CN113579440B - 一种在环形平面堆焊t800的焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，包括以下步骤：步骤一，清理环形母材表面；步骤二，在所述环形母材表面堆焊耐高温防腐过渡层；步骤三，加工所述焊耐高温防腐过渡层的表面；步骤四，在所述焊耐高温防腐过渡层的表面用等离子弧粉末堆焊方式将T800粉末进行堆焊。本发明将(T800)耐磨材料粉末等离子弧堆焊工艺方法适用于环形零件平面堆焊T800的使用要求，最终堆焊层厚度达到3‑3.5毫米，表面硬度在HRC50‑55。

Description

一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺

技术领域

本发明涉及材料焊接领域，具体为一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺。

背景技术

作为钴基T系列合金的代表，T800合金高温抗氧化性强，耐腐蚀，硬度高。目前应用T800钴基高温耐磨合金进行表面强化的工艺主要为堆焊工艺和激光熔覆技术。在现有的常用焊接工艺中很少在堆焊T800钴基高温耐磨合金层前，在母材表面设置过渡层，容易影响母材与T800钴基高温耐磨合金层的连接效果，如容易造成耐磨层(T800钴基高温耐磨合金层)与母材结合不牢，存在疏松、气孔和裂纹等缺陷，并且复焊性能低，一旦出现缺陷，整个堆焊层只能全部去除并重新堆焊，返修率大，费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的常用焊接工艺中很少在堆焊T800钴基高温耐磨合金层前，在母材表面设置过渡层的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，包括以下步骤：

步骤一，清理环形母材表面；

步骤二，在所述环形母材表面堆焊耐高温防腐过渡层；

步骤三，加工所述焊耐高温防腐过渡层的表面；

步骤四，在所述焊耐高温防腐过渡层的表面用等离子弧粉末堆焊方式将T800粉末进行堆焊。

优选的，所述清理环形母材表面包括：打磨、清洗和擦拭，对环形母材表面焊接处半径30毫米至50毫米的范围内进行打磨，然后对打磨过的部位进行清洗，清洗后的区域用丙酮擦拭。

优选的，所述环形母材堆焊ER310材料作为耐高温防腐过渡层，所述耐高温防腐过渡层堆焊厚度4-5毫米，所述耐高温防腐过渡层在加工后保证厚度3-3.5毫米，所述加工包括打磨加工。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊的焊接电压为25-30伏特，所述等离子弧粉末堆焊的焊接电流为170-180安培，所述等离子弧粉末堆焊的焊接层间温度为850-890摄氏度，所述等离子弧粉末堆焊的送粉速率为24-28克/分钟，所述等离子弧粉末堆焊的预热温度为500摄氏度。

优选的，所述T800粉末采用牌号为Go108F粉末，所述T800粉末的松装比为4.88克/立方厘米，所述T800粉末的流动性13.6秒/50克，所述T800钴基合金粉末的粒径为170目-320目。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊方式中焊枪喷口直径为4毫米，堆焊使用气体等离子弧气体为氩气和氦气混合气，混合比为80％氦气和20％氩气，所述等离子弧气体的流量为2-3升/分钟，保护气流量为7-9升/分钟。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊过程中母材预热温度为500摄氏度，堆焊后的所述环形母材热处理温度500-550摄氏度且保温4小时。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊所使用的电极为钨极，所述钨极尺寸直径4毫米，所述钨极类型为2％钍钨；

所述环形母材堆焊前进行PT检测，保证环形母材无隐藏裂纹。

优选的，所述步骤一基于清理装置进行，所述清理装置包括：

连接部侧壁、连接部末端、第一弹簧、第一稳固凸起、第一压力挡块、第一空腔、限位挡块、第二稳固凸起、第二压力挡块、第二弹簧、连动凸起条、第一螺栓连接块、第二螺栓连接块、螺栓、清理头连接件、滑槽、清理头、螺栓安装通道；

所述连接部末端与旋转驱动设备固定连接，所述连接部末端外周与所述连接部侧壁固定，所述连接部侧壁、连接部末端围成的管状结构内设置有所述第一弹簧，所述第一弹簧一端固定于所述连接部末端，所述第一弹簧另一端固定于所述第一压力挡块；

