主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝的製作方法
2023-05-05 19:51:51
主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝，旨在確立一種用於主泵電機關鍵部件軸和飛輪堆焊的新焊接工藝方法，通過採用更為先進的鎢極氬弧熱絲焊的焊接工藝，焊絲在填入熔池前進行預熱，顯著提高了熔敷效率和焊接速度，並且熱絲焊對熔池有較好的攪拌作用，比傳統的氬弧焊更適合焊接鎳基合金等粘稠、表面張力大的有色金屬，從而得到高效、優質的鎳基堆焊焊縫。該成果在工程上具有很高的應用價值，並具有深遠的社會意義。
【專利說明】主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝
[0001]【技術領域】:本發明涉及一種主泵電機軸和飛輪鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝。
[0002]【背景技術】:主泵電機的完整性對一迴路的安全運行有著重要的影響，其中軸和飛輪堆焊技術成為主泵電機製造環節中的一道技術難題。採用的焊接方法是鎢極氬弧焊，鎢極氬弧焊是一種非熔化極惰性氣體保護焊，利用槍嘴噴射出的氬氣形成保護層將電弧與空氣進行隔離，防止空氣中的氧和氮對鎢極、熔池及熱影響區金屬造成有害作用，從而獲得優質焊縫，根據送絲方式分為冷絲和熱絲焊等，軸和飛輪的堆焊原採用的焊接方法為冷絲鎢極氬弧焊，冷絲氬弧焊雖然具有焊接過程穩定，焊縫成形美觀等優點，但是熔敷效率低，焊接速度慢，由於鎢極對電流的承載能力有限，無法通過加大電流進一步提高送絲速度和熔敷效率，因此冷絲氬弧焊用於堆焊，焊接效率低；同時因為冷絲氬弧焊較小的焊接電流，造成熔池冷卻速度過快，由於堆焊的鎳基合金材料時熔池金屬較粘稠、張力大，氣體和雜質溢出的較慢，進而很容易產生缺陷，焊接質量不穩定，返修率較高，造成資源的浪費和生產成本的提聞。
[0003]
【發明內容】
:本發明的目的是提供一種主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝，改善原油冷絲氬弧焊堆焊的熔敷效率低，焊接質量不穩定等問題。
[0004]本發明的技術方案為:一種主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝，(I)焊接規範:
[0005]焊接電流325?370A，焊接電壓11?15V，焊接速度120?250mm/min，焊接保護氣99.999%Ar，氣體流量18.8L/min，極性:直流正接；
[0006]交流熱絲電源，焊絲電流50?60A，焊絲電壓3?6V，焊絲保護氣體99.999%Ar，氣體流量4.7?7.lL/min,送絲速度:3?4m/min ；
[0007]最小預熱溫度205°C，大層間溫度255°C，焊後熱處理704?746°C，保溫3小時，焊接位置平焊；
[0008](2)焊材:
[0009]焊絲種類:SFA-5.14 (鎳合金填充焊絲)牌號:ERNiCr_3 (鎳鉻合金焊絲)規格:Φ 1.2mm ；
[0010](3)焊接工藝過程:
[0011]a)軸的堆焊，軸是圓棒型式，軸的兩側開有兩個U型槽，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，將軸放在滾輪架上，利用滾輪旋轉，帶動軸的滾動，實現自動焊接；飛輪輪轂堆焊，飛輪輪轂為圓盤形，在圓盤兩個平面上開設有U型的環槽，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，將飛輪放在變位機上，利用變位機的旋轉，帶動飛輪盤旋轉，實現自動焊接；
[0012]b)首先進行焊前準備工作，對堆焊部位及附近IOOmm區域進行清理，達到清潔度要求後，開始預熱，預熱最小溫度205°C，滿足要求後採用鎢極氬弧熱絲焊開始進行堆焊；
[0013]c)按上述焊接規範進行焊接，焊接時焊槍不擺動，利用滾輪架和變位機旋轉帶動工件進行轉動，實現自動焊接，焊接採用單絲，先通過熱絲電源利用電阻熱對焊絲進行預熱，達到預定溫度後，在電弧後方送入熔池，實現焊接，工件旋轉一周，即焊完一道焊縫後，停弧調整焊槍位置，在進行下一道焊縫焊接；
[0014]d)焊接順序，焊道從坡口左側開始排布，每道焊縫壓道量為1/3-1/2焊道寬度；
[0015]e)坡口焊滿後，進行無損檢測和熱處理，即完成本工藝。
[0016]在本工藝焊絲直徑為1.2mm的條件下，冷絲鎢極氬弧焊的送絲速度一般為
0.4-lm/min,熱絲鶴極気弧焊的送絲速度可以達到3-4m/min,熔敷效率和焊接速度較冷絲氬弧焊提高了兩倍以上，極大的提高了生產效率，並且熱絲焊採用在電弧後送絲的方式，對熔池有較好的攪拌作用，同時因焊絲經過預熱後，可以降低熔池的冷卻速度，使熔池內的雜質和氣體更好的溢出，減少缺陷的形成機率，更適合焊接鎳基合金等粘稠、表面張力大的有色金屬，有效的保證了產品質量。本發明的新焊接工藝方法，已在多臺產品中得到應用，焊縫表面成型良好，並且100%通過無損探傷檢查，達到了預期效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1軸結構形式示意圖
[0018]圖2堆焊坡口形式示意圖
