CN111558755A - 一种水冷电机的补焊工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了轨道牵引电机焊接技术领域的一种水冷电机的补焊工艺，该工艺步骤如下：步骤一：前期处理：S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；该种水冷电机的补焊工艺，利用水的受热性，将工件放置于水槽中，水槽中具有高锰酸钾、防锈剂和水源组成的混合液，再对工件进行焊接，焊接时进行逐步焊接，便于冷却，这样使得焊接时的热输入能更快的传导，并使工件降温，防止工件受热变形，确保最终尺寸的精度，保证产品质量，降低产品报废的几率。

Description

一种水冷电机的补焊工艺

技术领域

本发明公开了一种水冷电机的补焊工艺，具体为轨道牵引电机焊接技术领域。

背景技术

电机俗称马达，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机在电路中是用字母M表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。

电机分为直流式，直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理；电磁式，电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。因励磁方式不同，定子磁极磁通的规律也不同；永磁式，永磁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成，定子磁极采用永磁体(永久磁钢)，有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。录放机中使用的电多数为圆筒型磁体，而电动工具及汽车用电器中使用的电动机多数采用专块型磁体；无刷直流式，无刷直流电动机是采用半导体开关器件来实现电子换向的，即用电子开关器件代替传统的接触式换向器和电刷。它具有可靠性高、无换向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音座、录像机、电子仪器及自动化办公设备中。

其中，水冷电机就是电机中的一个分类，水冷电机又叫水冷耐高温特种变频电动机，水冷耐高温特种变频电动机是zd在变频调速、特种辊道及炉用多速等系列电机的基础上根据冶金连铸机、出坯现场工况需要开发设计的内循环水冷变频调速特种电动机，适用于高温环境、变频调速系统，其特点是调速范围广、运行稳定、可靠性高、运行效率高。

目前，由于在生产过程中，水冷电机会有焊接的缺陷，影响产品质量，机加工完成后的产品，如高铁牵引电机环焊缝处需要返修，但是最后的产品若是用普通的气保焊或氩弧焊机进行修补，由于热输入过高，会造成产品的变形，最终尺寸的改变，影响产品质量导致产品报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水冷电机的补焊工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的生产过程中，水冷电机会有焊接的缺陷，影响产品质量，机加工完成后的产品，如高铁牵引电机环焊缝处需要返修，但是最后的产品若是用普通的气保焊或氩弧焊机进行修补，由于热输入过高，会造成产品的变形，最终尺寸的改变，影响产品质量导致产品报废的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水冷电机的补焊工艺，该工艺步骤如下：

步骤一：前期处理：

S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；

S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；

步骤二：焊前准备：

S1：焊补缺陷经过打磨后，进行磁粉探伤或着色探伤，确定缺陷已清除干净后方可补焊；

S2：施焊前需根据基体材质不同进行预热处理，为整体或局部预热，整体预热时间为60min～90min，局部预热时间视工件大小而定，不低于10min～20min；

步骤三：焊条选择：

S1：焊条类型的选择需要考虑工件的物理、机械性能和化学成份，需保证成份与焊件金属相同或相近；

S2：焊条使用前需根据焊条特性进行烘干处理，不可急冻和急热，酸性焊条烘干温度为250℃～300℃，烘干时间为60min～120min，碱性焊条烘干温度为150℃～200℃，烘干时间为60min～120min；

S3：焊条直径的选择需考虑焊补缺陷深度、焊接层数、焊条直径和焊补件缺陷深度，焊补件缺陷深度≤10时，焊条直径为3.2cm～4.0cm；

步骤四：水槽设置：

S1：补焊操作前设置水槽，水槽的两端分别通过法兰连接出入管件和出入管件循环泵，并在水槽中内置高锰酸钾、防锈剂和纯净水，添加比例为0.5:0.2:10，搅拌为混合液；

S2：在水槽的内腔底部设置可便于支撑的组合架，以便于对工件进行暂时存放，便于焊接操作；

S3：在水槽的侧面通过螺丝和支架组合悬吊的温度探测器，温度探测器上具有数值显示屏，并使温度探测器的传感头与混合液接触；

步骤五：补焊：

S1：岗位作业人员和按操作规程到仓库领取补焊所需的装置和配件，完成领用后，进入操作间；

S2：生产前按清场管理规程中的有关要求做好文件、物料、现场、安全等方面的检查工作，并予以记录；

S3：将工件放置与水槽的组合架上，使工件与混合液进行接触，再对工件进行焊接，利用水的受热性达到配合焊接的目的，需先焊接一段，焊接长度不超过工件总需焊接面积的三分之一，等工件完全冷却后再继续焊接；

