CN110158079A - 破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺 - Google Patents

破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，包括如下步骤：步骤1：用氧气切割破齿或主轴磨损处两侧，切割深度超过磨损面深度20mm，将破损面切割成断面为“U”形的坡口，坡口底面为弧形；步骤2：用砂轮机打磨坡口到内壁及底面露出金属的光洁面；步骤3：采用激光熔覆焊机对坡口进行在线熔敷；步骤4：对熔覆层进行磨削和抛光处理。本发明采用激光熔敷焊机对磨损处进行在线修复，改进了原来手工焊接的作业方式，降低了焊接工人的劳动强度，提高了焊接效率与材料利用率，加之激光熔覆焊接机能够智能化调备,激光机稳定的焊接点光斑功率原理，能够避免焊接各层间氧化物的产生，有利于提高熔覆焊接精度。

Description

破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺
技术领域
本发明涉及一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复方法。
背景技术
目前破碎机单齿辊破齿及主轴磨损修复无法从工艺、技术、材料上满足修复需求，难度大、价值大，直接影响生产，在国内外尚无修复方法，只好直接更换掉，损失巨大，又影响生产。
主要问题是：破齿及熔敷金属、材料、工艺、技术的强度等级难以控制，极易造成破齿的焊接裂纹，焊缝与基体边缘的裂纹及熔敷区域的接合面强度难以控制，换一个单齿辊最少1000万元，检修工作需要15天，每天还需直接济损失达300万元，可见成本耗资巨大，如何解决这一难题，是该工艺、技术、材料的主攻课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，包括如下步骤：
步骤1：用氧气切割破齿或主轴磨损处两侧，切割深度超过磨损面深度20mm，将破损面切割成断面为“U”形的坡口，坡口底面为弧形；
步骤2：用砂轮机打磨坡口到内壁及底面露出金属的光洁面；
步骤3：采用激光熔覆焊机对坡口进行在线熔敷；
步骤4：对熔覆层进行磨削和抛光处理。
优选的，所述熔敷方法为：
1）使用激光熔覆焊机将珠光体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金粉末状焊料一起熔敷在坡口内，在坡口内壁及底面形成结合层，刷去药皮及氧化渣；
2）使用激光熔覆焊机将马氏体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料、碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料一起熔敷在结合层表面，在结合层上形成过渡层，刷去药皮及氧化渣；
3）使用激光熔覆焊机将奥氏体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料、碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料一起熔敷在过渡层表面，在过渡层上形成工作层，刷去药皮及氧化渣；
4）使用激光熔覆焊机将铁素体合金粉末熔敷于工作层上，形成加工层，将坡口填平。
优选的，所述珠光体合金粉末按质量百分比包括：碳0.5%以下、铬12%、硼1%~2%、硅3%~4%，余量为磷。
优选的，所述马氏体合金粉末按质量百分比包括：碳0%~0.1%、硼1%~2%、硅3%~4%、铁0%~1.5%，余量为镍。
优选的，所述奥氏体合金粉末按质量百分比包括：碳0.4%~0.6%、镍35%、铬8%~12%、硼硅混合物6%~8%，余量为铁。
优选的，所述过渡层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料的熔敷厚度比为3：1。
优选的，所述过渡层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度6~9mm，酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度2~3mm；所述马氏体材料熔敷厚度2~3mm。
优选的，所述工作层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料的熔敷厚度比为1：3。
优选的，所述工作层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度2~3mm，酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度6~9mm；所述马氏体材料熔敷厚度2~3mm。
本发明的有益效果是：本发明提供的破碎机单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，采用激光熔敷焊机对磨损处进行在线修复，改进了原来手工焊接的作业方式，降低了焊接工人的劳动强度，提高了焊接效率与材料利用率，加之激光熔覆焊接机能够智能化调备，激光机稳定的焊接点光斑功率原理，能够避免焊接各层间氧化物的产生，有利于提高熔覆焊接精度。另外，本发明修复价格仅为15万元左右，相对于更换设备，不仅节约了大量成本，还大大缩短了停机时间，既为国家开源节流，又为企业节能减耗、节源增效作出了巨大的贡献。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例
1）、用氧气切割在破齿或主轴磨损处两侧30mm处进行切割，切割深度超过磨损面深度20mm，将破损面切割成断面为“U”形的坡口，坡口底面为弧形；
2）、切割完后，用砂轮机磨到破口内壁及底面露出金属的光洁面为止，以消除切割后残留的高熔点的三氧化二铁，便于激光熔敷和结合；
3）、使用激光熔敷焊机将珠光体合金粉末材料与酸性药皮成份的镍基焊料一起激光熔敷，在破口内壁及底面形成结合层；
结合层组分（质量百分比）：
C Cr B Si P
＜0.5 12 0.5-2.0 2.4-4.5 余量
4）、使用激光熔敷焊机将马氏体合金粉末材料与酸性药皮成份的镍基焊料、碱性药皮成份的铬镍焊料一起激光熔敷，在结合层上形成过渡层；
过渡层组分（质量百分比）：
C B Si Fe Ni
≤0.1 1.0-2.0 3.0-4.0 ≤1.5 余量
所述过渡层中，碱性药皮成份的铬镍焊料熔敷厚度6~9mm，酸性药皮成份的镍基焊料熔敷厚度2~3mm，使得过渡层中碱性药皮成份的铬镍焊料与酸性药皮成份的镍基焊料的激光熔敷厚度比为3：1，马氏体材料熔敷厚度2~3mm；
5）、使用激光熔敷焊机将奥氏体合金粉末材料与酸性药皮成份的镍基焊料、碱性药皮成份的铬镍焊料一起激光熔敷，在结合层上形成工作层；
工作层组分（质量百分比）：
C Ni Cr B+Si WC Sb Fe
0.4~0.6 35 8~12 6~8 0.06 0.16 余量
所述工作层中，碱性药皮成份的铬镍焊料激光熔敷厚度2~3mm，酸性药皮成份的镍基焊料激光熔敷厚度6~9mm，使得所述工作层中碱性药皮成份的铬镍焊料与酸性药皮成份的镍基焊料的激光熔敷厚度比为1：3，马氏体材料激光熔敷厚度2~3mm；
6）、使用激光熔敷焊机将铁素体合金粉末材料熔敷于工作层上形成加工层，将坡口填平，进行整体磨削和抛光。
修复后的检测：
1、按未损坏的部位为标准，做一个齿体模型，按圆弧规和基圆接触部位，用塞尺检测，不超过0.10mm~0.20mm即可，并以此为验收的外观检测标准；
2、用超声波探伤仪探伤是否具有有焊接缺陷；
3、用硬度计检测，硬度与原来基体的硬度是否一致，误差一般在HB5~10之间是完全能满足硬度的要求的。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