所述第一压力挡块上端设置有所述第一稳固凸起，所述第一稳固凸起套接于所述第一弹簧内，所述第一压力挡块下端存在所述第一空腔；

所述连接部侧壁内侧固定有所述限位挡块，所述限位挡块与所述第一压力挡块下端接触；

所述连接部侧壁内设置有所述第二压力挡块，所述第二压力挡块位于所述限位挡块下方，所述第二压力挡块上端设置有所述第二稳固凸起，所述第二弹簧套接于所述第二稳固凸起外，所述第二弹簧上端穿过所述限位挡块中央的孔洞固定连接于所述第一压力挡块，所述第二弹簧下端与所述第二压力挡块固定连接；

所述第二压力挡块下端设置有所述第一螺栓连接块，所述第一螺栓连接块与所述第二螺栓连接块通过所述螺栓连接，所述第二螺栓连接块外周与所述清理头连接件固定，所述清理头连接件环绕所述第一螺栓连接块、第二螺栓连接块，所述清理头连接件外周设置有所述滑槽，所述滑槽与所述连接部侧壁内设置的所述连动凸起条嵌套连接；

所述清理头连接件下端固定有所述清理头，所述清理头连接件、清理头中央处设置有螺栓安装通道。

优选的，所述步骤一、步骤二、步骤三、步骤四均基于环形母材安置装置进行，所述环形母材安置装置包括：

安置平面、移动板、电机、第一螺杆、铰支、第一固定臂、第一伸缩杆、第二伸缩杆、第一铰接轴、第二固定臂、母材预留位、驱动轮、压紧装置、主动带轮、同步带、从动带轮、第二螺杆；

所述安置平面上固定有所述电机，所述电机输出端与所述第一螺杆固定，且所述第一螺杆连接于所述安置平面上，所述第二螺杆连接于所述安置平面上与第一螺杆相对侧，所述第一螺杆、第二螺杆穿过所述移动板，且与所述移动板螺纹连接；

所述第一螺杆末端固定有所述主动带轮，所述第二螺杆末端固定有所述从动带轮，所述主动带轮与所述从动带轮通过所述同步带连接；

所述移动板与所述安置平面垂直；

所述移动板上固定有所述铰支，所述第一固定臂一端通过所述铰支与所述移动板连接，所述第一固定臂另一端与所述第二固定臂通过所述第一铰接轴铰接；

所述第一固定臂中部位置与所述第一伸缩杆一端铰接，所述第一伸缩杆另一端铰接于所述移动板；

所述第二固定臂中部位置与所述第二伸缩杆一端铰接，所述第二伸缩杆另一端铰接于所述移动板；

所述安置平面上设置有所述驱动轮，与所述安置平面连接，所述驱动轮外接有动力驱动，所述驱动轮存在若干，所述驱动轮上方为所述母材预留位，所述母材预留位位于所述第一固定臂与第二固定臂之间；

所述第一固定臂与第二固定臂上固定有压紧装置，所述压紧装置包括：

竖直固定板、弧形凹槽、球形接触件、锥形连接件、第三弹簧、第二铰接轴、压紧轮连接件、压紧轮、弹簧容纳管；

所述竖直固定板与所述第一固定臂与第二固定臂固定，所述竖直固定板上设置有所述弧形凹槽，所述竖直固定板上固定有支撑件，所述压紧轮连接件与所述弹簧容纳管固定连接，所述支撑件末端通过所述第二铰接轴铰接于所述压紧轮连接件与所述弹簧容纳管固定连接端，所述压紧轮连接件与所述弹簧容纳管固定连接；

所述弹簧容纳管内设置有所述第三弹簧，所述第三弹簧一端与所述弹簧容纳管固定，所述第三弹簧另一端固定于所述锥形连接件，所述弹簧容纳管远离所述第二铰接轴一端管壁设置有收窄结构，所述弹簧容纳管远离所述第二铰接轴一端的管壁收窄处直径小于所述锥形连接件底面直径，所述锥形连接件顶点处与所述球形接触件固定；

所述压紧轮连接件远离所述第二铰接轴一端与所述压紧轮固定。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为本发明的清理装置结构主视示意图；

