自造堆焊机焊补修复轴类零件施工工艺研究【摘要】主要阐述了通过利用闲置机床，外接一台co2气保焊机，形成自制堆焊机，进行轴类焊补，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。
【关键字】闲置机床；自制堆焊机；轴类零件
前言
轴类是传递运动、扭矩或者弯矩的重要机械零件。
莱钢热线单位各种大型机械设备上都靠轴类零件在支撑运转。
而轴类磨损是轴使用过程中最为常见的设备问题。
轴类零件表面磨损达到一定程度，就会造成设备停机。
故轴类的下线堆焊修复再利用成为莱钢降本增效的重要措施。
我部一直以来都在为莱钢热线单位焊补修复各种报废轴类零件，并经机加工后达到原图纸的技术要求，通过不断的技术改进，利用废旧cw611250车床及co2汽保焊机，自主改造成功一台堆焊机，通过多次试验，摸索出了较为成熟的轴类堆焊工艺，提高了焊补效率及焊接质量，降本增效显著，并得到甲方好评，增加了莱钢内部轴类修复的市场份额。
1 工艺特点
通过多次的焊补测试，此堆焊工艺与以往沿用的手工焊补方法相比具有极高的使用推广价值，主要表现在以下几个方面：
1.1 利用自制堆焊机进行轴类焊补，极大地提高了生产效率，比传统的手工焊补效率提高一倍以上。
当焊接较长较大轴时，可采
用中心架支撑，多枪头同步焊接法，可提高工效2～3倍。
1.2 此工艺是轴向圆周焊补，与传统的手工径向焊补相比，焊后长轴弯曲变形很小，且自动焊接焊层厚度均匀，质量优良，机床加工效率提高
1.3 此堆焊工艺能节约焊材30%，节省人工费一半以上，焊工劳动强度降低95%。
2 工艺原理
利用闲置的cw611250车床作为堆焊机的机体部分，外接一台co2气保焊机作为焊接设备，通过机床轴向、径向以及汽保焊机送丝速度的相互匹配，达到正常焊补轴类表面的目地。
3 工艺流程及操作要点
3.1工艺流程。
待修复轴的拆卸→清理磨损轴表面油污→机床切屑焊补面露出母材→向堆焊机上装夹待焊轴→测量轴径尺寸→选用工艺参数表中的相应数据→调好参数进行焊接作业并适当微调→焊补完成后上机床→按图纸要求精加工焊补面→检查加工尺寸→重新装配
3.2 焊前准备
3.2.1焊接面清理
将长轴拆下来，用600～700℃氧一乙炔火焰烧去油污等污物，清除磨损面附近油污。
车床切削需焊补处，去掉磨损粘连物体、铁锈等，露出母材金属。
3.2.2磨损严重部位提前焊平处理
将轴面上窄而深的磨损部位，用磨光机修磨平整坡口，先使用气保焊人工焊补平整。
3.3堆焊工艺
堆焊时，采用直流正极性接法较为合适，因为熔化极产热量比阳极产热量大，焊丝熔化系数大约为反极性的1.6倍，金属熔敷率高，可以提高生产率。
同时工件为正极，产热量小，熔深浅，对堆焊有利。
3.3.1 基层焊接
3.3.2 过渡层焊接
中间过渡度层采用普通h08mn2sia焊丝堆焊。
为减少母材对焊缝的稀释率，再保证焊透的条件下，应尽量采用直流正接、小电流，多层多道焊，焊缝要盖满基层焊缝，且要高出基层与复层交界线约1mm，焊缝成形要平滑，不可凸起，否则需将凸起部分用磨光机打磨平整。
3.3.3 盖面层焊接
最后焊盖面层，采用h20cr3monia焊丝，由于表面层需机械加工，焊接工艺与基层焊相近，焊层加工厚度预留至少5mm，确保加工后表面材质为不锈钢，提高万向接轴的耐磨等机械性能。
3.3.4 焊接顺序
因十字万向接轴四个轴承支承面磨损缺陷较大，为保证其垂直度，补焊时应从缺陷较大的一面开始，逐步旋转成180°对角焊，焊好一端后再焊另一端，以保证四个轴承支承面的90°角不变形，
焊接过程中避免中断，尽可能一次焊完，焊接中保持焊口温度不低于预热温度。
3.3.5 焊后热处理
焊后最好是将工件放入热处理炉加热到（650±10）℃回火处理，但由于本单位设备条件限制，没有专业热处理炉，只能对焊补件进行火焰加热到650℃左右（焊补面呈显暗樱红色），在包裹石棉进行缓冷处理。
实践证明此方法可有效防止冷裂纹的产生，确保表面不锈钢焊层的机械性能。
3.3.6 焊后加工
机械加工万向接轴轴焊补面，在c630车床上按图纸技术要求加工后装备接轴。
4 工艺改进效果
以swl390六连轧十字万向接轴为例，按一套接轴可平均重复修复5次为限。
来料加工前提下制作一套全新的接轴所需费用：17000元/套
焊补修复一次万向接轴所需费用清单如下：
人工成本：60元/工日×6人×1.5工日=540元
焊补辅材及设备使用费用大约：1300元
车床加工费用：1200元
工件来回运输费：160元
故焊补修复一次万向接轴所需费用：540+1300+1200+160=3200元
本工法与制作加工新万向接轴相比可大致节约成本费用共计：（17000-3200）元×5次=69000元
5 结语
本工艺分别于2009年11月、2010年3月、2010年7月在莱钢棒材厂轧机万向接轴修复工程中多次采用，万向接轴焊补修复后，安装使用效果良好，轧机运转正常平稳，接轴平均使用寿命比可达3个月左右，能够满足连续长时间生产的要求，此工法创造的经济效益非常可观，在检修市场上占有重要地位。