[0019]圖3軸堆焊裝配形式示意圖。
[0020]其中:①氬弧焊焊槍②電機軸③滾輪架④送絲盤⑤龍門架
[0021]圖4飛輪結構形式示意圖。
[0022]圖5堆焊坡口形式示意圖
[0023]圖6飛輪堆焊裝配形式示意圖
[0024]其中:⑥變位機⑦氬弧焊焊槍⑧推力盤輪轂⑨操作機
【具體實施方式】
[0025]主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝，焊接電流325?370A，焊接電壓11?15V，焊接速度120?250mm/min，焊接保護氣99.999%Ar，氣體流量18.8L/min，極性:
直流正接；
[0026]交流熱絲電源，焊絲電流50?60A，焊絲電壓3?6V，焊絲保護氣體99.999%Ar，氣體流量4.7?7.lL/min,送絲速度:3?4m/min ；
[0027]最小預熱溫度205°C，大層間溫度255°C，焊後熱處理704?746°C，保溫3小時，焊接位置平焊；
[0028](2)焊材:
[0029]焊絲種類:SFA-5.14 (鎳合金填充焊絲)牌號:ERNiCr_3 (鎳鉻合金焊絲)規格:Φ 1.2mm ；
[0030](3)焊接工藝過程:
[0031]a)軸的堆焊，軸是圓棒型式，軸的兩側開有兩個U型槽，如圖1，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，如圖2，將軸放在滾輪架上，利用滾輪旋轉，帶動軸的滾動，實現自動焊接，如圖3。
[0032]飛輪輪轂堆焊，飛輪輪轂為圓盤形，在圓盤兩個平面上開設有U型的環槽，如圖4，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，如圖5，將飛輪放在變位機上，利用變位機的旋轉，帶動飛輪盤旋轉，實現自動焊接，如圖6。[0033]b)首先進行焊前準備工作，對堆焊部位及附近IOOmm區域進行清理，達到清潔度要求後，開始預熱，預熱最小溫度205°C，滿足要求後採用鎢極氬弧熱絲焊開始進行堆焊；
[0034]c)焊接規範:焊接電流325?370A，焊接電壓11?15V，焊接速度120?250mm/min,焊接保護氣99.999%Ar,氣體流量18.8L/min,極性:直流正接；交流熱絲電源，焊絲電流50?60A，焊絲電壓3?6V，焊絲保護氣體99.999%Ar，氣體流量4.7?7.lL/min，送絲速度:3?4m/min ;最小預熱溫度205°C，大層間溫度255°C，焊後熱處理704?746°C，保溫3小時，焊接位置平焊；
[0035]按上述焊接規範進行焊接，焊接時焊槍不擺動，利用滾輪架和變位機旋轉帶動工件進行轉動，實現自動焊接，焊接採用單絲，先通過熱絲電源利用電阻熱對焊絲進行預熱，達到預定溫度後，在電弧後方送入熔池，實現焊接。工件旋轉一周，即焊完一道焊縫後，停弧調整焊槍位置，在進行下一道焊縫焊接；
[0036]d)焊接順序，焊道從坡口左側開始排布，每道焊縫壓道量為1/3-1/2焊道寬度，如圖5
[0037]e)坡口焊滿後，進行無損檢測和熱處理，即完成本工藝。
【權利要求】
1.一種主泵電機軸和飛輪的鎢極氬弧熱絲焊堆焊工藝，其特是: (1)焊接規範: 焊接電流325?370A，焊接電壓11?15V，焊接速度120?250mm/min，焊接保護氣.99.999%Ar，氣體流量18.8L/min，極性:直流正接； 交流熱絲電源，焊絲電流50?60A，焊絲電壓3?6V，焊絲保護氣體99.999%Ar，氣體流量4.7?7.lL/min,送絲速度:3?4m/min ；
最小預熱溫度205°C，大層間溫度255°C，焊後熱處理704?746°C，保溫3小時，焊接位置平焊； (2)焊材: 焊絲種類:SFA-5.14 (鎳合金填充焊絲)牌號:ERNiCr-3(鎳鉻合金焊絲)規格:Φ1.2mm ； (3)焊接工藝過程: a)軸的堆焊，軸是圓棒型式，軸的兩側開有兩個U型槽，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，將軸放在滾輪架上，利用滾輪旋轉，帶動軸的滾動，實現自動焊接；飛輪輪轂堆焊，飛輪輪轂為圓盤形，在圓盤兩個平面上開設有U型的環槽，採用鎢極氬弧熱絲焊的方法在U型槽內堆焊鎳鉻合金，將飛輪放在變位機上，利用變位機的旋轉，帶動飛輪盤旋轉，實現自動焊接； b)首先進行焊前準備工作，對堆焊部位及附近IOOmm區域進行清理，達到清潔度要求後，開始預熱，預熱最小溫度205°C，滿足要求後採用鎢極氬弧熱絲焊開始進行堆焊； c)按上述焊接規範進行焊接，焊接時焊槍不擺動，利用滾輪架和變位機旋轉帶動工件進行轉動，實現自動焊接，焊接採用單絲，先通過熱絲電源利用電阻熱對焊絲進行預熱，達到預定溫度後，在電弧後方送入熔池，實現焊接，工件旋轉一周，即焊完一道焊縫後，停弧調整焊槍位置，在進行下一道焊縫焊接； d)焊接順序，焊道從坡口左側開始排布，每道焊縫壓道量為1/3-1/2焊道寬度； e)坡口焊滿後，進行無損檢測和熱處理，即完成本工藝。
【文檔編號】B23K9/12GK103817414SQ201410053066
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】劉大為, 李雅範, 李夢啟, 張韻曾, 宋丹, 張晨光, 劉宇 申請人:哈爾濱電氣動力裝備有限公司