堆焊修复法(共3页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上姓名：李华阳 学号： 班级：11级农机教育1班堆焊修复法焊接修复法修复零件是借助于电弧或气体火焰产生的热量，将集体金属及焊丝金属熔化和熔合，使焊丝金属填补在零件上，以填补零件的磨损和恢复零件的完整。焊接根据使用的热源不同分为气焊和电焊。电焊根据熔剂层的不同又可分为手工电弧焊和振动堆焊。 1、振动堆焊修复法。振动堆焊是焊丝以一定的频率和振幅振动的脉冲电弧焊，是机械零件修复方法中广泛应用的一种自动堆焊方法。其实质是在焊丝送进的同时，按一定频率振动，造成焊丝与工件周围地起弧和断弧，电弧使焊丝在较低电压（12V20V）下熔化，并稳定均匀地堆焊到工件表面。起主要特点是堆焊层厚，结合强度高，工件受热小，常用于修复一些轴类零件。堆焊的过程。可分为三个阶段：短路期、电弧期和空程期。(1)、短路期：焊丝前进，尖端与工作部门接触，正负极短路，电流由零急剧上升到最大值，而电压几乎为零。此时，电流使焊丝加热熔化并使焊丝尖端与零件表面焊接，此阶段产生的热量的10%20%。（2）、电弧期：焊丝振动离开零件表面时，离焊丝尖端一定处的截面开始缩小，焊丝截面缩小导致电流密度增大，从而加剧焊丝脱离零件，焊丝脱离后，在零件上留下一小块熔接金属。焊丝脱离零件瞬间，电压上升到26V32V，并产生电弧放电，在电弧放电期间，高达80%的热能使焊丝熔化在工件表面上。（3）、空程期：随着焊丝远离零件，放电结束，从电弧熄灭到焊丝与工件表面再次基础期间，此 期间不产生热量。正确选择堆焊参数，是获得稳定堆焊过程和良好堆焊质量的基本条件，其选用原则如下：A、电源和极性：振动堆焊应采用具有平硬外特性的直流电源，反极性接法，即工件接负极，焊丝接正极。若极性接错，堆焊过程将不稳定，金属飞溅大，基体金属熔化不良，气孔多，表面质量差；B、电压：电弧电压是堆焊规范中关键的一个参数。电压高低决定电弧长短和熔滴的过渡形式。它对焊缝形成、飞溅、焊接缺陷以及焊缝机械性能都用很大的影响。工作电压选择的一句是：应根据焊丝和工件材料来选择，高碳钢焊丝熔点低，工作电压可偏低；低碳钢焊丝熔点高，工作电压可偏高些。例如70钢、65钢、65Mn等高碳钢焊丝的工作电压可选用17V17V；45钢及08钢等可选用电压为17V22V。直径小于25mm的零件和铸铁，工作电压为14V16V；曲轴堆焊电压可采用16V18V。电压偏低，启动困难，堆焊过程不稳定，易产生焊不透等缺陷。电压偏高，起焊容易，但金属飞溅增大，气孔增多；C、堆焊电流：堆焊电流不是一个独立的参数，他取决于工作电压、送丝速度、焊丝直径与成分、电路中电阻等，焊丝直径为1.2mm1.6mm，送丝速度在1r/min3.5r/min范围内变动时，电流应在100A200A范围内变动，且稳定，摆差应控制在10A内，如摆动过大，表面堆焊过程将不稳定；D、电感：振动堆焊是脉冲放电过程，实现这种过程要求电源有良好的动力特性，为此在焊接回路中串接一个可调的附加电感，期数值为0.2mH0.7mH（串接附加电感的作用是：一方面调节电流增长速度，当电感大时，短路电流上升速度小，空程期长，飞溅大；当电感小时，短路电流上升快，堆焊过程不稳定，熔化不良，不同直径的焊丝对电源动特性要求不一样，细焊丝熔化快，熔滴过渡期短，要求带你溜增长速度快，故焊丝取小值，粗焊丝则相反；另一方面，节约电弧燃烧时间，控制基材熔深。加入电感，电弧燃烧时间短，熔深浅，反之熔深增加）；E、堆焊速度：堆焊速度是指工件回转的线速度，一般取0.2m/min0.6m/min。（堆焊速度过快回出现焊层太薄，甚至不连续等缺陷；堆焊速度过慢，回使焊层太厚甚至焊不透）；F、送丝速度:送丝要求稳，速度适中。送丝速度过高，飞溅大，起焊困难，堆焊金属熔化不良，焊波上出现凹坑。送丝速度过低，堆焊过程不稳，焊道不连续。（送丝速度选用时，应考虑焊丝直径和堆焊厚度，焊丝直径细，应提高焊丝速度；反之，应降低送丝速度，对于丝直径为0.81mm，送丝速度应选1.52.0m/min。实践证明，当Vs/V=24时，焊层细密，质量好，式中V为堆焊速度。）