【摘要】托圈是转炉的重要焊接部件，而倾翻主、从动端耳轴的焊接质量的优劣直接影响到设备的总体质量，同时也是设备制造中的关键所在。在近期我公司为天津钢厂生产的100t混铁炉中，就涉及到托圈主、从动端耳轴的焊接问题，并列为技术攻关项目。通过技术攻关，编制了合理的焊接工艺和制定了预防措施，并应用于实际生产操作中，把控制焊接裂纹和未熔合两大难题作为焊接重点加以解决，获得了良好的效果，一次通过无损检测验收。

　　【关键词】耳轴焊接；焊缝裂纹；未熔合；实施

　　1、产品及施焊件的概况

　　为天津钢厂生产的100t转炉，托圈部件重量为16000Kg，部件中心直径Ф4680mm，因加工设备能力限制，只能对各部件加工成品后焊接。焊接要求变形控制极为严格，主、从动端耳轴焊后径向同轴度误差为Ф0.5mm，而其中的重要部件主、从动端耳轴直径Ф1160mm的焊接则是控制和攻关的难点。此次生产的托圈，为首次全部采用CO2气体保护焊进行焊接。

　　其中：①主、从动端耳轴板为铸钢件，材质为ZG20MnMo，厚度为160mm，与直径Ф1160mm材质为37SiMn2MoV的耳轴进行焊接，焊接性能较差；②加工焊接的坡口为双U型坡口，就我厂目前的焊接设备只能采CO2气体保护焊进行焊接作业，存在焊接坡口熔合不良和易产生裂纹的倾向；③焊缝为封闭环型，焊缝长度为3650mm，存在焊接拘束应力大等不利因素。

　　2、对焊接裂纹、未融合的分析

　　2.1材质分析与匹配选用焊接材料

　　材质为ZG20MnMo的主、从动端耳轴板，与直径Ф1160mm材质为37SiMn2MoV的耳轴进行焊接，理论上对于屈服强度大于392Mpa的低合金钢，其中碳和合金元素含量较多，其强度和韧性高，焊接性较差，采用低匹配焊接材料以降低焊缝的淬硬倾向，降低裂纹产生的几率作为工艺的指导方针，故选用ER50-6Ф1.2mm焊接材料进行焊接。

　　2.2采取有效措施提高焊接组织性能

　　焊接时主要存在淬硬倾向较大，易产生裂纹的问题。因此，应注意焊前的预热，并根据碳当量选择焊前预热温度确定在340±20℃范围内，确保一次组织结晶的同时，为改善二次结晶提供良好的条件，达到细化晶粒的作用，改善焊接接头性能的目的。

　　采取合理有效的焊接工艺方法，降低焊接热循环，减少焊接热量输入，保证接头晶粒细化，减少合金元素的烧损，获得优质的接头，焊接工艺参数直接影响到熔池大小和结晶特，因此在施焊过程中要控制好线能量热输入，保证接头具有良好韧性。

　　2.3控制焊接裂纹

　　根据以往的经验和焊接返修情况，此次把控制冷、热裂纹作为控制要点。

　　2.3.1热裂纹产生的原因；a）接头存在液态薄膜或低熔点共晶；b）单道焊时，结晶交汇面杂质偏析；c）焊缝凝固过程中受拉伸应力作用；d）焊缝成形系数小。

　　热裂纹的防止措施：选择合适的工艺参数，控制成形系数，采用多层多道焊，改善一次结晶，避免中心偏析。

　　2.3.2冷裂纹产生的原因：a）焊接接头存在组织；b）焊缝凝固过程中受拉伸应力。

　　冷裂纹的防止的措施：严格控制氢的来源，清理好坡口处的油、锈、水；焊前预热，焊后缓冷或采取后热处理。

　　2.4控制焊接接头的未熔合

　　产生原因：焊接电流过小，焊接速度过快，坡口角度小，坡口根部间隙窄。

　　预防措施：组装时避免间隙过小；选用合适的电流、电压；控制焊接速度。

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