【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及悬索桥的索夹成型技术，具体是一种低合金铸钢索夹的成型方法。
技术介绍
1、索夹是悬索桥结构中的重要受力构件，其连接在主缆与吊索之间，用作将桥面的静载及动载传递给主缆，其可靠与否直接关系到整个桥梁的安全性。
2、常见的索夹、特别是大跨度悬索桥的索夹，采用低合金铸钢铸造而成，其成型的热处理工艺为正火+回火处理，以消除铸造成型的索夹坯件内部应力，降低材料硬度，达到相应的力学性能指标技术要求，例如中国专利文献公开的名称为“一种应用于悬索桥的调质索夹制造方法”(公开号cn 103103920 a，公开日2015年03月25日)的技术。
3、然而，由于铸件、特别是大型铸件所存在的固有铸造缺陷，铸造所成型的索夹坯件内部存在组织结构不够均匀、疏松等铸造缺陷，铸造缺陷的存在必然会引起索夹在服役过程中的变形、开裂等安全隐患。常规的解决措施是，改善低合金铸钢的材料或改善铸造工艺等，但这些技术措施存在技术难度大、成本高、收效较低等技术问题。
4、在现有技术中，有对铸件的铸造缺陷进行清除而修补焊接的技术措施被披露，以消除铸造缺陷、提高铸件的品质，例如中国专利文献公开的名称为“一种耐热钢材质铸件的焊接返修方法”(公开号cn 108856945 a，公开日2018年11月23日)、“一种高耐热合金钢铸件缺陷的返修方法”(公开号cn 105414878a，公开日2016年03月23日)等技术。这些以修补焊接消除铸件铸造缺陷的技术措施，均是针对特定材料的耐热合金铸钢铸件而言的，难以适应于低合金铸钢索夹的铸造缺陷消
技术实现思路
1、本专利技术的技术目的在于：针对上述低合金铸钢索夹的特殊性，以及现有技术的不足，提供一种可有效消除铸造索夹的铸造缺陷、提高索夹品质的低合金铸钢索夹成型方法。
2、本专利技术的技术目的通过下述技术方案实现，一种低合金铸钢索夹成型方法，包括下列工艺步骤：
3、步骤1.在索夹铸造模具中浇注材料牌号zg20mn的低合金铸钢，进行索夹坯件铸造成型；
4、步骤2.将索夹坯件依次进行去应力退火处理、正回火处理及粗加工处理；
5、步骤3.对完成粗加工处理的索夹坯件进行整体探伤处理，将存在的铸造缺陷标记出；
6、步骤4.按照铸造缺陷标记，清除索夹坯件上的对应铸造缺陷并形成待修补型腔；
7、步骤5.采用材料牌号er69-g的焊丝，对索夹坯件的待修补型腔进行修补焊接处理；
8、步骤6.对索夹坯件的修补焊接部分进行探伤处理；
9、探伤合格的索夹坯件转调质处理；
10、步骤7.在调质炉内温度低于200℃时，将完成修补焊接处理的索夹坯件放入调质炉内，将调质炉升温至900～920℃，保温至少2h后将索夹坯件取出，放入冷却水中进行水冷透，完成淬火热处理；
11、步骤8.在调质炉内温度低于200℃时，将完成淬火热处理的索夹坯件放入调质炉内，将调质炉升温至650～670℃，保温至少4h后将索夹坯件取出，空冷，完成回火处理；
12、步骤9.对完成调质处理的索夹坯件进行探伤处理；
13、探伤合格的索夹坯件转精加工处理。
14、上述技术措施将悬索桥的索夹以材料牌号zg20mn的低合金铸钢铸造成型，经去应力热处理，消除铸造应力，细化晶粒，均匀组织，所成型索夹坯件经检测达到如下力学性能reh≥285mpa、rm≥495mpa、a≥18％、z≥30％、aku≥39j。索夹坯件经材料牌号er69-g焊丝修补焊接去除铸造缺陷，以及调质处理之后，使索夹坯件的材料强度、塑性、韧性都有大幅度的改善，以获得良好的综合机械性能，所成型索夹坯件经检测达到如下力学性能，reh≥300mpa、rm≥500mpa、a≥24％、-20℃的akv≥27j，优于技术技术标准jb/t6402中对大型低合金钢铸件的最低技术要求，满足悬索桥结构中对索夹力学性能的技术要求，且耐-20℃低温。