S4：补焊操作中需要保证出入管件的通畅，循环泵开启，以使水槽中的混合液可进行循环流动，需时刻注意温度探测器的温度显示情况，当温度高于60℃～80℃时，需暂停操作；

步骤六：焊后处理：

S1：为了避免焊缝产生裂纹，工件在补焊完毕后，需根据材质的不同进行焊后热处理，保温时间为60min～120min；

S2：局部采用石棉网覆盖于补焊位置，并采用氧一乙炔焰逐渐加热，温度控制150℃～250℃，且焊缝两侧50㎜～100㎜范围内同时加热；

步骤七：补焊检验：

S1：进行目视检查，检查人员的眼睛与焊补位置保持5cm～20cm左右的距离，确保补焊位置焊透、无咬边、气孔、裂缝、弧坑和焊瘤等缺陷，必要时可进行超声波检测并进行硬度试验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种水冷电机的补焊工艺，利用水的受热性，将工件放置于水槽中，水槽中具有高锰酸钾、防锈剂和水源组成的混合液，再对工件进行焊接，焊接时进行逐步焊接，便于冷却，这样使得焊接时的热输入能更快的传导，并使工件降温，防止工件受热变形，确保最终尺寸的精度，保证产品质量，降低产品报废的几率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：一种水冷电机的补焊工艺，该工艺步骤如下：

步骤一：前期处理：

S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；

S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；

步骤二：焊前准备：

S1：焊补缺陷经过打磨后，进行磁粉探伤或着色探伤，确定缺陷已清除干净后方可补焊；

S2：施焊前需根据基体材质不同进行预热处理，为整体或局部预热，整体预热时间为60min～90min，局部预热时间视工件大小而定，不低于10min～20min；

步骤三：焊条选择：

S1：焊条类型的选择需要考虑工件的物理、机械性能和化学成份，需保证成份与焊件金属相同或相近；

S2：焊条使用前需根据焊条特性进行烘干处理，不可急冻和急热，酸性焊条烘干温度为250℃～300℃，烘干时间为60min～120min，碱性焊条烘干温度为150℃～200℃，烘干时间为60min～120min；

S3：焊条直径的选择需考虑焊补缺陷深度、焊接层数、焊条直径和焊补件缺陷深度，焊补件缺陷深度≤10时，焊条直径为3.2cm～4.0cm；

步骤四：水槽设置：

S1：补焊操作前设置水槽，水槽的两端分别通过法兰连接出入管件和出入管件循环泵，并在水槽中内置高锰酸钾、防锈剂和纯净水，添加比例为0.5:0.2:10，搅拌为混合液；

S2：在水槽的内腔底部设置可便于支撑的组合架，以便于对工件进行暂时存放，便于焊接操作；

S3：在水槽的侧面通过螺丝和支架组合悬吊的温度探测器，温度探测器上具有数值显示屏，并使温度探测器的传感头与混合液接触；

步骤五：补焊：

S1：岗位作业人员和按操作规程到仓库领取补焊所需的装置和配件，完成领用后，进入操作间；

S2：生产前按清场管理规程中的有关要求做好文件、物料、现场、安全等方面的检查工作，并予以记录；

S3：将工件放置与水槽的组合架上，使工件与混合液进行接触，再对工件进行焊接，利用水的受热性达到配合焊接的目的，需先焊接一段，焊接长度不超过工件总需焊接面积的三分之一，等工件完全冷却后再继续焊接；

S4：补焊操作中需要保证出入管件的通畅，循环泵开启，以使水槽中的混合液可进行循环流动，需时刻注意温度探测器的温度显示情况，当温度高于60℃～80℃时，需暂停操作；

步骤六：焊后处理：

S1：为了避免焊缝产生裂纹，工件在补焊完毕后，需根据材质的不同进行焊后热处理，保温时间为60min～120min；

S2：局部采用石棉网覆盖于补焊位置，并采用氧一乙炔焰逐渐加热，温度控制150℃～250℃，且焊缝两侧50㎜～100㎜范围内同时加热；

步骤七：补焊检验：

S1：进行目视检查，检查人员的眼睛与焊补位置保持5cm～20cm左右的距离，确保补焊位置焊透、无咬边、气孔、裂缝、弧坑和焊瘤等缺陷，必要时可进行超声波检测并进行硬度试验。

