天車(chē)主梁焊縫開(kāi)裂分析及修復(fù)

喬巖莉　李利霞　段世新　侯小沖

天車(chē)主梁焊縫開(kāi)裂分析及修復(fù)

喬巖莉李利霞段世新侯小沖

【摘要】針對(duì)我公司一臺(tái)10t天車(chē)主梁與彎板焊縫發(fā)生開(kāi)裂的現(xiàn)象，分析了主梁焊縫斷裂的原因，制定了裂紋修復(fù)方案，確保了天車(chē)的安全運(yùn)行。

1. 概述

主梁是天車(chē)的主要構(gòu)件，天車(chē)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期重載荷運(yùn)行，大部分出現(xiàn)主梁焊縫開(kāi)裂的現(xiàn)象，如果不及時(shí)采取措施，裂紋將繼續(xù)擴(kuò)大，會(huì)造成主梁斷裂的惡性事故。因此，必須及時(shí)對(duì)開(kāi)裂部位進(jìn)行補(bǔ)焊修復(fù)處理。

2. 裂紋狀態(tài)描述

我公司鉚焊廠備料車(chē)間數(shù)控跨編號(hào)為212-201的天車(chē)，其一側(cè)端梁車(chē)輪的彎板（對(duì)稱(chēng)2個(gè)）出現(xiàn)裂紋，并延伸至端梁的腹板上，基本狀態(tài)如圖1所示。

3. 裂紋產(chǎn)生原因分析

天車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，除承受主梁本身的自重外，還承受主、副小車(chē)、料重等各種重量，受力情況極為復(fù)雜，主、副小車(chē)吊放重物產(chǎn)生的上下交變應(yīng)力，以及因天車(chē)軌道不平而產(chǎn)生的交變應(yīng)力，均可導(dǎo)致主梁的焊縫結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生微裂紋，經(jīng)過(guò)多次交變應(yīng)力作用，初始微裂紋會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大，形成肉眼可以看出的裂紋。

另外，主梁與彎板焊縫為立焊，部分焊肉不均，造成較大的焊接殘余應(yīng)力，降低了焊縫疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致主梁焊縫開(kāi)裂，這是主梁焊縫裂紋形成的主要原因之一。

4. 裂紋修復(fù)方案

（1）用千斤頂頂起天車(chē)彎板斷裂處一端，使大車(chē)車(chē)輪離開(kāi)軌道面后將車(chē)輪卸掉，妥善保管卸掉后的螺栓、螺母、墊圈等。

（2）沿彎板與腹板處焊縫

將斷裂彎板（2件）整件割掉，彎板基本尺寸如圖2所示。切割時(shí)注意沿靠近腹板處焊縫熔合線邊緣（距離彎板上表面約5mm）進(jìn)行氣割。每塊彎板上分布的2件（合計(jì)4件）調(diào)整墊板從彎板上拆掉，注意氣割時(shí)不得傷及墊板，以備用。

（3）重新按圖2尺寸制作彎板2件。

（4）將腹板處裂紋用拋光砂輪機(jī)清除掉并修磨坡口，著色檢查無(wú)線性顯示后進(jìn)行補(bǔ)焊，焊后打磨補(bǔ)焊表面。

（5）鑒于彎板與腹板的內(nèi)部焊縫焊接不易操作，在腹板上與彎板焊接處割出單邊40°V形坡口，并備工藝背板1 （δ=5mm×18mm×64mm，2件）和背板2（見(jiàn)圖3），待與彎板進(jìn)行焊接。

（6）彎板重新下料后與腹板進(jìn)行焊接。兩彎板下料后用槽鋼連接，連接位置如圖4所示，注意保證兩彎板同一截面的平面度、平行度均≤1mm，保證彎板上兩孔距280mm。然后將工藝墊板1和墊板2焊于彎板上，彎板、背板1和背板2組成小部件A，如圖4所示。

（7）將小部件A裝焊到橫梁一端頭，裝配時(shí)注意保證彎板距一端頭58mm處φ45mm的孔心距端梁上表面的距離為550mm，同時(shí)腹板與圖4小部件A彎板應(yīng)有5mm間隙，進(jìn)行焊接，坡口焊滿后繼續(xù)焊5mm高角焊縫。焊接時(shí)采用CO2氣保焊，焊絲選用ER50—6，φ1.2mm，焊接參數(shù)如附表所示。

（8）待腹板與彎板焊接完成后，在腹板上補(bǔ)焊處根據(jù)實(shí)際補(bǔ)焊尺寸，焊上加強(qiáng)板以增加其強(qiáng)度，如圖5所示。

5. 結(jié)語(yǔ)

對(duì)天車(chē)主梁焊縫開(kāi)裂部位進(jìn)行修復(fù)，并焊接加強(qiáng)板進(jìn)行剛性加固，能夠有效消除天車(chē)的事故隱患，確保天車(chē)安全運(yùn)行。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的運(yùn)行觀察，天車(chē)運(yùn)行平穩(wěn)，裂紋沒(méi)有任何異常。

圖1　裂紋基本狀態(tài)

圖2　彎板

圖3　背板2

圖4　小部件A

圖5　焊接加強(qiáng)板示意

焊接參數(shù)

20141103

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)處r莉等，中信重工機(jī)械股份有限公司焊接工藝研究所。