专利名称：一种绞车卷筒的堆焊修复工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对绞车卷筒磨损后进行堆焊的修复工艺，属于灰铸铁焊接工艺技术领域。
背景技术：
卷筒是绞车的主要承载部件，它的作用是缠绕牵引钢丝绳。本发明所涉及的卷筒为双曲线型光卷筒，采用强度不低于HT200的灰铸铁铸造，由于卷筒在使用时受钢丝绳的挤压、摩擦，致使卷筒中间部位磨损严重，当磨损量达到卷筒厚度的20%时，为保证使用安全，必须更换卷筒。由于这种卷筒采用灰铸铁铸造，灰铸铁强度低、几乎无塑性、焊接性极差，焊接过程中易出现白口组织、裂纹、气孔等问题。灰铸铁焊焊接难度很大，尤其灰铸铁的堆焊，相关文献没有灰铸铁堆焊的记录。以往灰铸铁的焊补使用Z308纯镍焊条，且针对灰铸铁局部裂纹和损坏的修补，Z308焊条的焊缝塑性好、强度低、耐磨性差、价格昂贵，不适于大型铸件的焊接。因没有可行的修复方法，换下来的卷筒就报废，每年要更换I 2次，每个卷筒的费用为14300元，且每次更换不但影响生产，而且增加了维修工人的工作量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种绞车卷筒的堆焊修复工艺，采用这种工艺可以实现在灰铸铁表面大面积堆焊，以提高卷筒的使用寿命，节约维修时间和成本。解决上述技术问题的技术方案是
一种绞车卷筒的堆焊修复工艺，它包括以下步骤
1.根据灰铸铁的特性及其焊接性，打底层和过渡层选择塑性好、抗裂性好、硅及锰元素含量高的药芯焊丝THY-50A，盖面层选择高碳高铬铸铁型药芯焊丝YD608 ；
2.用气体火焰和角磨机清理灰铸铁卷筒表面，露出金属光泽；
3.选择合理的焊接顺序，将卷筒分四个区域对称焊接，焊完第一道后，卷筒旋转180°焊接第二道，然后再旋转90°焊接第三道，再旋转180°焊接第四道，依次循环进行；
4.按照焊接工艺参数，共焊接三层，第一层为打底层，第二层为过渡层，第三层为盖面层，每层厚度为2 3mm，层间温度控制在50 C以下；
5.焊道间、层次间要清渣后再焊接，焊接结束时要填满弧坑，每层焊缝相邻焊缝重叠部分为40%，不需预热和后热，连续焊。上述绞车卷筒的堆焊修复工艺，所述焊接工艺参数如下
1.打底层焊丝直径I.2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；
2.过渡层焊丝直径I.2mm，焊接电流100-120A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；3.盖面层焊丝直径I. 2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；
本发明的有益之处在于
本发明克服了灰铸铁的塑性、强度、焊接性差的缺陷，以及焊接过程中易出现气孔、裂纹和剥离现象，采用常用的CO2气体保护焊焊接电源及药芯焊丝，实现了在灰铸铁表面大面积堆焊，具有焊接成本低、过渡层熔合好、盖面层硬度大、耐磨性好的优点。原灰铸铁卷筒的硬度为HRC31左右，而盖面层金属能形成高硬度的碳化物，硬度可达HRC55左右，在一般情况下，硬度与耐磨性成线性关系，因此大大提高了卷筒的使用寿命，节约了维修时间和成本。本发明解决了大型灰铸铁铸件大面积堆焊问题，又大大延长了其使用寿命具体实施方式
本发明采用焊接方法对卷筒进行堆焊修复的工艺。首先选择堆焊材料，灰铸铁几乎没有塑性，强度低、不易焊补。堆焊的过渡层要选择能与基体金属相熔合的金属元素，盖面层要选择硬度大的耐磨材料，根据灰铸铁的性能和化学成份，选择药芯焊丝。其次选择焊接电源，常用的焊接方法中CO2气体保护焊焊接电源较适合。再次选择焊接工艺及焊接工艺参数，采用电弧冷焊方法，不需预热，连续焊，焊接劳动条件好，效率高。本发明采取以下步骤