；G、堆焊螺距s：堆焊螺距取决于焊丝直径大小，它的选取可按s=（1.52.0）d的经验公式选定，式中s螺距，mm；d焊丝直径。（螺距过小，后一道焊对前一道焊道有较大的退火作用，焊层硬度降低，甚至焊不透，螺距过大，焊层不平整，内应力较大，零件疲劳强度降低较多。）；H、焊丝的振动频率与振幅：焊丝的振动频率一般为50100次/s，振幅一般可按经验公式A=（1.21.3）d选取，公式中：A焊丝振,mm；d焊丝直径，慢慢。（频率太低，飞溅大，放电次数少，基体金属熔化差。振幅不足，电弧期短，短路期长，焊丝熔化不良，堆焊连续性差；振幅过大，空程期长，金属飞溅大，堆焊过程不稳定。）；I、焊丝伸出长度L:焊丝伸出长度可根据焊丝直径按经验公式计算：L=（58）d，（焊丝伸出过长，堆焊过程不稳，飞溅严重，焊缝性能下降：伸出过短，焊嘴易结瘤堵塞焊嘴，发生粘接烧毁焊嘴；J、焊丝与工件位置：焊丝与工件位置有水平角a和接触角b（水平角a影响结合强度，一般取75°90°；接触角b影响堆焊过程稳定性，一般取40°50°。）；K、焊丝牌号和直径：焊丝牌号的确定，应根据工件技术要求，如硬度、耐磨性、切削加工性等方面的要求来决定。如要求耐磨性好、硬度高的焊层应选用幼稚高碳钢丝，如70钢、65Mn等。焊丝直径大小应根据堆焊层厚度计堆焊过程稳定性来确定，厚度为1.2mm2.0mm范围内，常用焊丝直径为1.2mm1.6mm；L、焊嘴冷却：堆焊过程为防止焊嘴过热，应用冷却液冷却，当冷却不足时，焊丝易粘在嘴上；当冷却液过多时，易冲灭电弧，一般以50100滴/min为宜，冷却液通常为5%碳酸钠水溶液。2、曲轴的振动堆焊工艺（当曲轴的轴颈磨损已超极限，不能按它最后后一级修理尺寸磨削修理时，可采用堆焊方法增补磨损表面后磨削到名义尺寸二延长曲轴寿命。）（1）、焊前准备：a、清洗：曲轴在堆焊前必须用煤油等进行清洗，然后用砂布打磨各道轴颈除去全部油污和锈迹；b、检查：用磁力探伤或其它方法检查曲轴，若有环形裂纹或擦很难过度超过20mm的纵向裂纹，应用凿子剔开或用气割枪吹掉，经电弧补焊、锉光后再进行堆焊；检查曲轴是否弯曲、扭曲，如变形超限，应矫正后再堆焊；c、磨削：曲轴轴颈表面金属在使用过程中会因疲劳而产生一些细小裂纹，同时因受到有害气体和酸类作用，使金属变质，也必须将原喷涂层磨掉后才能堆焊；d、堵油孔：油孔和油道里的油脂是造成油孔附近焊层气孔多的主要原因，因此，在堵油孔前应仔细清洗油孔和油道，然后用铜棒、碳精棒或石墨膏堵塞油孔；e、预热：曲轴或者直径大于60mm的其它工件，焊前必须预热，这样可防止跨焊道的纵向裂纹并减少焊层里的气孔，改善堆焊时焊层与基体金属的熔合，一般的预热温度为150350度。预热时应垂直吊放，一防止变形。（2）曲轴的堆焊：曲轴堆焊时应先选好合理的工艺参数，然后再进行堆焊，为了防止圆角处应力集中，在距曲柄2mm2.5mm处不应堆焊；且在堆焊靠近圆角处开始或终了两圈焊道是不浇冷却液；为了防止开始堆焊的地方有焊不透等缺陷，曲轴堆焊时最好从曲柄臂的前侧方向起焊且圆角处不焊，堆焊时先堆焊连杆轴颈，后堆焊主轴颈，且从中间想两边堆焊，可以有效的防止工件变形。（3）、焊后处理：为了减少曲轴变形和消除内应力的影响。曲轴堆焊后最好在100200的保温箱内保温一段时间，然后钻通各轴颈油孔，并检查有无缺陷，必要时进行焊接修复。3、堆焊层的性质A、硬度及耐磨性。振动堆焊层的硬度是不均匀的，这是由于后一焊滴对前一焊滴，或后一圈焊波对前一圈焊波都有回火作用。焊波峰部位回火马氏体及屈氏体，硬度为HRC4060，焊缝搭接凹处为索氏体及珠光体，硬度为HRC2040.大量振动堆焊修复的曲轴装车使用表明，这种软硬相间的组织并不影响其耐磨性，与新曲轴差不多；B、结合强度。堆焊层与基体的结合强度高达5MPa；这是由于堆焊层与基体的结合是冶金结合，比喷涂修复的结合强度高的多，使用中很少分析有脱落、掉=块现象；C、疲劳强度。由于振动堆焊层与基体金属间有很大的内应力，因此，堆焊修复后疲劳强度降低较多，一般可高达40%，因此，受大冲击负荷的柴油机曲轴、合金钢及铸铁曲轴不应采用振动堆焊。 姓名：李华阳 学号： 班级：11级农机教育1班专心-专注-专业