自造堆焊机焊补修复轴类零件施工工艺研究
轴类零件的修复方法与技术应用分析
轴类零件的修复方法与技术应用分析【摘要】对任何设备，轴是决定一台机械设备能否确保正常运行工作质量的主要零件，所以必须有严格的检查要求和及时的良好维修。
经详细检查后，有缺陷的轴，必须根据技术要求和具体情况进行分析处理。
应本着节约精神，尽量做到修旧利废，延长使用寿命。
轴是关键性配件之一，轴的材料大多数是采用低碳钢、中碳钢、合金钢和铸铁。
在使用中产生轴径磨损、轴的弯曲变形、断轴、裂纹等应及时处理。
轴径的磨损的修复一般可以用下列几种方法。
电镀：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺，从而起到防腐、提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用。
修复轴的电镀材料可以采用铬，铬是一种坚硬而带光泽的金属，经常受到摩擦的轴类，都常用镀铬的方法来延长它们的使用寿命。
铬在潮湿的大气中、碱、硝酸、硫化物、碳酸盐的溶液中以及有机酸中非常稳定，易溶于盐酸及硫酸，铬层附着力强，硬度高，耐磨性好，有较高的耐热性，镀铬厚度一般在0.05～0.3mm范围内，有时也达到1mm。
金属喷镀：利用压缩空气将熔融状态的金属雾化成微粒，喷射在预先准备好的工作表面上，形成金属覆盖层的一种机械结合的工艺方法。
它能用来喷镀绝大多数的金属和合金，基本上不受设备零件形状的限制，喷镀层硬度高，耐磨性高，可得到从0.02～10mm厚的金属覆盖层，喷镀时零件温度低（70～80℃），基本金属的组织结构未变，强度不会降低。
焊补：利用电弧放电时所产生的热量作为热源，加热、熔化焊条和焊件并使之相互熔化，形成牢固接头的焊接过程。
焊补时应将施焊处清理干净，施焊处愈清洁，电弧愈易稳定，如出现磨损的沟槽应将突出部位磨掉，尽量使待焊补面表面平滑。
选择焊条，应根据轴所使用材料而定。
我们常使用的轴的材料为45#钢，可以用THJ422碳钢焊条焊补，焊补方法：采用圈焊方法，切不可用轴向焊法，以免受热不均匀而使轴弯曲变形，焊补电流要适当选小些，焊补轴径尺寸应比技术要求的公称尺寸高出1～1.5mm为宜，不可焊的太厚，如焊补过厚势必加长焊补时间，容易使金属内部结构过热而使结构组织产生变化，将影响轴的使用寿命，加工焊补完成后，应将轴冷却到正常温度，然后再按照图纸要求进行车削加工。
堆焊的技术技巧及工艺方法
堆焊的技术技巧及工艺方法一,概述堆焊是指用焊接的方法将具有一定性能的材料堆敷在焊件表面上的一种工艺方法。
其目的不是连接焊件,而是为了在焊件表面获得具有耐磨耐热耐腐蚀等特殊性能的熔敷金属层,或是为了恢复或增加焊件的尺寸。
堆焊方法在制造和修理中得到广泛的应用。
二,堆焊用的金属一般而言,堆焊的金属首先应满足焊件的使用条件;其次考虑堆焊的金属焊接性要好,再后适当选择比较经济的堆焊金属。
常见的工作环境条件下使用的堆焊金属有:高应力金属间磨损选用亚共晶钴基合金、含金属间化合物的钴基合金；低应力金属间磨损选用堆焊用低合金钢；金属间磨损＋腐蚀或氧化选用大多钴基合金或镍基合金；低应力磨料磨损、冲击浸蚀、磨料浸蚀选用高合金铸铁；低应力严重磨料磨损、切割刃选用碳化物；气蚀浸蚀选用钴基合金；严重冲击选用高合金锰钢；严重冲击＋腐蚀＋氧化选用亚共晶钴基合金；高温下金属间磨损选用亚共晶钴基合金、含金属间化合物的钴基合金；凿削式磨料磨损选用奥氏体锰钢；热稳定性高温蠕变强度(540℃)选用钴基合金碳化物型钴基合金。
铁基堆焊金属,其品较多,性能变化范围广,韧性和耐磨性配合好,最大的优点是成本低,因而使用很广泛。
