1.故障現(xiàn)象
隨著自動化技術(shù)的發(fā)展,挖掘機(jī)斗桿逐步由機(jī)器人焊接代替手工焊接。某CFO號挖掘機(jī)斗桿在使用焊接機(jī)器人焊接(MAG焊)后,在斗桿II軸軸座環(huán)狀焊縫出現(xiàn)裂紋,如圖1所示。斗桿是挖掘機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件之一,在作業(yè)過程中承受交變載荷。本文分析斗桿II軸軸座環(huán)狀焊縫裂紋產(chǎn)生的原因,并提出控制措施。

2.原因分析
焊縫裂紋可分為熱裂紋和冷裂紋,其中熱裂紋又分為結(jié)晶裂紋、高溫液化裂紋和多邊化裂紋;冷裂紋又分為延遲裂紋、淬硬脆化裂紋和低塑性脆化裂紋。斗桿II軸軸座環(huán)狀焊縫裂紋的位釋,處于軸座與斗桿板材接合部位,其中II軸軸座材質(zhì)為35號鍛鋼,板材材質(zhì)為Q345B鋼板。焊接機(jī)器人焊后立即出現(xiàn)裂紋,初步判定是熱裂紋中的一種。
結(jié)晶裂紋是在焊縫液態(tài)金屬結(jié)晶過程中,殘余液態(tài)金屬不能滿足焊縫凝固和收縮需求而產(chǎn)生的裂紋。結(jié)晶裂紋主要產(chǎn)生在含雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼和單相奧氏體鋼的焊縫中,一般位于焊縫中心且沿焊縫中心縱向開裂。斗桿II軸軸座環(huán)狀焊縫裂紋與結(jié)晶裂紋出現(xiàn)的位置及時間相符,由此可證明其為結(jié)品裂紋。
分析認(rèn)為,產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的因素主要有以下2個方面:一是金屬材料中的金屬元素及雜質(zhì)增大脆性溫度區(qū),增大材料脆性敏感區(qū);二是悍接工藝中存在的缺陷增大了焊縫應(yīng)力、減小了液態(tài)金屬的流動性和補(bǔ)充量。