实施例1

一种水冷电机的补焊工艺，该工艺步骤如下：

步骤一：前期处理：

S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；

S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；

步骤二：焊前准备：

S1：焊补缺陷经过打磨后，进行磁粉探伤或着色探伤，确定缺陷已清除干净后方可补焊；

S2：施焊前需根据基体材质不同进行预热处理，为整体或局部预热，整体预热时间为60min，局部预热时间视工件大小而定，不低于10min；

步骤三：焊条选择：

S1：焊条类型的选择需要考虑工件的物理、机械性能和化学成份，需保证成份与焊件金属相同或相近；

S2：焊条使用前需根据焊条特性进行烘干处理，不可急冻和急热，酸性焊条烘干温度为250℃，烘干时间为60min，碱性焊条烘干温度为150℃，烘干时间为60min；

S3：焊条直径的选择需考虑焊补缺陷深度、焊接层数、焊条直径和焊补件缺陷深度，焊补件缺陷深度≤10时，焊条直径为3.2cm；

步骤四：水槽设置：

S1：补焊操作前设置水槽，水槽的两端分别通过法兰连接出入管件和出入管件循环泵，并在水槽中内置高锰酸钾、防锈剂和纯净水，添加比例为0.5:0.2:10，搅拌为混合液；

S2：在水槽的内腔底部设置可便于支撑的组合架，以便于对工件进行暂时存放，便于焊接操作；

S3：在水槽的侧面通过螺丝和支架组合悬吊的温度探测器，温度探测器上具有数值显示屏，并使温度探测器的传感头与混合液接触；

步骤五：补焊：

S1：岗位作业人员和按操作规程到仓库领取补焊所需的装置和配件，完成领用后，进入操作间；

S2：生产前按清场管理规程中的有关要求做好文件、物料、现场、安全等方面的检查工作，并予以记录；

S3：将工件放置与水槽的组合架上，使工件与混合液进行接触，再对工件进行焊接，利用水的受热性达到配合焊接的目的，需先焊接一段，焊接长度不超过工件总需焊接面积的三分之一，等工件完全冷却后再继续焊接；

S4：补焊操作中需要保证出入管件的通畅，循环泵开启，以使水槽中的混合液可进行循环流动，需时刻注意温度探测器的温度显示情况，当温度高于60℃，需暂停操作；

步骤六：焊后处理：

S1：为了避免焊缝产生裂纹，工件在补焊完毕后，需根据材质的不同进行焊后热处理，保温时间为60min；

S2：局部采用石棉网覆盖于补焊位置，并采用氧一乙炔焰逐渐加热，温度控制150℃，且焊缝两侧50㎜范围内同时加热；

步骤七：补焊检验：

S1：进行目视检查，检查人员的眼睛与焊补位置保持5cm左右的距离，确保补焊位置焊透、无咬边、气孔、裂缝、弧坑和焊瘤等缺陷，必要时可进行超声波检测并进行硬度试验。

实施例2

一种水冷电机的补焊工艺，该工艺步骤如下：

步骤一：前期处理：

S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；

S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；

步骤二：焊前准备：

S1：焊补缺陷经过打磨后，进行磁粉探伤或着色探伤，确定缺陷已清除干净后方可补焊；

S2：施焊前需根据基体材质不同进行预热处理，为整体或局部预热，整体预热时间为90min，局部预热时间视工件大小而定，不低于20min；

步骤三：焊条选择：

S1：焊条类型的选择需要考虑工件的物理、机械性能和化学成份，需保证成份与焊件金属相同或相近；

S2：焊条使用前需根据焊条特性进行烘干处理，不可急冻和急热，酸性焊条烘干温度为300℃，烘干时间为120min，碱性焊条烘干温度为200℃，烘干时间为120min；

S3：焊条直径的选择需考虑焊补缺陷深度、焊接层数、焊条直径和焊补件缺陷深度，焊补件缺陷深度≤10时，焊条直径为4.0cm；

步骤四：水槽设置：

S1：补焊操作前设置水槽，水槽的两端分别通过法兰连接出入管件和出入管件循环泵，并在水槽中内置高锰酸钾、防锈剂和纯净水，添加比例为0.5:0.2:10，搅拌为混合液；

S2：在水槽的内腔底部设置可便于支撑的组合架，以便于对工件进行暂时存放，便于焊接操作；

S3：在水槽的侧面通过螺丝和支架组合悬吊的温度探测器，温度探测器上具有数值显示屏，并使温度探测器的传感头与混合液接触；

步骤五：补焊：

S1：岗位作业人员和按操作规程到仓库领取补焊所需的装置和配件，完成领用后，进入操作间；

S2：生产前按清场管理规程中的有关要求做好文件、物料、现场、安全等方面的检查工作，并予以记录；

S3：将工件放置与水槽的组合架上，使工件与混合液进行接触，再对工件进行焊接，利用水的受热性达到配合焊接的目的，需先焊接一段，焊接长度不超过工件总需焊接面积的三分之一，等工件完全冷却后再继续焊接；

