1 引言 從英國進(jìn)口的一臺(tái)1150hP同步電動(dòng)機(jī),因運(yùn)行故障需更換轉(zhuǎn)軸,選用φ220 ×φ2490mm的40Cr鋼,切削加工前整材進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,后在半精車時(shí)不慎將兩軸承肩距離( 1620mm)車短了5mm,見圖1,為避免重大損失,對(duì)該軸進(jìn)行了焊補(bǔ)修理,由于轉(zhuǎn)軸已處于半精車階段,待磨面直徑僅留有0.3mm～0.5mm的磨削余量,非磨面都已達(dá)到圖紙尺寸要求,使工件在焊補(bǔ)后不能再采用入爐焊后熱處理工藝,但這樣就無法保證質(zhì)量,在對(duì)該轉(zhuǎn)軸采取以下焊補(bǔ)方法后,保證了其質(zhì)量及使用要求。
圖1 1 150hP同步電機(jī)轉(zhuǎn)軸
2 焊前準(zhǔn)備 (1)焊前轉(zhuǎn)軸表面應(yīng)仔細(xì)清理,嚴(yán)格清除一切會(huì)產(chǎn)生氫氣的油類等雜質(zhì)。 (2)選用J857 焊條,φ3. 2mm。焊前將焊條在爐中250～300℃烘干2h,隨用隨取,消除焊條中的水分�！ �(3)在直流電焊機(jī)上采用反接法。3 焊補(bǔ)工藝 (1)將整個(gè)轉(zhuǎn)軸放進(jìn)烘爐預(yù)熱到300℃后取出�！ �(2)將轉(zhuǎn)軸吊到滾輪支架上,滾輪應(yīng)支承于軸上φ135及φ140兩外圓處,裝上扳轉(zhuǎn)卡箍。 (3)采用對(duì)稱交錯(cuò)焊補(bǔ),每圈分8段,每層接頭收尾均應(yīng)錯(cuò)開, 填滿弧坑, 電流值取90A～100A,慢焊速,以防止轉(zhuǎn)軸過熱,減小熔深和熱影響區(qū)。采用連續(xù)施焊,焊縫寬度應(yīng)大于6mm,高出轉(zhuǎn)軸表面2mm,第1層和第2層的焊接次序見圖2所示,第3層次序與第1層相同,第4層與第2層相同,其余類推。
圖2 焊接次序
(4)焊畢立即用兩把氣割炬加熱焊補(bǔ)位置兩側(cè)100mm～120mm以內(nèi)區(qū)域,同時(shí)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸,使加熱均勻,避免變形�！ �(5) 用半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)檢測, 當(dāng)溫度達(dá)到550～600℃時(shí),再保溫1h , 然后將轉(zhuǎn)軸吊入300℃烘爐內(nèi), 隨爐冷卻至常溫。其目的是消除焊接應(yīng)力, 降低擴(kuò)散氫的含量, 改善熱影響區(qū)金相組織。 焊補(bǔ)后進(jìn)行硬度測試,焊補(bǔ)區(qū)φ115mm外圓處硬度HB248;φ130mm 外圓處硬度HB254。電機(jī)轉(zhuǎn)軸經(jīng)焊補(bǔ)、精加工后裝上同步電機(jī),到目前為止已運(yùn)行5年多,運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
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