CN111168322A - 一种球墨铸铁辊的补焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁辊的补焊工艺，包括以下步骤：S1、打磨，着色探伤；S2、打磨成预定尺寸的焊接坡口；S3、准备相适配的焊接垫板；S4、预热；S5、焊接，打磨；S6、检测。本发明通过判断裂纹深度，并综合考虑裂纹的走向和长度，通过焊接垫板和球墨铸铁粉末作为焊接材料，焊接工艺过程简单，修复速度快，综合成本低，对方便焊接过程严格控制，提高了补焊质量，保证球墨铸铁辊在高强度工况下使用，能够快速对球墨铸铁辊修复，并快速恢复球墨铸铁辊工作，同时大幅降低补焊变形与残余应力，可以实现球墨铸铁辊裂纹的快速、高可靠性的修复。

Description

一种球墨铸铁辊的补焊工艺
技术领域
本发明涉及铸铁件技术领域，具体为一种球墨铸铁辊的补焊工艺。
背景技术
球墨铸铁辊焊接时，容易出现裂纹，这将严重影响焊接的质量。裂纹的产生有二种情况：第一种是焊缝裂纹，主要是由于焊缝强度低于母材，塑性差，在焊接应力的作用下产生的裂纹；第二种是熔合区裂纹，主要原因是焊缝金属强度高于母材强度，在焊接应力的作用下，沿熔合线产生裂纹。为了能够延长产品的使用寿命，降低经济损失，必须对出现裂纹的球墨铸铁辊进行修复。
目前的补焊工艺大都只对球墨铸铁辊表面的裂纹进行焊接，但这种方式焊接质量差，导致球墨铸铁辊在高强度工况下使用寿命较短，补焊变形与残余应力较大，影响球墨铸铁辊的正常使用。
因此，我们提出一种球墨铸铁辊的补焊工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球墨铸铁辊的补焊工艺，通过判断裂纹深度，并综合考虑裂纹的走向和长度，通过焊接垫板和球墨铸铁粉末作为焊接材料，焊接工艺过程简单，修复速度快，综合成本低，对方便焊接过程严格控制，提高了补焊质量，保证球墨铸铁辊在高强度工况下使用，能够快速对球墨铸铁辊修复，并快速恢复球墨铸铁辊工作，同时大幅降低补焊变形与残余应力，可以实现球墨铸铁辊裂纹的快速、高可靠性的修复，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种球墨铸铁辊的补焊工艺，包括以下步骤：
S1、使用砂轮机沿球墨铸铁辊上的裂纹向内壁深处打磨，去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
S2、对去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
S3、根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板；
S4、采用氧-乙炔中性火焰对球墨铸铁辊进行局部预热，用两个烤枪同时在球墨铸铁辊内外壁均匀加热，外侧烤枪缓慢匀速移动，火焰焰心距离球墨铸铁辊10～50mm，内部烤枪始终在球墨铸铁辊内壁加热，实时监测待补焊区壁温，对除补焊区外的球墨铸铁辊其它裸露部位用保温棉覆盖，延缓其冷却速度；
S5、达到预热温度后，将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，并通过球墨铸铁辊填充缝隙，形成带垫板的焊接坡口，完成带垫板焊接坡口的焊接，焊完后清理焊缝表面，检查无缺陷后继续施焊，直至将补焊区焊接完毕，通过磨平机对焊缝焊后磨平，使焊接部位与球墨铸铁辊平滑过渡；
S6、对补焊部位外观检验，查看是否有表面缺陷，对补焊部位硬度检测，用便携式里氏硬度计进行硬度测试，对比母材硬度和补焊区硬度。
优选的，所述S2中的焊接坡口为U形坡口，并将U形坡口两端修磨成缓坡形状，与球墨铸铁辊表面形成圆滑过渡，并将坡口面打磨光滑平整。
优选的，所述S2中球墨铸铁辊表面打磨区间设置为裂纹周围60～140mm，确保待补焊区无油、锈、氧化皮等污物。
优选的，所述S3中的长条细物为铁丝。
优选的，所述S4中球墨铸铁辊预热范围控制在补焊区外侧100～160mm，所述内部烤枪使焊补区的金属温度始终保持在50～100℃。
优选的，所述S4中预热温度设置为50～60℃。
优选的，所述S4中采用数字式远红外测温仪实时监测待补焊区壁温。
优选的，所述S5中补焊区焊接完毕，用保温棉覆盖缓冷至室温。
优选的，所述S5中带垫板焊接坡口的焊接时，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接工艺完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，通过判断裂纹深度，并综合考虑裂纹的走向和长度，通过焊接垫板和球墨铸铁粉末作为焊接材料，焊接工艺过程简单，修复速度快，综合成本低，对方便焊接过程严格控制，提高了补焊质量，保证球墨铸铁辊在高强度工况下使用，能够快速对球墨铸铁辊修复，并快速恢复球墨铸铁辊工作，同时大幅降低补焊变形与残余应力，可以实现球墨铸铁辊裂纹的快速、高可靠性的修复。
附图说明
图1为本发明的一种球墨铸铁辊的补焊工艺的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种球墨铸铁辊的补焊工艺，包括以下步骤：