S4：补焊操作中需要保证出入管件的通畅，循环泵开启，以使水槽中的混合液可进行循环流动，需时刻注意温度探测器的温度显示情况，当温度高于80℃时，需暂停操作；

步骤六：焊后处理：

S1：为了避免焊缝产生裂纹，工件在补焊完毕后，需根据材质的不同进行焊后热处理，保温时间为120min；

S2：局部采用石棉网覆盖于补焊位置，并采用氧一乙炔焰逐渐加热，温度控制250℃，且焊缝两侧100㎜范围内同时加热；

步骤七：补焊检验：

S1：进行目视检查，检查人员的眼睛与焊补位置保持20cm左右的距离，确保补焊位置焊透、无咬边、气孔、裂缝、弧坑和焊瘤等缺陷，必要时可进行超声波检测并进行硬度试验。

综合以上，该种水冷电机的补焊工艺，利用水的受热性，将工件放置于水槽中，水槽中具有高锰酸钾、防锈剂和水源组成的混合液，再对工件进行焊接，焊接时进行逐步焊接，便于冷却，这样使得焊接时的热输入能更快的传导，并使工件降温，防止工件受热变形，确保最终尺寸的精度，保证产品质量，降低产品报废的几率。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (1)

1.一种水冷电机的补焊工艺，其特征在于：该工艺步骤如下：

步骤一：前期处理：

S1：坡口的形状应根据补焊壁厚和缺陷的位置等情况而定，需要把缺陷清除干净，且坡口转角应呈现圆弧过渡，避免棱角现象；

S2：对于气孔、砂眼、夹渣等缺陷，采用“V”型坡口，对于裂纹性缺陷，采用“U”型坡口，坡口采用手提砂轮打磨；

步骤二：焊前准备：

S1：焊补缺陷经过打磨后，进行磁粉探伤或着色探伤，确定缺陷已清除干净后方可补焊；

S2：施焊前需根据基体材质不同进行预热处理，为整体或局部预热，整体预热时间为60min～90min，局部预热时间视工件大小而定，不低于10min～20min；

步骤三：焊条选择：

S1：焊条类型的选择需要考虑工件的物理、机械性能和化学成份，需保证成份与焊件金属相同或相近；

S2：焊条使用前需根据焊条特性进行烘干处理，不可急冻和急热，酸性焊条烘干温度为250℃～300℃，烘干时间为60min～120min，碱性焊条烘干温度为150℃～200℃，烘干时间为60min～120min；

S3：焊条直径的选择需考虑焊补缺陷深度、焊接层数、焊条直径和焊补件缺陷深度，焊补件缺陷深度≤10时，焊条直径为3.2cm～4.0cm；

步骤四：水槽设置：

S1：补焊操作前设置水槽，水槽的两端分别通过法兰连接出入管件和出入管件循环泵，并在水槽中内置高锰酸钾、防锈剂和纯净水，添加比例为0.5:0.2:10，搅拌为混合液；

S2：在水槽的内腔底部设置可便于支撑的组合架，以便于对工件进行暂时存放，便于焊接操作；

S3：在水槽的侧面通过螺丝和支架组合悬吊的温度探测器，温度探测器上具有数值显示屏，并使温度探测器的传感头与混合液接触；

步骤五：补焊：

S1：岗位作业人员和按操作规程到仓库领取补焊所需的装置和配件，完成领用后，进入操作间；

S2：生产前按清场管理规程中的有关要求做好文件、物料、现场、安全等方面的检查工作，并予以记录；

S3：将工件放置与水槽的组合架上，使工件与混合液进行接触，再对工件进行焊接，利用水的受热性达到配合焊接的目的，需先焊接一段，焊接长度不超过工件总需焊接面积的三分之一，等工件完全冷却后再继续焊接；

S4：补焊操作中需要保证出入管件的通畅，循环泵开启，以使水槽中的混合液可进行循环流动，需时刻注意温度探测器的温度显示情况，当温度高于60℃～80℃时，需暂停操作；

步骤六：焊后处理：

S1：为了避免焊缝产生裂纹，工件在补焊完毕后，需根据材质的不同进行焊后热处理，保温时间为60min～120min；

S2：局部采用石棉网覆盖于补焊位置，并采用氧一乙炔焰逐渐加热，温度控制150℃～250℃，且焊缝两侧50㎜～100㎜范围内同时加热；

步骤七：补焊检验：

S1：进行目视检查，检查人员的眼睛与焊补位置保持5cm～20cm左右的距离，确保补焊位置焊透、无咬边、气孔、裂缝、弧坑和焊瘤等缺陷，必要时可进行超声波检测并进行硬度试验。