用耐磨堆焊修复铲斗

　　因装载机及挖掘机铲斗前部斗齿及主刀板硬度低、耐磨性差且韧性不足，在磨粒冲击力和滑动摩擦力的双重作用下，易发生脆断。据不完全统计，全国每年消耗的斗齿及主刀板达数百吨之多。

　　耐磨堆焊是在碳钢或低合金钢零件表面堆焊上一层耐磨合金。这样，既能提高零件的耐磨性，满足主刀板及斗齿的使用要求，又能保持原件的强度和韧性，降低原件基体材料的成本。

　　一、堆焊工艺

　　1．堆焊方法

　　选择堆焊方法时，应满足以下要求：即稀释率低；熔敷速度和效率高；工件尺寸、形状复杂程度和批量大小；综合成本低。

　　综合考虑铲斗具体结构和上述因素，可选手工电弧焊。

　　2．堆焊材料

　　堆焊金属的选用原则：一是能满足零件工作时的性能要求。二是具有良好的焊接性，在现场条件下应易于施焊并获得与基体结合良好而无缺陷的堆焊层；须注意堆焊金属与基体的相溶性，充分估计到基体稀释对堆焊层性能的影响；当基体碳当量较高时，为防止裂纹，可考虑预热、保温缓冲的工艺；若不可行时，再考虑利用过渡层解决。三是考虑堆焊的经济性，所选堆焊合金应是使用性能相同的多种合金中价格最低廉的一种，同时还应是焊接工艺最简单、加工费用最少的一种。

　　由于铲斗主刀板及斗齿受到强烈冲击造成的凿削式磨料磨损，应选用能抗冲击磨损的堆焊合金焊条。据此要求，通过查阅资料、通过试验，最后选定性价比较高的堆4102及堆1102焊条。

　　3．主刀板的堆焊工艺

　　(1)工艺参数

　　主刀板的特点、生产效率及降低稀释率等因素考虑，宜选择：堆焊焊条4102，焊条直径?准4mm；电弧稳定的AX5-500型直流焊机，直流反接接法，焊接电流160A。

　　(2)注意事项

　　①焊接前将待堆焊部位的氧化皮、锈蚀、水分和油污等去除干净。

　　②若主刀板堆焊选在铲斗焊接完成之后进行，则堆焊引起的主刀板扭曲变形难以矫正，为此，堆焊应在主刀板组焊到铲斗之前进行。

　　③由于主刀板细长，堆焊时极易引起扭曲变形，校正十分麻烦。为防止焊接变形，堆焊前应将其固定在拘束度较大的金属框架上，并采用分中、分段退焊法施焊。

　　④为提高生产率及减少稀释率，宜采用下坡焊的操作方法。

　　⑤若堆焊引起主刀板变形，应用油压机等校平。

　　⑥堆焊完成后堆焊层的硬度应大于HRC50。

　　4．斗齿堆焊工艺

　　(1)由于对斗齿的硬度要求比主刀板的高，且焊接性差，若用焊条1102直接堆焊，虽硬度能达到要求，但因两种材料的线膨胀系数差别大，堆焊层易剥离。为此，需增加一层过渡层，选择?准4mm的焊条4102先堆焊过渡层，再用焊条1102堆焊作为盖面层，两层厚度之和为5~6mm，各占1/2左右，面层硬度大于HRC60。

　　(2)斗齿堆焊时热量较集中，为防止其变形，一般应同时堆焊4个斗齿，采取短焊道焊，依次轮换进行，使热量积聚减少到最低限度。

　　(3)耐磨堆焊既可以在新斗齿上进行(防护)，也可用于旧斗齿的修复。修复旧斗齿时须先用普通焊接材料将磨损严重的部位填平，之后采用上述堆焊工艺堆焊一层耐磨材料。

　　二、焊接成本

　　以LG916系列装载机主刀板为例，有效堆焊长度为2140－6×88=1612(mm)，堆焊焊条质量为2×3.5×0.45×161.2×7.8/1000=4.0(kg)。

　　堆焊主刀板铲刃一次的费用：

　　焊条4.0×40=160(元)，工时2.5×5=12.5(元)，电费30×0.63=18.9(元)。合计费用160+12.5+18.9≈191(元)。

　　从市场反馈信息看，采用耐磨堆焊后的铲斗寿命是普通铲斗的3倍。更换一台装载机主刀总成每次合计费用不低于600元。可见耐磨堆焊铲斗效益很明显。