成都地铁盾构机刀盘刀箱的焊接工艺.pdfVIP

成都地铁盾构机刀盘刀箱的焊接工艺 南车资阳机车有限公司 (四川 641301) 邱友胜 邓明龙 李 莉 毛文军 【摘要】 本文简要介绍了我公司生产的成都地铁EPB刀盘刀箱异种钢焊接工艺。通过对刀箱材料的 焊接性分析，制定出相应的焊接工艺，为以后进行相关材料的焊接工作积累 了一些经验。 我公司生产的第一台盾构机 (成都地铁 EPB)刀盘 表 142CrMoA及 Q345B化学成分 (质量分数) (％) 根据设计要求，需要将刀箱与刀盘基体焊接为一体，用 C Mn Si Cr MO S P Ceq 42GrMoA 0．42 0．80 0．3O 1．0 O．2 O．82 于组装刀具。刀盘刀箱材料采用的42CrMoA，刀盘本体 1．O2 ～ ≤ ≤ 材料为 Q345B。由于是异种钢的焊接，材料板厚局部 Q345B O．20 1．6 O．55 O．O4O 0．040 0．48 80ram，刀盘尺寸较大，直径近6．23m，所以焊接难度 注 ：Ceq：C+Mn／6+Si／24+Ni／I5+Mo／4+Cr／5+Cu／l3 大。 +P／2。 1．焊接性分析 表2 42CrMoA及 Q345B的力学性能 (1)Q345B (16Mn)钢的焊接性分析 刀盘本体 17b／MPa ／MPa 6 (％) (％) 42GrMoA ≥834 ≥637 ≥ l5 ≥5O 材料为Q345B，属低合金高强钢。由于钢中含有一定合 Q345B 490～6O0 ≥345 ≥22 金元素，淬硬倾向比一般的低碳钢要大一些 ，特别是在 极易出现冷裂纹；而且其热影响区及过热区晶粒易于长 厚度 40ram以上的焊接时，需要采取措施，控制冷裂 大，使其脆性下降，同时增加了热影响区的组织应力， 纹的产生；同时，焊接时若热输入控制不当，也易在焊 使之冷裂倾向增加。由于其还含有较多对热裂纹起较大 缝金属凝固结晶后期形成低熔点共晶化合物，产生热裂 影响的c、si等元素，此钢种热敏感性很强，热裂倾向 纹。 较大。在制定焊接工艺时，要考虑解决抗冷裂问题需要 (2)42CrMo钢 的焊接性 分析 刀箱材 料为 增加热输入 ，而热输入的增加不能解决接头焊接热影响 42CrMoA钢，属于中碳合金钢 (珠光体耐热钢)。由于 区粗晶而带来的脆性问题；还要解决42GrMoA与低合金 钢中含 0．4％，也含有较多的合金元素 (Cr、Mo)， 高强钢Q345B钢的焊接接头性能突变 、不匹配的问题。 焊接时，具有较高的淬硬倾向，对冷裂纹敏感性高，易 因此，要求焊接材料的强度选用以Q345B钢为主，要求 形成冷裂纹。焊接工艺的制定重点是通过采取控制焊接 这两种性能差异较大的材料形成的焊接