大致有四类:其一是珠光体钢堆焊金属,这种类型合金焊接性好,抗冲击能力强,硬度较低,主要用于修复象轴类的机械零件。
其二是奥氏体钢堆焊金属,奥氏体锰钢堆焊金属具有较高的冲击韧度和加工硬化的特点,但容易产生热裂纹,一般用来修复在严重冲击载荷下金属间磨损和磨料磨损的零件,如矿山料车、铁路道岔等。
奥氏体铬锰堆焊金属比奥氏体锰钢焊接性好,还有较好的耐腐蚀性、耐热性和抗热裂纹性,主要修复受严重冲击的金属间磨损的锰钢和碳钢零件。
其三是马氏体钢堆焊金属,这类堆焊金属的组织主要为马氏体,堆焊层的硬度和屈服强度高、耐磨性较高,可受中等冲击,但抗冲击能力却比珠光体钢和奥氏体钢堆焊层差。
主要用于修复金属间磨损的零件,如齿轮、牵引车底盘等。
其四是合金铸铁堆焊金属,这类堆焊层具有很高的抗磨料磨损、耐热、耐腐蚀性能,抗氧化性能较好,能耐轻度的冲击,但堆焊时很容易出现裂纹,焊接时特别小心,主要用于堆焊农机具、矿山设备等零件。
焊接常见问题及焊接返修工艺简析
焊接常见问题及焊接返修工艺简析摘要：焊接工艺是机械零件连接的基础，焊接质量将直接影响设备的安全运行。
企业需要从多个方面进行分析，充分考虑设备零部件的材质和焊接作业是环境因素，全面掌握影响焊接质量的主要因素。
企业需要密切关注焊接过程中的各种问题，并对常见的焊接工艺如裂纹、变形等进行分析。
本文简要分析了焊接过程中存在的问题，并简要介绍了焊补工艺的内容。
关键词：焊接；常见问题；焊接返修；工艺引言经济的发展促进了加工制造业的繁荣，新的加工技术和制造工艺不断出现，新的设备提高了机械加工的质量要求，提高了焊接的基本技能。
焊接工作者还需要充分利用金属材料的性能，通过互补技术改进原有的结构。
焊接工艺还可以通过操作技术实现尽可能多的材料替代，降低经济成本，提高对焊补工艺的要求，广泛应用焊接新工艺，有效提高企业的经济效益。
目前，企业对焊接工艺的要求越来越严格，不断提高自身焊接工艺的操作能力，加强焊补工艺，以提高焊接设备的质量。
1影响焊接质量的几个因素影响焊接质量的因素很多。
通过材料的总结，目前市场上存在三个严重的方面。
首先，焊接母材存在一些问题，母材材质达不到标准，表面不够均匀。
采用同一工艺焊接的母材会出现不同的状态，影响焊接质量的稳定性。
其次，焊接过程的操作过程容易波动，在正式焊接前会对材料进行检测，实验焊接结果与实际操作不同，模板的性能发生变化。
设备的工艺定位容易出错，直接影响焊接质量。
另外，企业缺乏完善的质量管理体系，焊接工艺需要有严格的规定，员工也需要有专业的操作水平。
但是，许多技术人员不注重自身专业技能，在实际操作过程中存在数据错误，焊接时未经检查，为工程施工埋下隐患。
未经定期监督管理，焊接材料未按规定存放，直接影响材料接头处的应力。
如果不加以控制，质量漏洞很可能出现。
2焊接常见问题分析及处理2.1工件变形在设备焊接过程中，工件容易发生变形。
不合格的焊接工艺和材料问题会导致工件变形。
焊接间隙长度不同、波纹宽度不同、接触接头处理不均会影响焊接外观。
机械失效零件修复技术
零件的修复工艺
图4-12
优级扣合法
第二节
零件的修复工艺
图4-13 加强件 a)楔形加强件 b)十字形加强件 c)X形加强件 d)矩形加强件
第二节
零件的修复工艺
图4-14 弯角裂纹的加强 1、2—凹槽底面 3—加强件 4—缀缝栓
(4)热扣合法 它是利用加热的扣合件在冷却过程中产生收缩而将
第二节
开裂的机件锁紧。
机械设备修理工艺学
主编晏初宏
第四章
机械失效零件的修复技术
第一节 零件修复工艺概述
第二节 零件的修复工艺 第三节 刮 研 技 术 第四节 机床导轨修理工艺
第一节
零件修复工艺概述
