小型挖掘机

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  小型挖掘机被广泛应用于矿山、公路、桥梁、建筑等工程的施工。小型挖掘机铲斗一般采用高强度钢板焊接而成,在用户连续的恶劣工况使用过程中。小型挖掘机铲斗承受巨大的、复杂的作用力,磨损剧烈,易出现焊缝开焊、裂纹等故障现象,若不及时处理,会发展到铲斗撕裂、过度磨损等故障现象。我单位某型小型挖掘机,因使用年限较长,工作环境较差,在作业过程中铲斗焊缝位置出现裂纹,存在一定安全隐患,须及时处理。更换铲斗费时费力,且费用很高,从经济实用角度考虑,决定对铲斗焊缝处裂纹进行焊接修复。

小型挖掘机铲斗焊缝裂纹修复

  1、缝裂纹产生的原因
  恶劣工况引起的高频率、高强度载荷是导致铲斗焊缝产生裂纹的主要原因。

  除恶劣工况原因外,小型挖掘机铲斗在使用过程中产生焊缝裂纹的原因还有:1)原焊缝本身有气泡、夹渣和微小的龟裂等缺陷,因小型挖掘机超负荷工作、失修,使薄弱的焊缝处产生裂纹进而慢慢地扩大为裂缝;2)设计制造与材料存在缺陷,焊接时焊条与板材的性能不符;3)焊接工艺的影响,因结构较大,难以采用可靠有效的加热保温措施,焊后未能彻底除去焊缝周边母材淬硬区,导致焊缝强度下降;4)小型挖掘机作业过程中振动冲击较大,焊缝处受力不均也易使焊缝开裂;5)小型挖掘机长期工作于露天不良环境。受风吹雨淋,铲斗焊缝锈蚀,焊缝的强度与刚度产生变化。据相关研究资料,钢铁表面产生锈蚀基本上分为3个层次:底层为疏松、多孔的FeO结晶组织,易于破坏;中层为致密、无孔、裂纹的Fe304结晶组织.十分坚硬;外层为疏松、裂纹的Fe20,结晶组织,多呈玻璃裂纹状。由于焊缝局部锈蚀程度不一致,引起局部应力变化,这种应力变化直接导致焊缝抗剪能力与抗拉能力均达不到设计要求.在小型挖掘机恶劣工作载荷的作用下,焊缝薄弱环节产生裂纹。

小型挖掘机铲斗焊缝裂纹修复

  2、缝裂纹的修复
  检查小型挖掘机铲斗焊缝裂纹时需要将焊缝表面漆层刮掉、打磨干净,观察时用小锤轻击焊缝,必要时可以使用放大镜观察。
  为防止裂纹进一步扩展,对焊缝裂纹进行焊接修理。
  首先进行焊前准备工作,用手砂轮将原焊缝裂纹处的油污、油漆等清除干净。用气刨机将焊缝裂纹刨割掉,刨割至铲斗板材的本体,并将以往焊接的母材淬硬区清除干净。刨割后用角砂轮将切口打磨平(内侧接口打磨出V形坡口),清洗、粉色检查后,确认裂纹已全部清除。
  根据现场维修条件,选用E5015(J507)和E5016(J506)电焊条,焊条直径5mm,焊接电流190~230A。焊条在350oC条件下进行2h烘烤,在100oC条件下保温,防止吸潮,随用随取。由于小型挖掘机铲斗板材厚度较大,焊接前应将焊接的部位预热至150~250℃。在焊接过程中,可采用分段、对称、倒退法施焊,在焊缝冷却过程中应不断用手锤对焊缝区金属进行敲击,以消除应力。在铲斗板材的转角处施焊时,为避免起落弧缺陷,宜连续施焊,以改善连接处的受力。
  焊接结束后,彻底清除飞溅物、焊渣和焊瘤等,焊缝余高不得大于2.5mill。对焊缝进行磁粉探伤检查,不允许有裂纹等缺陷,检查合格的焊缝一律涂漆防锈。
  修复后的小型挖掘机铲斗投入了正常使用,使用效果良好。延长使用周期10个月,创造了一定的经济效益,同时也提高了设备的利用率。
  小型挖掘机铲斗属结构件类产品,由齿座板、底板、边板、墙板、挂耳板、背板、斗耳板、斗耳套、斗齿、齿座、护板或斗角等零部件组成,焊接是铲斗最关键的制造工序。铲斗生产过程中的焊接质量直接影响到铲斗的结构强度及使用寿命。

  维修保养不及时将大大影响小型挖掘机的工作能力和使用寿命,对其安全运行构成巨大威胁。因此,应切实做好小型挖掘机使用、管理和维护保养等工作,以预防为主,力争将事故隐患消除在萌芽阶段。

小型挖掘机铲斗焊缝裂纹修复



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