CN103357988B - 轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法 - Google Patents

Abstract

一种轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法，涉及轴类精密加工件的磨损、加工误差、材料自身缺陷、由于润滑油不干净引起轴径损伤等损伤缺陷的焊接修复方法。本发明解决了采用碳含量和合金元素含量都很高的合金钢材料轴类精密加工件特别是一些是高速转动精密加工件轴径损伤缺陷的焊接修复问题。本发明的焊接修复方法的实施保证了轴类精密加工件的整体质量的同时，加工精度、表面粗糙度和强度等都达到了轴类精密加工件的加工要求，避免了整个轴类精密加工件的报废问题，减少国民经济损失。

Description

轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法

技术领域：本发明涉及一种轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法。

背景技术：轴类精密加工件长期使用会产生磨损、由于润滑油不干净引起轴径损伤、加工过程中会有局部误差、材料自身的小缺陷等，这些损伤缺陷的存在会严重影响轴的使用，如果不能进行修复就将宣布整根轴报废，这会造成材料、工时、资源的浪费。而曾经实验过的喷涂、电刷镀等表面处理方法形成的镀层材料与母材的结合强度达不到要求，在轴类精密加工件运行后会发生严重的脱落问题。

发明内容：本发明的目的是提供一种使整个轴类精密加工件的质量可靠，并且具有设备成本低、工艺简单、可大范围施工的轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法。本发明的技术方案为：

一、具有损伤轴类精密加工件固定好，并作好安全保护；

二、将轴径损伤部位采用手动砂轮打磨清理，清理到目测无损伤后采用液体渗透检验法对清理干净表面进行探伤，根据观察到的颜色变化确定是否存在缺陷，即有红色显示表明存在缺陷，如果存在缺陷，用手动砂轮继续打磨清理直至采用液体渗透检验法探伤确定缺陷清理干净；

三、根据步骤二清理后损伤的形状和尺寸大小选用自动焊或手工焊，自动焊的焊丝规格为Φ0.8mm，手工焊的焊丝规格为Φ1.2mm和Φ1.6mm，两种焊接方法采用的焊丝均为低合金钢气体保护焊丝，保护气体为纯度为99.99％氩气；

四、根据步骤二清理后损伤的深度确定焊前处理温度，深度小于1.5mm时，焊前预热温度50～80℃，深度大于1.5mm时，焊前预热温度80～100℃；

五、对经过步骤四预热的损伤处实施焊接，焊接过程中控制电流80～150A，电压21-28V，焊接速度50～90mm/min，保护气体流量为15L/min，焊道宽度为6～10mm，焊道厚度≤0.6mm；在未填满损伤前再进行下一层焊接，各层需进行充分的锤击，以降低焊缝的残余应力，焊接过程中，上、下层焊缝的起弧、收弧处要尽量错开，层间温度控制在50～170℃；如果损伤是沿整个轴径的环形损伤，沿圆周分8-12段对称施焊；整个损伤修复的焊缝的余高控制在0.5mm以内；

六、焊接工作完成后，焊缝处及附近表面覆盖保温材料，使工件缓慢降至室温；

七、根据步骤一中固定好的轴类精密加工件的大小制作现场加工装置，其主要由砂轮、带动砂轮转动的电机、固定电机的底座、调节砂轮与焊缝余高距离的支臂、控制电机和砂轮位置的导轨组成；

八、采用步骤七中的加工装置对补焊后的损伤部位放置48小时后进行表面打磨；

九、经步骤八处理后进行液体渗透检验探伤，探伤合格后，对损伤补焊部位进行精加工，加工精度控制在±0.03mm；

十、对精加工表面再次进行液体渗透检验探伤，探伤合格后进行表面抛光至表面粗糙度达到轴径的要求。

本发明产生的技术效果：如果轴类精密加工件因长期使用引起的磨损、由于润滑油不干净引起轴径损伤、加工过程中的局部误差、材料自身的小缺陷不能修复，那么整个轴类精密加工件将被报废。本发明的焊接修复方法的实施保证了轴类精密加工件的整体质量的同时，加工精度、表面粗糙度和强度等都达到了轴类精密加工件的加工要求，避免了整个轴类精密加工件的报废而造成的浪费问题，减少国民经济损失。本发明采用的焊接修复方法，焊接形成的材料与木材之间是冶金结合，在强度和结合力方面都能满足要求，经过后续的打磨和抛光使表面加工精度能够达到轴类精密加工件的加工要求。相比于其它表面修复处理技术，本发明的焊接修复方法实施所形成的处理层材料与母材是冶金结合，使整个轴类精密加工件的质量可靠，并且具有设备成本低、工艺简单、可大范围施工的优越性。