一、零件修复的优点 修复失效零件主要有以下一些优点： 1)减少备件储备，从而减少资金的占用，能起到节约的效果。
2)减少更换件制造，有利于缩短设备停修时间，提高设备利用率。 3)减少制造工时，节约原材料，大大降低修理费用。 4)利用新技术修复旧件还可提高零件的某些性能，延长零件使用 寿命。 二、修复工艺的选择 用来修复机械零件的工艺很多，如图4⁃1所示，是较普遍使用 的修复零件尺寸的修理工艺。
形状精度、位置精度、表面粗糙度和其他技术条件，从而获得一 个新尺寸（这个新尺寸，对轴来说比原来标称尺寸小，对孔来说 则比原来标称尺寸大），称为修理尺寸，而与此相配合的另一个 较简单的零件则按相应尺寸制作新件或修复，保证原有的配合性 质不变，这种方法便称为修理尺寸法。修理尺寸法实质上是修复 中解尺寸链的方法。 二、机械修复法
2
装滚动轴承的轴颈 及静配合面
3
轴上键槽
键槽加宽，不大于 原宽度的，重新配键
4
花键
堆焊重新铣削或镀 铁后磨削（最好用振 动焊）
探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺
探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺【摘要】本文从堆焊工艺原理、应用、材料选择与性能优化、工艺参数优化、常见问题及解决方法等方面进行探析，旨在探讨冶金机械设备维修中堆焊工艺的关键技术。
通过对不同堆焊工艺的比较与分析，为冶金机械设备维修工作提供技术支持与指导。
文章结合实际案例，探讨堆焊工艺中常见问题的解决方法，并对未来冶金机械设备维修中的堆焊工艺进行展望。
总结并提出关于堆焊工艺的建议，为相关行业提供参考。
通过本文的研究与探讨，可以为提高冶金机械设备维修效率、降低成本、延长设备使用寿命提供参考。
【关键词】冶金机械设备维修，堆焊工艺，堆焊工艺原理，堆焊材料，堆焊工艺参数优化，堆焊常见问题，堆焊工艺展望1. 引言1.1 研究背景随着工业化的不断发展，冶金机械设备在生产和制造中起着至关重要的作用。
由于长期使用和环境因素的影响，这些设备往往会出现各种损坏和磨损。
为了延长设备的使用寿命和保障生产效率，冶金机械设备的维修显得尤为重要。
对冶金机械设备维修中的堆焊工艺进行深入研究和探索，不仅可以提高维修效率和质量，还能为相关行业的发展和进步提供重要的技术支持。
本文将结合堆焊工艺原理、应用、材料选择、参数优化以及常见问题的解决方法，全面探讨冶金机械设备维修中的堆焊工艺，为实践工作者提供有益的参考和指导。
1.2 研究意义在冶金机械设备维修中，堆焊工艺是一项非常重要的技术。
通过对堆焊工艺进行深入研究，可以有效提高冶金机械设备的维修质量和效率。
堆焊工艺可以帮助修复受损部件，延长设备的使用寿命，减少维修成本。
堆焊工艺可以提高修复部件的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性，从而提高设备的稳定性和可靠性。
堆焊工艺还可以提高设备的性能和工作效率，确保设备的正常运行。
深入研究冶金机械设备维修中的堆焊工艺，对于提高设备的使用性能和降低维修成本具有重要意义。
通过对堆焊工艺原理、应用、材料选择、参数优化以及常见问题的研究，可以为冶金机械设备维修提供更科学、更有效的技术支持。
电火花堆焊在轴类零件上的应用
电火花堆焊在轴类零件上的应用[摘要]煤炭工业作为国民经济的基础产业，一直是国家发展的重点对象。
针对煤矿大型采煤机、掘进机、通风机、主提升机等主轴损坏后的修复，本文探讨了采煤机主轴密封段轴径磨损的焊补工艺，并采用电火花堆焊工艺现场修复，获得满意效果和成功经验。
