焊接工藝在刮板運輸機鏈輪維修中的應用

桑晨

摘 要：刮板運輸機是由很多部件組成的，每個部件的好壞都直接關系到整個運輸機的正常使用。其中鏈輪是運輸機中十分重要的部件，隨著使用時間的增長，鏈輪會出現(xiàn)磨損、密封不好等問題，直接影響到井下的正常工作。為了能夠保證工作的正常運行，需要定期對鏈輪進行維修。在維修工藝中焊接工藝是最為常用的技術。文章主要針對焊接工藝在鏈輪維修中的應用進行分析，希望能夠給相關人士一定的借鑒，降低生產(chǎn)成本。

關鍵詞：刮板運輸機；鏈輪組件；修理工藝

1 刮板運輸機鏈輪組件修理

1.1 鏈輪組件分解檢測

為了能夠弄清楚鏈輪出現(xiàn)的問題，需要對那些返廠的鏈輪進行分解檢測，按照安裝的順序對鏈輪組件進行拆解，并檢查每個配件是否存在問題，特別是對那些密封件內的配件進行清洗并逐一檢測。每檢查好一個配件就放置到指定位置，并進行遮蓋處理，避免進入灰塵，導致零件失靈。在眾多配件中，有些配件是不可修復的，例如軸承等配件，一旦檢測出軸承出現(xiàn)問題，不符合使用要求就需要更換新的產(chǎn)品。還有一些是可以修復的，例如鏈輪和軸等配件，如果檢測不符合要求就需要進行人工修復。在檢測鏈輪的時候如果出現(xiàn)了不可以修復的裂痕，或者一些影響使用的損傷等現(xiàn)象，那么就需要使用新的鏈輪。在更換鏈輪的時候需要注意的是左右兩個鏈輪同時更換。針對鏈輪長期使用而產(chǎn)生的超限磨損，可以使用焊接工藝進行修復。

1.2 鏈輪組件鏈輪體輪齒的修理

1.2.1 堆焊焊條材料的選用

在新的鏈輪加工過程中其鏈窩處在進行精細加工后還需進行滲碳、表面淬火、低溫回火，使其硬度會達到55HRC～60HRC，而在其出現(xiàn)損壞進行修復時，焊絲材料的選用上就不能再選與鏈輪硬度相匹配的，因為若是選用與之匹配的堆焊材料將不利于焊接之后的精加工，所以在保證修復后可放心投入使用的前提下，可選擇牌號為A-450的堆焊焊絲，焊絲直徑中1.6mm。此焊絲堆焊時電弧穩(wěn)定，脫渣容易，適用于耐沖擊，高度磨損的情況，用于單層或多層堆焊各種受磨損的機件表面的修補。

1.2.2 保護氣體選用

為了避免焊接時出現(xiàn)問題應該選擇合適的保護氣體。通常情況下，為了降低生產(chǎn)成本，通常會使用二氧化碳氣體。

1.2.3 焊接方法的選擇

焊接工藝的效果和選擇的焊接方法有直接關系，在實際焊接的過程中應該綜合考慮各種因素選擇最佳的焊接方法。

1.3 焊接工藝參數(shù)的選擇

1.3.1 預熱溫度的選擇

在使用焊接工藝進行修復的時候，應該選擇正確的預熱溫度，這不僅能夠提高焊接接頭的性能，同時還能夠降低焊縫的含氫量，進而提高焊接后的抗裂能力，這也是焊接工藝中十分重要的措施。最佳的焊接預熱溫度是二十攝氏度，最好是在焊接之后這個溫度還能夠保持一定的時間，這也能夠提高氫的逸出能力。在大多數(shù)情況下，鋼的馬氏體溫度超過了二百六十攝氏度，預熱的溫度就應該超過這個溫度。在具體修復的過程中我們可以使用電阻爐對鏈輪進行加熱到要求的預熱溫度，對于工作環(huán)境的溫度最好是超出十五攝氏度，同時采取防風措施。

1.3.2 焊接電流、焊接電壓及氣體流量的選擇

針對鏈輪磨損位置的焊接，應該考慮焊接的電流、電壓以及氣流流量等方面，因為這些因素直接關系到整個焊接過程中稀釋率的大小。所謂稀釋率指的就是在焊接過程中金屬相互溶解時金屬被稀釋的程度，一般都用整個熔化面積在整個熔池面積中占的百分比表示。金屬稀釋率的大小和稀釋金屬的成分以及整個焊接金屬的性能具有十分大的關系。過度增加的稀釋率不僅會增加金屬中合金元素的比率減少，而且還會使得整個金屬層的性能變弱，消耗量也會增加。一般來說，金屬層中都含有很多的合金元素，這些元素在焊接的作用小在表面形成組織，為了減少合金的損耗應該盡量降低稀釋率。通過適當?shù)恼{整整個焊接工藝的參數(shù)，在一定程度上減少金屬層的稀釋率。在對鏈輪焊接的過程中，會因為鏈窩位置的磨損過大，需要在焊接多次之后留出足夠的量來滿足后期的精加工，使用多層焊接能夠有效地降低金屬層的稀釋率，通過實踐證明焊接三層之后的性能更加穩(wěn)定。所以說在實際的生產(chǎn)過程中應該在滿足生產(chǎn)效率的前提下掌握好稀釋率的比例。