图3为本发明的环形母材安置装置结构俯视示意图；

图4为本发明的压紧装置结构主视示意图；

图5为本发明的耐磨材料的化学成分表。

图中：1、连接部侧壁；2、连接部末端；3、第一弹簧；4、第一稳固凸起；5、第一压力挡块；6、第一空腔；7、限位挡块；8、第二稳固凸起；9、第二压力挡块；10、第二弹簧；11、连动凸起条；12、第一螺栓连接块；13、第二螺栓连接块；14、螺栓；15、清理头连接件；16、滑槽；17、清理头；18、螺栓安装通道；19、安置平面；20、移动板；21、电机；22、第一螺杆；23、铰支；24、第一固定臂；25、第一伸缩杆；26、第二伸缩杆；27、第一铰接轴；28、第二固定臂；29、母材预留位；30、驱动轮；31、压紧装置；32、竖直固定板；33、弧形凹槽；34、球形接触件；35、锥形连接件；36、第三弹簧；37、第二铰接轴；38、压紧轮连接件；39、压紧轮；40、弹簧容纳管；41、支撑件；42、主动带轮；43、同步带；44、从动带轮；45、第二螺杆。

具体实施方式

在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的防护组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，包括以下步骤：

步骤一，清理环形母材表面；

步骤二，在所述环形母材表面(待焊接表面，具体为环形母材的平面)堆焊耐高温防腐过渡层，在环形母材的平面部分堆焊；可选的，母材厚度覆盖范围大于30mm。可选的，22、过渡层对称焊接，分段退焊，接头错位。

步骤三，加工所述焊耐高温防腐过渡层的表面；

步骤四，在所述焊耐高温防腐过渡层的表面(待焊接表面)用等离子弧粉末堆焊方式将T800粉末进行堆焊。

优选的，所述清理环形母材表面包括：打磨、清洗和擦拭，对环形母材表面焊接处半径30毫米至50毫米的范围内进行打磨，然后对打磨过的部位进行清洗，清洗后的区域用丙酮擦拭。

优选的，所述环形母材堆焊ER310材料作为耐高温防腐过渡层，所述耐高温防腐过渡层堆焊厚度4-5毫米，所述耐高温防腐过渡层在加工后保证厚度3-3.5毫米，所述加工包括打磨加工；

ER310主要成分是25Cr-20Ni，是完全奥氏体组织不锈钢TIG焊丝，熔敷金属具有优良的力学性能、抗裂性能及抗氧化性能，具有优良的耐热耐腐蚀性能。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊的焊接电压为25-30伏特，所述等离子弧粉末堆焊的焊接电流为170-180安培，所述等离子弧粉末堆焊的焊接层间温度为850-890摄氏度，所述等离子弧粉末堆焊的送粉速率为24-28克/分钟，所述等离子弧粉末堆焊的预热温度为500摄氏度。

优选的，所述T800粉末采用牌号为Go108F粉末，所述T800粉末的松装比为4.88克/立方厘米，所述T800粉末的流动性13.6秒/50克，所述T800钴基合金粉末的粒径为170目-320目，所述耐磨材料(T800粉末)化学成分如图5；

优选的，所述等离子弧粉末堆焊方式中焊枪喷口直径为4毫米，堆焊使用气体等离子弧气体为氩气和氦气混合气，混合比为80％氦气和20％氩气，所述等离子弧气体的流量为2-3升/分钟，保护气流量为7-9升/分钟；

等离子弧焊接需要两层气体，即从喷嘴流出的离子气及从保护气罩流出的保护气；有时为了增强保护，还需使用保护拖罩及通气的背面垫板扩大保护气的保护范围。等离子弧焊接用的气体种类取决于被焊金属的性质、厚度等。

离子气对钨极必须是情性的，以免铝极烧损过快；小电流焊接时，离子气一律使用纯氩，大电流焊接时根据被焊金属材料的性质可选用纯氩、纯氯、氩氢混合气、氮氦混合气、氩二氧化碳混合气等。

保护气对母材一般应是惰性的，但活性气体不影响焊缝性能，允许在保护气中添加活性气体，大电流焊接时保护气与离子气相同，小电流焊接时，可选用纯氩、纯氦、氩氢混合气、氨氦混合气等。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊过程中母材预热温度为500摄氏度，堆焊后的所述环形母材热处理温度500-550摄氏度且保温4小时。

