本发明专利技术公开了一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，特点是该工艺按照焊接前准备、焊接处理、焊接后处理进行，其中焊接处理包括焊件位置调整及焊前清洗、焊接断齿处修平及焊件加热、过渡打底层焊接、堆焊层焊接；焊接完成后，用先制作的齿形样板进行比对，多余的焊缝用等离子气刨切割修平，然后用角磨机大致修磨，以符合齿形样板尺寸最后进行应力消除操作。本发明专利技术的优点是在狭窄的空间内完成对待焊齿轮部位的在线焊接修复，堆焊后的直齿通过手工研磨达到符合运转尺寸，表面没有任何焊接缺陷，保证后续运转周期质量，节约检修时间，降低维修成本，减少停机损失，为合理组产提供保障。
【技术实现步骤摘要】
一种大型直齿轮在线焊接修复工艺
本专利技术属于齿轮检修
，尤其涉及一种用于轮箍轧机上大型直齿轮断齿的在线焊接修复工艺。
技术介绍
轮箍轧机担负着轮箍法兰的碾压，主传动系统是由主电机通过主减速机、主传动轴、伞齿轮、大小直齿轮分别带动主辊立轴和水平轧辊转动实现，其中小直齿轮装在主传动轴上，与其啮合的大型直齿轮装在水平轧辊轴上，相互啮合的一对大小直齿轮主要是在轮箍轧机工作时起匹配转速和传递转矩的作用。随着轮箍轧机工作时间的加长，咬合的直齿轮长期在载荷作用运转，大型直齿轮(m＝28，Z＝73)局部出现整断齿，影响了轴系的运转精度，并使轮箍轧机工作时产生较大的振动及噪声。由于轮箍轧机直齿轮体积庞大，拆卸、吊装和运输都存在一定困难，运到厂家修复，周期长，现场更换所需备件采购周期长，为尽快恢复生产，需要在现场对断齿从断裂处进行焊接修复。现有技术中，各种齿轮磨损、断裂焊接修复应用较为普遍，不少文献中都有叙述，但针对大型直齿轮断齿现场焊接修复应用还较为少见。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，在狭窄的空间内完成对待焊齿轮部位的加热、焊接、保温等操作，堆焊后的直齿通过研磨达到符合运转尺寸，表面没有任何焊接缺陷，保证后续运转周期质量。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特点是该工艺按照如下步骤进行：步骤一焊接前准备1)现场施工条件：所有轮箍轧机上水、供电系统关闭，拆除大型直齿轮周围零部件，打开箱体上部半圆形，露出大型直齿轮，将断裂齿移动到水平位置，用清洗剂清理断裂齿周围以及附近箱体，另外焊接场所没有穿堂风并配备夜间施工照明设施及灭火器材；2)加热装置：氧·乙炔瓶、电加热带；3)焊接及辅助设备：焊接设备包括数字化控制逆变式手工直流焊机，数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率焊机配合等离子气刨；辅助设备包括角磨机、锉刀、手锤、扁铲、保温桶、齿形样板、测温仪、放大镜、保温棉；步骤二焊接处理1)焊件位置调整及焊前清洗：使焊接断齿处处于上水平位置，在直齿轮中心两侧用支撑架固定，防止进行修复焊接时大型直齿轮移动；去除焊接断齿处铁锈、水和油脂；2)焊接断齿处修平及焊件加热：过渡打底层焊接前采用等离子气刨将焊接断齿处切割修平使其符合焊接要求；然后用氧·乙炔加热焊接处，其余部分采用电加热带均匀预热，焊接断齿处预热到250℃左右，其余部分预热温度40℃/h均匀上升，测温仪每半小时测量一次，以避免不均匀的高温加热，导致母材内部产生微裂纹，预热的面积全部覆盖，这样可以降低局部温差应力，改善内部组织，防止产生或减少淬硬组织；3)过渡打底层焊接：施焊时过渡打底层根部采用数字化控制逆变式手工直流焊机，焊条电弧焊接，根据断齿面积可以放宽沿底部周围堆焊，形成方框形状，然后以方框中心开始，向两侧均匀对称堆焊，焊条可作直线或划三角形运条，电弧长度为4～6mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿；过渡打底层焊接完成后，采用角磨机清理表面，用3～4倍放大镜检查有无焊接缺陷；4)堆焊层焊接：二层以上大量堆焊时采用数字化脉冲气体保护焊，放大电流、焊丝可作直线或月牙形运条，采用中等弧长18～25mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿，每一层焊接后仔细检查，确认无缺陷后，再焊下一层，层层确认无缺陷连续施焊；接近三角形顶角时，焊接电流比底层电流较为低一点，填满焊道，堆焊时，断齿整个外侧面，对应大型直齿轮的齿形样板形状；根据堆焊层需要，调整焊丝直径，使焊接的断齿形状接近齿形样板的齿形，以减少堆焊齿的修磨量，外侧接近齿形区域，可适当放宽焊接尺寸，两侧无咬边，可直接观察，也可用3～4倍的放大镜检查；步骤三焊接后处理1)焊接完成后，采用先制作的齿形样板进行比对，多余的焊缝用等离子气刨切割修平，然后用角磨机大致修磨，以符合齿形样板尺寸；2)消除焊接应力，用氧·乙炔和电加热装置继续对焊缝及焊件周围加热到250～400℃，石棉包扎慢慢冷却至室温，降低焊后硬化程度，避免脆化；最后再采用角磨机精确研磨整体堆焊的水平齿，与齿形样板的齿形完全对应，符合整体直齿轮转动要求。