一臺GQ1-5型起重機(jī)因長時間超負(fù)荷運行,回轉(zhuǎn)大齒輪有兩齒個從齒根部折斷,決定焊接修復(fù)。
該齒輪材質(zhì)為鑄鋼ZG310-570,焊接修復(fù)時的關(guān)鍵技術(shù)是避免出現(xiàn)熱裂紋和冷裂紋。防止焊接時出現(xiàn)裂紋的辦法是減小焊縫的擴(kuò)散氫含量,減小淬硬傾向和熱輸入,降低焊接的拘束應(yīng)力等。
由于堆焊整齒的焊接工作量較大,修磨時間較長,故選擇如下的植齒與焊接相結(jié)合的修復(fù)工藝。
(1)開T形槽
先在斷齒底部用角磨機(jī)等開T形槽,其上口寬度與原齒的齒根寬度相同,下口寬度比上口寬度大40mm,槽深為30mm。然后,用角磨機(jī)把槽底部及周圍修磨平整,最后量出T形槽的確切尺寸。
(2)制替換齒
①根據(jù)T形槽和原齒的尺寸,制做一個替換齒,使替換齒的底部與T形槽相吻合,上部為原齒形狀,然后把替換齒鑲在開好的T形槽內(nèi),注意鑲?cè)霑r不要過緊。核對鑲?cè)氲奶鎿Q齒的相對位置,使各部分尺寸符合要求。如誤差太大,要重做或修整,直至替換齒鑲?cè)牒蟾鞑糠殖叽绶弦鬄橹埂?span lang="EN-US">
②用沉頭螺釘固定替換齒。替換齒鑲好后,用手電鉆在垂直于齒頂面方向鉆兩個10.2mm的孔,位置分別距齒的兩端面各20mm的中心點,直至鉆到鑄鋼基體為止,再改用8.5mm的鉆頭在鑄鋼基體上鉆底孔,深度約為25mm并攻M10螺紋。然后,在齒頂位置做好沉孔。最后用M10內(nèi)六角螺釘將替換齒固定。
(3)焊接
①開坡口。替換齒植好后,分別在齒根與鑄鋼基體的結(jié)合處兩側(cè)基體上開出V形坡口,深度約12mm。
②焊接工藝材料的選擇。為降低焊縫中擴(kuò)散氫的含量,焊接材料選用低氫型和抗裂性能較好的J557焊條。
③焊接工藝參數(shù)。打底層選用3.2mm的J557焊條,焊接電流110A,以后各層改用4mm的J557焊條,電流130~160A,電源極性選用直流反接。
④施焊。焊前把J557焊條在350℃溫度下焙烘1h;用火焰將待焊部位預(yù)熱到300℃左右;采用連弧立焊,多層多道焊,注意焊前用黃泥等涂蓋其余不焊接的齒面;每焊完一根焊條,馬上錘擊焊道,消除應(yīng)力,每條焊道都要清理錘擊;焊接時注意層間溫度不低于300℃,直至焊到開坡口前基體的高度;焊完后用石棉布蓋上保溫緩冷8h,之后用角磨機(jī)對焊接處進(jìn)行修磨整理。
使用此方法對兩個斷齒修復(fù)后,使用3年焊縫處沒發(fā)現(xiàn)有裂紋,節(jié)約配件費用近萬元。