优选的，所述等离子弧粉末堆焊所使用的电极为钨极，所述钨极尺寸直径4毫米，所述钨极类型为2％钍钨；

所述环形母材堆焊前进行PT检测，保证环形母材无隐藏裂纹。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：本发明将(T800)耐磨材料粉末等离子弧堆焊工艺方法适用于环形零件平面堆焊T800的使用要求，最终堆焊层厚度达到3-3.5毫米，表面硬度在HRC50-55；

堆焊在过渡层的作用通常为：1.衔接面层与母材；2.稀释母材表面应力,防止焊接及使用中开裂；3.作为修复工况的应力缓冲层,延长面层及整体的使用寿命。本发明通过在焊接T800钴基高温耐磨合金层前，先在母材上堆焊耐高温防腐过渡层，解决了在现有的常用焊接工艺中很少在堆焊T800钴基高温耐磨合金层前，在母材表面设置过渡层，容易影响母材与T800钴基高温耐磨合金层的连接效果的问题。

环形母材内外圆在堆焊前保留3mm加工余量，防止堆焊后加工缺陷

在环形母材堆焊前进行PT检测，避免了环形母材出现隐藏裂纹缺陷，导致全部重新堆焊，返修率大，费用高的问题，在使用T800堆焊前对耐高温防腐过渡层进行加工，有效解决了耐磨层存在粘连和剥离的现象，有利于T800堆焊的进行。

实施例2

参阅图2，在上述实施例1的基础上，所述步骤一基于清理装置进行，所述清理装置包括：

连接部侧壁1、连接部末端2、第一弹簧3、第一稳固凸起4、第一压力挡块5、第一空腔6、限位挡块7、第二稳固凸起8、第二压力挡块9、第二弹簧10、连动凸起条11、第一螺栓连接块12、第二螺栓连接块13、螺栓14、清理头连接件15、滑槽16、清理头17、螺栓安装通道18；

所述连接部末端2与旋转驱动设备固定连接，所述连接部末端2外周与所述连接部侧壁1固定，所述连接部侧壁1、连接部末端2围成的管状结构内设置有所述第一弹簧3，所述第一弹簧3一端固定于所述连接部末端2，所述第一弹簧3另一端固定于所述第一压力挡块5；

所述第一压力挡块5上端设置有所述第一稳固凸起4，所述第一稳固凸起4套接于所述第一弹簧3内，所述第一压力挡块5下端存在所述第一空腔6；

所述连接部侧壁1内侧固定有所述限位挡块7，所述限位挡块7与所述第一压力挡块5下端接触；

所述连接部侧壁1内设置有所述第二压力挡块9，所述第二压力挡块9位于所述限位挡块7下方，所述第二压力挡块9上端设置有所述第二稳固凸起8，所述第二弹簧10套接于所述第二稳固凸起8外，所述第二弹簧10上端穿过所述限位挡块7中央的孔洞固定连接于所述第一压力挡块5，所述第二弹簧10下端与所述第二压力挡块9固定连接；

所述第二压力挡块9下端设置有所述第一螺栓连接块12，所述第一螺栓连接块12与所述第二螺栓连接块13通过所述螺栓14连接，所述第二螺栓连接块13外周与所述清理头连接件15固定，所述清理头连接件15环绕所述第一螺栓连接块12、第二螺栓连接块13，所述清理头连接件15外周设置有所述滑槽16，所述滑槽16与所述连接部侧壁1内设置的所述连动凸起条11嵌套连接；

所述清理头连接件15下端固定有所述清理头17，所述清理头连接件15、清理头17中央处设置有螺栓安装通道18。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：旋转驱动设备带动连接部侧壁1旋转，由于滑槽16与连接部侧壁1内设置的连动凸起条11嵌套连接，所以与清理头连接件15固定的清理头17也随之旋转，进而使得清理头17与环形母材表面发生相对运动，将环形母材表面进行研磨清理，连接部侧壁1内设置的第一弹簧3、第一压力挡块5、第二压力挡块9、第二弹簧10可根据环形母材表面的需处理程度来选择不同的压力挡位对环形母材表面进行清理，清理头连接件15先挤压第二弹簧10，此时，清理头17作用在环形母材表面的压力与第二弹簧10的压力相同，当清理头连接件15持续压缩，使得第二稳固凸起8接触第一空腔6上壁时，第一弹簧3受压，由于第一弹簧3与第二弹簧10的弹性系数不同，此时，清理头17作用在环形母材表面的压力与第一弹簧3的压力相同，大于第二弹簧10的压力。

