一种大型直齿轮在线焊接修复工艺.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CN108555468A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810378064.3(22)申请日2018.04.25(71)申请人安徽马钢设备检修有限公司地址243000安徽省马鞍山市天门大道中段300号(72)发明人范兴海许杰峰章锐吴旺利戴毅李正环高磊赖金春(74)专利代理机构马鞍山市金桥专利代理有限公司34111代理人鲁延生(51)Int.Cl.B23K28/02(2014.01)B23K31/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种大型直齿轮在线焊接修复工艺(57)摘要本发明公开了一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，特点是该工艺按照焊接前准备、焊接处理、焊接后处理进行，其中焊接处理包括焊件位置调整及焊前清洗、焊接断齿处修平及焊件加热、过渡打底层焊接、堆焊层焊接；焊接完成后，用先制作的齿形样板进行比对，多余的焊缝用等离子气刨切割修平，然后用角磨机大致修磨，以符合齿形样板尺寸最后进行应力消除操作。本发明的优点是在狭窄的空间内完成对待焊齿轮部位的在线焊接修复，堆焊后的直齿通过手工研磨达到符合运转尺寸，表面没有任何焊接缺陷，保证后续运转周期质量，节约检修时间，降低维修成本，减少停机损失，为合理组产提供保障。CN108555468ACN108555468A权利要求书1/2页1.一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于该工艺按照如下步骤进行：步骤一焊接前准备1)现场施工条件：所有轮箍轧机上水、供电系统关闭，拆除大型直齿轮周围零部件，打开箱体上部半圆形，露出大型直齿轮，将断裂齿移动到水平位置，用清洗剂清理断裂齿周围以及附近箱体，另外焊接场所没有穿堂风并配备夜间施工照明设施及灭火器材；2)加热装置：氧·乙炔瓶、电加热带；3)焊接及辅助设备：焊接设备包括数字化控制逆变式手工直流焊机，数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率焊机配合等离子气刨；辅助设备包括角磨机、锉刀、手锤、扁铲、保温桶、齿形样板、测温仪、放大镜、保温棉；步骤二焊接处理1)焊件位置调整及焊前清洗：使焊接断齿处处于上水平位置，在直齿轮中心两侧用支撑架固定；去除焊接断齿处铁锈、水和油脂；2)焊接断齿处修平及焊件加热：过渡打底层焊接前采用等离子气刨将焊接断齿处切割修平使其符合焊接要求；然后用氧·乙炔加热焊接处，其余部分采用电加热带均匀预热，焊接断齿处预热到250℃左右，其余部分预热温度40℃/h均匀上升，测温仪每半小时测量一次；3)过渡打底层焊接：施焊时过渡打底层根部采用数字化控制逆变式手工直流焊机，焊条电弧焊接，根据断齿面积可以放宽沿底部周围堆焊，形成方框形状，然后以方框中心开始，向两侧均匀对称堆焊，焊条可作直线或划三角形运条，电弧长度为4～6mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿；过渡打底层焊接完成后，采用角磨机清理表面，用3～4倍放大镜检查有无焊接缺陷；4)堆焊层焊接：二层以上大量堆焊时采用数字化脉冲气体保护焊，放大电流、焊丝可作直线或月牙形运条，采用中等弧长18～25mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿，每一层焊接后仔细检查，确认无缺陷后，再焊下一层，层层确认无缺陷连续施焊；接近三角形顶角时，焊接电流比底层电流较为低一点，填满焊道，堆焊时，断齿整个外侧面，对应大型直齿轮的齿形样板形状；根据堆焊层需要，调整焊丝直径，使焊接的断齿形状接近齿形样板的齿形，外侧接近齿形区域，可适当放宽焊接尺寸，两侧无咬边，可直接观察，也可用3～4倍的放大镜检查；步骤三焊接后处理1)焊接完成后，采用先制作的齿形样板进行比对，多余的焊缝用等离子气刨切割修平，然后用角磨机大致修磨，符合齿形样板尺寸；2)消除焊接应力，用氧·乙炔和电加热装置继续对焊缝及焊件周围加热到250～400℃，石棉包扎慢慢冷却至室温，降低焊后硬化程度，避免脆化；最后再采用角磨机精确研磨整体堆焊的水平齿，与齿形样板的齿形完全对应。2.根据权利要求1所述的一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于：所述步骤一中焊接设备包括HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机，Nb～500P数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率ZX5～630焊机配合等离子气刨LGK～100MA。3.根据权利要求1所述的一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于：所述步骤二中焊前清洗时用氧乙炔火焰去除水分和油脂，用砂布或磨削砂轮机打磨除锈。2CN108555468A权利要求书2/2页4.根据权利要求1所述的一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于：所述步骤二中堆焊层焊接时始终保持层间温度不低于100℃，除焊接部位留在外面，其余部分均用石棉板以及保温棉隔热材料盖上，电加热装置调节温差。5.根据权利要求1所述的一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于：所述