作者：山东省临沂市金省山路277号山东临工挖掘机有限责任公司赵士善
我公司生产的几台R924型挖掘机斗杆后端产生了裂纹，我们对裂纹产生的原因进行了分析并采取措施予以解决。斗杆后端结构及开裂位置如图1所示。
因此，铸钢的淬硬倾向大，可焊性较差。焊前需将工件预热到150—200cC，焊后再经600～650℃回火。焊丝用H08Mn2SiA，采用火焰预热。实际操作过程中，难免会存在预热不均匀，温差大，预热面积太小的问题，使焊缝区金属受热不均匀，冷却快，因而影响焊缝的性能。另一方面，由于工件太大，焊后无法进行回火处理，在焊接接头的一些区域产生的淬火组织不能彻底消除，也降低了焊缝的塑性和韧性，所以受力时产生裂纹。
1．2 焊缝位置不当 斗杆在挖掘时，后端受力最大，此时斗杆缸满负荷工作，斗杆后头和底板处焊缝承受的作用力最大，此处的焊缝产生裂纹的可能性最大。斗杆后头与斗杆主体的连接焊缝采用对接结构，如图2a所示。由于是单面焊双面成形，所以背面的焊缝质量不易保证。
1．3 焊接工艺参数的偏差引起的焊接缺陷 斗杆后端焊接时采用两层两道焊，焊接工艺参数如表2所示。 如果焊接时采用的焊接工艺参数有偏差，电流、电压控制不严，可能存在未焊透现象，在焊缝背面出现凹坑，产生应力集中而降低焊接接头的强度，导致裂纹。斗杆在反复挖掘作业中，在交变载荷的作用下，裂纹会逐渐扩大，最终导致开裂。即使没有裂纹，如果存在凹坑，也会产生缺口效应，在受交变载荷或冲击载荷时，在外力的反复作用下产生疲劳裂纹，最终导致开裂。 综合以上分析，焊缝位置设计不当及焊接斗杆后头焊缝时由于不能严格按工艺要求操作而产生的缺陷是导致斗杆后头开裂的主要原因。 2解决方案 2．1 焊接接头型式的改进 将焊接接头型式由对接改为V型锁底焊缝的接头型式，如图2b所示，降低了焊前准备和装配以及焊接操作的难度。 2．2 焊接工艺的改进 改进焊接工艺，采用两层三道焊，改进后的焊接工艺参数如表3所示。
焊前将工件均匀预热，焊接过程中要不断锤击焊缝，焊后立即将焊缝覆盖缓冷，以减少淬硬程度，避免脆裂。冷却后进行抛丸处理。
采取以上措施后，我公司已解决了斗杆后头的开裂问题，提高了产品质量和使用可靠性。 2．3 将铸焊结构改为全焊接结构 我公司正在制定将斗杆后头铸件改为焊接结构件的方案，如图3所示。材料全部用Q345-B钢板，从材质上降低了焊接的难度，焊接接头型式为开坡口的角焊缝。由于Q345-B在焊接时大大减少了淬硬倾向(视钢板厚度而定)，所以焊前不需要预热，焊后也不需要热处理或缓冷，因而简化了焊接工艺，而且避免了焊缝脆裂现象，提高了焊缝强度。同时，由于改进的结构中底板采用整体钢板成形，省去了原结构中底板和斗杆后头铸件问的焊接，减少了工作量，降低了工艺实施的难度和成本，提高了斗杆整体质量。
热门推荐