某钢厂锻钢生产用蒸汽锤砧座燕尾部金属在热状态下长期受交变冲击载荷作用,发生蠕变,加上反复受热和冷却,导致热疲劳破坏。类似的部件轻者产生裂纹,严重时金属成块脱落,不能继续使用(图5-39)。
焊接修复用设备为ZXG-1000-1型弧焊电源和MZ-1000型埋弧焊机。焊丝为直径4mm的H10Mn2,配用HJ260低锰高硅焊剂。
堆焊修复工艺要点如下。
图5-39 砧座破损的示意图
1)堆焊修复前的准备。用氧乙炔气割炬或碳弧气刨枪将待修复金属表面的裂纹、疲劳层及硬化层全部清除干净,再用手提式砂轮去除表层的氧化皮及铁锈,使其露出金属光泽。所用焊剂在150~200'℃下烘干2h,焊丝应去油污。
2)堆焊前预热。砧座材质为ZG35,厚度和刚性很大。当堆焊金属量大时,堆焊后在残余应力作用下极易在燕尾槽两侧母材上产生裂纹,因此必须进行堆焊前预热。预热采用工频感应加热法(图5-40)。感应圈的断面积由95mm2的铝软线组成,铝线呈35匝缠绕于砧座上并与之绝缘。预热温度为150~200℃。
图5-40 砧座预热的示意图
3)控制层间温度。多层埋弧堆焊时,为使扩散氢能充分从堆焊层逸出,以防产生延迟裂纹,必须保持一定的层间温度。实践表明,层间温度宜控制在250~350℃。(www.xing528.com)
4)堆焊参数的确定。Si、Mn含量是影响堆焊层力学性能的主要成分。在堆焊材料确定后,堆焊电流及电弧电压就成为影响堆焊层中Si、Mn含量的重要因素。试验表明,随着堆焊电流的增加,Si、Mn过渡量呈下降趋势(图5-41a);随着电弧电压升高,Si、Mn的过渡量增加(图5-41b)。
图5-41 堆焊电流及电弧电压对Si、Mn过渡的影响
a)焊接电流的影响 b)电弧电压的影响
为使堆焊层获得适宜的化学成分和良好的力学性能,确定砧座埋弧堆焊参数如表5-35所示。
表5-35 砧座埋弧堆焊参数
5)其他工艺措施。每堆焊完一条焊道后,要用小锤锤击堆焊焊道。但堆焊完最后一条焊道后,不进行锤击,堆焊后立即用石棉毡覆盖,保温缓冷。
用此堆焊修复方法先后修复了十几台砧座,使用情况良好。
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