焊工技能培訓(xùn):手工電弧焊修復(fù)推土機減速齒輪的堆焊工藝
堆焊是在工件的表面或邊緣熔敷一層耐磨、耐熱、耐腐蝕等性能金屬層的焊接工藝。通過堆焊可以修復(fù)舊的金屬零件,從而達(dá)到延長零件使用壽命、降低成本的目的。本文以手工電弧焊堆焊推土機減速器齒輪為例,闡述該種修復(fù)工藝。
推土機減速器齒輪的材質(zhì)大多是20CrNi3或18CrMnTi鍛鋼,熱處理后齒輪的硬度為50~54HRC。根據(jù)技術(shù)要求,采用焊條電弧堆焊修復(fù)齒輪工藝如下:
1.堆焊前準(zhǔn)備
(1)清洗并處理齒面
焊前清洗齒面,并用角向砂輪打磨齒面,使齒面露出金屬光澤,同時檢查齒面,不得有裂紋。
(2)準(zhǔn)備焊條
選用E5016或E5017焊條堆焊底層,選用A102不銹鋼焊條堆焊表層。焊條使用前應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行烘干,堿性低氫結(jié)構(gòu)鋼焊條應(yīng)在350~400℃烘干1~2h。烘干的焊條放在100~150℃保溫箱內(nèi),隨取隨用。
(3)選擇焊機
選用直流弧焊機,并正確選擇極性,使用堿性焊條應(yīng)采用直流反接法。焊前應(yīng)對焊機進(jìn)行試焊,以確認(rèn)其引弧性能和電弧穩(wěn)定性是否良好,工藝參數(shù)是否便于調(diào)節(jié)。
2.焊修齒輪工藝流程
(1)選擇合適的工藝參數(shù)
選擇適當(dāng)?shù)暮附与娫匆约罢_極性。如果整個齒輪從根部折斷,則先采用E5016焊條堆焊至齒高的1/3,然后用A102焊條堆焊其余2/3。選用直徑4mm焊條短弧焊接,并采用多層多道焊接,焊接電流可根據(jù)經(jīng)驗公式Ⅰ=(35~55)d(焊條直徑)來選擇。
在平焊位置時,可選擇較大的焊接電流;橫、立、仰焊位置焊接時,焊接電流比平焊小10~20%。采用堿性焊條的電流比酸性焊條小10%左右,采用不銹鋼焊條的電流比碳鋼焊條的電流小20%左右。
(2)預(yù)熱
預(yù)熱可以降低冷卻速度,改善應(yīng)力狀況,是控制熱裂紋和冷裂紋的重要措施。堆焊前,將工件斷齒處用氧、乙炔火焰焊具預(yù)熱到200℃,則可有效降低焊接裂紋的產(chǎn)生。
(3)堆焊
首先用E5016焊條從齒根開始沿齒寬方向進(jìn)行堆焊。堆焊應(yīng)分段實施,每道焊肉應(yīng)重疊1/2左右,每段一次焊完,段與段之間采用對稱施焊,直至堆焊成形且略有余量為止。每道焊完都應(yīng)清渣,以防止產(chǎn)生夾渣和未焊透。
再用A102奧氏體不銹鋼焊條堆焊表面。A102焊條具有良好的焊接性,但易產(chǎn)生熱烈紋,在施焊時應(yīng)采用小電流,短弧焊接,填滿弧坑。多層焊時,應(yīng)在前一層焊縫冷卻到60℃以下時再焊,以減少熱影響區(qū)。
為控制手工電弧堆焊的質(zhì)量,減小母材向焊縫金屬的熔入量,應(yīng)注意控制稀釋率。方法如下:堆焊根部時,適當(dāng)減小焊接電流,并使焊條橫向擺動以使其獲得較小的熔深。焊接完成后應(yīng)進(jìn)行緩冷,以降低硬度,然后進(jìn)行機械加工即可。
(4)熱處理
機械加工后的堆焊層硬度較低,耐磨性較差。為提高表面硬度,將機械加工后的齒輪進(jìn)行滲碳、淬火處理,然后進(jìn)行低溫回火以消除內(nèi)應(yīng)力。淬火溫度為750℃,冷卻液采用柴油加少量機油;鼗饻囟葹180~200℃,保溫1.5h后空氣中冷卻即可。