如何进行高碳钢钢轨的焊条电弧焊

    以QU-75和QU-100起重机钢轨为例。QU-100系高碳钢轧材，w(C)达0.65%~ 0.77%，CE在0.85%~0.94%，焊接性极差，必须高预热和缓冷。其截面形状（图3-30）难以使用专机或气压焊、热剂焊，焊条电弧焊则是较好选择。为兼顾母材的焊接性和工作条件，宜采用“里软外硬”的焊接方案，即钢轨内部采用低匹配，以使接头有较高韧性，钢轨表面则堆焊耐磨层，以适应起重机的工作需要。一旦变形超标，矫正极其困难，故必须采取防止角变形措施。为减少填充金属量和焊接变形，在能焊透条件下焊接坡口应尽可能窄。

   (1)焊前准备  采用如图3-31所示的窄间隙坡口，装配间隙15~20mm以利排渣并减少角变形，钝边4mm可以底部预先堆焊的方法获得。另在接头两侧安放楔形垫铁(见图3-31)，相当于预置反变形，垫铁高度应使焊后轨面恰好齐平。焊前接头两侧各200~300mm范围内预热到300~350℃(QU-75)或350~400℃( QU-100)，并保持足够时间。

    图3-30    QU-75和QU-100起重机钢轨截面形状

    图3-31    QU-75和QU-100钢轨对接接头坡口形式

   (2)焊接工艺  使用低匹配的J507焊条焊接轨面15mm以下部分，使用耐磨堆焊焊条焊接轨面至15mm部分，QU-75用D112，QU-100用D132。焊接电流：轨面和轨底160～180A，其余部分200~210A。焊接时以铜模强迫成形，接口按图3-32装配后，先焊底部焊层Ⅰ，然后装配两侧铜夹板以强迫焊层Ⅱ成形。铜夹板与焊件间应预留4~6mm间隙以排渣。底部焊缝使用砂轮清根后再补焊，接头表面和两侧也要用砂轮修磨到位。焊后QU-75加热到300℃，QU-100加热到600℃保温缓冷，接头经MT检查合格，硬度也与母材相当。

    图3-32    钢轨强迫成形焊接装置示意图

   1-铜垫2-限位螺钉3-铜垫板

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