齒輪類零件堆焊修復(fù)實(shí)例

1、齒輪類零件堆焊修復(fù)實(shí)例齒輪類傳動(dòng)零件如齒輪、鏈輪、齒圈、齒條等是各類設(shè)備中常用的零件，其損壞的主要形式是齒面磨損和斷齒。磨損或斷齒后可用手工電弧堆焊的方法進(jìn)行修復(fù)，這不僅能及時(shí)地保證設(shè)備正常運(yùn)行，而且可節(jié)約大量備件費(fèi)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本文介紹部分齒輪類傳動(dòng)零件堆焊修復(fù)成功的實(shí)例，供同行參考。一、齒輪軸斷齒的堆焊修復(fù)某廠中板軋機(jī)減速機(jī)的重型人字齒輪軸材料為50SiMnMoB鋼，模數(shù) m=30mm，齒數(shù) z=24，齒寬 b300mm，外圓最大直徑為914mm，總長(zhǎng)為，單重。該齒輪軸的平均使用壽命為1年，其損壞形式是磨損、剝傷、斷齒等。當(dāng)前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)廠家能生產(chǎn)制造。該廠曾采用堆焊方法修復(fù)了一個(gè)

2、斷齒多處，最大折斷尺寸為200mm×40mm×45mm 的報(bào)廢齒輪軸，具體的修復(fù)過(guò)程如下：(1) 用手持砂輪將斷齒處底面修磨好，不允許有任何裂紋存在。焊前加熱工件，用遠(yuǎn)紅外線輻射電熱器 24 片均勻裝于所有齒頂面上，并用石棉布包裹好。加熱約6h，工件溫度控制在300左右。(2) 選用 4mm的 E308-16(A102) 焊條和 4mm的 E8515-G(J857) 焊條交替堆焊，焊前焊條應(yīng)仔細(xì)烘干。(3) 先用 E308-16 焊條打底焊，厚約 4mm，再用 E8515-G 焊條堆焊 1620mm厚，接著用 E308-16 焊條堆焊厚約 3mm的緩沖層，最后用 E8515

3、-G 焊條將齒部堆焊完。堆焊過(guò)程中要使工件始終處于加熱狀態(tài)，并放于避風(fēng)處，層間溫度保持在焊過(guò)程要連續(xù)進(jìn)行，一次完成。300左右，每焊一層，要( 趁熱 ) 用手錘用力擊打各堆焊處30 余次。整個(gè)堆(4)堆焊后要保溫4h，再緩冷。(5) 為了得到較好的齒形精度，應(yīng)利用砂輪仔細(xì)進(jìn)行人工打磨。對(duì)堆焊修復(fù)的齒輪軸進(jìn)行了超聲波探傷和硬度檢驗(yàn)，均符合質(zhì)量要求。二、內(nèi)齒圈的堆焊修復(fù)50t 履帶吊車的行走部分與上部平臺(tái)的連接采用回轉(zhuǎn)支承，其內(nèi)齒圈外徑1400mm，厚135mm。在制齒時(shí)，由于機(jī)床的誤動(dòng)作，將其中一個(gè)齒的齒厚銑去了一半，需要進(jìn)行堆焊修復(fù)。內(nèi)齒圈的材料為5CrMnMo鋼，焊接性較差。內(nèi)齒圈是經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)

4、處理的，而缺陷齒堆焊后不允許再進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，因此需要選擇硬度與其相當(dāng)?shù)暮笚l和采用使熱影響區(qū)不出現(xiàn)裂紋的堆焊工藝。具體堆焊過(guò)程如下：(1)仔細(xì)清除工件上的油漬、污物等。用氧乙炔焰將待堆焊齒及其周圍預(yù)熱到300左右。堆焊應(yīng)在車間內(nèi)進(jìn)行，且四周要安置擋風(fēng)板。(2)選用 的 E8015-G(J807) 焊條堆焊，焊條經(jīng)400、 1h 的烘焙。施焊時(shí)直流反接。(3) 將齒圈立放在支架上，使待堆焊齒面處在立焊位置。由齒根部開(kāi)始，采用多道多層向上堆焊，每道焊縫的焊接方向相反。待堆焊至要求厚度后，轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈，使齒的端面處于立焊位置，堆焊齒的端面和兩側(cè)面，直至全部焊完。每焊一道焊縫后，應(yīng)仔細(xì)清理熔渣。堆焊過(guò)程

