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烧结单齿辊堆焊修复方法

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烧结单齿辊堆焊修复方法

一、修复前准备

  • 清理油污、尘泥、裂碎块、铁锈。

  • 检测主要工作部位及装配部位的形位尺寸,并做好记录。

  • 对辊轴装置通水打压(0.7MPa),保压15min,检查主轴及辊齿各部位的漏水或渗水情况,把掉落的齿的部位进行临时封堵。

二、修复方案

  • 辊齿部位磨损较轻,且水压试验不漏水处可直接实践与探索对辊齿进行堆焊。

  • 磨损严重或水压试验出现渗漏的,可将整个辊齿用碳弧创割除,重新制作后再与主轴焊接。

三、单齿辊堆焊修复

1、焊前准备

为了保证良好的堆焊修复效果,应当进行下列焊前准备工作。

  • 焊前清理

焊前需对零件进行打磨,去除零件表面的油污、铁锈、水分等杂质,直至露出金属光泽为止。如果堆焊部位还存有原有堆焊层,必须用气刨将原有堆焊层打掉,露出齿冠基体,方可在其表面堆焊。

  • 工装准备

为保证焊接质量,便于操作,需制作专用工装,使焊接位置尽量保持在平焊位置施焊。

2、焊机

单齿辊堆焊设备选用气保焊机,焊机应具备以下要求:

  • 焊接电流可输出矩形脉冲波形,达到喷射过渡,易于全位置焊接。

  • 对电网电压波动具有自动补偿功能。

  • 设有过压、欠压、过流、过热等自动保护功能。

  • 根据电缆长度自动补偿,确保不同电缆长度均有良好的焊接性能。

3、焊接材料

(1) 焊接材料注意事项

由于耐磨焊丝在焊接速度、焊后成型、熔敷损耗率等多方面相比传统的耐磨焊条具有绝对优势,目前,绝大多数单齿辊生产和维修企业已全面使用耐磨焊丝。在选择单齿辊堆焊耐磨焊丝时,应注意以下几点。

  • 硬度

耐磨焊丝的硬度大小,代表其耐磨性能的高低。一般来说,硬度值越大,耐磨性能越强。对于单齿辊的堆焊修复,必须保证耐磨焊丝的硬度>55 HRC。

  • 耐高温

单齿辊的特殊工况,决定了堆焊时使用的耐磨焊丝必须具有较强的耐高温性能。普通高铬及高铬铸铁类焊接材料,在500℃以上高温时,其热稳定性和硬度剧烈下降,不建议使用。钴、镍两种合金元素都能提高合金材料的耐高温能力,建议选用含有钴或镍合金元素的焊接材料。

  • 裂纹

当堆焊层的硬度>55时,裂纹很难避免。正常的裂纹是焊后应力释放的结果,属于正常现象,不会影响堆焊层的耐磨效果。但需要注意宽度达到1mm的大裂纹,交叉裂纹以及贯穿堆焊层到达单齿辊基体的裂纹。

(2)焊接材料型号推荐

巨尔森焊材的耐磨焊丝。该型号的耐磨焊丝在基体中加入镍合金,填充了碳化钨粒子,非常适用高温工作环境,最高可承受900℃工作温度,硬度60-63 HRC。

4、堆焊工艺及参数

除了合理地选择焊机和焊接材料外,正确的堆焊工艺也是单齿辊破碎机堆焊和修复的重要因素。

(1)焊前预热

焊前焊件需进行整体预热,预热温度应≥150℃。预热过程中,可采用数字式红外线测温仪测量温度。为减小焊接应力,防止冷裂纹的产生,在堆焊过程中要保持层间温度不得低于预热温度。

(2) 焊接参数

焊接电流220~280A、焊接电压22~28V、保护气体为纯二氧化碳或纯氩气、保护气体量20L/min、焊丝伸出长度15~20mm、焊接速度35cm/min、焊枪倾角80度、电流类型为直接反流。

(3) 堆焊流程

  • 堆焊前将辊轴两端架设在两个滚轮上,以便于焊接每一排辊齿,每焊完一排,转动辊轴再焊接下一排,直至焊完。

  • 对辊轴辊齿进行焊接,可用2-4台焊机同时进行。堆焊时沿辊齿宽度方向由上而下依次进行,直至达到要求。正反面焊完后,再焊两个侧面,侧面的堆焊厚度为4~6mm。

  • 辊齿焊完之后,可在辊轴表面薄薄地焊一层耐磨层(3~4mm),以保护主轴,提高其耐磨性。

  • 堆焊时,为防止焊丝中的合金成分烧损,焊接弧长应尽可能短些,焊丝摆动范围应限制在焊丝直径的3~4倍。