崔培鑫
中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116021
摘要：本文讲述一种铸造吊座的表面缺陷的判断及修复方法。
关键词：焊修、焊接缺陷的修复
正文
1.实验分析
在如图1所示位置，垂直铸造吊座缺陷方向刨开，截取试样进行宏观腐蚀后观察，见图2。
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2.受力分析报告
2.1静强度计算
采用第四强度理论导出的等效应力(又称Von Mises 应力)来评价，材料不发生破坏的条件是：
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2.2疲劳强度计算
本文根据TB/T 3548-2019《机车车辆强度设计及试验鉴定规范 总则》中规定，对于没有材料疲劳极限图，可采用以下方法校核疲劳强度。
在运营载荷工况下，满足
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2.3结论
在超常载荷工况下，后吊座等效应力最大值为84MPa，小于材料屈服强度，最小安全因子2.74，大于1，满足静强度要求。在运用载荷工况下，后吊座最大等效应力56MPa，小于许用应力153MPa，安全因子2.73，满足疲劳强度要求。
3.分析结论
3.1基于力学分析，此铸造吊座在超常载荷工况下和运用载荷工况下，应力都远小于材料屈服强度和许用应力，满足静强度和疲劳强度要求；
3.2对铸造吊座缺陷的宏观和金相观察均表明：在铸造吊座探伤发现的缺陷为焊接未熔合原始缺陷，不属于疲劳裂纹。
总结结论：此铸造吊座，不会出现疲劳裂纹，本文出现的缺陷为原始焊接缺陷。
4.缺陷修复工艺
4.1当缺陷呈沟状或条状时：
1）使用风动角磨机和电动铣刀打磨缺陷位置，对需要补焊的位置焊道进行打磨。起始位置应打磨圆滑过渡，坡口长度不小于30mm；
2）磁粉探伤确认缺陷被彻底消除；
3）打磨焊道成60°坡口；
4）作业环境温度不得低于5℃；
5）焊接前要检查确认焊机绝缘层无破损，确认接地良好；
6）使用火焰将待焊修区域预热到100~150℃范围；
7）不允许在铸件非焊补表面上引弧，施焊过程中焊丝应位于焊道中间位置，焊丝与母材夹角控制在70~80°范围内；
8）使用平焊、平角焊、横焊位置进行焊接，焊接参数参考表3；
表3 焊接参数
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9）每道焊后须进行焊道打磨，完全打磨清除氧化皮等杂质，使用测温枪测量层间温度≤250℃后方可焊接下道焊缝；
10）焊缝盖面余高0~3mm。
11）每道焊缝焊后，在焊缝温度维持在100～150℃之间或在400℃以上时，用手锤敲击以消除残余应力，敲击范围为焊缝及其焊缝两侧20mm范围内，敲击时应用力均匀密集，力度适中，不可过分用力以损伤焊缝表面，敲击方向:横向方向为自左向右，纵向方向为焊缝起弧端到焊缝收弧端，锤击时间不小于2分钟，完全冷却后将焊缝打磨平整，对焊缝进行湿法连续法磁粉探伤，无磁痕显示方为合格。
4.2当缺陷呈坑状或若干小缺陷聚集时：
1）使用风动角磨机和电动铣刀打磨缺陷位置，对需要补焊的位置焊道进行打磨。
2）磁粉探伤确认缺陷被彻底消除；
3）打磨焊道，坡口表面应露出母材金属本色，坡口底部与侧壁过渡要圆滑，不得留有尖角，坡口及其两边各10mm～20mm范围内应清除油污、铁锈和其它杂物，坡口形状应根据铸件截面厚度、坡口部位及焊工操作条件等确定，坡口加工尺寸可参照下图4的要求；
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9）每道焊后须进行焊道打磨，完全打磨清除氧化皮等杂质，使用测温枪测量层间温度≤250℃后方可焊接下道焊缝；
10）焊缝盖面余高0~3mm；
11）每道焊缝焊后，在焊缝温度维持在100～150℃之间或在400℃以上时，用手锤敲击以消除残余应力，敲击范围为焊缝及其焊缝两侧20mm范围内，敲击时应用力均匀密集，力度适中，不可过分用力以损伤焊缝表面，敲击方向:横向方向为自左向右，纵向方向为焊缝起弧端到焊缝收弧端，锤击时间不小于2分钟，完全冷却后将焊缝打磨平整，对焊缝进行湿法连续法磁粉探伤，无磁痕显示方为合格。
参考文献：
1.TB/T 3548-2019《机车车辆强度设计及试验鉴定规范 总则》