大型辊轴磨损后的堆焊方法_2

文档序号:9624893阅读:来源:国知局
021]本发明的堆焊设备,是基于现有堆焊设备的基础上,为了提高机械化程度,实现功能多样化,把原本单独使用的打磨机、超声波探伤仪、锤头和氧-乙炔加热枪设置于堆焊设备上,通过控制系统对其进行操控,达到了一机多用,效率提高的效果,扩展了堆焊设备的功能,机械化程度提高,经济性明显,市场潜力大。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的堆焊方法示意图;
图2是本发明堆焊方法顺序示意图;
图3是本发明的堆焊机的部分示意图。
[0023]图中标记:1为辊轴,2为焊丝,α为前倾角,L为焊丝距辊轴最高点的距离,3为焊道,4为焊道之间重叠部分,5为辊轴端部堆焊,6为辊轴中间部分堆焊,7为滑动导轨,8为滑块,9为支架,10为转动齿轮,11为连杆,12为打磨轮,13为锤头,14为焊枪,15为超声波探伤仪探头,16为氧-乙炔枪头,17为旋转凸台,18主体设备,19为Τ形杆,20为机械臂。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图,对本发明作详细的说明。
[0025]为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0026]本发明的一个实施例,如图1所示,1为辊轴,2为焊丝,α为前倾角,角度大小为6°,L为焊丝距棍轴最高点的距离,大小为25mm,3为焊道,4为焊道之间重叠部分,5为棍轴端部堆焊,6为辊轴中间部分堆焊,其堆焊方法步骤为:
步骤1、首先记录辊轴1的原始尺寸和原始样貌,目的在于在后续堆焊过程中有针对性,使之能完全修复受损辊轴1。然后确定需修复的辊轴1的材质,用以选定所要的焊丝材料和相对应焊剂,例如,若辊轴1是铬钼系列冷乳支撑辊轴,所用焊丝的化学组分为(按重量百分比%计算):碳为0.17%,锰为1.6%,铬为6.0%,钨为1.7%,钼为1.3%,其它元素含量为2.0%,余量为铁,所选焊剂为HJ107焊剂。然后对辊轴1进行车削以清除热疲劳层,之后进行探伤检测处理以确保疲劳裂纹彻底除净,进而去除辊轴1表面的油污和杂质,打磨至母材金属,打磨厚度为3_,用打磨机打磨使待焊部位表面干净光洁,此时对棍面尺寸进行记录,以确定堆焊层厚度、材料消耗、后续堆焊方法流程。
[0027]步骤2、焊前准备完毕后,采用氧一乙炔火焰将整个辊轴全面加热到250°C,升温速度不大于20°C / s,保温时间按辊轴长度每100mm—小时计算,将焊丝和焊剂烘干到300 °C,保温2h,然后放入保温筒中,便于起弧,随用随取。
[0028]步骤3、焊前预热结束后,将辊轴1吊装在可转动的支架上,先堆焊辊轴1的两端,根据辊轴材质选择合适的焊丝2和焊剂,然后进行第一层施焊,第一层所用焊丝2直径为
2.0mm,采用直流反接,焊接电流为190A,焊接电压为30V,焊接速度为210mm/min,焊丝伸出长度为23mm,焊丝前倾角α为6°,自左向右堆焊,如图1所示,每一道焊道3之间的搭接量为1/3,即图1中焊道之间重叠部分4,堆焊厚度为2.5_,一道焊道完成之后,转动辊轴,转动大小为一个焊道的宽度,然后继续自左向右堆焊,这样周而反复,直至完成第一层堆焊;施焊结束后,待辊轴冷却lOmin,用锤头进行锤击,破除焊渣,进行第二层施焊,第二层所用焊丝直径为2.5mm,采用直流反接,焊接电流为220A,焊接电压为28V,焊接速度为240mm/min,焊丝伸出长度为23mm,每一道焊道之间的搭接量为1/3,焊丝前倾角为6°,自右向左堆焊,堆焊厚度为3mm,一道焊道完成之后,转动辊轴,转动大小为一个焊道的宽度,然后继续自左向右堆焊,这样周而反复,直至完成第二层堆焊;施焊结束后,待辊轴冷却lOmin,用锤头进行锤击,破除焊渣,然后进行第三层施焊,第三层所用焊丝直径为2.5mm,采用直流反接,焊接电流为220A,焊接电压为28V,焊接速度为240mm/min,焊丝伸出长度为23mm,每一道焊道之间的搭接量为1/3,焊丝前倾角为6°,自左向右堆焊,堆焊厚度为3_,一道焊道完成之后,转动辊轴,转动大小为一个焊道的宽度,然后继续自左向右堆焊,这样周而反复,直至完成第三层堆焊;这样,以后各层以此类推,最终在辊轴的平面上留2mm的焊肉高度,便于后面机械加工,保证辊轴尺寸精度;然后继续采用上述步骤对辊轴中间部分进行堆焊,直至堆焊完毕,如图1所示,先在辊轴1上完成辊轴端部堆焊5,最后在完成辊轴中间部分的堆焊6,在整个堆焊过程中,须严格控制层间温度,严格按照所设定的参数操作,这样才能保证达到预期效果。