1.3.3 層間溫度的控制

為了進一步提高焊接工藝的效果，應該做好控制層間溫度工作。所謂層間溫度指的是焊縫在下一道焊接工序之前達到的瞬時溫度。通常情況下，層間溫度應該高于預熱溫度，一旦低于預熱溫度在后期冷卻的過程中會產(chǎn)生裂紋。但是如果層間溫度泰國就會使得焊接強度過低，鏈輪的韌性不強。所以說，控制好層間溫度很重要，在低于預熱溫度的時候就需要重新進行預熱。在焊接的過程中，在第一道焊接的時候溫度應該在三百攝氏度左右，在后面的焊接過程中應該控制好溫度，注意的是下一道焊層和上一道焊層之間應該重疊二分之一或三分之一。在焊接的時候，一旦發(fā)現(xiàn)溫度低于二百八十攝氏度就需要立即停止焊接并加熱溫度，在達到預熱溫度之后再進行焊接。

1.3.4 焊后熱處理

在焊接之后要進行熱處理工藝，具體指的是在焊接加熱到一定溫度之后，溫度保持一定時間，在慢慢冷卻之后能夠有效地改善焊接接頭的組織和性能，同時還能夠消除鏈輪的殘存應力。熱處理工藝是焊接工藝中十分重要的部分，其主要包括加熱、保溫，冷卻三個部分，這三個部分能夠相互連接。在冷卻的過程中可能會產(chǎn)生一定的裂紋，為了避免裂紋的出現(xiàn)應該迅速加熱并保持溫度長達一小時，增強鏈輪的韌性，再慢慢地進行冷卻達到室溫。在修復的過程中，鏈輪焊接完成之后放入到電阻爐中加熱到三百五十攝氏度，并保持此溫度達到一小時并緩慢冷卻。

1.3.5 探傷

在焊接完成之后，金屬層的表面溫度慢慢冷卻之后，可以使用探傷的方法對金屬層表面進行檢測，查看是否存在裂紋，一旦存在就需要對裂紋位置進行重新清理，需嚴格按照焊接工藝進行重新焊接。

2 堆焊工藝

鏈輪體在補焊修復前首先要將鏈輪體上附著的煤泥清理干凈，除去焊接部位的表面油漬及銹蝕物，并將輪齒疲勞面鏟除掉。施工時，將鏈輪體組裝的配合面做遮擋保護，以防止焊接時焊渣飛濺損傷配合面。J506焊條過渡層的焊接，補焊鏈輪體前應對鏈輪體進行200℃至300℃的預熱處理，J506焊條焊前在烘干箱內烘至350℃恒溫1小時，電焊機采用直流反接即鏈輪體接負極，當采用4.0規(guī)格焊條時焊接電流應控制在150A至190A之間。J506焊條焊接時應平整均勻不易過厚，一般厚度在3mm以內。

FW4102焊條堆焊，堆焊前應將過渡層藥渣清理干凈，如鏈輪體溫度過底應重新進行預熱處理，預熱溫度應在200℃至300℃之間。焊前應對FW4102焊條進行260℃至300℃的烘焙，烘焙時間為1小時。FW4102焊條堆焊時可采用交流焊接，空載電壓（引弧前電壓）不得低于70V。當采用4.0規(guī)格焊條時焊接電流應控制在140A至180A之間。堆焊應采用窄焊道，每焊一層后應趁紅熱時用錘反復擊打，堆焊完畢后應控制好冷卻速度，以減小堆焊裂縫的產(chǎn)生傾向。必要時應采取加蓋石綿被或埋進石灰坑的方法來控制冷卻速度；尤期在冬季焊接時更為重要。堆焊后，鏈輪體輪齒的表面硬度應在50～55HRC之間。

3 鏈輪齒形修理

堆焊修補后的鏈輪體輪齒要根據(jù)設計圖紙要求對鏈輪窩進行修理加工，采用銑床與角磨機人工打磨相結合的方法，在齒形修理過程中由于堆焊金屬硬度大且外形不規(guī)則，所以切削速度與進給量不能太大。一般在轉速n=20-25r/min，進給量f=0.1mm/r條件下進行切削。

參考文獻

[1]宇永福.金屬材料焊接[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994（3）.