焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用

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1、焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景淺析王成文太原重型機械集團有限公司技術(shù)中心太原030024摘要:論述了焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)的基本范疇及其與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系介紹了焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)的主要特點通過一些典型零件的焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)應(yīng)用及其成功使用的實例探討了未來焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)的發(fā)展前景為企業(yè)正常生產(chǎn)合理降低維修成本做出貢獻關(guān)鍵詞預(yù)保護技術(shù)焊接修復(fù)應(yīng)用發(fā)展0前言在很長的時間里機械加工業(yè)仍將以金屬結(jié)構(gòu)加工為主體其加工技術(shù)不斷提高在我國重型機械裝備的技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用中采用焊接預(yù)保護技術(shù)提高產(chǎn)品表面性能和焊接修復(fù)金屬結(jié)構(gòu)等技術(shù)為大型重點

2、工程建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重大貢獻1焊接預(yù)保護和修復(fù)技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展隨著功能材料技術(shù)性能與生產(chǎn)成本的綜合要求金屬材料復(fù)合制造技術(shù)使用的越來越多常用焊接預(yù)保護方法主要是指表面堆焊即采用高合金表面堆焊復(fù)合強化的設(shè)計及工藝發(fā)揮高合金金屬層的優(yōu)異性能保護基體材料延長零件使用壽命減少貴重金屬消耗降低制造成本實現(xiàn)良好的功能價值比達(dá)到人類合理利用資源的最佳效果焊接修復(fù)是采用各種焊接技術(shù)恢復(fù)機械設(shè)備及零件的使用性能實現(xiàn)機械設(shè)備零件的再生焊接修復(fù)具有結(jié)合強度高費用低熔敷速度快等特點應(yīng)用廣泛焊接修復(fù)技術(shù)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟價值利用了原有金屬零件部件以修理局部

3、缺陷恢復(fù)整體功能的形式縮短企業(yè)停機停產(chǎn)時間具有投入成本低技術(shù)復(fù)雜等技術(shù)經(jīng)濟特點制造金屬結(jié)構(gòu)要進行礦產(chǎn)采掘能源開發(fā)人力勞動形成大量工業(yè)廢棄物可持續(xù)發(fā)展追求技術(shù)經(jīng)濟生態(tài)環(huán)境的綜合平衡但地球上礦產(chǎn)儲備及生態(tài)環(huán)境的承受能力有限因此物質(zhì)的合理使用與再生利用是人類活動經(jīng)濟發(fā)展的必然要求因此金屬結(jié)構(gòu)焊接預(yù)保護和焊接修復(fù)技術(shù)是人類可持續(xù)發(fā)展能夠使用的技術(shù)手段之一2焊接預(yù)保護技術(shù)在重型機械生產(chǎn)中的應(yīng)用2.1斗輪式挖掘機鏟齒預(yù)保護堆焊斗輪式挖掘機是礦山采掘主要設(shè)備磨料為礦石煤炭采掘時鏟齒磨損十分嚴(yán)重為此采用復(fù)合技術(shù)制造鏟齒基體為20Mn鑄件調(diào)質(zhì)處理HB197

4、229采用堆焊焊條EDPCrMoA403Ф4mm及藥芯焊絲KY92Ф1.6mm進行堆焊堆焊兩層厚度為5mmEDPCrMoA403堆焊層硬度HRC50用于打底堆焊KY92是金屬型有縫藥芯焊絲采用CO2氣體保護焊焊接規(guī)范參數(shù)I=240260AU=2528V堆焊層硬度HRC55用于堆焊工作面堆焊時鏟齒預(yù)熱100150焊后空冷堆焊層硬度檢測為HRC62經(jīng)過礦山1000小時工業(yè)性試驗達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求已完成鏟齒堆焊200件保證采掘工作順利進行2.2大型水壓機柱塞預(yù)保護堆焊大型水壓機柱塞是水壓機工作時的主要傳力和移動部件要求柱塞表面具有耐磨耐蝕耐沖擊等

5、性能大型水壓機柱塞表面強化工藝是在基體材料表面進行馬氏體不銹鋼堆焊堆焊層硬度要求HRC4275MN大型水壓機柱塞的外形尺寸為直徑Ф1840mm重達(dá)二十余噸由于零件堆焊面積大選用埋弧焊焊絲為H2Cr13Ф4mm并配合堿性燒結(jié)焊劑SJ101焊道搭接量為焊道寬度的1/2焊前預(yù)熱150200進行兩層堆焊第一層焊接電流470480A第二層焊接電流540550A焊后后熱2502h并緩冷再經(jīng)4504h消應(yīng)力退火熱處理切削加工并保留厚度3mm的堆焊層堆焊層加工后進行表面著色探傷檢查硬度試驗結(jié)果為HRC44采用預(yù)保護堆焊工藝已成功地制造了多臺大型水壓機柱塞

6、2.3大型精鍛機錘頭預(yù)保護堆焊隨著精密鍛造技術(shù)的發(fā)展精鍛機錘頭表面不僅要有一定的紅硬性而且要有一定的耐高溫疲勞性能精鍛機錘頭堆焊采用焊條電弧焊和鎢極氬弧焊兩種方法焊條電弧焊堆焊過渡層采用GHNi50Ф5mm焊條焊前烘干3502h鎢極氬弧焊堆焊工作層采用HGH520Ф8mm鎳基合金焊絲由于基材碳當(dāng)量較高焊前需要預(yù)熱350后熱處理并進行5506h消應(yīng)力退火處理焊后表面探傷檢查不允許產(chǎn)生裂紋未熔合等缺陷精鍛機錘頭堆焊層硬度為HRC4550采用預(yù)保護堆焊工藝已生產(chǎn)多套精鍛機錘頭最佳時可生產(chǎn)火車軸12000根工作壽命達(dá)到進口精鍛機錘頭的1.5倍實現(xiàn)

7、精鍛機錘頭制造技術(shù)國產(chǎn)化總之通過斗輪式挖掘機鏟齒堆焊大型水壓機柱塞堆焊大型精鍛機錘頭堆焊等焊接預(yù)保護應(yīng)用實例及其良好的使用服務(wù)說明焊接預(yù)保護技術(shù)在提高重型機械使用性能方面發(fā)揮了重要作用3焊接修復(fù)技術(shù)在重型機械生產(chǎn)中的應(yīng)用3.1大型水壓機立柱的焊接修復(fù)我公司生產(chǎn)的三梁四柱結(jié)構(gòu)水壓機有一立柱加工失誤造成立柱中部長度約420mm區(qū)域直徑嚴(yán)重超差2.5mm立柱長度為10900mm直徑Ф560mm有較高的形位公差表面粗糙度要求材料為45鋼鍛件調(diào)質(zhì)處理重量16T出現(xiàn)缺陷時工件僅留有0.300.60mm加工余量在焊接修復(fù)中采用CO2氣體保護焊MG50Ф

8、1.2mm焊絲利用加工車床動力系統(tǒng)控制焊接速度實現(xiàn)自動焊接立柱水平放置并支撐控制變形采用遠(yuǎn)紅外線加熱裝置進行局部預(yù)熱T200層間溫度160220焊接規(guī)范參數(shù)I=300AU=36VV=11cm/