[关键词]采煤机滚筒主轴轴颈磨损电火花堆焊中图分类号：f407.21 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）09-0291-01一、引言煤炭工业作为国民经济的基础产业，一直是国家发展的重点对象。
近二十年是我国煤炭行业发展史上发展最快，成就最大的时期。
随着大型煤矿数量的增加、单机容量和参数的不断提高，机组的维护、修复日趋复杂重要。
作为煤矿机械的心脏部件——各种机械主轴，因其运行精度高，运行速度快，制造成本高，一旦损坏，直接导致整个机组输出功率下降甚至瘫痪，成为煤矿修复工作的重中之重。
针对采煤机滚筒轴径常见的磨损缺陷，技术人员曾采用热喷涂、氩弧焊等多种工艺进行修复[2]，但效果均不能令人满意。
最近国外也有应用激光熔覆工艺修复采煤机主轴轴径的报道，但其昂贵的修复成本，在国内应用有一定困难。
本文采用dz-1400型电火花堆焊设备（简称 esd）对磨损的采煤机主轴密封段轴径现场修复，获得满意效果和成功经验。
二、采煤机主轴轴径的磨损为保证采煤机主轴在大功率和无冷却的运行，运行中轴径与轴瓦的间隙保持在0.075～0.125mm。
如果轴径发生磨损或拉伤，密封层中的油压难以维持均衡，润滑油就会泄露，轴径与轴瓦间的密封层被完全破坏主轴的大扭矩运转受到阻碍，采煤机组输出功率降低，严重时可导致机组不能工作。
图1是转子轴径磨损后的示意图。
三、电火花堆焊电火花堆焊工艺原理电火花堆焊工艺是将电源存储的高能量电能，在电极与金属母材间瞬时高频释放，形成空气电离通道，使高合金电极与母材表面产生瞬间微区高温、高压的物理化学冶金过程；同时在微电场作用下，微区内离子态的电极材料熔渗、扩散到母材基体，形成冶金结合。
探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺
探析冶金机械设备维修中的堆焊工艺【摘要】冶金机械设备维修中的堆焊工艺是一个重要的研究领域，对提高设备的使用寿命和性能具有重要意义。
本文通过对堆焊工艺的概述、常见问题分析、维修方法探讨、工艺改进方案和材料选择等方面进行深入探讨，旨在为冶金机械设备的维修提供有效的指导和解决方案。
在强调了堆焊工艺在维修中的重要性，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，可以为冶金机械设备维修的实践提供有益的参考，促进行业的发展和进步。
【关键词】冶金机械设备维修、堆焊工艺、堆焊、常见问题、维修方法、工艺改进、材料选择、重要性、未来研究1. 引言1.1 研究背景在冶金机械设备的维修过程中，堆焊工艺也存在一些问题和挑战，比如焊接质量不稳定、焊接强度不足、焊接层不均匀等。
为了解决这些问题，需要对堆焊工艺进行深入的研究和探讨，找到合适的维修方法和改进方案。
对冶金机械设备维修中的堆焊工艺进行研究具有非常重要的意义。
只有不断探索和改进堆焊工艺，才能更好地保障设备的正常运行，提高设备的使用效率，降低维修成本，为工业生产提供更好的保障和支持。
1.2 研究意义通过对堆焊工艺的研究和应用，可以更好地解决冶金机械设备在使用过程中出现的各类问题，提高设备的维修效率和质量。
深入研究堆焊工艺还能推动冶金机械设备维修技术的不断创新和完善，为整个冶金行业的发展提供技术支持和保障。
对冶金机械设备维修中的堆焊工艺进行探析和研究具有重要的实用意义和理论意义。
只有不断提高对堆焊工艺的理解和应用，才能更好地保障冶金机械设备的正常运转，为冶金行业的稳定发展做出贡献。
2. 正文2.1 堆焊工艺概述"堆焊工艺是一种常用的维修方法，通常用于修复冶金机械设备上的磨损或损坏部件。
堆焊工艺的基本原理是利用电弧或火焰将焊接材料熔化并涂敷在被修复的部件表面，从而修复受损部分。
