螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺的制作方法

本发明涉及螺旋叶片焊接技术领域，特别涉及一种螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺。

背景技术：

叶片上离传动轴越远，受力就越大，叶片的边缘磨损量也越大。在机械零件表面用焊接的方法堆敷一层或多层同材质或不同材质金属的工艺方法，称为堆焊。

现有技术中，螺旋叶片材料采用纯碳钢或不锈钢制作外加cr30活动叶片的方法，其耐磨性能一般，使用寿命短且加工繁杂。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种工艺较简单且可延长叶片使用寿命的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺。

本发明的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺包括：步骤一，去除螺旋叶片端面及附近焊接区的锈污杂质；步骤二，用ernicrmo-3镍铬钼焊丝沿着该螺旋叶片端面氩弧焊堆焊过渡层，焊接时采用窄道、短弧、不摆动，焊接电流为80至85安，焊接电压为12至16伏，焊接速度为每分钟8至12厘米，道间温度不高于130摄氏度，堆焊层数为一层两道，采用连续焊，后道与前道的焊接方向相反，且重叠量达到前道焊缝的一半；步骤三，焊件自然冷却；步骤四，将该螺旋叶片预热至200至250摄氏度；步骤五，堆焊司太立钴基合金复层，堆焊时焊接电流为75至80安，焊接电压为16至18伏，焊接速度为每分钟10至12厘米，道间温度不低于200摄氏度，焊道间的焊接方向为来回往返、逐道焊接，每道焊缝道间的焊接接头处错开。

较佳地，在步骤二中，使用的ernicrmo-3镍铬钼焊丝直径为2毫米，保护气体为氩气，气体喷嘴10毫米，气体流量为每分钟10至12升。

较佳地，在步骤五中，采用司太立钴基12号焊丝进行氩弧焊堆焊，焊丝直径为3.2毫米，保护气体为氩气，气体喷嘴10毫米，气体流量为每分钟10至12升。

较佳地，在步骤三中还包括，对焊件进行着色检查，当探伤出现缺陷时予以补焊修磨。

较佳地，在步骤四中，利用加热带包裹该螺旋叶片进行预热。

较佳地，在步骤五中，收弧时弧坑填满，焊接接头处采用回焊引弧法。

较佳地，在步骤五后还包括，检查侧面焊缝，在有内凹处使用氩弧补焊。

较佳地，在步骤五后还包括，若焊缝表面不光滑平整，在有缺陷处去除缺陷，并使用氩弧焊填补后打磨平整。

较佳地，在步骤五后还包括，在焊接结束后随即用岩棉紧密包裹整个螺旋叶片，缓慢冷却至室温。

进一步地，在步骤五后还包括：对所焊部件焊缝表面作100%渗透监测；和/或，在与熔敷金属表面垂直面上检测堆焊层硬度。

与现有技术相比，本发明的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺是在螺旋叶片(如双相钢2205材质)上堆焊钴基耐磨合金（如司太立12），能使螺旋叶片具有较高的耐磨和耐腐蚀综合性能，较高的堆焊金属硬度（如可达42至47hrc）。为延长叶片的使用寿命，在螺旋叶片按要求与轴组装、点焊、焊接完毕后，可在叶片边缘采用采用本发明的堆焊工艺；采用上述合金堆焊工艺减少了cr30活动叶片生产加工，同时能极大延长叶片的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺的流程图。

图2为本发明一实施例的堆焊切面结构示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请结合参见图1和图2，图1为本发明一实施例的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺的流程图，图2为本发明一实施例的堆焊切面结构示意图。本发明的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺包括以下步骤。

s1，去除螺旋叶片10端面及附近焊接区的锈污杂质，如油、锈、水份等杂质。螺旋叶片主体可采用双相钢2205材料。

s2，用ernicrmo-3镍铬钼焊丝沿着该螺旋叶片端面氩弧焊堆焊过渡层12，焊接时采用窄道、短弧、不摆动，焊接电流为80至85安，焊接电压为12至16伏，焊接速度为每分钟8至12厘米，道间温度不高于130℃，堆焊层数为一层两道，采用连续焊，两道（如图2中的第1道、第2道）的焊接方向相反，且后道（如图2中的第2道）重叠量达到前道（如图2中的第1道）焊缝的一半。优选地，在步骤s2中，使用的ernicrmo-3镍铬钼焊丝直径为2毫米，保护气体为氩气，气体喷嘴10毫米，气体流量为每分钟10至12升。

采用上述焊接工艺参数，可以降低合金元素的烧损，降低稀释率，避免奥氏体柱状晶粒粗大及杂质的偏析。采用连续焊，减少因局部加热、冷却而加大裂纹的倾向。

s3，焊件自然冷却。该步骤严禁水冷，以免产生冷裂纹。

优选地，在步骤s3中还包括，对焊件进行着色检查，当探伤出现缺陷时予以补焊修磨。原则上，应保证无缺陷后再进行后续司太立（如stellite12）焊丝的堆焊。

s4，将该螺旋叶片预热至200至250摄氏度。优选地，利用加热带包裹该螺旋叶片进行预热。

s5，堆焊司太立钴基合金复层14，堆焊时焊接电流为75至80安，焊接电压为16至18伏，焊接速度为每分钟10至12厘米，道间温度不低于200℃，焊道间的焊接方向为来回往返、逐道焊接，每道（如图2中的第3道、第4道与第5道）焊缝道间的焊接接头处错开。在一实施例中，步骤s5采用司太立钴基12号焊丝进行氩弧焊堆焊，焊丝直径为3.2毫米，保护气体为氩气，气体喷嘴10毫米，气体流量为每分钟10至12升。优选地，堆焊时严格控制焊接电流不得过大，最大限度的降低稀释率；焊道间的焊接方向应来回往返逐道焊接，以减少焊接应力和变形。

优选地，在步骤s5中，收弧时弧坑填满，以防止产生弧坑裂纹；焊接接头处采用回焊引弧法，来保证焊接接头处的焊接质量。

在一实施例中，于步骤五后还包括，检查侧面焊缝，在有内凹处使用氩弧补焊。

优选地，在步骤s5后还包括，若焊缝表面不光滑平整，在有缺陷处去除缺陷，并使用氩弧焊填补后打磨平整。焊缝表面应光滑平整，无夹渣、飞溅、结碳、咬边，虚焊等缺陷，有缺陷处，去除缺陷并按前面工艺使用氩弧焊填补后打磨平整。

优选地，在步骤s5后还包括，在焊接结束后随即用岩棉紧密包裹整个螺旋叶片，缓慢冷却至室温。

优选地，在步骤s5后还包括：对所焊部件焊缝表面作100%渗透监测。例如看其是否符合nb47013等行业标准。

优选地，在步骤s5后还包括：在与熔敷金属表面垂直面上检测堆焊层硬度。例如看其hrc硬度符合43～48的相关要求。

本发明的螺旋叶片耐磨层合金堆焊工艺，是在螺旋叶片(如双相钢2205材质)上堆焊钴基耐磨合金（如司太立12），能使螺旋叶片具有较高的耐磨和耐腐蚀综合性能，较高的堆焊金属硬度（如可达42至47hrc）。

为延长叶片的使用寿命，在螺旋叶片按要求与轴组装、点焊、焊接完毕后，可在叶片边缘采用采用本发明的堆焊工艺；采用上述合金堆焊工艺减少了cr30活动叶片生产加工，同时能极大延长叶片的使用寿命。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。