浅谈机械修理过程中手工堆焊及补焊.doc

浅谈手工堆焊在易磨损工件中的应用姓名：王会生 单位 ：华亭煤业集团净石沟煤矿摘要：文章介绍了堆焊技术部分的改良和拓展，在修理领域的实际应用。本文主要介绍矿山机械的零部件磨损实际用到的堆焊技术，以及工艺措施。着重体现了堆焊技术能在短时间恢复生产的主要作用。 近些年来随着煤产量不断攀升，随之而来的便是设备维修保养，修理费用，而对昂贵的修理费用，如何使设备在工作中发挥其效应、在堆焊用途广泛应用的今天，堆焊合金数量达十多种，和埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊、等离子弧堆焊等相比手工堆焊就显得微不足道。但在煤炭生产中，面对特殊的环境，特殊的作业地点，手工堆焊及补焊的确给生产带来了不小的贡献，主要表现在更短的时间内使受损零部件恢复原形，起到不影响生产，本着对节约材料的想法。现就我在工作的手工堆焊，补焊给实际生产带来的捷径做自我实战序述。例如：生产中常见的采煤机滚筒及支座内孔磨损偏大，内孔磨损程度不均；井下刮板输送机的减速机齿轮掉角；地面铲车，挖掘机前履板及斗齿的焊补和堆焊。面对以上出现的问题，不难发现都有一个共同的特点，就是要求有耐磨、耐蚀等性能的表层面，在处理各种复杂的受损工件时要有针对性的进行焊补。1.堆焊优势因为堆焊是在金属或金属轧材表面焊接的方法对敷一层同材质或异材金属的工艺方法，通过堆焊可使零部件恢复或具有新的外型尺寸，或者使零件或轧材表面形成特定的耐磨损，耐磨蚀层或其他性能的加工工艺。堆焊的应用范围很广，手工电弧虽然较其他堆焊差些。但其优点在于方便灵活，成本低，设备简单。但缺点是生产效率低，劳动条件差。堆焊的厚度在2.4mm左右，这样只限于小批量的零星部件的堆焊。由于焊条电弧焊接参数不稳定而造成的化学成分和性能波动较大。通过堆焊目的在于零件表面的耐磨，耐腐蚀，耐冲击等有相当特殊的熔敷金属层，以极大地提高零件的使用寿命，在修复零件的工作中，其修复零件的成本低，仅相当于购买新件成本的30%左右。因此，堆焊不仅可以延长焊件使用寿命缩短生产周期，节省维修费用，堆焊工艺也广泛用于各个行业的制造和维修工作中。1.现就易磨损零部件做工艺分析和说明。 在煤矿大多数机械设备中，轴套是每个机械必不可缺少的零部件，日久天长的使用中，轴套的磨损一般都呈现在外部和内部，无论是外部和内部磨损时，我们大多采用手工电弧焊来完成工件的修补。1.1当内孔直径磨损偏大时采用模具使堆焊的形状强迫成型，可以提高堆焊件尺寸的精度，也可以提高焊接工效、节约焊条并减小堆焊的加工量。再选材方面重点考虑低碳低合金堆焊合金，这样便于切屑。堆焊圆形焊件内孔的孔壁时，往孔内填砂可提高焊接的生产率。焊接过程如下。焊接工件放平后，孔底垫一块厚度大于6mm的耐火砖。先在最底部堆焊一圈打底焊的焊肉，然后往孔中填砂子。砂堆的中间要比其四周高一些，而四周的砂则要求与已有的堆焊焊肉取平，然后继续堆焊。每焊完一根或数根焊条后按上法填一次砂子，直到堆焊完。在堆焊过程中，砂子会自动被电弧的高温吸引过来阻挡铁水往下流。这种方法可以使用较大的电流及较快的焊速。当使用的4的J422焊条时，电焊机的电流可以调到150A左右。采用5的焊条时，电焊机单位电流可调到200A左右。填砂可以用河砂、铸造型砂等。砂子的颗粒度为0.20.3mm。所要提醒的是，当堆焊其它工件时用较大电流会使母材熔点大，硬度也不正常，一般情况下，堆焊不易采用过大的电流。这样强迫成型后，在车床上经过最后加工，精确到工件所需要的尺寸，这种强迫成型在实际生产生活中应用很广。1.2堆焊刮板输送机的减速零件的修复（齿轮）刮板输送机的减速机，采煤机的减速机零件的易损件中，堆焊技术得以广泛应用，手工堆焊仍有一定的应用价值。首先查找原因，就齿轮掉角，掉齿和硬化层剥落等损伤，选用合理正确的堆焊工艺，可以使齿轮至少能用更长时间，大大降低材料成本。在采用碱性低氢型结构焊条J506、J507进行堆焊时。用直径3.2焊条直流反接（焊条接正极）电流调至90120A应先从齿根开始沿齿宽方向堆焊，每个齿堆焊五道，其中齿面四道，齿顶一道，为减小变形，在齿轮上的所有齿均堆焊完第一遍之后再堆焊第二遍。