【摘 要】本（běn）文介紹（shào）了鑄鐵軸承座的（de）斷裂情況，通過（guò）對（duì）其材料的技術性能、鑄鐵的可焊（hàn）性等性能（néng）的分析，確定（dìng）了手工電弧冷焊法的施工方（fāng）案，並提出（chū）了具體的焊接工藝（yì），順（shùn）利完（wán）成了（le）該工件的修複。
【主題詞】鑄鐵軸承座；修（xiū）複；工藝（yì）
2005年3月，我廠球磨機座發生斷裂故障，我承擔了其（qí）修（xiū）複任務（wù），由於此部件關係著正常生產，必須一次修複成功。到現場後，分析（xī）了其斷裂的原因、工件的材質、性能等，認真確定了修複方（fāng）案（àn）。修複後經一年多的運行，現一直（zhí）運行良好（hǎo）。
軸承座斷裂（liè）部位為（wéi）軸承（chéng）座底板，其斷裂位置見圖（tú）1，圖2示意（yì）圖。
一、原因分（fèn）析
球磨機軸承座在使用中本身受到的拘（jū）束度較大（dà）。在球磨（mó）機運行過程中受交變荷載作用。工件本身存在製造缺陷，在加強筋邊緣與底板連接之處存在應力集中。運行中，由於大拘束力及交變荷（hé）載的作用（yòng），預應（yīng）力（lì）集中處發生（shēng）破壞而形成裂（liè）紋（wén），逐步擴至筋板處而致發生斷裂。
二、修複方案的確定
1、材料的技術（shù）性能參數
球磨機軸承座屬HT15233鑄鐵材（cái）料（liào）。
（1）HT15233的化學成（chéng）分見表1。
（2）HT15233的（de）機械性能見表2。
2、鑄鐵的可焊性分析
鑄鐵的（de）固有性質及冶金特性給電弧焊帶來（lái）了極大的困難，具體如下：
（1）熔化後的鑄鐵冷卻速（sù）度（dù）快，在（zài）熱影響（xiǎng）區易出現（xiàn）白口組織，焊接時開裂傾向較大。
（2）鑄鐵組成成分中（zhōng），碳的含（hán）量（liàng）高，在焊接過程中易被氣化，容易產（chǎn）生氣孔。
（3）鑄鐵（tiě）強度高，塑性差，焊接時殘餘應力大，易產生焊接熱裂紋。
（4）鑄鐵（tiě）中C、S、P等元素含量高，並在焊接過程中熔化到焊縫中，會增加金屬的硬度，降低塑性和韌性，易產（chǎn）生裂紋（wén），並降低（dī）可加工性。
（5）鑄鐵在冶煉過程中，易出現石墨粗大化，石（shí）墨（mò）與（yǔ）基（jī）體產生間隙，使鑄（zhù）件在使用過（guò）程中油、水滲入形成氧化物，嚴重阻礙焊接時的熔合，同（tóng）時增加（jiā）產生焊接裂紋和氣孔的可能性。
（6）鑄鐵在（zài）焊接熔化時，液態金屬流動性差，嚴重（chóng）妨礙焊接時的熔合，熔池熔渣（zhā）和有害氣體（tǐ）難以逸出，會在焊縫中產生嚴重缺陷。
針對以（yǐ）上不利因素（sù），必須從焊接工藝、操作方法、焊接程序、焊接材料幾方麵加（jiā）以解（jiě）決。
3、焊接方法的選擇
根（gēn）據（jù）現場情況和技術手段的（de）現狀，選用手工電弧（hú）焊方法進行修複。
鑄鐵手工焊接可采用熱焊和冷焊兩種方法。手工電（diàn）弧焊是將工件整（zhěng）體加熱到600℃~650℃以上（shàng）開始施焊，焊接過（guò）程中工作溫度不得低於400℃，焊後（hòu）馬上加熱到600℃，以消（xiāo）除應力退火。
