Анализ причин и схема ремонта трещин в сварном шве на дорожке качения автобетоносмесителя

Смесительный барабан является ключевым компонентом автобетоносмесителя для загрузки, смешивания и транспортировки бетона. Фланец приварен к головке смесительного барабана, а дорожка качения приварена к заднему конусу. Смесительный барабан приводится в движение редуктором и поддерживается роликами, находящимися в контакте качения с дорожкой качения для вращения, чтобы реализовать функции загрузки, разгрузки и смешивания бетона. Из-за внецентренной нагрузки, создаваемой автобетоносмесителем во время перемешивания, а также при трогании с места и торможении транспортного средства на сложных дорогах, нагрузка на смесительный барабан чрезвычайно сложна, а дефекты конструкции или процесса сварки могут привести к растрескиванию сварных швов дорожек качения. . Производитель автобетоносмесителей анализирует причину растрескивания сварного шва дорожки качения и предлагает план ремонта.

Анализ причин растрескивания сварных швов

Когда смесительный барабан работает, помимо изгибающего момента, вызванного собственным весом барабана и весом бетона, на него также действует крутящий момент, вызванный вращательным движением смесительного барабана и силой бетона. в окружном и осевом направлениях в смесительном барабане. сила сложнее. Под действием циклической знакопеременной нагрузки в местах повышенных напряжений могут образоваться первоначальные микротрещины, которые затем перерастут в макротрещины, а затем макротрещины будут продолжать расширяться, что в конечном итоге приведет к растрескиванию наплавленного валика или основного металла. 

Основные причины возникновения начальных микротрещин на дорожке качения следующие:

(1) Концентрация напряжения в сварном шве дорожек качения

Причина: при сварке дорожки качения и цилиндра часто возникает концентрация напряжений в сварном шве. Кроме того, при использовании смесительного барабана сосредоточенная нагрузка на дорожке качения и опорном ролике, а также общая деформация секции дорожки качения также вызывают концентрацию напряжения в сварном шве.

Контрмеры: Зашлифовать сварной шов с концентрацией напряжений и сварить заново. Для сварного шва или основного металла с макротрещинами проделайте отверстия, чтобы срезать источник трещины, и повторите сварку.

(2) Остаточное напряжение в сварном шве дорожек качения

Причина: Жесткость дорожки качения и корпуса цилиндра сильно различается. Как правило, толщина смесительного барабана составляет 6 мм. Радиальная толщина дорожки качения составляет около 60 мм. Толщина цилиндра и дорожки качения очень разные. Во время процесса сварки тепловое расширение дорожки качения ограничено, а усадка в процессе охлаждения также ограничена, а степень ограничения цилиндра намного меньше, чем у дорожки качения, что в конечном итоге влияет на размер и неравномерное распределение. сварочного напряжения, что приводит к возникновению остаточных напряжений.

Контрмеры: отрегулируйте последовательность сварки, уменьшите однократное тепловложение, постучите по компонентам красным медным молотком в процессе сварки и используйте метод вибрационного старения для регулировки, гомогенизации и устранения остаточного напряжения. Кроме того, валик сварного шва частично шлифуется для уменьшения дефектов сварки.

(3) Изменение жесткости дорожки качения и цилиндра

Причина: Жесткость дорожки качения и цилиндра уменьшается при использовании транспортного средства, особенно для крупногабаритного смесителя. Ослабление жесткости ускорит усталостное разрушение наплавленного валика, что приведет к растрескиванию наплавленного валика или основного металла.

Контрмеры: внутри контакта между дорожкой качения и цилиндром добавляются сварные усиливающие пластины, чтобы улучшить общую жесткость этой области, чтобы повысить сопротивление усталостному разрушению сварной конструкции.

План ремонта треснувшего сварного шва

Когда сварной шов трескается между смесительным барабаном и дорожкой качения, соответствующая схема ремонта может быть выбрана в соответствии с различной степенью растрескивания сварного шва.

(1) На дорожке качения смесительного барабана появляются окружные локальные трещины сварки.

Поскольку это локальная трещина сварного шва, необходимо контролировать непрерывное растрескивание трещины сварного шва дорожки качения. Вышлифовать V-образную канавку шириной ≥5 мм и глубиной ≥4 мм вдоль окружного кольцевого шва дорожки качения, выполнить повторную сварку и после сварки покрасить.