每道焊肉应重叠二分之一左右，除第五道堆焊由齿顶焊时可不采用对称顺序跳焊外，其余各道堆焊应采用对称跳焊的顺序堆焊每个齿、以防止变形；每道焊接方向与前一道应相反，每个齿轮堆焊时不得中途停止，应一次堆焊完。进行焊接后退火，以便于加工，机械加工后进行表面猝火以加入少量机油混合柴油油温为3540再进行低温回火，保温冷却至室温。此堆焊方法经使用一年后检查，磨损及其轻微。1.3另外挖掘机的斗齿在长期的使用过程中，磨损较大焊补挖掘机斗齿时应先用D266焊条堆焊，可用气割下料，料的来源取挖掘机废旧的履带板或火车轨道，尺寸据磨损现状进行确定，焊补各层时，仍用D266焊条，并采用对称交替焊接的顺序来防止裂纹，在比较宽的焊缝中，可用气割下料坡口，坡口应为V形坡321，为了减小焊接应力可先焊收缩量小的焊缝。等全部焊接完之后再焊较大的焊缝当焊接较大焊缝时要进行分段倒退焊接法，焊接时为防止高猛钢的母材过热，每焊接几段等焊接部位稍冷却后再继续焊接，应尽量采用小焊接范围分层焊。2.实例中堆焊操作时应注意事项2.1防止堆焊层的硬度不符合要求，因为堆焊层的硬度主要依靠堆焊层的合金成分来获得，而合金成分又主要来自焊条而不是母材。所以堆焊时，希望熔深浅，减少熔合比，因此不宜采用大电流。由于母材料对堆焊金属的稀释，所以在堆焊第一层时，硬度常常偏低，其余各层硬度逐渐提高，第三层以后硬度基本不变化。2.2堆焊最常碰的问题是裂缝和剥离。要注意采用相应的措施焊前将焊件预热和焊后缓冷。当焊接材料为碳素钢或低合镏金钢时，焊件预热温度应根据碳当量来计算不同的碳当量，预热温度也不同，当碳当量0.4%时预热在100左右，当碳当量为0.5%时可预热150，EC为0.6%.200，EC为0.79%.250。由此也不难看出，当碳当量增加时，随之预热温度也增加。2.3注意变形，对于考虑到焊后变形的零部件。例如应采取预先反变形法，消除焊后的变形；焊接操作手法采用对称法、跳焊法，安排合理的焊接顺序进行堆焊减少变形等。2.4手工堆焊补焊时，要时刻掌握要领，应适当调解焊接条件，如：改变电弧电压、焊接电流、焊接速度、这条方式焊条与焊件距离等都能影响稀释率。焊接电流太大，电弧太长都会增加合金元素的烧损，通常采用向后焊（焊条前倾电弧向后吹），因向前焊易导致气孔不融合。堆焊时，焊条要做适当的横向摆动，这样可以减少加渣和其他缺陷。摆动幅度应控制在焊条直径的2.5-3倍，两次摆动之间的 约为焊条直径的1/2倍。当焊完第一条焊道，而开始堆焊第二条焊道时，第二条焊道必须熔化第一条焊道宽度的1/3-1/2，这样就可以使焊道之间连接紧密，减少稀释率，并防止产生夹渣等缺陷进行大面积多层堆焊时，由于加热次数较多，加热面积大所以焊件堆焊后极易产生变形，严重时产生焊接裂纹。2.5生产中也常见堆焊一些轴类零件，例如；矿车轮、轴的堆焊，常采用纵向对称堆焊和横向螺旋堆焊的焊接顺序，每条堆焊焊道结尾处不应有过深的凹坑，以免影响堆焊层边缘的成形。这些都是生产中常遇到的棘手事例，经过堆焊补焊使这些工件大大提高了设备的使用寿命，为企业创造了良好的经济效益。总之，无论从事哪种职业，在学习和探索中进步取得经验，只有不断的寻求更为有效的解决生产工作中以及实际生活中的一点一滴，不断的积累各个方面的知识，力求从好从快，本着节约的思想观念，更好的为企业创造更多的财富。相信随着科学技术的飞速发展，焊接技术的发展会更加科学，更加合理，更加完善。使之焊接工艺和装备水平上更高层次。纵观堆焊、补焊的工艺措施，我仅仅把实践中的见解给予解读，和比较先进的工艺水平相比相差甚远，而对机械设备需焊接的许多难题，我的工作任重而道远。虽然堆焊只应用小批量的工件的焊接，但其生产的效应是很可观的。例如：一台变速箱造价在3万元左右，而经堆焊使用一年后检查，状况良好运行正常，就其费用最少节约30%，通过这些技术的运用，不但节约了成本，而且提高了自己在堆焊技术上的不断创新，为加快煤矿及各行业中应用到的堆焊技术，在加强自身锻炼的同时，实现堆焊的大飞跃。以上是本人从事焊接工作多年不断总结，拓展的一门技术，通过多年的实践，虽然在焊接过程中学到了许多知识，积累了大量经验，但我深深的认识到焊接过程还有一定的局限性，我相信随着越来越多的人进行更深层次的探索，会有精度更高，焊接多种类型，焊接方法更先进的一门新技术将应运而生，本人竭成努力，不断创新，在此基础上更上一层楼，不断创新这门技术，为矿山建设