GMAW堆焊和修复

摘要:对于大型钢轴的gmaw堆焊和修复,选择焊接方法和正确制定工艺是成功修复和取得良好结果的前提。本文介绍了选择焊接方法的科学以及确保焊接质量的主要工艺方法。

一家大型制糖厂,用来运输糖液,传递大扭矩的两个大浸轴,由于长期磨损,线圈的根部没有密封,产生的糖液泄漏,严重浪费了生料材料,影响生产。由于重新购买的成本高。为了节省成本,决定通过堆焊修复两个轴并继续使用。

I.轴的材料和损坏

两个轴均由40Cr钢制成。组成如下表所示:(%)

碳硅锰铬

0.37–0.44 o.17–0.37 0.5–0.8 0.8–1.10

轴用40Cr钢经回火处理,得到整体性能良好的低合金高强度钢,规格为ψ350X4000mm,轴中心贯穿整个轴有一个ψ60mm的孔,整个轴的重量是2T。

二。轴材料的可焊性分析

40Cr钢为调碳钢,是可焊性较差的钢,Cr,Mn含量较高。因此,强的淬透性和淬硬趋势,再加上轴的大尺寸,焊接过程,更快的冷却,将加剧上述两种趋势。

40Cr钢的Mf点低,在焊缝区域附近容易产生大量马氏体组织,因而具有很强的冷裂倾向,以防止冷裂纹的产生并且在使用过程中不会引起轴,包层在强扭矩下剥离,除掉塑性,低氢焊接材料的韧性好外,还应在焊接前预热,焊接后及时进行。

另外,特别是在焊接之后,当不能恢复热处理时,在回火状态下焊接时,线能量太大,这导致热影响区中的高温回火层增加,从而降低了强度。轴包层的表面,影响轴的性能并导致维修失败。

同样,大的线能量输入,仍不能避免马氏体的形成,但会增加过热度和奥氏体的稳定性,在淬火区形成粗大的马氏体组织,增加脆化的趋势,发生脆性破坏。

那么,如何确保没有多余的线能量并减慢焊接后热影响区的冷却呢?焊接的唯一方法是使用合理的预热并严格控制焊接路径的层间温度,即,使用较深的线和较窄的路径进行焊接,可以获得较小的线能量。焊接材料的选择还应考虑具有高抗裂性,低S,P和含量的材料。

iii。焊接方法的选择

避免上述问题并满足轴性能的最佳焊接方法是Co2气体保护焊接。实施中使用了短路过渡,窄焊道和快速焊接。这有助于减少在热影响区中的高温停留时间,降低奥氏体在该区中的过热脆化程度,并改善其组织的稳定性。

同时,通过合理的焊接前预热,严格控制夹层温度,后热和缓冷措施等,以提高淬火区的组织性能,提高耐冷裂性。在上述情况下,采用小线能量焊接也有利于减小软化面积,减少轴的局部软化以满足使用要求。

IV。 GMAW堆焊修复工艺

1.制作一个支架,使轴可以在其上自由滚动。清洁轴上的磨损部件,清除灰尘,并露出金属。

2,体积大,散热快,用乙炔火焰直接加热慢速加热,利用轴的中心孔,通过蒸汽,将轴整体加热至100度以上,然后进行HO-20焊接扭矩将均匀加热至200 – 250度以开始焊接。

3,CO2气体保护焊,焊丝号为H08Mn2SiA,直径为0.8MM,焊接电流为100A,电弧电压为18-21V,采用短路过渡,首先在爬升位置均匀旋转大轴以点燃电弧焊,使焊接路径呈螺旋状前进,以达到一周的焊接路径热量均匀性,防止轴变形和弯曲。

4,每层螺旋焊45圈,两层焊。轴与层之间的表面温度控制为每圈200摄氏度,并在焊接后保持2小时。用这种方法将两个轴一一焊接。

五,结论

两根轴均已焊接并正常运行,并且通过gmaw堆焊修复未发现质量问题。对于大型40Cr钢轴,可行的是使用较小的线能量和合理的辅助工艺,以避免在热影响区产生大量的马氏体,从而导致轴变脆并减少软化。区域以确保轴的强度不会受到影响。