[0029]步骤4、施焊完毕后,破除焊渣,将辊轴用矿棉包裹起来保温30min后再缓冷到室温,缓冷结束后再装入加热炉中进行回火处理,升温至500°C,升温速度保持100°C /h,保温5h后随炉冷却至150°C时出炉,最后冷却到室温,这样可以消除辊轴里的内应力,稳定堆焊部位的结构组织,提高基体和堆焊层的综合力学性能。
[0030]步骤5、热处理完毕后,用超声波探伤仪对堆焊部位进行探伤检测,若有缺陷则需把缺陷车削掉重新堆焊,若没有缺陷这可根据图纸进行机械加工。
[0031]按照以上堆焊方法实施后,得到的辊轴的堆焊部位堆焊层质量好,气孔,夹杂,缩孔等缺陷产生几率小,焊缝金属中含氮量、含氧量大大降低,液态金属与熔渣、气体的冶金反应比较充分;通过对焊接参数的自动调节并保持稳定,致使堆焊层的化学成分和性能比较均匀,堆焊层表面平整,机械性能较好,堆焊部位的硬度由里到外由低到高呈阶梯式分布,最外层硬度大于45HRC,甚至达到55~60HRC,其冲击韧性和强度达到与辊轴相当,甚至超过母材1~2倍,抗疲劳剥落破坏的能力强,堆焊效果显著,能完全满足焊接质量要求,特别适用于圆柱形和大平面工件的堆焊,但不适合堆焊小零件。
[0032]本发明的第二个实施例,其堆焊方法步骤为:
步骤1、首先记录辊轴1的原始尺寸和原始样貌,目的在于在后续堆焊过程中有针对性,使之能完全修复受损辊轴1。然后确定需修复的辊轴1的材质,用以选定所要的焊丝材料和相对应焊剂,例如,若辊轴1是铬钼系列冷乳支撑辊轴,所用焊丝的化学组分为(按重量百分比%计算):碳为0.23%,锰为1.2%,铬为4.8%,钨为0.8%,钼为0.6%,其它元素含量为0.8%,余量为铁,所选焊剂为HJ107焊剂。然后对辊轴1进行车削以清除热疲劳层,之后进行探伤检测处理以确保疲劳裂纹彻底除净,进而去除辊轴1表面的油污和杂质,打磨至母材金属,打磨厚度为3.5_,用打磨机打磨使待焊部位表面干净光洁,此时对棍面尺寸进行记录,以确定堆焊层厚度、材料消耗、后续堆焊方法流程。
[0033]步骤2、焊前准备完毕后,采用氧一乙炔火焰将整个辊轴全面加热到250°C,升温速度不大于20°C / s,保温时间按辊轴长度每100mm—小时计算,将焊丝和焊剂烘干到250 °C,保温2h,然后放入保温筒中,便于起弧,随用随取。
[0034]步骤3、焊前预热结束后,将辊轴1吊装在可转动的支架上,先堆焊辊轴1的两端,根据辊轴材质选择合适的焊丝2和焊剂,然后进行第一层施焊,第一层所用焊丝2直径为
2.0mm,采用直流反接,焊接电流为220A,焊接电压为33V,焊接速度为230mm/min,焊丝伸出长度为27mm,焊丝前倾角α为6°,自左向右堆焊,如图1所示,每一道焊道3之间的搭接量为1/3,即图1中焊道之间重叠部分4,堆焊厚度为2.5_,一道焊道完成之后,转动辊轴,转动大小为一个焊道的宽度,然后继续自左向右堆焊,这样周而反复,直至完成第一层堆焊;施焊结束后,待辊轴冷却lOmin,用锤头进行锤击,破除焊渣,进行第二层施焊,第二层所用焊丝直径为2.5mm,采用直流反接,焊接电流为280A,焊接电压为31V,焊接速度为280mm/min,焊丝伸出长度为27mm,每一道焊道之间的搭接量为1/3,焊丝前倾角为6°,自右向左堆焊,堆焊厚度为3mm,一道焊道完成之后,转动辊轴,转动大小为一个焊道的宽度,然后继续自左向右堆焊,这样周而反复,直至完成第二层堆焊;施焊结束后,待辊轴冷却lOmin,用锤头进行锤击,破除焊渣,然后进行第三层施焊,第三层所用焊丝直径为2.5mm,采用直流反接,焊接电流为280A,焊接电压为31V,焊接速度为280mm/min,焊丝伸出长度为2
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1