泰興減速機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家泰強(qiáng)減速機(jī)2019年8月22日訊  冶金行業(yè)大型減速機(jī)類(lèi)的備件維修一直是個(gè)難題，對(duì)于軸和齒輪來(lái)說(shuō)，堆焊修復(fù)是一種重新進(jìn)行金屬冶煉的過(guò)程，而且冶金質(zhì)量穩(wěn)定，通過(guò)修復(fù)工藝的控制和焊接材料的匹配，使修復(fù)后的齒輪內(nèi)在質(zhì)量提高，大大提高了齒輪性能，延長(zhǎng)了使用壽命。

0  引言

泰興減速機(jī)作為冶金行業(yè)通用的設(shè)備，因價(jià)值高，制造周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，對(duì)非易損件的生產(chǎn)企業(yè)的采購(gòu)控制較為嚴(yán)格，也使減速機(jī)打齒事故成為維修人員的重要課題。日照鋼鐵有限公司冷軋薄板制造部針對(duì)張力輥減速機(jī)齒輪軸斷裂，造成大齒輪打齒等（圖1與圖2），維護(hù)人員采用了斷軸配做，齒輪軸和齒輪修復(fù)技術(shù)等，有效解決了此類(lèi)難題，做到在無(wú)備件的情況下快速恢復(fù)了生產(chǎn)。

1  斷軸的修復(fù)處理

齒輪軸斷面呈現(xiàn)不規(guī)則形狀，考慮到斷面修磨后長(zhǎng)度減少，且焊接完成后的抗彎強(qiáng)度不足等，采取重新配做斷軸小端的措施（圖 3），制造工藝如下：

（1）選取材料為42CrMo 的調(diào)質(zhì)棒料，按一端按原尺寸配做（圖3中1號(hào)）。

（2）另一端加工為加長(zhǎng)軸（圖3中3號(hào)），齒輪軸端配合加工孔（圖3中4號(hào)）。

（3）兩配合面加工坡口（圖3中 2號(hào)），并進(jìn)行焊接處理。

（4）軸面機(jī)加工修磨。

2 齒輪修復(fù)技術(shù)要點(diǎn)與對(duì)策

2.1 技術(shù)準(zhǔn)備

根據(jù)齒輪參數(shù)、材料特性和使用工況，確定修復(fù)技術(shù)方案，采用合理的焊接技術(shù)進(jìn)行焊接修復(fù)，焊接過(guò)程中采用多種焊材進(jìn)行強(qiáng)化修復(fù)。

（1）打底層焊接。使用高合金焊接材料，確保強(qiáng)度與韌性兼顧的進(jìn)口焊材作為打底層焊接材料，獲得機(jī)械性能過(guò)渡良好的焊接組織。

（2）填充層焊接。填充層采用高強(qiáng)度焊材進(jìn)行焊接，獲得機(jī)械性能強(qiáng)于母材強(qiáng)度和韌性的效果，保證修復(fù)后的齒具有良好的抗沖擊性能，不發(fā)生脆性斷裂。

（3）強(qiáng)化耐磨層焊接。 為了獲得齒面的設(shè)計(jì)硬度和耐磨性等指標(biāo)，在填充層焊接完成后進(jìn)行粗打磨，預(yù)留 1 mm 的厚度進(jìn)行表面耐磨強(qiáng)化層的焊接。 使用進(jìn)口的高合金焊材進(jìn)行焊接修復(fù)，同時(shí)結(jié)合應(yīng)力消除處理和焊后的局部熱處理技術(shù)，去除焊接內(nèi)應(yīng)力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)修復(fù)局部拉應(yīng)力向壓應(yīng)力的轉(zhuǎn)變，有效防止裂紋萌生和增強(qiáng)抗沖擊性，同時(shí)獲得要求的齒面硬度指標(biāo)。

