CN103028813B - G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复方法 - Google Patents
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Abstract
G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复方法本发明属于电焊，尤其涉及用于钢合金非接合目的的焊接。该焊接修复方法按下列步骤进行：1轴套表面清理、2焊面加工、3制作堆焊衬垫、4安装堆焊衬、5焊接、6焊后消除应力退火、7焊后检验、8原尺寸恢复精加工。与现有技术相比，优点是：构思新颖，容易实施，采用合理的焊接工艺，选择合适的焊材，轴套内设管状衬垫，克服了轴套堆焊引起的变形，确保修复精度；该方法操作简单、易行，修旧利废，延长了轴套使用寿命，降低了备件消耗，节省备件费用，降低生产成本，有利于轧钢生产顺利进行，该焊接修复方法可广泛适用于G42CrMo4N材质的设备、备件局部损坏的焊接修复。
Description
技术领域
本发明属于电焊，尤其涉及用于钢合金非接合目的的焊接。
背景技术
本单位2005年引进德国的冷轧钢铁生产线，生产线的全套装备由西门子(奥钢联)公司设计、制造，冷轧轴套用于钢带传动装置上，材质为G42CrMo4N，在轧制生产过程中常出现块状碎裂现象，影响设备使用安全。为了维持轧制生产正常进行，当前采用的途径一是更换轴套，缺陷是备件消耗量大，备件量大，占用资金多；二是修复，但由于材质的原因，通过资料收集与查找未见这种材质的焊接方面的记录，通过国家知识产权局检索，中国知网专利检索都更未见这种材质制造的轴套进行焊接修复的技术资料的记载，因此，目前的没成熟的焊接修复方法可循，最终也只得报废。这样冷轧厂必须投入大量资金，准备足够的轴套备件，否则将严重影响生产顺利进行。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复方法，采用焊接修复轴套，延长轴套使用寿命，降低备件消耗，降低成本，保障冷轧生产顺利进行。
G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复方法，按下列步骤进行：
1、轴套表面清理。
首先采用盐酸对轴套表面进行清理，将轴套表面油污彻底清理；再使用氧-丙烷火焰加热吹扫，将残留油污吹扫干净；最后用角向磨光机在焊补区域打磨出金属光泽。
2、堆焊面加工。
采用角向磨光机将断裂的不规则断口修磨平整，以便于堆焊时熔敷金属充分熔合。
3、 制作堆焊衬垫
制作一个与轴套紧密配合的管状衬垫，管状衬垫由圆形管及管内设筋板、履带式加热片构成，在轴套内侧堆焊部位安装衬垫，设置筋板增强衬垫强度，防止堆焊时轴套产生向内收缩和向外拉伸变形；设置加热片，采用衬垫传热，避免直接加热造成局部温度过高的现象发生。
4、安装堆焊衬垫
将堆焊衬垫塞入轴套破损部位，电焊点固，塞入尺寸130-160mm，并将履带式加热片固定在管状衬垫的内壁上。
5、焊接
按照JB/T5000.3-1998《焊接通用技术条件》的规定焊接，对接焊缝为BS级，焊接接头缺陷为Ⅱ级焊条焊接。
1）、焊接方法 采用焊条电弧焊。
2）、焊接设备 采用ZX7-400焊机。
3）、焊材选择 为了提高焊缝的抗裂性，采用抗裂性较好的J507RH焊条。
4）、焊接工艺参数选择：
| 焊接层次 | 焊条型号、规格（mm） | 焊接电流（A） | 电弧电压（V） | 焊接速度（m/h） |
| 第一层 | E5015 ?3.2 | 110～130 | 18～20 | 12～16 |
| 填充层 | E5015 ?4.0 | 140～180 | 22～24 | 14～18 |
| 盖面层 | E5015 ?4.0 | 140～180 | 22～24 | 14～18 |
5）、焊前预热 预热温度380～410℃，按≤50℃/小时的速度缓慢升温；焊接时层间温度控制在410～440℃之间。
6）、操作要领
多层多道焊条不摆动施焊，由两侧向中间逐步堆焊，焊缝两边圆滑过渡形成凹形角焊缝，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔等缺陷；对于尚可形成裂纹但焊缝尺寸不足的焊缝进行加焊处理，每焊完一层均应进行清渣及锤击消除应力处理。
6、焊后消除应力退火
堆焊完毕后，立即进行消除应力退火。按消除应力退火曲线图进行退火，具体过程是在层间温度基础上按≤40℃/小时缓慢升温至620℃，保温5小时，然后按≤40℃/小时的速度缓慢降温至200℃，在石棉包覆情况下自然冷却到室温。
7、焊后检验
采用超声波探伤检查GB/11345-89标准执行，检查等级B级，缺陷评定等级不低于Ⅱ级。
8、原尺寸恢复精加工
焊缝检验完毕后，使用氧-乙炔切割工具将衬垫拆除，并预留加工余量。交付进行轴套几何尺寸恢复精加工。精加工尺寸以设计图纸为准。
现有技术相比，优点是：构思新颖，容易实施，采用合理的焊接工艺，选择合适的焊材，轴套内设管状衬垫，克服了轴套堆焊引起的变形，确保修复精度；该方法操作简单、易行，修旧利废，延长了轴套使用寿命，降低了备件消耗，节省备件费用，降低生产成本，有利于轧钢生产顺利进行，该焊接修复方法可广泛适用于G42CrMo4N材质的设备、备件局部损坏的焊接修复。
附图说明
下面对照附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明用管状衬垫与轴套连接示意图。
