大蜗轮齿型铸造缺陷冷焊修复方法黎顺平  【摘要】通过对大蜗轮齿形铸造缺陷产生的原因进行分析，制定了冷焊修复工艺。修复结果表明，采用冷焊修复效果明显，很好地降低了生产成本。 关键词：蜗轮；缺陷；焊修 无滤布真空吸滤机主传动用的蜗轮如图1所示，材料为H T250，尺寸大，质量达210kg，铸造缺陷很难避免。例如涡轮齿型一齿面上有砂眼气孔，如让其报废，生产成本就会偏高，修补使用则可大大降低生产成本。以前常用环氧树脂加铁粉粘结修补，但因修补部位强度低，耐温性能差，故容易脱落。 根据蜗轮使用要求及其材质特点，我们采用冷焊修复方法对其进行修复，经实际应用证明其效果良好，可以满足生产要求，达到了降低生产成本的目的。 1. 焊前准备（1）将需修补的蜗轮齿型缺陷部位的泥砂等脏物清理干净，打磨、清除氧化层，使其露出金属光泽。 （2）在需焊接部位沿齿宽方向每隔35mm钻一个垂直于蜗轮轴、深为20mm、f8.5mm的孔，攻M10的螺纹。 （3）用棉纱蘸酒精或汽油擦拭需焊接部位，并按图2尺寸加工好碳钢件。 （4）将图2的碳钢件旋入蜗轮上已加工好的M10孔中并拧紧，如图3所示。 （5）用棉纱蘸酒精或汽油擦拭蜗轮母材需焊接部位和已旋入蜗轮的碳钢件，待酒精或汽油挥发并保持干燥，以免焊接时产生气孔、夹渣等焊接缺陷。 （6）焊条选择，因铸铁焊接性较差，选用了Z208和Z4303两种焊条进行分层补焊。焊前焊条应200℃烘干，保温1h。 2. 修复焊接工艺（1）采用直流焊机，由于蜗轮直径大、质量重，又受其结构限制预热困难，因此只能采用冷焊方法进行补焊。为减小熔深和适应全位置焊接，提高焊接质量，采用直流焊机。 （2）焊接打底层，用f3.2 Z208焊条焊接1～2层打底层，焊接电流100～120A，焊道长度≤40mm，焊条指向碳钢件根部，采用断续焊，可分几处起焊，焊后立即锤击焊道。 注意事项：①焊后立即锤击焊道，目的是减小焊接冷却产生的应力，防止爆裂。②要防止局部过热，尽量使焊接区处于较低的温度，减小焊接部位和母材的温差。③电弧尽可能短，以避免母材金属过多地熔入焊缝。④由于Z208焊条焊接时焊缝组织很容易石墨化，极易产生白口组织，因此应注意控制温度不能过高，冷却不能过快。⑤如发现有裂纹、夹渣、气孔和咬边等缺陷时，必须返修，除去重焊。 （3）焊接过渡层。用f3.2mm，Z4303焊条焊接1～2层过渡层，将底层焊道及碳钢件覆盖，焊接电流90～110A。焊接时采用小电流、短弧焊、断续焊、分散焊，焊后立即锤击焊缝。该过渡层焊接方法与打底层的焊接方法类似，注意事项相同。 （4）焊接表面层。用f4.2mm，Z4303焊条焊接表面层，焊接电流120～150A，将过渡层及碳钢件覆盖，采用多道焊。  图1 蜗轮  图2 碳钢件  图3 齿型冷焊修复示意 注意事项：①要求焊缝熔合良好，无咬边，焊道之间无沟痕。②焊接时焊条角度要正确，运条要平稳。③各焊道的起点应重叠，下段焊道应在前段焊道的弧坑中间起弧，电弧不能过长，收弧时填满弧坑。④将层间温度控制在150℃以下，可焊完一层后焊缝仍有一定的温度，焊缝有较好塑性时立即用带圆角的小锤快速击打焊缝，使焊缝金属承受塑性变形，以减少应力产生。⑤待工件冷却到50～60℃时再焊下一层，这样可以减少应力产生，并防止过热。⑥必要时还可采用分散焊，即不连续在同一部位焊，这样可有效防止焊接处局部温度过高，从而避免裂纹产生。⑦电弧应始终指向碳钢件，使铸件蜗轮母材焊接部位的温度要比碳钢件较低一些，以利于焊接过程中排渣和熔透焊缝。 3. 修磨蜗轮齿型全部焊好自然冷却后，用角磨机进行修磨。修磨前先按图样制作检测样板，以样板为准进行修磨。最后进行试装配，手动旋转蜗杆，检查蜗轮、蜗杆的装配间隔，修整蜗轮使其达到要求。 4. 结语使用上述冷焊方法修复齿型有铸造缺陷的大蜗轮多件，分别安装在多台无滤布真空吸滤机主传动中，在多家糖厂经过近十年十个榨季的连续运转，整机运转正常，蜗轮齿型冷焊修复部分未发现异常。 作者简介：黎顺平，广西壮族自治区通用机械产品质量监督检测站。 |
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