进一步地，所述步骤一中焊接设备包括HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机，Nb～500P数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率ZX5～630焊机配合等离子气刨LGK～100MA。进一步地，所述步骤二中焊前清洗时用氧乙炔火焰去除水分和油脂，用砂布或磨削砂轮机打磨除锈。进一步地，所述步骤二中堆焊层焊接时始终保持层间温度不低于100℃，除焊接部位留在外面，其余部分均用石棉板以及保温棉隔热材料盖上，电加热装置调节温差，减少热量损失并防止操作者受高温辐射。进一步地，所述步骤二中使用的焊件材料为35#钢，焊接材料为焊条，E5015焊条350～400℃烘焙2h后恒温，随用随取；焊丝，SWE711药芯焊丝，表面无缺陷，规格气体为二氧化碳，纯度99.8％。进一步地，所述过渡打底层焊接时使用焊条，E5015焊接电流120～180A，电弧电压26±1V，焊接速度15±1cm·min-1，电流的选用利于焊接层和母材很好的熔合，进一步地，所述堆焊层焊接时使用SWE711药芯焊丝，表面无缺陷，规格￠1.2mm，焊接电流280～360A，电弧电压30±1V，焊接速度25±1cm·min-1。与现有技术相比，本专利技术的优点是在狭窄的空间内完成对待焊齿轮部位的在线焊接修复，堆焊后的直齿通过手工研磨达到符合运转尺寸，表面没有任何焊接缺陷，保证后续运转周期质量，节约检修时间，降低维修成本，减少停机损失，为合理组产提供保障。附图说明下面结合实施例附图对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术大型直齿轮局部示意图；图2是本专利技术齿轮断齿底部焊缝示意图；图3是本专利技术焊接断齿处过渡打底层示意图；图4是本专利技术齿轮断齿成型焊缝焊示意图；图5是本专利技术齿形样板示意图。图中：1-大型直齿轮2-焊接断齿处3-过渡打底层4-堆焊层5-齿形样板。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。参照图1、图2、图3、图4、图5所示，一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特点是该工艺按照如下步骤进行：步骤一焊接前准备1)现场施工条件：所有轮箍轧机上水、供电系统关闭，拆除大型直齿轮1周围零部件，打开箱体上部半圆形，露出大型直齿轮1，将断裂齿移动到水平位置，用清洗剂清理断裂齿周围以及附近箱体，另外焊接场所没有穿堂风并配备夜间施工照明设施及灭火器材；2)加热装置：氧·乙炔瓶、电加热带；3)焊接及辅助设备：焊接设备包括数字化控制逆变式手工直流焊机，数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率焊机配合等离子气刨；辅助设备包括角磨机、锉刀、手锤、扁铲、保温桶、齿形样板、测温仪、放大镜、保温棉；步骤二焊接处理1)焊件位置调整及焊前清洗：使焊接断齿处2处于上水平位置，在直齿轮中心两侧用支撑架固定，防止进行修复焊接时大型直齿轮1移动；去除焊接断齿处2铁锈、水和油脂；2)焊接断齿处修平及焊件加热：过渡打底层3焊接前采用等离子气刨将焊接断齿处2切割修平使其符合焊接要求；然后用氧·乙炔加热焊接处，其余部分采用电加热带均匀预热，焊接断齿处2预热到250℃左右，其余部分预热温度40℃/h均匀上升，测温仪每半小时测量一次，以避免不均匀的高温加热，导致母材本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于该工艺按照如下步骤进行：步骤一 焊接前准备1)现场施工条件：所有轮箍轧机上水、供电系统关闭，拆除大型直齿轮周围零部件，打开箱体上部半圆形，露出大型直齿轮，将断裂齿移动到水平位置，用清洗剂清理断裂齿周围以及附近箱体，另外焊接场所没有穿堂风并配备夜间施工照明设施及灭火器材；2)加热装置：氧·乙炔瓶、电加热带；3)焊接及辅助设备：焊接设备包括数字化控制逆变式手工直流焊机，数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率焊机配合等离子气刨；辅助设备包括角磨机、锉刀、手锤、扁铲、保温桶、齿形样板、测温仪、放大镜、保温棉；步骤二 