实施例3

参阅图3-4，在上述实施例1的基础上，所述步骤一、步骤二、步骤三、步骤四均基于环形母材安置装置进行，所述环形母材安置装置包括：

安置平面19、移动板20、电机21、第一螺杆22、铰支23、第一固定臂24、第一伸缩杆25、第二伸缩杆26、第一铰接轴27、第二固定臂28、母材预留位29、驱动轮30、压紧装置31、主动带轮42、同步带43、从动带轮44、第二螺杆45；

所述安置平面19上固定有所述电机21，所述电机21输出端与所述第一螺杆22固定，且所述第一螺杆22连接于所述安置平面19上，所述第二螺杆45连接于所述安置平面19上与第一螺杆22相对侧，所述第一螺杆22、第二螺杆45穿过所述移动板20，且与所述移动板20螺纹连接；

所述第一螺杆22末端固定有所述主动带轮42，所述第二螺杆45末端固定有所述从动带轮44，所述主动带轮42与所述从动带轮44通过所述同步带43连接；

所述移动板20与所述安置平面19垂直；

所述移动板20上固定有所述铰支23，所述第一固定臂24一端通过所述铰支23与所述移动板20连接，所述第一固定臂24另一端与所述第二固定臂28通过所述第一铰接轴27铰接；

所述第一固定臂24中部位置与所述第一伸缩杆25一端铰接，所述第一伸缩杆25另一端铰接于所述移动板20；

所述第二固定臂28中部位置与所述第二伸缩杆26一端铰接，所述第二伸缩杆26另一端铰接于所述移动板20；

所述安置平面19上设置有所述驱动轮30，与所述安置平面19连接，所述驱动轮30外接有动力驱动，所述驱动轮30存在若干，所述驱动轮30上方为所述母材预留位29，所述母材预留位29位于所述第一固定臂24与第二固定臂28之间；

所述第一固定臂24与第二固定臂28上固定有压紧装置31，所述压紧装置31包括：

竖直固定板32、弧形凹槽33、球形接触件34、锥形连接件35、第三弹簧36、第二铰接轴37、压紧轮连接件38、压紧轮39、弹簧容纳管40；

所述竖直固定板32与所述第一固定臂24与第二固定臂28固定，所述竖直固定板32上设置有所述弧形凹槽33，所述竖直固定板32上固定有所述支撑件41，所述压紧轮连接件38与所述弹簧容纳管40固定连接，所述支撑件41末端通过所述第二铰接轴37铰接于所述压紧轮连接件38与所述弹簧容纳管40固定连接端，所述压紧轮连接件38与所述弹簧容纳管40固定连接；

所述弹簧容纳管40内设置有所述第三弹簧36，所述第三弹簧36一端与所述弹簧容纳管40固定，所述第三弹簧36另一端固定于所述锥形连接件35，所述弹簧容纳管40远离所述第二铰接轴37一端管壁设置有收窄结构，所述弹簧容纳管40远离所述第二铰接轴37一端的管壁收窄处直径小于所述锥形连接件35底面直径，所述锥形连接件35顶点处与所述球形接触件34固定；

所述压紧轮连接件38远离所述第二铰接轴37一端与所述压紧轮39固定。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：环形母材置于安置平面19上的母材预留位29，母材预留位29外设置第一固定臂24、第二固定臂28，第一固定臂24、第二固定臂28通过第一伸缩杆25、第二伸缩杆26与移动板20连接，此时第一伸缩杆25、第二伸缩杆26可根据环形母材的大小改变伸长量，保证对环形母材的位置确定，母材预留位29下方设置的驱动轮30满足了焊接时环形母材的自动转动，使得焊接位始终处于焊枪下，而设置若干组驱动轮30也确保了对不同尺寸的环形母材的适用，第一固定臂24、第二固定臂28固定于移动板20上，移动板20通过电机21、主动带轮42、同步带43、从动带轮44带动第一螺杆22、第二螺杆45的旋转使得移动板20在安置平面19上前后移动，确保第一固定臂24、第二固定臂28固定的环形母材的圆心位与驱动轮30的圆心位置重合，在第一固定臂24、第二固定臂28上设置压紧装置31，压紧装置31持续保持对环形母材的压力，保证了驱动轮30与环形母材之间的摩擦力，避免了驱动轮30与环形母材之间发生滑动，影响焊接。