I.选择焊接材料。根据灰铸铁的特性及其焊接性，打底层和过渡层选择塑性好、抗裂性好、硅及锰元素含量高的药芯焊丝THY-50A，可避免气孔、裂纹、白口组织等焊接缺陷，盖面层选择高碳高铬铸铁型药芯焊丝YD608，增加耐磨性。2.用气体火焰和角磨机清理灰铸铁卷筒表面，露出金属光泽。3.选择合理的焊接顺序。将卷筒分四个区域对称焊接，焊完第一道后，卷筒旋转180°焊接第二道，然后再旋转90°焊接第三道，再旋转180°焊接第四道，依次循环进行。4.选择焊接工艺参数。因灰铸铁的性能，为避免焊接热应力大，应采用小的焊接规范。焊接工艺参数选择如下
(1)打底层焊丝直径I.2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；
(2)过渡层焊丝直径I.2mm，焊接电流100-120A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；
(3)盖面层焊丝直径I.2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ；
5.焊接过程中每层厚度为2 3mm，层间温度控制在50°C以下。6.焊道间、层次间要清渣后再焊接，以免夹渣。焊接结束时要填满弧坑，每层焊缝相邻焊缝重叠部分为40%，不需预热和后热，连续焊。7.焊后用钢丝刷清理表面和扁铲清除飞溅。
权利要求
1.一种绞车卷筒的堆焊修复エ艺，其特征在于它包括以下步骤 (1)根据灰铸铁的特性及其焊接性，打底层和过渡层选择塑性好、抗裂性好、硅及锰元素含量高的药芯焊丝THY-50A，盖面层选择高碳高铬铸铁型药芯焊丝YD608 ； (2)用气体火焰和角磨机清理灰铸铁卷筒表面，露出金属光泽； (3)选择合理的焊接顺序，将卷筒分四个区域对称焊接，焊完第一道后，卷筒旋转180°焊接第二道，然后再旋转90°焊接第三道，再旋转180°焊接第四道，依次循环进行； (4)按照选择的焊接エ艺參数，共焊接三层，第一层为打底层，第二层为过渡层，第三层为盖面层，姆层厚度为2 3mm,层间温度控制在50°C以下； (5)焊道间、层次间要清渣后再焊接，焊接结束时要填满弧坑，每层焊缝相邻焊缝重叠部分为40%，不需预热和后热，连续焊。
2.根据权利要求I所述的绞车卷筒的堆焊修复エ艺，其特征在于所述焊接エ艺參数如下 (1)打底层焊丝直径I.2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ； (2)过渡层焊丝直径I.2mm，焊接电流100-120A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ； (3)盖面层焊丝直径I.2mm，焊接电流90-110A，电弧电压19-21V，焊接速度6mm/s，电源极性直接反接，气体流量8-15L/min ;。
全文摘要
一种绞车卷筒的堆焊修复工艺，属于灰铸铁焊接工艺技术领域，用于修复灰铸铁材质的绞车卷筒，其技术方案是它采用以下步骤①打底层和过渡层选择药芯焊丝THY-50A，盖面层选择药芯焊丝YD608；②用气体火焰和角磨机清理灰铸铁卷筒表面，露出金属光泽；③选择焊接工艺参数，共焊接三层，第一层为打底层，第二层为过渡层，第三层为盖面层，每层厚度为2～3mm，层间温度控制在50℃以下；④每层焊缝相邻焊缝重叠部分为40%，不需预热和后热，连续焊。本发明实现了在灰铸铁表面大面积堆焊，焊接工艺简单，易实施，具有焊接成本低、过渡层熔合好、盖面层硬度大、耐磨性好的优点，大大提高了卷筒的使用寿命，节约了维修时间和成本。
文档编号B23K9/04GK102950363SQ201210392028
公开日2013年3月6日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者杨美波, 柳成, 冯阁伟, 李文青, 孟宪义, 田欣, 崔化斌, 许文宏, 闫宝忠, 王玉敏 申请人:河北钢铁股份有限公司唐山分公司