图2是消除应力退火曲线图。
图中 1、轴套 2、管状衬垫 3、筋板 4、履带式加热片。
具体实施方式
G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复过程是：轴套表面清理---堆焊面加工---制作堆焊村垫---安装堆焊村垫---焊接---消除应力退火---焊后检验---原尺寸恢复精加工，具体按下列步骤进行：
1、轴套表面清理。
采用盐酸对轴套1表面进行清理，将轴套表面油污彻底清理；再使用氧-丙烷火焰加热吹扫，将残留油污吹扫干净；最后用角向磨光机在焊补区域打磨出金属光泽。
2、堆焊面加工。
使用角向磨光机将断裂的不规则断口修磨平整，以便于堆焊时熔敷金属充分熔合。
3、 制作堆焊衬垫
制作一个与轴套紧密配合的管状衬垫，管状衬垫2由圆形管及管内设筋板3和履带式加热片4构成，在轴套内侧堆焊部位安装衬垫，设置筋板增强衬垫强度，防止堆焊时轴套产生向内收缩和向外拉伸变形。设置加热片，采用衬垫传热，避免直接加热造成局部温度过高的现象发生。
4、安装堆焊衬垫
将堆焊衬垫塞入轴套破损部位，电焊点固，塞入尺寸150mm，并将履带式加热片固定在管状衬垫的内壁上。
5、焊接
按照JB/T5000.3-1998《焊接通用技术条件》的规定焊接，对接焊缝为BS级，焊接接头缺陷为Ⅱ级焊条焊接。
1）、焊接方法 采用焊条电弧焊。
2）、焊接设备 采用ZX7-400焊机。
3）、焊材选择 为了提高焊缝的抗裂性，采用抗裂性较好的J507RH焊条。
4）、焊接工艺参数选择：
| 焊接层次 | 焊条型号、规格（mm） | 焊接电流（A） | 电弧电压（V） | 焊接速度（m/h） |
| 第一层 | E5015 ?3.2 | 110～130 | 18～20 | 12～16 |
| 填充层 | E5015 ?4.0 | 140～180 | 22～24 | 14～18 |
| 盖面层 | E5015 ?4.0 | 140～180 | 22～24 | 14～18 |
5）、焊前预热 预热温度380～410℃，按≤50℃/小时的速度缓慢升温；焊接时层间温度控制在410～440℃之间。
6）、操作要领
多层多道焊条不摆动施焊，由两侧向中间逐步堆焊，焊缝两边圆滑过渡形成凹形角焊缝，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔等缺陷。对于尚可形成裂纹但焊缝尺寸不足的焊缝进行加焊处理，每焊完一层均应进行清渣及锤击消除应力处理。
6、焊后消除应力退火
堆焊完毕后，立即进行消除应力退火。按消除应力退火曲线图进行退火，具体过程是在层间温度基础上按≤40℃/小时缓慢升温至620℃，保温5小时，然后按≤40℃/小时的速度缓慢降温至200℃，在石棉包覆情况下自然冷却到室温。
7、焊后检验
采用超声波探伤检查GB/11345-89标准执行，检查等级B级，缺陷评定等级不低于Ⅱ级。
8、原尺寸恢复精加工
焊缝检验完毕后，使用氧-乙炔切割工具将衬垫拆除，并预留加工余量。交付进行轴套几何尺寸恢复精加工。精加工尺寸以设计图纸为准。
Claims (1)
1.G42CrMo4N冷轧轴套局部破损的焊接修复方法，按下列步骤进行：
1)、轴套表面清理
首先采用盐酸对轴套（1）表面进行清理，将轴套表面油污彻底清理；再使用氧-丙烷火焰加热吹扫，将残留油污吹扫干净；最后用角向磨光机在焊补区域打磨出金属光泽；
2)、堆焊面加工
采用角向磨光机将断裂的不规则断口修磨平整，以便于堆焊时熔敷金属充分熔合；
3)、 制作堆焊衬垫
制作一个与轴套紧密配合的管状衬垫（2）；管状衬垫由圆形管及管内设筋板（3）和履带式加热片（4）构成；轴套内侧堆焊部位安装衬垫；管状衬垫内设置履带式加热片；
4)、 安装堆焊衬垫
将堆焊衬垫塞入轴套破损部位，电焊点固，塞入尺寸150mm，并将履带式加热片固定在管状衬垫的内壁上；
5)、焊接
按照JB/T5000.3-1998《焊接通用技术条件》的规定焊接，对接焊缝为BS级，焊接接头缺陷为Ⅱ级焊条焊接：
（1）、焊接方法 采用焊条电弧堆焊；
（2）、焊接设备 采用ZX7-400焊机；
（3）、焊材选择 为提高焊缝的抗裂性，采用抗裂性较好的J507RH焊条；
（4）、焊接工艺参数选择：
（5）、焊前预热 预热温度380～410℃，按≤50℃/小时的速度缓慢升温；焊接时层间温度控制在410～440℃之间；
（6）、操作要领
多层多道焊条不摆动施焊，由两侧向中间逐步堆焊，焊缝两边圆滑过渡形成凹形角焊缝，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔等缺陷；对可形成裂纹但焊缝尺寸不足的焊缝进行加焊处理，每焊完一层均应进行清渣及锤击消除应力处理；
6)、焊后消除应力退火
堆焊完毕后，立即进行消除应力退火；按消除应力退火曲线图进行退火，具体过程是在层间温度基础上按≤40℃/小时缓慢升温至620℃，保温5小时，然后按≤40℃/小时的速度缓慢降温至200℃，在石棉包覆情况下自然冷却到室温；
7)、焊后检验
采用超声波探伤检查GB/11345-89标准执行，检查等级B级，缺陷评定等级不低于Ⅱ级；
8)、原尺寸恢复精加工
焊缝检验完毕后，使用氧-乙炔切割工具将衬垫拆除，并预留加工余量，交付进行轴套几何尺寸恢复精加工，精加工尺寸以设计图纸为准。
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