实施例4

在上述实施例1的基础上，还包括平面度计算装置，用于计算环形母材两次堆焊(上述堆焊过渡层及T800粉末)后的平面度，所述平面度计算装置包括：

温度传感器，用于分别检测所述环形母材两次堆焊时的最高焊接温度(可为预设的，焊接装置中显示的焊接温度；或者也可为设置红外温度传感器检测焊接点的温度)；

速度传感器，用于分别检测两次对于所述环形母材堆焊时的焊接速度；

计时器，用于分别记录两次焊接所用的时间；

报警器，用于对不合格的焊接件发出报警提示；

控制器，所述控制器分别与所述温度传感器、速度传感器、计时器和报警器电性连接，所述控制器基于所述温度传感器、速度传感器、计时器控制所述报警器工作，包括：

步骤1：所述控制器基于所述速度传感器、计时器及公式(1)得到焊接热输入值：

其中，A为焊接热输入值，I₁为第一次堆焊时的平均电流，V₁为第一次堆焊时的平均电压，t₁为所述计时器记录的第一次焊接所用的时间，v₁为所述速度传感器检测的对于所述环形母材第一次堆焊时的焊接速度，μ₁为第一次堆焊时的焊接设备的功率因数，I₂为第二次堆焊时的平均电流，V₂为第二次堆焊时的平均电压，t₂为所述计时器记录的第二次焊接所用的时间，v₂为所述速度传感器检测的对于所述环形母材第二次堆焊时的焊接速度，μ₂为第二次堆焊时的离子弧功率系数，H为所述环形母材的厚度；

步骤2：所述控制器基于温度传感器、计时器、公式(1)的计算结果及公式(2)计算所述环形母材的平面度指数：

其中，B为所述环形母材的平面度指数，R₁为所述环形母材的外圆直径，R₂为所述环形母材的内圆直径，σ为所述环形母材材料的屈服强度，δ为所述环形母材材料的泊松比，T为所述环形母材材料的弹性模量，

为所述环形母材材料的疲劳强度，T为所述温度传感器检测的所述环形母材堆焊时焊接点的最高温度，c为所述环形母材的比热容，m为所述环形母材的重量，T₀为环境温度，e为自然常数，g为重力加速度；

当所述环形母材的平面度指数超出预设的焊接件的合格标准时，所述控制器控制报警器进行报警。

上式中，

表示第一次堆焊时的焊接热输入量指数，

表示第二次堆焊时的焊接热输入量指数，均为每一秒对应每一厘米焊缝的能量，且焊接热输入量指数随电流、电压的增大，焊接时间的增加而增大，与焊接速度呈反比，随着焊接速度的增大焊接热输入量指数变小，

表示焊接热输入值与作用在母材上使其升温所用的能量的比值，并对其比值进行对数处理，且随着温度变化的加大母材的平面度指数减小，表示母材会更加不平整，

是根据母材自生的相关材料特性与尺寸特性进行计算，且随着母材厚度的增加母材的平面度指数增加，表示母材会相对平整，而随着环形母材内外半径差值的增大，母材趋向不平整，

根据母材自生的相关材料特性对母材的平面度指数进行的修正。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过设置计时器、速度传感器，用于记录的焊接所用的时间焊接的时间、检测的对于所述环形母材堆焊时的焊接速度，通过检测的对于所述环形母材堆焊时的焊接速度、记录的焊接所用的时间焊接的时间以及公式(1)来计算焊接热输入值，同时，设置温度传感器，用于检测的所述环形母材堆焊时的温度，然后根据公式(1)的计算结果、温度传感器检测的所述环形母材堆焊时的温度以及公式(2)可以计算得到所述环形母材的平面度指数，当所述环形母材的平面度指数超出预设的焊接件的合格标准时，所述控制器控制报警器报警，以通知相关工作人员对焊接设备的参数进行调节，以保证焊接的质量，通过设置控制器控制报警器报警，及时通知相关工作人员对焊接设备的参数进行调节，保证了焊接的质量，提高了设备、工艺的智能性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，清理环形母材表面；