焊接处理1)焊件位置调整及焊前清洗：使焊接断齿处处于上水平位置，在直齿轮中心两侧用支撑架固定；去除焊接断齿处铁锈、水和油脂；2)焊接断齿处修平及焊件加热：过渡打底层焊接前采用等离子气刨将焊接断齿处切割修平使其符合焊接要求；然后用氧·乙炔加热焊接处，其余部分采用电加热带均匀预热，焊接断齿处预热到250℃左右，其余部分预热温度40℃/h均匀上升，测温仪每半小时测量一次；3)过渡打底层焊接：施焊时过渡打底层根部采用数字化控制逆变式手工直流焊机，焊条电弧焊接，根据断齿面积可以放宽沿底部周围堆焊，形成方框形状，然后以方框中心开始，向两侧均匀对称堆焊，焊条可作直线或划三角形运条，电弧长度为4～6mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿；过渡打底层焊接完成后，采用角磨机清理表面，用3～4倍放大镜检查有无焊接缺陷；4)堆焊层焊接：二层以上大量堆焊时采用数字化脉冲气体保护焊，放大电流、焊丝可作直线或月牙形运条，采用中等弧长18～25mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿，每一层焊接后仔细检查，确认无缺陷后，再焊下一层，层层确认无缺陷连续施焊；接近三角形顶角时，焊接电流比底层电流较为低一点，填满焊道，堆焊时，断齿整个外侧面，对应大型直齿轮的齿形样板形状；根据堆焊层需要，调整焊丝直径，使焊接的断齿形状接近齿形样板的齿形，外侧接近齿形区域，可适当放宽焊接尺寸，两侧无咬边，可直接观察，也可用3～4倍的放大镜检查；步骤三 焊接后处理1)焊接完成后，采用先制作的齿形样板进行比对，多余的焊缝用等离子气刨切割修平，然后用角磨机大致修磨，符合齿形样板尺寸；2)消除焊接应力，用氧·乙炔和电加热装置继续对焊缝及焊件周围加热到250～400℃，石棉包扎慢慢冷却至室温，降低焊后硬化程度，避免脆化；最后再采用角磨机精确研磨整体堆焊的水平齿，与齿形样板的齿形完全对应。...
【技术特征摘要】
1.一种大型直齿轮在线焊接修复工艺，其特征在于该工艺按照如下步骤进行：步骤一焊接前准备1)现场施工条件：所有轮箍轧机上水、供电系统关闭，拆除大型直齿轮周围零部件，打开箱体上部半圆形，露出大型直齿轮，将断裂齿移动到水平位置，用清洗剂清理断裂齿周围以及附近箱体，另外焊接场所没有穿堂风并配备夜间施工照明设施及灭火器材；2)加热装置：氧·乙炔瓶、电加热带；3)焊接及辅助设备：焊接设备包括数字化控制逆变式手工直流焊机，数字化脉冲气体保护焊，清根采用大功率焊机配合等离子气刨；辅助设备包括角磨机、锉刀、手锤、扁铲、保温桶、齿形样板、测温仪、放大镜、保温棉；步骤二焊接处理1)焊件位置调整及焊前清洗：使焊接断齿处处于上水平位置，在直齿轮中心两侧用支撑架固定；去除焊接断齿处铁锈、水和油脂；2)焊接断齿处修平及焊件加热：过渡打底层焊接前采用等离子气刨将焊接断齿处切割修平使其符合焊接要求；然后用氧·乙炔加热焊接处，其余部分采用电加热带均匀预热，焊接断齿处预热到250℃左右，其余部分预热温度40℃/h均匀上升，测温仪每半小时测量一次；3)过渡打底层焊接：施焊时过渡打底层根部采用数字化控制逆变式手工直流焊机，焊条电弧焊接，根据断齿面积可以放宽沿底部周围堆焊，形成方框形状，然后以方框中心开始，向两侧均匀对称堆焊，焊条可作直线或划三角形运条，电弧长度为4～6mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿；过渡打底层焊接完成后，采用角磨机清理表面，用3～4倍放大镜检查有无焊接缺陷；4)堆焊层焊接：二层以上大量堆焊时采用数字化脉冲气体保护焊，放大电流、焊丝可作直线或月牙形运条，采用中等弧长18～25mm施焊，连续焊接，两边稍作停顿，每一层焊接后仔细检查，确认无缺陷后，再焊下一层，层层确认无缺陷连续施焊；接近三角形顶角时，焊接电流比底层电流较为低一点，填满焊道，堆焊时，断齿整个外侧面，对应大型直齿轮的齿形样板形状；根据堆焊层需要，调整焊丝直径，使焊接的断齿形状接近齿形样板的齿形，外侧接近齿形区域，可适当放宽焊接尺寸，两侧无咬边，可直接观察，也...
【专利技术属性】
技术研发人员：范兴海，许杰峰，章锐，吴旺利，戴毅，李正环，高磊，赖金春，
申请(专利权)人：安徽马钢设备检修有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34
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