（4）精修研。根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)工況制作精修研靠模。

（5）工裝制作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況制作專(zhuān)用熱處理及其他工裝，保證對(duì)修復(fù)齒輪實(shí)現(xiàn)局部熱處理。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）清洗。對(duì)齒輪進(jìn)行清理清洗，結(jié)合無(wú)損探傷進(jìn)行齒面裂紋的檢測(cè)。

（2）綜合檢測(cè)。對(duì)齒輪進(jìn)行綜合檢測(cè)，確定齒輪的現(xiàn)狀，并確定有無(wú)除磨損外的其他缺陷，以及齒輪的形變狀態(tài)。

（3）去疲勞層。去除所焊接齒輪疲勞層，再次探傷，確保焊前無(wú)裂紋等其他缺陷。

（4）焊接工藝控制。①采取低熱量輸入焊接工藝，嚴(yán)格控制齒面溫升，防止產(chǎn)生淬硬組織，以減少焊接應(yīng)力。打底層使用直流手弧焊焊接，短弧短焊道，焊后捶擊至焊縫產(chǎn)生明顯的機(jī)械變形；填充層采用半自動(dòng)氣體保護(hù)焊，嚴(yán)格控制焊層厚度和焊道長(zhǎng)度并注意齒形控制，為下一步焊接留出均勻尺寸空間；焊接后對(duì)填充層進(jìn)行修磨，并進(jìn)行耐磨層的焊接，采用氬弧焊，用精確的收弧來(lái)控制焊層形狀和過(guò)渡區(qū)性能；②焊接過(guò)程中動(dòng)態(tài)檢測(cè)焊接應(yīng)力和齒輪變形參數(shù)，并依據(jù)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行焊接位置和焊接量的調(diào)整，從而將焊接變形控制在允許范圍之內(nèi)；③在焊接過(guò)程中實(shí)施加振動(dòng)時(shí)效，降低焊接應(yīng)力；④?chē)?yán)格控制材料復(fù)合的層量比例，保證焊縫材料膨脹系數(shù)與母體材料一致。

（5）焊后處理與尺寸精度恢復(fù)。①局部熱處理設(shè)備分別對(duì)焊接部位進(jìn)行焊縫性能調(diào)整和穩(wěn)定化處理，使焊縫耐熱疲勞性能達(dá)到最佳狀態(tài)；②焊后處理完成后，通過(guò)所制作樣板及聯(lián)齒靠模對(duì)修復(fù)部位進(jìn)行精修磨，用驅(qū)動(dòng)齒進(jìn)行模擬跑合，確保嚙合率達(dá)到 70%以上，并使用章丹或錫絲進(jìn)行盤(pán)車(chē)配研，使整體精度達(dá)到技術(shù)要求。圖 4。   

圖 4 修復(fù)情況對(duì)比

3 實(shí)際效果分析

（1）該齒輪軸和齒輪修復(fù)完成后，減速機(jī)裝配上線，運(yùn)行 4個(gè)月后檢測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)，能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)線運(yùn)行需求，保障生產(chǎn)的同時(shí)，給采購(gòu)新備件提供充足的時(shí)間。修復(fù)后的齒輪嚙合呈現(xiàn)周期性震動(dòng)，峰值 5.375 mm/s2, 頻域中存在 3 組以上齒輪嚙合頻率諧波，齒輪嚙合頻率邊頻較高，可見(jiàn)明顯的底部噪聲頻率（圖 5）。

（2）由于修復(fù)技術(shù)的靈活性，齒輪軸和齒輪損壞后可以在較短的時(shí)間內(nèi)修復(fù)后繼續(xù)使用，因此不需要定制大量的新件，既減少了維修費(fèi)用及時(shí)間，也減少了備件更換。為企業(yè)修舊利廢，節(jié)約成本，減少停機(jī)時(shí)間，提升作業(yè)率，以及提高經(jīng)濟(jì)效益等做出了貢獻(xiàn)。