如何修复活塞裂纹？工艺分享

某换热器制造有限公司拥有一台从德国引进的KPH500型液压拉伸机，液压缸的拉力为2000kN。活塞由于长期处于交变应力载荷作用，与活塞杆产生开裂，导致高压的液压油渗漏，压力下降，无法正常工作。因无备件，短期又不能到国外订货，最终决定只有焊接修复。

经分析，活塞的材质45钢相当于国产45钢，其化学成分如表4-16所示。

表4-16 45钢的化学成分（质量分数，%）

分析显示这种钢焊接性较差，对冷裂倾向比较敏感，焊接时必须采取一定的工艺措施，否则将会产生不良后果。

1.焊接材料选择

根据母材的化学成分，分析材料的焊接性，首选了某公司生产的低氢型高韧性药芯焊丝，牌号为VC-VJ707（Q）。

这种焊丝是低氢型碱性药芯焊丝，属于高韧性，能通过药芯的微合金化，使焊缝金属得到优良的综合力学性能，使焊缝韧性大大提高，满足抗裂性要求。焊丝的化学成分及力学性能如表4-17所示。

表4-17 VC-VJ707（Q）焊丝的化学成分及力学性能

2.焊前准备(www.xing528.com)

由于活塞裂纹严重，只能将这部分车掉，然后重新加工一个活塞头，装配后进行封闭焊接，其装配后的结构形式如图4-74所示。

图4-74 活塞焊接结构形式示意图

焊接坡口是根据裂纹情况和面积而定的，根据裂纹深度，活塞装配后在镗床上直接加工出U形坡口。所以在焊前应对坡口的机械加工处进行脱脂处理，以免焊接过程中，由于油污而产生焊接缺陷。

3.焊接工艺

焊接采用钨极氩弧焊，采用直流电源，正接法施焊。先在活塞坡口处的圆周上定位焊4点，焊点的长度约为20mm。

焊接规范为：焊丝牌号VC-VJ707（Q）；直径2.4mm；焊接电流100～120A。

焊接时，采取对称、断续焊法；层间温度为150～200℃。焊接过程中要采取降温措施，保证活塞杆与活塞的温度不超过200℃；焊接不进行预热和后热处理，以防止产生焊接变形，从而保证活塞的精度尺寸和形位公差。

焊接完成后，经24h时效后，再进行着色探伤检验，确定无裂纹等焊接缺陷。然后检验尺寸和形位公差是否符合要求。