5、中，層間溫度保持在180220 。(4) 堆焊后立即用氧乙炔焰將堆焊處加熱至300 左右，然后用石棉布蓋嚴(yán)，緩冷至室溫。(5) 用手持砂輪磨平堆焊齒的兩側(cè)面，再在插床上加工出齒形。對(duì)加工后的堆焊部位進(jìn)行磁力探傷和硬度檢驗(yàn)，均符合齒圈的質(zhì)量要求。三、鏈輪斷齒的堆焊修復(fù)在一臺(tái)起重機(jī)進(jìn)行大修時(shí)，發(fā)現(xiàn)其行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的鏈輪有兩個(gè)齒從根部斷掉，見(jiàn)圖1。由于沒(méi)有銑齒刀具無(wú)法重新制造，決定用堆焊方法修復(fù)。圖 1鏈輪斷齒示意圖鏈輪材料的化學(xué)成分為%C、 %Mn、%Si、%Cr、 %Cu。齒面硬度大于50HRC。堆焊時(shí)先用普通低合金鋼焊條堆成齒形，再用耐磨堆焊焊條進(jìn)行齒形表面的堆焊。堆焊工藝如下：(1) 焊前按

6、齒形做一個(gè)能測(cè)量?jī)蓚€(gè)齒的樣板，便于經(jīng)常檢查齒形。將鏈輪的斷齒部分朝上平放，用鋼絲刷刷凈待焊表面和附近的鐵銹，并將油污清理干凈。用氧乙炔焰緩慢加熱堆焊部位，預(yù)熱溫度約200，以防止堆焊時(shí)產(chǎn)生裂紋。堆焊應(yīng)在室內(nèi)無(wú)風(fēng)處進(jìn)行。（2）選用 4mm的 E6016-D1(J606) 焊條堆焊齒部，焊前焊條在400烘干 2h；選用 5mm的EDPCrMo-A4-03(D212)焊條堆焊表面層，施焊前焊條在150烘干 1h。堆焊使用交流電焊機(jī)。（ 3）首先用 E6016-D1 焊條在斷齒面上堆焊。先焊中間，再焊四周，這樣中間的焊接熱量對(duì)原齒的表面淬火層起到一個(gè)退火作用，從而減小產(chǎn)生裂紋的傾向。采用短弧焊，焊完一

7、層后清渣，并控制層間溫度在 150 200之間。堆焊層表面應(yīng)盡量平滑， 弧坑要填滿，以防止產(chǎn)生弧坑微裂紋。齒部堆高時(shí)，應(yīng)按齒形預(yù)留 23mm厚的堆焊量，以便堆焊耐磨層。（ 4）接著用 EDPCrMo-A4-03焊條堆焊齒形表面，連續(xù)堆焊完成。焊后的齒表面要防止凹凸不平，以減少修磨齒形的工作量。（ 5）焊后立即用石棉布蓋住堆焊部位，使其緩慢冷卻。（ 6）用手持砂輪對(duì)堆焊的齒部仔細(xì)進(jìn)行磨削修整，用樣板檢查合格后，鏈輪即可使用。堆焊修復(fù)的鏈輪，經(jīng)裝機(jī)試用證明使用效果良好，使用中堆焊處未出現(xiàn)斷裂、裂紋等缺陷，已正常使用了兩年多。四、大型鑄鐵齒輪斷齒的堆焊修復(fù)某廠的大型鑄鐵齒輪輪齒根部斷裂，齒輪材料為H

8、T200。采用開(kāi)槽堆齒法修復(fù)斷齒，獲得成功。這種方法勿需拆裝齒輪，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、焊縫質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。具體做法是：（1）斷齒表面用汽油清洗，并用鋼絲刷刷干凈。開(kāi)U型槽，槽深815mm，寬 5 10mm，見(jiàn)圖 2。開(kāi)槽數(shù)根據(jù)齒根厚度而定。用氧乙炔焰預(yù)熱斷齒面，當(dāng)槽邊角出現(xiàn)暗紅色時(shí)即停止加熱，進(jìn)行堆焊。（ 2）預(yù)熱后先用 EZNiFe-1 焊條將槽填滿，再在整個(gè)斷齒面上堆焊一層過(guò)渡層，最后用E4303（ J422）焊條按齒形進(jìn)行堆焊。采用交流、直流電焊機(jī)均可。必要時(shí)焊條按規(guī)定烘干。圖 2斷齒面開(kāi)U型槽（3）堆焊成形的輪齒，用銼刀打磨出齒形后，即可投入運(yùn)行。用開(kāi)槽堆齒法修復(fù)的齒輪，使用1 年多仍然完好，未出現(xiàn)輪齒變形和裂紋，并且堆焊的耐磨性比原齒好。五、龍門(mén)刨床工作臺(tái)齒條的焊補(bǔ)某廠 B2152 型龍門(mén)刨床工作臺(tái)齒條中部打壞8 個(gè)齒，齒條材料為Ht200 。為保證齒條公差要求和焊后變形小，采用冷焊法焊補(bǔ)。（1）焊前用汽油和砂布將齒條上的油污擦凈。用扁鏟修整損壞的齒，使堆焊處呈圓滑過(guò)渡。（2）選用 的 EZNiFe-1(Z408) 焊條進(jìn)行焊補(bǔ)，焊條在使用前200、 2h,的烘干