球磨機軸承（chéng）座（zuò）為2.96t，且本電廠（chǎng）沒有合適的加熱設備，故（gù）采用手工電弧焊冷焊法修複。冷焊法（fǎ）是（shì）指用不預熱、嚴格控製層間溫度、小線能量的焊接方法（fǎ）進行（háng）焊接。
4、焊（hàn）接（jiē）材料的（de）選擇
HT15233的可焊（hàn）性較差且底座的下表麵（miàn）為加工表（biǎo）麵，為（wéi）保證焊接質量（liàng）及下（xià）表麵的可（kě）加工性宜采用純鎳基焊條Z308進行（háng）焊接。但Z308焊條價格昂貴，可采用（yòng）以Z308焊條焊隔離層、J507焊條與Z308焊條相互（hù）填充、Z308焊條蓋麵的方法（fǎ）進行（háng）修複，這樣既可降（jiàng）低成本又可保證焊接質量及（jí）下表麵的可加工性。Z308焊條的機械性能見表3。
5、焊接（jiē）次序
（1）裂紋處按（àn）非加工麵的次序施焊。
（2）斷塊（kuài）處先焊筋板側，保證焊透，再從另一側清根（gēn）、施（shī）焊。
（3）後焊筋板。
三、焊接
焊接前要對所有焊（hàn）接（jiē）部位進（jìn）行徹底清理，清除所有結疤、油汙等缺陷因素，然後再開始焊接準備。
1、裂紋處焊接準備
表麵清理幹淨後，用角向拋光機修磨裂（liè）紋處（chù）至磨出所要求的雙U型坡口。修磨時要求消除裂紋傾向，坡口邊緣平滑過渡，鈍邊、間隙以單邊（biān）能焊（hàn）透為準。
2、斷塊（kuài）處的焊（hàn）接（jiē）準備
兩塊斷裂處形狀基本規則，表麵清理後用角向拋光機將斷口（kǒu）按坡口（kǒu）所（suǒ）要求形狀、尺寸修磨成雙U型坡口，鈍邊、間隙以單邊能焊透、另一側以清根為準，然後按尺寸在劃線平台上將斷塊與軸承座本體組對、點固。
3、焊接
軸承座焊（hàn）接敷量較（jiào）大，為減小焊接應力及焊接變形，保證焊接（jiē）質量（liàng），采用兩班工作製，固定高水平焊工施（shī）焊。焊接時環境溫度保證在20℃以上，夜班如果溫度過低則停止焊接。為防止穿堂風，在施焊時搭設圍篷以防風保溫。焊接時先焊裂紋，然後再焊斷塊。焊裂紋時先焊兩螺絲孔中間的裂紋，焊完後再焊外側裂紋（wén）。
（1）焊接前，Z308焊條要150℃烘幹，J507要250℃烘幹，烘幹後放入保溫桶中保溫，隨用隨取。
（2）每次焊接時都將焊道放置在水平位置，以利操作。
（3）焊接時采用短道、快速、不擺（bǎi）條、斷續、分散焊法，每段長度不超過30mm，收弧時要填滿弧坑（kēng）。
（4）焊完一道後馬上用小錘（chuí）錘擊整個焊道，以釋放焊（hàn）接應力，錘擊速度要快，力量由重減輕。
（5）嚴格控製（zhì）層間溫度，每焊完一道必須冷卻到（dào）50℃以下方可繼續施焊。
（6）打底時采用小熔（róng）合比進（jìn）行焊接，填充焊和蓋麵（miàn）焊（hàn）時可適（shì）當放大熔合比。
（7）清除熔渣後，用五倍放大鏡觀察無裂紋，再繼續下一步焊接。
四、結語
鑄鐵工件（jiàn）的焊接修（xiū）複要根據實際（jì）情況具體分析，找（zhǎo）出（chū）其被破壞的原因，從材料的技術性能、可焊性等性能的分（fèn）析以及現場（chǎng）條件確定合理可行的施工方案和具體的焊接工藝，嚴格操作程序及保護（hù）措（cuò）施，確保（bǎo）工件的修複質量。
