浅谈油膜轴承衬套焊接缺陷

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

应用在轧机上作为工作辊轴承或支承辊轴承的称做轧机油膜轴承，油膜轴承主要由锥套、衬套、止推轴承部分、密封系统、锁紧系统等部分组成。其特点是：承载能力大，抗冲击能力强；使用寿命长；速度范围宽；结构尺寸小；摩擦系数低。采用四班三运转连续工作制，节假日及公休 日不休息，使用寿命 7～8年，检修周期 360380 d，油膜轴承衬套是整体结构中的重要组成结构之-，对于保证工作 的安全性与可靠性至关重要。

1 衬套结构形式及情况介绍沈冶机械公司为某钢厂生产的 YC54型油膜轴承，其衬套是由钢体和外圈法兰(以下简称法兰)组成的焊接体。如图 1所示。

图 I 衬套整体结构钢体采用厚度为50 mm，材质为 Q345B的钢板卷制而成；法兰采用厚度为 50 mm，材质为 25#的钢板卷制而成。如图 2、图 3所示 。

收稿日期：2Ol3-O4-17作者简介：李景慧(I 957-)，男，辽宁人，大专，主要从事冶金设备设计与研究工作。

A部放大图 2 钢体结构图 3 法兰结构第 4期 李景慧等：浅谈油膜轴承衬套焊接缺陷 43图 4 衬套焊接部位钢体与法兰两者的焊接坡 口形式为 K型坡 口，如图 4所示；焊接采用混合气体保护 (80 Ar2O CO。)焊接 ；焊丝牌 号：H08Mn2SiA/ 1.2；焊接电流 ：230～ 280 A；电压 ：25～28 V；焊 接速 度 ：350450 mm/minl1]。-批衬套焊接后经超声波探伤检查，发现 2#、5#、10#衬套钢体内部组织有多处缺陷，位于钢体厚度层内，焊缝偏下侧，距离端面24 mm，长度 30～80 mm不等，经过超声波探伤检测，发现内部存在不同程度的裂纹，单个缺陷长度超出GB/T11345中Ⅱ级标准；结合其缺陷形式，判定缺陷为典型的层状撕裂。

2 缺陷分析衬套钢体材质为 Q345B，板厚 50 mm，低合金结构钢的焊接性分工艺焊接性和使用焊接性。工艺焊接性即焊接接头出现各种裂纹的可能性，也叫抗裂性。使用焊接性指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的机械性能(强度、延展性、韧性、硬度和抗裂缝扩展能力等)和其他特殊性能(如耐热、耐蚀、耐低温、抗疲劳、抗实效等)。

- 般来讲，对金属焊接性进行分析时，应考虑被焊金属材料在采用合适的焊接工艺方法、工艺材料、工艺参数和结构形式条件下，是否获得优质的焊接结果。同-金属材料，若采用不同焊接方法，其焊接性能会有很大差别。

3 碳当量的计算及焊接预热低碳钢的焊接材料-般无须预热就可进行焊接，但当环境温度低于0。C或钢板厚度较大时，焊前也必须进行预热和缓冷。另外，低合金结构钢的焊接件必须考虑碳当量、构件厚度、焊接接头的拘束度、环境温度、以及所使用的焊接材料等因素来确定焊接预热温度。

根据国际焊接学会的推荐，低合金结构钢的可焊性可通过碳当量公式进行估算，即根据化学分析对钢材焊接热影响 区淬硬性 的影响程度 ，评价焊接时产生的冷裂纹倾向及脆化倾向。

碳钢及低合金结构钢常用的碳当量计算公式[2为 ：CE[CMn/6(CrMoV)/5(NiCu)/15]×100 (1)对于合金成分为：C≤O.5；Mn≤1.6；Cr≤1；Ni≤3.5；Mo≤0.6；Cu≤1 的合金钢，其碳当量公式推荐为 ：CECMn/6(CrV)/5Ni/15(MnSi)/4Cu/13P/Z×100% (2)表 1 钢材化 学成 分嘲根据公式(1)(2)计算 ，得到 Q345B钢板的碳当量(平均值)cE-0.51 oA，25#钢的碳当量(平均值)CE0.42 。-般当 CE<0.4 时，钢材 的淬硬倾向不 明显 ，可焊性好 ，焊接 时不需要预热。当 CE-0.4//o～ O. 6 时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当的预热、控制线能量等工艺措施。当 cE>0.6 时，钢材的淬硬倾向增强，属于较难焊接的钢材，需要采认高的预热温度和严格的工艺措施 ]。

4 如何防止焊接出现的层状撕裂由于 Q345B钢板 的碳 当量 (平均值 )CE-0.5l ；25#钢的碳当量(平均值)CE-0。42 ；加之东北地区每年冬季平均气温低于零下-15℃，其焊接结构为环形密封 T型结构，有较大的拘束度，因此焊接前应进行预热，预热温度约 150℃，预热区域为焊缝每侧距焊缝中心不小于 2 ，(占为板厚且不小于75 ram)。焊接前清除坡口表面的氧化铁等污物，并用角向砂轮打磨干净。焊接时应保证层间温度不低于预热温度，尽量采用小线能量，多层多道焊接，并短弧操作，注意填满挥。每焊完-层立即用小锤锤击焊缝，锤击点应密且匀，由两端向中间锤击，再由中间向两端锤击，达到细化晶粒、消除应力44 有 色 矿 冶 第 29卷的目的，直到焊满坡口。焊接完成后，焊缝尚未冷却至 100C以下时，进行消氢处理，即将构件加热到300400℃，保温4～6 h。这样就可加快焊缝及热影响区中氢的逸出，避免衬套钢体出现层状撕裂，保证焊接质量。

5 结 语焊接缺陷是影响焊接质量最重要的因素。缺陷的形成与板材厚度焊接接头方式或焊接方法紧密相关 ，了解缺陷形成的原因有助于获得最佳 的焊接方法 ，进而防止焊接缺陷的产生 ，保证焊接质量 ，提高产品品质 。