S1、使用砂轮机沿球墨铸铁辊上的裂纹向内壁深处打磨，去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
S2、对去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
S3、根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板；
S4、采用氧-乙炔中性火焰对球墨铸铁辊进行局部预热，预热温度设置为50℃，用两个烤枪同时在球墨铸铁辊内外壁均匀加热，外侧烤枪缓慢匀速移动，火焰焰心距离球墨铸铁辊10mm，内部烤枪始终在球墨铸铁辊内壁加热，实时监测待补焊区壁温，对除补焊区外的球墨铸铁辊其它裸露部位用保温棉覆盖，延缓其冷却速度；
S5、达到预热温度后，将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，并通过球墨铸铁辊填充缝隙，形成带垫板的焊接坡口，完成带垫板焊接坡口的焊接，焊完后清理焊缝表面，检查无缺陷后继续施焊，直至将补焊区焊接完毕，用保温棉覆盖缓冷至室温，通过磨平机对焊缝焊后磨平，使焊接部位与球墨铸铁辊平滑过渡；
S6、对补焊部位外观检验，查看是否有表面缺陷，对补焊部位硬度检测，用便携式里氏硬度计进行硬度测试，对比母材硬度和补焊区硬度。
所述S2中的焊接坡口为U形坡口，并将U形坡口两端修磨成缓坡形状，与球墨铸铁辊表面形成圆滑过渡，并将坡口面打磨光滑平整，所述S2中球墨铸铁辊表面打磨区间设置为裂纹周围140mm，确保待补焊区无油、锈、氧化皮等污物，所述S3中的长条细物为铁丝，所述S4中球墨铸铁辊预热范围控制在补焊区外侧160mm，所述内部烤枪使焊补区的金属温度始终保持在100℃，所述S4中采用数字式远红外测温仪实时监测待补焊区壁温，所述S5中带垫板焊接坡口的焊接时，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接工艺完成。
实施例2
一种球墨铸铁辊的补焊工艺，包括以下步骤：
S1、使用砂轮机沿球墨铸铁辊上的裂纹向内壁深处打磨，去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
S2、对去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
S3、根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板；
S4、采用氧-乙炔中性火焰对球墨铸铁辊进行局部预热，预热温度设置为55℃，用两个烤枪同时在球墨铸铁辊内外壁均匀加热，外侧烤枪缓慢匀速移动，火焰焰心距离球墨铸铁辊30mm，内部烤枪始终在球墨铸铁辊内壁加热，实时监测待补焊区壁温，对除补焊区外的球墨铸铁辊其它裸露部位用保温棉覆盖，延缓其冷却速度；
S5、达到预热温度后，将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，并通过球墨铸铁辊填充缝隙，形成带垫板的焊接坡口，完成带垫板焊接坡口的焊接，焊完后清理焊缝表面，检查无缺陷后继续施焊，直至将补焊区焊接完毕，用保温棉覆盖缓冷至室温，通过磨平机对焊缝焊后磨平，使焊接部位与球墨铸铁辊平滑过渡；
S6、对补焊部位外观检验，查看是否有表面缺陷，对补焊部位硬度检测，用便携式里氏硬度计进行硬度测试，对比母材硬度和补焊区硬度。
所述S2中的焊接坡口为U形坡口，并将U形坡口两端修磨成缓坡形状，与球墨铸铁辊表面形成圆滑过渡，并将坡口面打磨光滑平整，所述S2中球墨铸铁辊表面打磨区间设置为裂纹周围100mm，确保待补焊区无油、锈、氧化皮等污物，所述S3中的长条细物为铁丝，所述S4中球墨铸铁辊预热范围控制在补焊区外侧130mm，所述内部烤枪使焊补区的金属温度始终保持在75℃，所述S4中采用数字式远红外测温仪实时监测待补焊区壁温，所述S5中带垫板焊接坡口的焊接时，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接工艺完成。
实施例3
一种球墨铸铁辊的补焊工艺，包括以下步骤：
S1、使用砂轮机沿球墨铸铁辊上的裂纹向内壁深处打磨，去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
S2、对去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
S3、根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板；
S4、采用氧-乙炔中性火焰对球墨铸铁辊进行局部预热，预热温度设置为60℃，用两个烤枪同时在球墨铸铁辊内外壁均匀加热，外侧烤枪缓慢匀速移动，火焰焰心距离球墨铸铁辊50mm，内部烤枪始终在球墨铸铁辊内壁加热，实时监测待补焊区壁温，对除补焊区外的球墨铸铁辊其它裸露部位用保温棉覆盖，延缓其冷却速度；