附图说明：

图1由于润滑油不干净引起轴径损伤；

图2损伤焊接修补后的粗糙焊缝；

图3加工装置示意图；

图4采用本发明焊接修复后的轴径效果图。

具体实施方式：

一、如图1所示，具有损伤轴类精密加工件固定好，并作好安全保护；

二、将轴径损伤部位采用手动砂轮打磨清理，清理到目测无损伤后采用液体渗透检验法对清理干净表面进行探伤，根据观察到的颜色变化确定是否存在缺陷，有红色显示表明存在缺陷，如果存在缺陷，用手动砂轮继续打磨清理直至采用液体渗透检验法探伤确定缺陷清理干净；

三、根据步骤二清理后损伤的形状和尺寸大小选用自动焊或手工焊，自动焊的焊丝规格为Φ0.8mm，手工焊的焊丝规格为Φ1.2mm和Φ1.6mm，两种焊接方法采用的焊丝均为低合金钢气体保护焊丝，保护气体为纯度为99.99％氩气；

四、根据缺步骤二清理后损伤的深度确定焊前处理温度，深度小于1.5mm时，焊前预热温度50～80℃，深度大于1.5mm时，焊前预热温度80～100℃；

五、对经过步骤四预热的损伤处实施焊接，焊接过程中控制电流80～150A，电压21-28V，焊接速度50～90mm/min，保护气体流量为15L/min，焊道宽度为6～10mm，焊道厚度≤0.6mm；在未填满损伤前再进行下一层焊接，各层需进行充分的锤击，以降低焊缝的残余应力，焊接过程中，上、下层焊缝的起弧、收弧处要尽量错开，层间温度控制在50～170℃；如果损伤是沿整个轴径的环形损伤，沿圆周分8-12段对称施焊；整个损伤修复的焊缝的余高控制在0.5mm以内；

六、焊接工作完成后，如图2所示焊缝处及附近表面覆盖保温材料，使工件缓慢降至室温；

七、根据步骤一中固定好的轴类精密加工件的大小制作现场加工装置，其主要由砂轮1、带动砂轮转动的电机2、固定电机的底座3、调节砂轮与焊缝余高距离的支臂4、控制电机和砂轮位置的导轨5组成，其示意图如图3所示；

八、48小时后,采用步骤七中的加工装置对步骤八补焊的损伤部位表面进行打磨；

九、经步骤八处理后进行液体渗透检验探伤，探伤合格后，对损伤补焊部位进行精加工，加工精度控制在±0.03mm；

十、如图4所示，对精加工表面再次进行液体渗透检验探伤，探伤合格后进行表面抛光至表面粗糙度达到轴径的要求。

Claims (1)

1.一种轴类精密加工件损伤缺陷焊接修复方法，其特征是按以下步骤进行：

一、具有损伤轴类精密加工件固定好，并作好安全保护；

二、将轴径损伤部位采用手动砂轮打磨清理，清理到目测无损伤后采用液体渗透检验法对清理干净表面进行探伤，根据观察到的颜色变化确定是否存在缺陷，即有红色显示表明存在缺陷，如果存在缺陷，用手动砂轮继续打磨清理直至采用液体渗透检验法探伤确定缺陷清理干净；

三、根据步骤二清理后损伤的形状和尺寸大小选用自动焊或手工焊，自动焊的焊丝规格为Φ0.8mm，手工焊的焊丝规格为Φ1.2mm和Φ1.6mm，两种焊接方法采用的焊丝均为低合金钢气体保护焊丝，保护气体为纯度为99.99％氩气；

四、根据步骤二清理后损伤的深度确定焊前处理温度，深度小于1.5mm时，焊前预热温度50～80℃，深度大于1.5mm时，焊前预热温度80～100℃；

五、对经过步骤四预热的损伤处实施焊接，焊接过程中控制电流80～150A，电压21-28V，焊接速度50～90mm/min，保护气体流量为15L/min，焊道宽度为6～10mm，焊道厚度≤0.6mm；在未填满损伤前再进行下一层焊接，各层需进行充分的锤击，以降低焊缝的残余应力，焊接过程中，上、下层焊缝的起弧、收弧处要尽量错开，层间温度控制在50～170℃；如果损伤是沿整个轴径的环形损伤，沿圆周分8-12段对称施焊；整个损伤修复的焊缝的余高控制在0.5mm以内；

六、焊接工作完成后，焊缝处及附近表面覆盖保温材料，使工件缓慢降至室温；

七、根据步骤一中固定好的轴类精密加工件的大小制作现场加工装置，其主要由砂轮、带动砂轮转动的电机、固定电机的底座、调节砂轮与焊缝余高距离的支臂、控制电机和砂轮位置的导轨组成；

八、采用步骤七中的加工装置对补焊后的损伤部位放置48小时后进行表面打磨；

九、经步骤八处理后进行液体渗透检验探伤，探伤合格后，对损伤补焊部位进行精加工，加工精度控制在±0.03mm；

十、对精加工表面再次进行液体渗透检验探伤，探伤合格后进行表面抛光至表面粗糙度达到轴径的要求。