摘要：针对高强钢的焊接性，制定合理有效的焊接工艺，通过对焊接过程及操作方法的控制，从而保证了批量产品的合格率。
关键词：插板 高强度耐磨钢板 焊接
0 引言
刮板输送机是以多节可拆溜槽联接成的机身为载体，并由牵引链上的刮板推移散料的输送机械，用来输送各种粉末状、小颗粒或块状的流动性好的散状物料，尤其适合在采煤工作面输送煤炭和进行顺槽转载工作。中部槽是组成刮板输送机机身的主体，具有很好的强度、刚度和耐磨性能。插板是开天窗中部槽重要零部件，拔出插板后便于对链条、刮板进行观察、维修。插板是由与中板套料件及与固定座连接件两部分组成（见附图1），拼接处加工成X形坡口，焊接后要求插板上下两平面对接平整，不得有错边现象，角变形小于1.5mm。上下两条V平焊道的余高，在龙门铣上刀检平整，保证插板顺利插入开天窗中板中。刮板输送机运转以后，刮板从接缝处顺利通过，不得有刮卡现象。
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图1 插板焊接示意图
1 插板焊接的技术要求
①连接板、插板基准平面用平尺检测变形量< 1.5mm。
②出现角变形后不允许用火焰矫正。因为过火区由于出现退火现象而使插板的硬度降低，从而影响开天窗中部槽的使用寿命。
2 坡口形式及尺寸要求
①便于操作，易保证焊缝根部及其余各层焊道的质量。
②尽量减少填充金属，以降低焊接应力，减小焊接变形。
3 焊接工艺
3.1 焊接方法及焊接材料的选择
中部槽插板工作时主要承受动载荷和冲击载荷，所以要求焊缝具有较好的综合性能。由于插板是高强度耐磨板（低碳调质钢），焊接性较差。为减小热影响区的软化，从焊接方法上考虑热量集中、能量密度大的方法有利，同时选择低氢的焊接方法，以降低接头中扩散氢的含量，提高接头抗裂能力及塑韧性。所以选择富氩气体保护焊是较合适的焊接方法。
在满足焊缝强度要求的前提下，采用低强匹配得到的焊缝组织塑性和韧性均高，可防止裂纹产生，对焊接接头有利。
①焊丝牌号：ER69-G，焊丝直径φ1.2mm实芯焊丝。
②保护气体：80%氩气+20%二氧化碳混合保护气体。
3.2 焊前准备
①将两零件放置在平台上，组装后保证相关尺寸要求，对接间隙1～2m，以增加熔深，保证根部焊透。
②组对后应进行点固焊，对坡口两侧100mm范围预热。点对时采用φ4mmJ506 焊 条，焊前需进行（350±10）℃×1.5h烘焙，而后放在100～120℃保温桶内保温，随取随用，焊机选用弧焊整流器，直流反接。
③在焊缝两端点引弧、收弧板，间隙与工件间隙保持一致。通常始焊和终焊处最容易产生焊接缺陷，诸如焊瘤、弧坑等。使用了引弧、收弧板就是把焊缝两端向外延长，避免这些缺陷落在接头始末端，从而保证整条焊缝质量稳定、均匀，同时始端和终端获得正常尺寸的焊缝截面。
④焊接参数：焊接电流180～220A，电弧电压28～32V。
⑤定位焊段不允许有裂纹、气孔、未熔合等缺陷存在。
3.3 焊接预热要求
①由于插板是高强度耐磨板（低碳调质钢），焊接性较差，所以应采用合理的焊接热输入，配合焊前预热，焊后缓冷等措施，既能避免产生裂纹，又能防止晶粒过热，使得焊接应力与变形较小。焊前预热可降低冷却速度及焊接区的温差，从而减少淬硬组织，减小焊接应力，同时有利于焊缝中扩散氢的逸出，防止产生冷裂纹。
②采用大功率重熔矩火焰均匀预热，温度75～100℃。预热时火焰在坡口两侧100mm范围内进行加热，采用远红外测温仪进行测温，以观察预热范围内的温度是否均匀，当达到待焊处要求的温度时方可施焊，层间温度应不低于预热温度。
3.4 焊接
3.4.1 焊接参数见表1
表1 富氩气体保护焊焊接参数
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3.4.2 焊接顺序及变形控制
①将工件放置在翻转胎上，采用正反面各层交替施焊，这样可将角变形控制在规定的范围内，焊接顺序如图2所示。
②采用多层多道焊接方法，每道焊缝连续焊接。由于前道焊道对后道焊缝具有热处理作用而使晶粒细化，从而提高焊缝的冲击韧性，同时还可以减小焊接变形。先A焊面焊缝，焊接过程中用检验平尺测量连接板和插板两个基准表面的平面度，使变形量控制在1.5毫米范围内，以便及时调整焊接顺序，控制焊接变形。当发现变形量>1.5毫米时，应停止施焊，将工件翻转180°后连续施焊B面焊道，变形量符合要求后翻转工件在进行A面焊接，直到焊接过程完毕。
3.5 工件焊接完成后立即覆盖石棉被保温缓冷。焊后保温缓冷的主要作用是可靠的防止焊缝金属或热影响区内冷裂纹的形成。
3.6 焊后检验
中板焊缝的无损检测：采用超声波探伤。
焊缝的外观成形、内部质量和力学性能均能满足要求。
参考文献：
[1]李亚江.高强钢的焊接[M].冶金工业出版社，2010（1）.
[2]王宽幅，冯丽云.焊接与化机焊接结构[M].中国石化出版社，1991（9）.
[3]陈祝年.焊接工程师手册[M].机械工业出版社，2002（2）.