步骤二，在所述环形母材表面堆焊耐高温防腐过渡层；

步骤三，加工所述焊耐高温防腐过渡层的表面；

步骤四，在所述焊耐高温防腐过渡层的表面用等离子弧粉末堆焊方式将T800粉末进行堆焊；

所述步骤一、步骤二、步骤三、步骤四均基于环形母材安置装置进行，所述环形母材安置装置包括：

安置平面(19)、移动板(20)、电机(21)、第一螺杆(22)、铰支(23)、第一固定臂(24)、第一伸缩杆(25)、第二伸缩杆(26)、第一铰接轴(27)、第二固定臂(28)、母材预留位(29)、驱动轮(30)、压紧装置(31)、主动带轮(42)、同步带(43)、从动带轮(44)、第二螺杆(45)；

所述安置平面(19)上固定有所述电机(21)，所述电机(21)输出端与所述第一螺杆(22)固定，且所述第一螺杆(22)连接于所述安置平面(19)上，所述第二螺杆(45)连接于所述安置平面(19)上与第一螺杆(22)相对侧，所述第一螺杆(22)、第二螺杆(45)穿过所述移动板(20)，且与所述移动板(20)螺纹连接；

所述第一螺杆(22)末端固定有所述主动带轮(42)，所述第二螺杆(45)末端固定有所述从动带轮(44)，所述主动带轮(42)与所述从动带轮(44)通过所述同步带(43)连接；

所述移动板(20)与所述安置平面(19)垂直；

所述移动板(20)上固定有所述铰支(23)，所述第一固定臂(24)一端通过所述铰支(23)与所述移动板(20)连接，所述第一固定臂(24)另一端与所述第二固定臂(28)通过所述第一铰接轴(27)铰接；

所述第一固定臂(24)中部位置与所述第一伸缩杆(25)一端铰接，所述第一伸缩杆(25)另一端铰接于所述移动板(20)；

所述第二固定臂(28)中部位置与所述第二伸缩杆(26)一端铰接，所述第二伸缩杆(26)另一端铰接于所述移动板(20)；

所述安置平面(19)上设置有所述驱动轮(30)，与所述安置平面(19)连接，所述驱动轮(30)外接有动力驱动，所述驱动轮(30)存在若干，所述驱动轮(30)上方为所述母材预留位(29)，所述母材预留位(29)位于所述第一固定臂(24)与第二固定臂(28)之间；

所述第一固定臂(24)与第二固定臂(28)上固定有压紧装置(31)，所述压紧装置(31)包括：

竖直固定板(32)、弧形凹槽(33)、球形接触件(34)、锥形连接件(35)、第三弹簧(36)、第二铰接轴(37)、压紧轮连接件(38)、压紧轮(39)、弹簧容纳管(40)；

所述竖直固定板(32)与所述第一固定臂(24)与第二固定臂(28)固定，所述竖直固定板(32)上设置有所述弧形凹槽(33)，所述竖直固定板(32)上固定有支撑件(41)，所述压紧轮连接件(38)与所述弹簧容纳管(40)固定连接，所述支撑件(41)末端通过所述第二铰接轴(37)铰接于所述压紧轮连接件(38)与所述弹簧容纳管(40)固定连接端，所述压紧轮连接件(38)与所述弹簧容纳管(40)固定连接；

所述弹簧容纳管(40)内设置有所述第三弹簧(36)，所述第三弹簧(36)一端与所述弹簧容纳管(40)固定，所述第三弹簧(36)另一端固定于所述锥形连接件(35)，所述弹簧容纳管(40)远离所述第二铰接轴(37)一端管壁设置有收窄结构，所述弹簧容纳管(40)远离所述第二铰接轴(37)一端的管壁收窄处直径小于所述锥形连接件(35)底面直径，所述锥形连接件(35)顶点处与所述球形接触件(34)固定；

所述压紧轮连接件(38)远离所述第二铰接轴(37)一端与所述压紧轮(39)固定。

2.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述清理环形母材表面包括：打磨、清洗和擦拭，对环形母材表面焊接处半径30毫米至50毫米的范围内进行打磨，然后对打磨过的部位进行清洗，清洗后的区域用丙酮擦拭。