15、也就是说，通过上述技术措施的低合金铸钢、焊丝及调质工艺处理，能够获得在-20℃低温环境的冲击功≥27j的索夹，材料强度及耐低温性能优异。
16、作为优选方案之一，步骤4中，所述索夹坯件上的铸造缺陷清除所形成的待修补型腔为底小、口大的内凹结构；
17、所述待修补型腔的内壁为无直角的曲面结构。
18、上述技术措施有利于修补焊接充分、无遗漏的完成，消除修补焊接过程中可能存在的缺陷，提高所成型索夹的品质。
19、作为优选方案之一，步骤5中，所述修补焊接采用gmaw焊接方法，保护气体为co2，气体流量为20～25l/min，焊接极性为dcep，导电管与索夹坯件的距离为15～20mm；
20、所述修补焊接按照打底层焊接、中间层焊接和盖面层焊接的顺序依次进行；
21、所述打底层焊接是在所述待修补型腔的腔底处进行平焊；
22、所述中间层焊接是在所述打底层的顶部进行逐层平焊；
23、所述盖面层焊接是在所述中间层的顶部、所述待修补型腔的腔口处进行平焊。
24、进一步的，所述打底层焊接的预热温度最低为100℃，焊丝直径为焊接电流最低为260a、且最高小于所述中间层焊接的焊接电流，焊接电压最低为28v、且最高小于所述中间层焊接的焊接电压，焊接速度最低为240mm/min、且最高小于所述中间层焊接的焊接速度，焊层厚度为3～5mm，焊道摆动宽度小于所述盖面层的焊道摆动宽度，道间温度最大为200℃、且大于预热温度。
25、进一步的，所述中间层焊接的焊丝直径为焊接电流最高为320a、且大于打底层焊接的焊接电流，焊接电压最高为34v、且大于打底层焊接的焊接电压，焊接速度最高为500mm/min、且大于打底层焊接的焊接速度，焊道摆动最大等于所述盖面层的焊道摆动宽度，道间温度最大为200℃、且大于预热温度。
26、再进一步的，所述中间层焊接的焊道摆动宽度按照焊接的先后顺序差异化，后程焊道的摆动宽度大于前、中程焊道的摆动宽度；
27、所述中间层焊接的后程焊层的最大厚度为3mm，且小于前、中程焊层的厚度；
28、所述中间层焊接的前、中程焊层的厚度为3～5mm。
29、进一步的，所述盖面层焊接的焊丝直径为焊接电流最高为320a、且大于打底层焊接的焊接电流，焊接电压最高为34v、且大于打底层焊接的焊接电压，焊接速度最高为500mm/min、且大于打底层焊接的焊接速度但等于中间层焊接的最高焊接速度，焊层最大厚度为3mm，焊道摆动最大宽度为15mm，道间温度最大为200℃、且大于预热温度。
30、上述补焊措施，以打底层焊接使焊缝能够与索夹坯件可靠地熔合。中间层焊接和盖面层焊接作为正式焊接过程，盖面层焊接的焊缝填充宽度略大于中间层焊接的焊缝宽度，从而减少盖面层焊接的焊道数量，提高补焊表层质量及焊接速度。中间层焊接的后程焊层与盖面层焊接之间的平缓过渡，以保证不同焊缝填充宽度之本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于，包括下列工艺步骤：
2.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
9.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于，包括下列工艺步骤：
2.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述低合金铸钢索夹成型方法，其特征在于：
【专利技术属性】
技术研发人员：石红昌，黄安明，李泽锐，杨芙蓉，
申请(专利权)人：德阳天元重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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