掘削機のバケット本体とバケットの歯の溶接および修理方法

1. バケットの材質と溶接性

1. 溶接前に溶接接合部を洗浄する必要があります。

元の割れた溶接肉を除去するには、クロスポリッシャーを使用して研磨します。必要に応じて、カーボン アーク ガウジングを使用できます。ただし、ガウジング後は酸化鉄をきれいに研磨する必要があります。

2. 溶接前に一定の予熱が必要です。

条件が許せば、溶接エリアを 100 ℃に予熱し、直径 3.2 の J507 電極を使用して溶接します。溶接をしばらく止めて、溶接部とその端をハンマーで叩きます。すべての溶接が完了したら、溶接部がほぼ冷えるまでハンマーで叩き続けます。溶接時に発生する応力を逃がすのが目的です。結局のところ、溶接後のワークピースをさらに熱処理することはできません。

3. 溶接の際は、適切な溶接材料を選択する必要があります。

溶接棒モデルの場合、その重要性は自明です。それがどのような種類の材料であるかを知りたい場合は、テスト用の発泡鉄を採取する必要があります。テストが完了すると結果が得られ、組成に従って溶接棒を準備できます。

4. 掘削機のバケット本体とバケットの歯の溶接は、確実に貫通する必要があります。

溶接中は溶け込みを確保する必要があります。溶接位置に大きな隙間がある場合は、内側にバッキングプレートを追加することができます。

2. 掘削機バケットの材質と溶接性

wY25ショベルのバケット本体は溶接性に優れたQ345を使用しています。バケット歯の材質は（高マンガン鋼）で、高温で単相オーステナイト組織を示し、非常に優れた靭性を持っています。衝撃荷重が加わると表面層が加工硬化し、耐摩耗性に優れます。しかしながら、この種の鋼の溶接性は比較的悪いです。一方で、溶接熱影響部に炭化物が析出し、材料が脆化する原因となります。一方、溶接部、特にシーム付近では熱亀裂が発生し、液状化亀裂が発生します。

1. 熱影響部に炭化物が析出し脆化を引き起こす

高マンガン鋼を再度 250℃以上に加熱すると粒界に沿って炭化物が析出し、材料の靱性が著しく低下し、その優れた性能が著しく損なわれます。分析後、高マンガン鋼を再加熱して急冷すると、最初に炭化物が粒界に析出します。滞留時間が長くなると、粒界炭化物は不連続粒状から網目状分布に変化し、脆性が著しく増大する。そのため、高マンガン鋼を溶接補修したり、溶接後に再加熱すると、溶接熱影響部の一定範囲に程度の差はあれ炭化物が析出し、マルテンサイトに変態する場合があります。これにより、材料が脆くなるだけでなく、耐摩耗性や耐衝撃性も低下します。また、熱影響部において炭化物が析出しやすい温度域は約650℃である。この温度範囲に長く留まるほど、より多くの炭化物が析出します。

炭化物の析出を減らし、材料が靭性を失って脆くなるのを防ぐためには、冷却速度を速くする、つまり高温での滞留時間を短縮するための対応策を講じる必要があります。このことから、ショベルバケット本体とバケット歯部を溶接する際には、短断面溶接、断続溶接、浸漬水溶接などの方法を採用する必要があります。

2. 溶接熱割れ

高温割れの発生を防止し、母材や溶接材料中のS、P含有量を低減するとともに、短断面溶接、断続溶接、分散溶接、溶接後ハンマリングなどの溶接工程において溶接応力を可能な限り低減する措置を講じます。バケット本体の高マンガン鋼を表面に置く場合、最初に Cr-Ni、Cr-ni-Mn、または Cr-Mn オーステナイト鋼の層を隔離溶接として溶接することができ、これにより亀裂を防ぐことができます。

3. ショベルバケット本体とバケット歯の溶接工程

1. 溶接前の準備

まず、磨耗したバケットの歯をバケット本体から取り外します。次に、バケットの歯が取り付けられている場所をアングルグラインダーを使用して研磨し、きれいにします。汚れや錆がないか、亀裂などの欠陥がないかを注意深く確認してください。バケットの歯の溶接を待つ位置にカーボンアークエアガウジを使用してベベルを作成し、アングルグラインダーを使用して徹底的に洗浄します。

2.溶接

まず、バケット本体、つまりバケット歯との接合部に-15電極を使用して面出し溶接を行います。溶接前に、電極を 350°C の温度で 15 時間乾燥させる必要があります。亀裂を生じやすいマルテンサイトの形成を防ぐために、溶融ゾーンのニッケル含有量が 5% ～ 6% になるように、溶接電流を大きくし、溶接速度をわずかに遅くする必要があります。

②位置決め溶接作業を行います。バケットの歯を適切な位置に組み立てた後、直径 32MM の D266 電極を使用して両側に対称位置決め溶接を実行します。溶接長は 30MM を超えてはなりません。溶接完了後は直ちに水冷し、ハンマーで叩く必要があります。

③ 底部溶接、直径 32MM の D266 電極を使用して底部溶接を行い、小電流を使用し、DC 逆極性方式を使用して断続溶接と短断面溶接を行います。溶接停止時には水冷を行い、層間温度は50℃以下に管理してください。

底部溶接が完了したら、4番目のステップとして充填溶接を行います。この時点で、直径 4MM の D266 電極に交換し、断続溶接を開始します。溶接電流は160Aに設定します。 1つの電極を3～4回に分けて溶接する必要があります。溶接停止中は、適時に水を使用して溶接ビードを 50°C 以下になるまで冷却する必要があります。同時にハンマリング作業を行い応力を除去し炭化物の析出を防ぎます。 2 つの層を溶接するたびに、左右の溶接部を交換して溶接する必要があります。これにより、溶接が確実に対称になり、溶接脚が 16MM に達するまで停止しません。各層の溶接後、虫眼鏡を使用して亀裂の状態を確認する必要があります。亀裂が見つかった場合は、溶接を続行する前にカーボン アーク ガウジングを使用して亀裂を除去する必要があります。

掘削機のバケット本体とバケットの歯が溶接されて修理された後、溶接部は 1 年以上使用した後でも良好な状態を保っていました。このバケット歯の修復方法は、高効率、低コスト、良好な効果という特徴を有しており、一定の実用価値がある。