堆焊工艺可以有效延长冶金机械设备的使用寿命，减少维修成本。
在进行堆焊工艺时，首先需要选择合适的焊接材料和焊接方法。
堆焊修复法
姓名：李华阳学号：20112058 班级：11级农机教育1班堆焊修复法焊接修复法修复零件是借助于电弧或气体火焰产生的热量，将集体金属及焊丝金属熔化和熔合，使焊丝金属填补在零件上，以填补零件的磨损和恢复零件的完整。
焊接根据使用的热源不同分为气焊和电焊。
电焊根据熔剂层的不同又可分为手工电弧焊和振动堆焊。
1、振动堆焊修复法。
振动堆焊是焊丝以一定的频率和振幅振动的脉冲电弧焊，是机械零件修复方法中广泛应用的一种自动堆焊方法。
其实质是在焊丝送进的同时，按一定频率振动，造成焊丝与工件周围地起弧和断弧，电弧使焊丝在较低电压（12V——20V）下熔化，并稳定均匀地堆焊到工件表面。
起主要特点是堆焊层厚，结合强度高，工件受热小，常用于修复一些轴类零件。
堆焊的过程。
可分为三个阶段：短路期、电弧期和空程期。
(1)、短路期：焊丝前进，尖端与工作部门接触，正负极短路，电流由零急剧上升到最大值，而电压几乎为零。
此时，电流使焊丝加热熔化并使焊丝尖端与零件表面焊接，此阶段产生的热量的10%——20%。
（2）、电弧期：焊丝振动离开零件表面时，离焊丝尖端一定处的截面开始缩小，焊丝截面缩小导致电流密度增大，从而加剧焊丝脱离零件，焊丝脱离后，在零件上留下一小块熔接金属。
焊丝脱离零件瞬间，电压上升到26V——32V，并产生电弧放电，在电弧放电期间，高达80%—的热能使焊丝熔化在工件表面上。
（3）、空程期：随着焊丝远离零件，放电结束，从电弧熄灭到焊丝与工件表面再次基础期间，此期间不产生热量。
正确选择堆焊参数，是获得稳定堆焊过程和良好堆焊质量的基本条件，其选用原则如下：A、电源和极性：振动堆焊应采用具有平硬外特性的直流电源，反极性接法，即工件接负极，焊丝接正极。
若极性接错，堆焊过程将不稳定，金属飞溅大，基体金属熔化不良，气孔多，表面质量差；B、电压：电弧电压是堆焊规范中关键的一个参数。
电压高低决定电弧长短和熔滴的过渡形式。
它对焊缝形成、飞溅、焊接缺陷以及焊缝机械性能都用很大的影响。
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自造堆焊机焊补修复轴类零件施工工艺研究【摘要】主要阐述了通过利用闲置机床，外接一台co2气保焊机，形成自制堆焊机，进行轴类焊补，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。
【关键字】闲置机床；自制堆焊机；轴类零件
前言
轴类是传递运动、扭矩或者弯矩的重要机械零件。
莱钢热线单位各种大型机械设备上都靠轴类零件在支撑运转。
而轴类磨损是轴使用过程中最为常见的设备问题。
轴类零件表面磨损达到一定程度，就会造成设备停机。
故轴类的下线堆焊修复再利用成为莱钢降本增效的重要措施。
我部一直以来都在为莱钢热线单位焊补修复各种报废轴类零件，并经机加工后达到原图纸的技术要求，通过不断的技术改进，利用废旧cw611250车床及co2汽保焊机，自主改造成功一台堆焊机，通过多次试验，摸索出了较为成熟的轴类堆焊工艺，提高了焊补效率及焊接质量，降本增效显著，并得到甲方好评，增加了莱钢内部轴类修复的市场份额。
1 工艺特点
通过多次的焊补测试，此堆焊工艺与以往沿用的手工焊补方法相比具有极高的使用推广价值，主要表现在以下几个方面：
1.1 利用自制堆焊机进行轴类焊补，极大地提高了生产效率，比传统的手工焊补效率提高一倍以上。
当焊接较长较大轴时，可采
用中心架支撑，多枪头同步焊接法，可提高工效2～3倍。