S5、达到预热温度后，将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，并通过球墨铸铁辊填充缝隙，形成带垫板的焊接坡口，完成带垫板焊接坡口的焊接，焊完后清理焊缝表面，检查无缺陷后继续施焊，直至将补焊区焊接完毕，用保温棉覆盖缓冷至室温，通过磨平机对焊缝焊后磨平，使焊接部位与球墨铸铁辊平滑过渡；
S6、对补焊部位外观检验，查看是否有表面缺陷，对补焊部位硬度检测，用便携式里氏硬度计进行硬度测试，对比母材硬度和补焊区硬度。
所述S2中的焊接坡口为U形坡口，并将U形坡口两端修磨成缓坡形状，与球墨铸铁辊表面形成圆滑过渡，并将坡口面打磨光滑平整，所述S2中球墨铸铁辊表面打磨区间设置为裂纹周围140mm，确保待补焊区无油、锈、氧化皮等污物，所述S3中的长条细物为铁丝，所述S4中球墨铸铁辊预热范围控制在补焊区外侧160mm，所述内部烤枪使焊补区的金属温度始终保持在100℃，所述S4中采用数字式远红外测温仪实时监测待补焊区壁温，所述S5中带垫板焊接坡口的焊接时，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接工艺完成。
综上所述：本发明提供的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，通过判断裂纹深度，并综合考虑裂纹的走向和长度，通过焊接垫板和球墨铸铁粉末作为焊接材料，焊接工艺过程简单，修复速度快，综合成本低，对方便焊接过程严格控制，提高了补焊质量，保证球墨铸铁辊在高强度工况下使用，能够快速对球墨铸铁辊修复，并快速恢复球墨铸铁辊工作，同时大幅降低补焊变形与残余应力，可以实现球墨铸铁辊裂纹的快速、高可靠性的修复。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、使用砂轮机沿球墨铸铁辊上的裂纹向内壁深处打磨，去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
S2、对去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
S3、根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板；
S4、采用氧-乙炔中性火焰对球墨铸铁辊进行局部预热，用两个烤枪同时在球墨铸铁辊内外壁均匀加热，外侧烤枪缓慢匀速移动，火焰焰心距离球墨铸铁辊10～50mm，内部烤枪始终在球墨铸铁辊内壁加热，实时监测待补焊区壁温，对除补焊区外的球墨铸铁辊其它裸露部位用保温棉覆盖，延缓其冷却速度；
S5、达到预热温度后，将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，并通过球墨铸铁辊填充缝隙，形成带垫板的焊接坡口，完成带垫板焊接坡口的焊接，焊完后清理焊缝表面，检查无缺陷后继续施焊，直至将补焊区焊接完毕，通过磨平机对焊缝焊后磨平，使焊接部位与球墨铸铁辊平滑过渡；
S6、对补焊部位外观检验，查看是否有表面缺陷，对补焊部位硬度检测，用便携式里氏硬度计进行硬度测试，对比母材硬度和补焊区硬度。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S2中的焊接坡口为U形坡口，并将U形坡口两端修磨成缓坡形状，与球墨铸铁辊表面形成圆滑过渡，并将坡口面打磨光滑平整。
3.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S2中球墨铸铁辊表面打磨区间设置为裂纹周围60～140mm，确保待补焊区无油、锈、氧化皮等污物。
4.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S3中的长条细物为铁丝。
5.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S4中球墨铸铁辊预热范围控制在补焊区外侧100～160mm，所述内部烤枪使焊补区的金属温度始终保持在50～100℃。
6.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S4中预热温度设置为50～60℃。
7.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S4中采用数字式远红外测温仪实时监测待补焊区壁温。
8.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S5中补焊区焊接完毕，用保温棉覆盖球墨铸铁辊缓冷至室温。
9.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁辊的补焊工艺，其特征在于：所述S5中带垫板焊接坡口的焊接时，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接工艺完成。
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