高锰钢辙叉修复的质量如何,与修复之前辙叉的铸造质量有关。诸如铸造时杂质的控制、晶粒度的控制以及浇铸质量等,都会给将来修复带来一定难度。但是,在正常的修复中还应当注意以下几方面问题。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
1 严格清理缺陷及硬化层
由于高锰钢的铸造质量较差,辙叉的内部易存在弥散细小的铸造缺陷。在挖除表层的损伤之后,这些缺陷暴露于待焊修的表面,应当对此严格清除。否则将会使液化裂纹、碳化物析出及未清除的微小缺陷三方面集中于一处,形成焊修后锰叉的薄弱部位,容易导致辙叉工作时迅速破坏。
在清除裂纹时,一般都使用碳弧气刨,刨掉开裂处的金属。但是碳弧气刨加热情况下,裂纹极易扩展,挖补中经常会越挖裂纹越大。遇到这种情况,可以在离裂纹端部一段距离就停止气刨,改用砂轮打磨。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
试验表明,硬化层的存在将使母材的强度提高,塑性和韧性下降,疲劳裂纹扩展的抗力下降,所以应当将硬化层清除之后再进行修复。硬化层的厚度不大,一般磨去0.5~1mm就可以焊修了。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
2 使用小的焊接线能量,控制焊道间温度
在有条件的地方尽量采用浸水冷焊的方法。在高锰钢焊接中,已经对产生液化裂纹、碳化物析出的原因进行详细分析,并对防止这两种缺陷的方法进行了介绍。结果表明采用小的焊接线能量、严格控制焊道间的温度以及浸水加速冷却的工艺措施,对减少液化裂纹、提高焊接热影响区的韧性都是有利的,可以提高锰叉的修复质量。
为了提高高锰钢辙叉的修复质量,不应当对修复的部位进行预热焊,也不应当以加热的方法对产生的变形进行矫正。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
在焊接热源的选择上,应当选择热能集中的热源。如气焊的热能不如电弧焊集中,应当不采用气焊,而采用电焊的方法。电弧焊时,应当使用小电流、焊速高、短弧焊的工艺,而且焊接时不宜摆动,以窄道焊为宜。以上措施是造成使用小线能量的因素。气保焊时,有时使用大电流,但焊接速度更快,其目的也是获得小的焊接线能量。在这里应当说明,焊补第一层焊缝时,遵循上面所谈原则,对获得优质焊缝更为重要。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
3 焊补工艺
为了加速冷却,不使辙叉升温太高,采用分散、跳焊、短道焊的工艺可取得较高的修复质量。
对于焊后锤击目前有不同的认识。一种看法是为了减少焊接残余应力,应当进行焊后锤击,这种观点已被大家所接受,但是锤击加大了工人的劳动强度。另一种观点认为锤击是为了减少裂纹。从该观点出发,可以取消焊后锤击。这是因为,液化裂纹产生的温度是在焊后刚刚降温时间内,一般的应在大于1100℃的温度下产生,而进行锤击时,通常温度都已降至1100℃以下,也就是说,锤击时裂纹已经产生,锤击起不到减少裂纹的作用,所以认为可以取消焊后锤击。󠄐󠄹󠅀󠄪󠄢󠄡󠄦󠄞󠄧󠄣󠄞󠄢󠄡󠄦󠄞󠄡󠄤󠄡󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠄐󠅅󠄹󠄴󠄪󠄾󠅟󠅤󠄐󠄼󠅟󠅗󠅙󠅞󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮󠇘󠆭󠆘󠇙󠆝󠅵󠇗󠆭󠆁󠄐󠇗󠅹󠅸󠇖󠆍󠅳󠇖󠅹󠅰󠇖󠆌󠅹󠄬󠅒󠅢󠄟󠄮
4 室内焊补应采用吸尘措施
为了减少操作者对焊接烟尘的吸入,免受焊接烟尘的毒害,在室内修复锰叉时,应当设置吸尘设备。
5 应用脉冲电源
脉冲手工电弧焊和自保护药芯焊丝修复锰叉,比单纯的手工电弧焊修复锰叉能取得较好的修复质量。建议有条件的单位采用上述两种方法,并在实践中不断积累经验,使锰叉修复质量不断提高。
文章来源:丁韦,黄辰奎,季关钰编著. 《钢轨及高锰钢辙叉焊工技术培训教材》 2005