Claims (9)

1.一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：用氧气切割破齿或主轴磨损处两侧，切割深度超过磨损面深度20mm，将破损面切割成断面为“U”形的坡口，坡口底面为弧形；
步骤2：用砂轮机打磨坡口到内壁及底面露出金属的光洁面；
步骤3：采用激光熔覆焊机对坡口进行在线熔敷；
步骤4：对熔覆层进行磨削和抛光处理。
2.如权利要求1所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述熔敷方法为：
1）使用激光熔覆焊机将珠光体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金粉末状焊料一起熔敷在坡口内，在坡口内壁及底面形成结合层，刷去药皮及氧化渣；
2）使用激光熔覆焊机将马氏体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料、碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料一起熔敷在结合层表面，在结合层上形成过渡层，刷去药皮及氧化渣；
3）使用激光熔覆焊机将奥氏体合金粉末与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料、碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料一起熔敷在过渡层表面，在过渡层上形成工作层，刷去药皮及氧化渣；
4）使用激光熔覆焊机将铁素体合金粉末熔敷于工作层上，形成加工层，将坡口填平。
3.如权利要求2所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述珠光体合金粉末按质量百分比包括：碳0.5%以下、铬12%、硼1%~2%、硅3%~4%，余量为磷。
4.如权利要求2所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述马氏体合金粉末按质量百分比包括：碳0%~0.1%、硼1%~2%、硅3%~4%、铁0%~1.5%，余量为镍。
5.如权利要求2所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述奥氏体合金粉末按质量百分比包括：碳0.4%~0.6%、镍35%、铬8%~12%、硼硅混合物6%~8%，余量为铁。
6.如权利要求2所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述过渡层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料的熔敷厚度比为3：1。
7.如权利要求6所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述过渡层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度6~9mm，酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度2~3mm；所述马氏体材料熔敷厚度2~3mm。
8.如权利要求2所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述工作层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料与酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料的熔敷厚度比为1：3。
9.如权利要求8所述的一种破碎机的单齿辊破齿及主轴磨损修复工艺，其特征在于，所述工作层中，碱性药皮成份的铬镍合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度2~3mm，酸性药皮成份的镍基合金焊接金属粉末焊料熔敷厚度6~9mm；所述马氏体材料熔敷厚度2~3mm。
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