Le corps du godet de l'excavatrice wY25 est en acier Q345, un matériau offrant une bonne soudabilité. Les dents du godet sont en acier ZGMn13 (acier à haute teneur en manganèse), une austénite monophasée à haute température qui présente une bonne ténacité et une résistance élevée à l'usure sous charge d'impact grâce à l'écrouissage de la couche superficielle. Cependant, cet acier présente une faible soudabilité : d'une part, la précipitation de carbure dans la zone affectée thermiquement par le soudage, due à la fragilisation du matériau ; d'autre part, la fissuration thermique du soudage, notamment dans la zone de liquéfaction proche du joint.
1. Précipitation de carbure dans la zone affectée thermiquement causée par la fragilisation
L'acier ZGMn13 à haute teneur en manganèse peut précipiter du carbure le long du joint de grain lorsqu'il est chauffé à plus de 250 °C, ce qui réduit considérablement sa ténacité et compromet sérieusement ses excellentes performances. Après analyse, lorsque l'acier à haute teneur en manganèse est chauffé à nouveau et refroidi plus rapidement, le carbure précipite d'abord au joint de grain. Avec l'allongement du temps de séjour, le carbure passe d'un état de particules discontinues à une distribution maillée, ce qui augmente considérablement sa fragilité. Par conséquent, lors du soudage ou du réchauffage après soudage, l'acier à haute teneur en manganèse se trouve dans la zone affectée thermiquement par le soudage, avec des degrés variables de précipitation de carbure. Une transformation martensitique peut se produire, ce qui non seulement fragilise le matériau, mais réduit également sa résistance à l'usure et sa ténacité aux chocs. De plus, dans la zone affectée thermiquement (environ 650 °C), où la précipitation de carbure est facile, plus le temps de séjour est long, plus la précipitation de carbure est importante.
Afin de réduire la précipitation de carbure et d'empêcher la perte de ténacité et la fragilisation du matériau, des mesures doivent être prises pour accélérer le refroidissement, c'est-à-dire réduire le temps de séjour à haute température. C'est pourquoi le soudage du corps et des dents du godet d'excavatrice utilise le soudage par sections courtes, le soudage intermittent, le soudage par trempage, etc.
2. Fissuration thermique par soudage
La prévention des fissurations thermiques consiste à réduire la teneur en S et P du métal de base ou du matériau de soudure. Des mesures peuvent également être prises pour minimiser les contraintes de soudage, telles que le soudage par sections courtes, le soudage intermittent, le soudage par dispersion et le martelage après soudage. Pour le rechargement du corps du godet en acier à haute teneur en manganèse, une couche d'acier austénitique Cr-Ni, Cr-Ni-Mn ou Cr-Mn peut être préalablement soudée pour isoler le canal de soudure, ce qui permet d'éviter les fissurations.
Procédé de soudage du corps du godet et des dents du godet d'excavatrice
1. Préparation avant le soudage
Tout d'abord, retirez les dents de godet usées du corps du godet, puis utilisez la meuleuse d'angle pour polir l'installation des dents de godet proprement, sans boue, sans rouille et vérifiez soigneusement s'il y a des fissures et d'autres défauts ; ouvrez le biseau avec une raboteuse à gaz à arc au carbone au niveau des dents de godet à souder et nettoyez avec la meuleuse d'angle.
2. Soudage
1. Tout d'abord, dans le corps du godet (et les joints des dents du godet) avec des électrodes de soudage GBE309-15 pour le soudage par superposition, les électrodes de soudage doivent être à 350 ℃, 15 h de séchage avant le soudage, le courant de soudage doit être important, la vitesse de soudage est légèrement plus lente pour garantir que la teneur en nickel de la zone de fusion est de 5% à 6%, pour éviter la production de martensite sensible aux fissures.
2. Réaliser le soudage de positionnement. Une fois les dents du godet assemblées, une baguette de soudage D266 de 32 mm de diamètre est utilisée pour le soudage de positionnement symétrique des deux côtés. La longueur de la soudure ne doit pas dépasser 30 mm. Le refroidissement par eau et le martelage sont effectués immédiatement après le soudage.
3. Soudage par le bas. Utiliser une baguette de soudage D266 de 32 mm de diamètre pour le soudage par le bas. Utiliser un courant faible, une polarité CC inversée et un soudage intermittent.
Date de publication : 4 août 2022