1.2 此工艺是轴向圆周焊补，与传统的手工径向焊补相比，焊后长轴弯曲变形很小，且自动焊接焊层厚度均匀，质量优良，机床加工效率提高
1.3 此堆焊工艺能节约焊材30%，节省人工费一半以上，焊工劳动强度降低95%。
2 工艺原理
利用闲置的cw611250车床作为堆焊机的机体部分，外接一台co2气保焊机作为焊接设备，通过机床轴向、径向以及汽保焊机送丝速度的相互匹配，达到正常焊补轴类表面的目地。
3 工艺流程及操作要点
3.1工艺流程。
待修复轴的拆卸→清理磨损轴表面油污→机床切屑焊补面露出母材→向堆焊机上装夹待焊轴→测量轴径尺寸→选用工艺参数表中的相应数据→调好参数进行焊接作业并适当微调→焊补完成后上机床→按图纸要求精加工焊补面→检查加工尺寸→重新装配
3.2 焊前准备
3.2.1焊接面清理
将长轴拆下来，用600～700℃氧一乙炔火焰烧去油污等污物，清除磨损面附近油污。
车床切削需焊补处，去掉磨损粘连物体、铁锈等，露出母材金属。
3.2.2磨损严重部位提前焊平处理
将轴面上窄而深的磨损部位，用磨光机修磨平整坡口，先使用气保焊人工焊补平整。
3.3堆焊工艺
堆焊时，采用直流正极性接法较为合适，因为熔化极产热量比阳极产热量大，焊丝熔化系数大约为反极性的1.6倍，金属熔敷率高，可以提高生产率。
同时工件为正极，产热量小，熔深浅，对堆焊有利。
3.3.1 基层焊接
3.3.2 过渡层焊接
中间过渡度层采用普通h08mn2sia焊丝堆焊。
为减少母材对焊缝的稀释率，再保证焊透的条件下，应尽量采用直流正接、小电流，多层多道焊，焊缝要盖满基层焊缝，且要高出基层与复层交界线约1mm，焊缝成形要平滑，不可凸起，否则需将凸起部分用磨光机打磨平整。
3.3.3 盖面层焊接
最后焊盖面层，采用h20cr3monia焊丝，由于表面层需机械加工，焊接工艺与基层焊相近，焊层加工厚度预留至少5mm，确保加工后表面材质为不锈钢，提高万向接轴的耐磨等机械性能。
3.3.4 焊接顺序
因十字万向接轴四个轴承支承面磨损缺陷较大，为保证其垂直度，补焊时应从缺陷较大的一面开始，逐步旋转成180°对角焊，焊好一端后再焊另一端，以保证四个轴承支承面的90°角不变形，
焊接过程中避免中断，尽可能一次焊完，焊接中保持焊口温度不低于预热温度。
3.3.5 焊后热处理
焊后最好是将工件放入热处理炉加热到（650±10）℃回火处理，但由于本单位设备条件限制，没有专业热处理炉，只能对焊补件进行火焰加热到650℃左右（焊补面呈显暗樱红色），在包裹石棉进行缓冷处理。
实践证明此方法可有效防止冷裂纹的产生，确保表面不锈钢焊层的机械性能。
3.3.6 焊后加工
机械加工万向接轴轴焊补面，在c630车床上按图纸技术要求加工后装备接轴。
4 工艺改进效果
以swl390六连轧十字万向接轴为例，按一套接轴可平均重复修复5次为限。
来料加工前提下制作一套全新的接轴所需费用：17000元/套
焊补修复一次万向接轴所需费用清单如下：
人工成本：60元/工日×6人×1.5工日=540元
焊补辅材及设备使用费用大约：1300元
车床加工费用：1200元
工件来回运输费：160元
故焊补修复一次万向接轴所需费用：540+1300+1200+160=3200元
本工法与制作加工新万向接轴相比可大致节约成本费用共计：（17000-3200）元×5次=69000元
5 结语
本工艺分别于2009年11月、2010年3月、2010年7月在莱钢棒材厂轧机万向接轴修复工程中多次采用，万向接轴焊补修复后，安装使用效果良好，轧机运转正常平稳，接轴平均使用寿命比可达3个月左右，能够满足连续长时间生产的要求，此工法创造的经济效益非常可观，在检修市场上占有重要地位。