大型万向轴法兰焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104227187104227187A(43)申请公布日2014.12.24(21)申请号201310231838.7(22)申请日2013.06.09(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号(72)发明人丁海绍孔利明(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人周成肖祎(51)Int.Cl.B23K9/16(2006.01)B23K9/235(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称大型万向轴法兰焊接方法(57)摘要本发明是一种大型万向轴法兰焊接方法，包括：将将大型万向轴上机床割去旧法兰；对连接管端面加工U形坡口；将新法兰安装到连接管上，并使新法兰与连接管对中，位置找正；焊接定位连接板，并将整体组件放进加热炉加热，直至加热温度至所要求的预热温度；将整体组件出炉并安放在焊接平台上；在连接管的内圈上安放电加热板并通电加热，使焊缝位置加热到所要求的层间温度；对焊缝位置温度进行检测到是层间温度时，进行焊接；焊好一层进行冲击消除应力，直至焊接完成；拆除定位连接板，并将焊接成的万向轴上机床对焊缝表面加工，以消除焊缝表面裂纹；以及拍片、检验，以获得合格的大型万向轴。本发明使大型万向轴整体强度、冲击韧性大大提高。CN104227187ACN104278ACN104227187A权利要求书1/1页1.一种大型万向轴法兰焊接方法，所述万向轴由法兰与连接管焊接一体形成，所述法兰的材质为42CrMo中碳高合金钢，所述连接管为Q235的普通厚壁管，所述大型万向轴法兰焊接方法包括将大型万向轴上机床割去旧法兰；其特征在于，还包括以下步骤：对连接管端面加工U形坡口；将新法兰安装到连接管上，并使新法兰与连接管对中，位置找正；焊接定位连接板，并将整体组件放进加热炉加热，直至加热温度至所要求的预热温度；将整体组件出炉并安放在焊接平台上；在连接管的内圈上安放电加热板并通电加热，使焊缝位置加热到所要求的层间温度；对焊缝位置温度进行检测到是层间温度时，进行焊接；焊好一层进行冲击消除应力，直至焊接完成；拆除定位连接板，并将焊接成的万向轴上机床对焊缝表面加工，以消除焊缝表面裂纹；以及拍片、检验，以获得合格的大型万向轴。2.根据权利要求1所述的大型万向轴法兰焊接方法，其特征在于，所述预热温度为250℃，所述层间温度为350℃。3.根据权利要求1或2所述的大型万向轴法兰焊接方法，其特征在于，焊接采用：直径为1.2mm-2.4mm的焊丝；焊接电流为160A-213A；焊接电压为19V-25V；送丝速度≤10m/min；运行速度为20cm/min：热输入≤16KJ/cm；保护气体为氩气；以及接触工件距离最大为20mm。2CN104227187A说明书1/3页大型万向轴法兰焊接方法技术领域[0001]本发明涉及一种主轴的焊接加工方法，具体说有关一种万向轴法兰焊接方法。背景技术[0002]万向联轴器是一种应用广泛的机械部件，通常将其称为万向轴。万向轴的主要功能是传递不在同一直线上的两传动轴系的运动和动力。十字万向轴在我国自20世纪80年代初起步，并率先用于冶金工业轧制设备，但十字万向轴用于轧机主传动还是很少，以往传统都是用滑块式万向轴。十字万向轴与滑块式万向轴相比较具有维护简单、摆角大的特点，尤其适用于冶金工业中的轧机。[0003]目前厚板轧机主轴已采用了目前世界上最先进的十字万向轴，但这种十字万向轴在厚板生产中故障不断。经下机对主轴解体修复过程中发现故障是由主轴连接法兰处出现的大量裂纹所引起，这样就无法继续上机使用而需对其进行修复处理，就是将具有裂纹的法兰更换，重新焊接法兰。但是，端面齿法兰需要承受较大扭矩载荷故选用的材质为42CrMo锻件，而整根万向轴的连接管为Q235的普通厚壁管。42CrMo的含碳量高，合金元素含量也高，淬硬倾向比较大。它的马氏体点Ms=280℃，马氏体难以产生自回火效应，马氏体中含碳量高，点阵畸变严重，硬度和脆性比较大，对冷裂纹的敏感性就比较大。按临界经验公式计算，42CrMo的冷裂纹敏感性系数占δ=14.6MPa，远小于材料的屈服强度。由于冷裂倾向严重，所以必须延长降至100"C所需时间，即需高的预热温度。42CrMo材料虽含有能细化晶粒的台金元素Mo以及较高Mn含量抑制着硫引起的热裂性，但其含碳量太高，远超过包晶点0.16%C，这就显著增大了磷的危害，用伊藤庆典经验公式计算裂纹敏感系数，ΔG=4，远大于ΔG=2这个临界点，以此判断42CrMo的热裂纹敏感性比较大。[0004]因此，42CrMo为中碳高合金钢，由于这种材料的碳当量高，其可焊性、回火效