一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法

摘要

本发明公开了一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法，所述方法步骤为：一、对焊条进行烘干并放在保温桶中备用；二、坡口制备：在挖裂纹时就要考虑坡口的形状大小，在保证彻底清除裂纹的情况下应使坡口尺寸小，无尖角、死角，以利于焊接，坡口及坡口边缘两侧15～20mm范围内打磨出金属光泽；三、采用手工电弧焊进行焊接；四、在每一段焊接结束后及时进行锤击，以消除焊接应力；五、焊接完毕后进行打磨处理。根据现场条件，为了获得力学性能合符要求的焊缝，选择适当的焊接材料，采用冷焊法对齿轮进行修复。焊接修复后，着色探伤未发现有裂纹缺陷，硬度值符合要求，取得了很好的使用效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种球磨机，尤其涉及一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法，属于机械设备修理加工技术领域。

背景技术

球磨机大齿轮断齿在电力、化工、冶金等使用钢球磨机的行业来说都比较普遍的设备缺陷，但行业内部各企业本身却没有对断齿进行修复的技术能力，主要采用更换齿轮或委托给专门研究焊接工艺的厂家进行处理的方式解决，不论是换齿轮还是外委修复，价格都比较昂贵。比如某厂#2炉D磨煤机A修解体检修过程中就发现其大齿轮断裂一齿，其断裂长度达450mm，最大断裂深度达75mm。该磨机大齿轮选用的钢材为ZG35CrMo，这类钢导热系数小、热膨胀系数大，焊接性能较差，焊后残余应力很大，容易产生裂纹，不能很好的保证修复质量。

该磨机大齿轮选用的钢材为ZG35CrMo，其碳当量计算值位CE=0.708%。当CE＞0.4时，焊接接头的淬硬倾向很大。另外，这类钢导热系数小、热膨胀系数大，焊接性能较差，焊后残余应力很大，容易产生裂纹，且限于现场条件，无法用履带式加热器等常用机具进行焊前预热及焊后热处理工作，因此修复技术难度较高，不易保证修复质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法，根据现场条件，为了获得力学性能合符要求的焊缝，选择适当的焊接材料，采用冷焊法对齿轮进行修复。焊接修复后，着色探伤未发现有裂纹缺陷，硬度值符合要求。目前，球磨机已正常运行良好，经检查，运行良好，振动在0.05mm左右，无异音，修复的齿未出现断裂，大齿轮的修复取得成功，解决了上述存在的问题。

本发明的技术方案为：一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法，所述方法步骤为：一、对焊条进行烘干并放在保温桶中备用；二、坡口制备：在挖裂纹时就要考虑坡口的形状大小，在保证彻底清除裂纹的情况下应使坡口尺寸小，无尖角、死角，以利于焊接，坡口及坡口边缘两侧15～20mm范围内打磨出金属光泽；三、采用手工电弧焊进行焊接；四、在每一段焊接结束后及时进行锤击，以消除焊接应力；五、焊接完毕后进行打磨处理。

所述焊条型号A407，焊条规格为φ3.2。

所述焊条在保温桶中的保温温度为150度。

所述步骤三中，采用小电流弱规范分段跳焊法进行焊接。

所述焊接电流选用90～115A。

所述焊接过程中的焊条摆动宽度≤8mm。

所述步骤五中，将焊接后的齿外形轮廓表面打磨至与其它齿相一致。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，采用本发明的技术方案，根据现场条件，为了获得力学性能合符要求的焊缝，选择适当的焊接材料，采用冷焊法对齿轮进行修复。焊接修复后，着色探伤未发现有裂纹缺陷，硬度值符合要求。目前，球磨机已正常运行良好，经检查，运行良好，振动在0.05mm左右，无异音，修复的齿未出现断裂，大齿轮的修复取得成功，取得了很好的使用效果。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：一种球磨机大齿轮断齿的焊接修复方法，所述方法步骤为：一、对焊条进行烘干并放在保温桶中备用；二、坡口制备：在挖裂纹时就要考虑坡口的形状大小，在保证彻底清除裂纹的情况下应使坡口尺寸小，无尖角、死角，以利于焊接，坡口及坡口边缘两侧15～20mm范围内打磨出金属光泽；三、采用手工电弧焊进行焊接；四、在每一段焊接结束后及时进行锤击，以消除焊接应力；五、焊接完毕后进行打磨处理。

进一步的，焊条型号A407，焊条规格为φ3.2。

选择焊接材料的基本设想，应当是选用与母材成分相同的焊条。但是现在生产的焊接材料中很难找到焊接金属成分与其相同的焊条，那就选用在抗拉强度、硬度上大体与其差不多的焊条。针对ZG35CrMo的焊接特点，按照接头与母材等强度的原则，选用强度与母材相当、抗裂性相对较好的A407焊条。

随着碳当量值的增加，钢材的焊接性会变差。当CE值大于0.4%～0.6%时，冷裂纹的敏感性将增大。另外焊条涂料成分内的有机物、涂料矿物成分含有的结晶水，以及硅酸钠、硅酸钾等粘结剂内含有的化学水分，接头表面的潮气、油脂、污垢、锈斑，大气中的潮气都是焊缝中氢的来源。这些氢源在焊接过程中变成溶解氢并且在随后的冷却过程中向焊缝金属及其附近的母材扩散，使焊缝塑性下降。氢与焊接应力联合作用成为产生裂纹的主要原因。

进一步的，步骤三中，采用小电流弱规范分段跳焊法进行焊接。

针对在焊接过程容易出现的问题，采取了如下措施以保证焊接质量：一、严格按照焊条的使用说明书对焊条进行烘干，并将其放在恒温150°的保温桶内备用；二、采用小电流弱规范进行焊接；三、采用分段跳焊法；四、每一段焊接结束后及时进行锤击，以消除焊接应力。

进一步的，焊接电流选用90～115A。

进一步的，焊接过程中的焊条摆动宽度≤8mm。

步骤五中，将焊接后的齿外形轮廓表面打磨至与其它齿相一致。

坡口制备：在挖裂纹时就要考虑坡口的形状大小，在保证彻底清除裂纹的情况下应使坡口尺寸尽量小，无尖角、死角，以利于焊接，必要时用内磨机修磨。坡口及坡口边缘两侧15～20mm范围内应打磨出金属光泽，确保补焊质量。

焊接规过程中的注意事项：

1)在保证熔化良好的情况下尽量选用小电流焊接。一般选用90~115A。

2)焊条不作大的横向摆动。使用规格为φ3.2焊条时，摆动宽度≤8mm。

3)每一层应焊成中间凹两侧高，使每层冷却时有一个弹性延展面。

4)起弧和收头应错开，避免重合在一起，表面不可高于母材。

5)为降低补焊区的收缩应力，改善焊道金属组织，宜配合捶击工艺，并且该道工序应与补焊衔接紧凑，即每焊一道，随时捶击焊缝。

焊接修复后，着色探伤未发现有裂纹缺陷，硬度值符合要求。目前，球磨机已正常运行了近两个月时间，经检查，运行良好，振动在0.05mm左右，无异音，修复的齿未出现断裂，大齿轮的修复取得成功。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。