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1台WK-10B型挖掘机出现回转齿圈断裂和断齿现象。该齿圈位于底架梁和中盘之间，属于非易损件，其损坏后可进行焊接修复。霍林河地区的冬季气温低，多数都在－40～－32 ℃之间，作业环境比较恶劣，若在露天坑下焊接易出现裂纹。根据经验，我们采用加热保温直流电弧焊，对其进行焊接修复。
1.焊前准备
(1) 确定回轮齿圈材质
经金属材料实验室取样化验，确定断裂齿圈材质为ZG42CrMo。此材质碳含量高，合金元素含量多，焊接性差，淬硬倾向大，属于较难焊接材料。焊接时如果冷却速度过快，焊缝和焊接热影响区极易产生硬脆的马氏体组织，形成冷裂纹。
(2) 选择焊接方法和焊接材料
根据现场焊接条件，采用直流反接电弧焊。在焊接焊材选用上，根据ZG42CrMo材料的机械性能，借鉴以前焊接其他挖掘机回转齿圈的经验，选取A507奥氏体不锈钢焊条。但在实际焊接时出现了裂纹，导致焊接失败。
经分析认为，产生裂纹是因为冷却速度过快和焊后热处理时间短，使得脆硬组织产生冷裂纹。A507焊条价格较高，用于较大焊接量的成本也较高。基于上述原因，决定更换焊条。经过查找资料和咨询厂家，确定使用J707焊条，焊条规格选用φ3.2 mm和φ4.0 mm，其参数如附表所示。
J707焊条参数 |
焊条直径 mm |
焊接电流 A |
电弧电压 V |
焊接速度 mm/min |
3.2 |
80-110 |
23-25 |
60-75 |
4.0 |
130-170 |
25-28 |
80-150 |
(3) 改善焊接环境
为了降低风速，提高焊接环境温度，采取用苫布将挖掘机围起。焊接环境温度要求在16 ℃以上，达不到要求可用大功率加热器进行加热。
(4) 烘焙焊条
焊条在使用前，必须参照焊条制造厂推荐参数(烘焙温度和烘干时间)进行烘焙，J707焊条烘焙温度为350～400 ℃。将焊条烘焙1 h，烘焙好的焊条放到保温箱内保温。保温温度控制在100～150 ℃范围内，随用随取。
(5) 制作样板
为确保齿圈样板的节圆半径和齿形角与大齿圈的一致，以及被镶焊的齿块定位准确，要求齿圈样板包含5个齿牙以上。齿圈样板可根据挖掘机上回转齿圈齿形制作，材料采用0.5～0.75 mm厚的镀锌板或钢板。样板制成后，其与挖掘机上回转齿圈齿面定位间隙应在1 mm以内。
(6) 切割齿块
选择齿形比较好的报废回转大齿圈，清洗去除其表面油污；根据挖掘机断裂齿圈修复齿数需要，对回转大齿圈进行整体切割，要求其厚度与齿根宽皆留5 mm余量，镶入齿牙背部方向的厚度不小于40 mm。 |