3.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述环形母材堆焊ER310材料作为耐高温防腐过渡层，所述耐高温防腐过渡层堆焊厚度4-5毫米，所述耐高温防腐过渡层在加工后保证厚度3-3.5毫米，所述加工包括打磨加工。

4.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述等离子弧粉末堆焊的焊接电压为25-30伏特，所述等离子弧粉末堆焊的焊接电流为170-180安培，所述等离子弧粉末堆焊的焊接层间温度为850-890摄氏度，所述等离子弧粉末堆焊的送粉速率为24-28克/分钟，所述等离子弧粉末堆焊的预热温度为500摄氏度。

5.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述T800粉末采用牌号为Go108F粉末，所述T800粉末的松装比为4.88克/立方厘米，所述T800粉末的流动性13.6秒/50克，所述T800钴基合金粉末的粒径为170目-320目。

6.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述等离子弧粉末堆焊方式中焊枪喷口直径为4毫米，堆焊使用气体等离子弧气体为氩气和氦气混合气，混合比为80％氦气和20％氩气，所述等离子弧气体的流量为2-3升/分钟，保护气流量为7-9升/分钟。

7.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述等离子弧粉末堆焊过程中母材预热温度为500摄氏度，堆焊后的所述环形母材热处理温度500-550摄氏度且保温4小时。

8.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述等离子弧粉末堆焊所使用的电极为钨极，所述钨极尺寸直径4毫米，所述钨极类型为2％钍钨；

所述环形母材堆焊前进行PT检测，保证环形母材无隐藏裂纹。

9.根据权利要求1所述的一种在环形平面堆焊T800的焊接工艺，其特征在于：所述步骤一基于清理装置进行，所述清理装置包括：

连接部侧壁(1)、连接部末端(2)、第一弹簧(3)、第一稳固凸起(4)、第一压力挡块(5)、第一空腔(6)、限位挡块(7)、第二稳固凸起(8)、第二压力挡块(9)、第二弹簧(10)、连动凸起条(11)、第一螺栓连接块(12)、第二螺栓连接块(13)、螺栓(14)、清理头连接件(15)、滑槽(16)、清理头(17)、螺栓安装通道(18)；

所述连接部末端(2)与旋转驱动设备固定连接，所述连接部末端(2)外周与所述连接部侧壁(1)固定，所述连接部侧壁(1)、连接部末端(2)围成的管状结构内设置有所述第一弹簧(3)，所述第一弹簧(3)一端固定于所述连接部末端(2)，所述第一弹簧(3)另一端固定于所述第一压力挡块(5)；

所述第一压力挡块(5)上端设置有所述第一稳固凸起(4)，所述第一稳固凸起(4)套接于所述第一弹簧(3)内，所述第一压力挡块(5)下端存在所述第一空腔(6)；

所述连接部侧壁(1)内侧固定有所述限位挡块(7)，所述限位挡块(7)与所述第一压力挡块(5)下端接触；

所述连接部侧壁(1)内设置有所述第二压力挡块(9)，所述第二压力挡块(9)位于所述限位挡块(7)下方，所述第二压力挡块(9)上端设置有所述第二稳固凸起(8)，所述第二弹簧(10)套接于所述第二稳固凸起(8)外，所述第二弹簧(10)上端穿过所述限位挡块(7)中央的孔洞固定连接于所述第一压力挡块(5)，所述第二弹簧(10)下端与所述第二压力挡块(9)固定连接；

所述第二压力挡块(9)下端设置有所述第一螺栓连接块(12)，所述第一螺栓连接块(12)与所述第二螺栓连接块(13)通过所述螺栓(14)连接，所述第二螺栓连接块(13)外周与所述清理头连接件(15)固定，所述清理头连接件(15)环绕所述第一螺栓连接块(12)、第二螺栓连接块(13)，所述清理头连接件(15)外周设置有所述滑槽(16)，所述滑槽(16)与所述连接部侧壁(1)内设置的所述连动凸起条(11)嵌套连接；

所述清理头连接件(15)下端固定有所述清理头(17)，所述清理头连接件(15)、清理头(17)中央处设置有螺栓安装通道(18)。

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