Конкретная схема сварки выглядит следующим образом:

1) Во-первых, очистите исходный сварочный шов, удлинив 50 мм с обоих концов треснутой области; вручную отшлифуйте исходный валик сварного шва с помощью ручной шлифовальной машины и используйте полировальную машину, чтобы отшлифовать науглероженный слой толщиной около 1 мм, чтобы убедиться, что дорожка качения и цилиндр обнажают сам металл; удалить масло, ржавчину, краску, оксидную пленку, бетон и т. д. в пределах 20-30 мм вокруг места сварки.

2) Используйте сварку короткой дугой, чтобы сохранить стабильность дуги, и используйте два слоя сварочного валика для сварки; поверхность покровного слоя после сварки гладкая, каждый сварочный шов ровный и прямой, между каждой сваркой не должно быть явных борозд и других дефектов. После того, как сварка шва завершена, следует немедленно ударить по свариваемой детали небольшим заостренным молотком с закругленными углами, чтобы ослабить внутреннее напряжение; после устранения дефекта сварного шва валик сварного шва необходимо отшлифовать для удаления брызг.

В связи с тем, что основной металл смесительного барабана частично растрескался в месте сварки, необходимо выточить V-образную канавку шириной ≥5 мм и глубиной ≥4 мм по окружному кольцевому сварному шву дорожки качения; просверлите сквозное отверстие φ10 для защиты от трещин в конце трещины; Отшлифуйте сварной шов длиной около 100 мм, а затем выполните сварку в соответствии с приведенным выше планом сварки. Сварочный валик основного металла смесительного барабана необходимо отшлифовать и покрасить после сварки.

(2) Все сварные швы с обеих сторон дорожки качения смесительного барабана имеют трещины.

Это явление обычно возникает на автобетоносмесителях, которые использовались в течение 2 лет и более. Ввиду этой ситуации необходимо выровнять все кольцевые швы по обеим сторонам дорожки качения, выточить V-образную канавку шириной ≥5 мм и глубиной ≥4 мм, выполнить повторную сварку и покраску после сварки. ; Кольцевая усиливающая пластина может повысить прочность и жесткость бака, распределить сосредоточенную нагрузку бака на дорожке качения и улучшить несущую способность бака.

Он характеризуется:

1) Ширина усиливающей пластины составляет 200 мм, а толщина в 1 раз превышает толщину корпуса цилиндра. Усиливающая пластина равномерно распределена с продолговатыми отверстиями. Две стороны усиливающей пластины и цилиндра свариваются и фиксируются угловыми кольцевыми сварными швами.

2) При сварке усиливающей пластины и цилиндра продолговатые отверстия на усиливающей пластине должны располагаться в шахматном порядке относительно сварочных отверстий цилиндра и продолговатых заглушек дорожки качения.

Конкретная схема сварки выглядит следующим образом:

1) Сначала удалите бетон, масляные пятна, пятна ржавчины, краску, оксидную пленку и т. д. с обеих сторон дорожки качения и в пределах 150 мм от внутренней части цилиндра; используйте полировальную машинку для полировки свариваемых деталей до тех пор, пока стороны дорожки качения и внутренняя часть цилиндра не окажутся в пределах 150 мм от диапазона.

2) Учитывая ограничения строительной площадки на месте, чтобы обеспечить позиционирование дорожки качения, последовательность зачистки сварочного шва следующая: шлифовка одной стороны сварного шва → сварка кольцевого шва → шлифовка сварного шва другой стороны → сварка обхватный шов.

3) Внутренняя усиливающая пластина собирается секциями. При сращивании арматурную пластину нужно простукивать медным молотком, пока она не совпадет с цилиндром; внутренняя усиливающая пластина цилиндра приварена, окружность полностью приварена, все отверстия для сварки заглушек полностью заварены, а сварной шов отполирован.

4) Один слой сварного шва для усиливающей пластины, два слоя основания и три слоя покрытия для сварного шва с обеих сторон дорожки качения. Поверхность защитного слоя после сварки должна быть гладкой.

Дорожка качения является основным несущим элементом смесительного барабана, и растрескивание его сварных швов напрямую влияет на нормальную работу всего смесительного барабана и представляет определенную угрозу безопасности. В этой статье обсуждается растрескивание сварного шва дорожки качения смесительного барабана, анализируются причины растрескивания сварного шва дорожки качения и предлагается эффективный план ремонта.