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磨煤机大齿轮裂纹断齿焊接修复方案1 主要技术参数型号：BBD3854出力：37 t/h转速： 16.7 r/min推荐装球量：60 t大齿轮模数：23大齿轮材质：ZG35CrMo2 材质及焊接性能分析2.1 材质与力学性能大齿轮的材质是ZG35CrMo钢，是Cr-Mo系列的中碳调质钢，钢中的Cr、Mo使热强度获得显著的提高，广泛用于轴承、齿圈、齿轮等。
材料的化学成分以及力学性能分别见表1和表2：2.2 焊接性能由于ZG35CrMo钢的碳当量大于0.4％，焊接时淬硬的倾向很大，同时焊件厚度大，具有较大的刚性，焊后的冷却速度很快，因此焊接时极易在近缝区产生低塑性的淬硬组织，如不能及时采取措施使扩散氢逸出，在高应力和含氢量大的条件下很容易产生冷裂纹。
因此，这种钢的焊接性差，必须采用严格的焊接工艺措施及较高的预热温度和焊后热处理。
2.3 焊接材料选用焊接修复大齿轮一般会选用塑性较好的INC0NEL合金或其它镍基焊条与低合金焊条配合使用，镍基焊材的焊接性较好，不易产生裂纹，但由于本次我厂大齿轮的修复工作量较大，为了简化施工步骤采用了同种钢焊接，只要焊接工艺掌握得好，长期运行效果也会相当不错，所以决定全部采用低合金钢焊条焊接。
经过对化学成分和力学性能进行分析，考虑到大齿轮运转时需承受较大强度的载荷，选用J606焊条进行焊接。
J606是低氢钾型药皮的低合金高强钢焊条，焊接工艺性能优良，交流电弧稳定性好，能进行全位置焊接，电弧稳定燃烧、飞溅少、脱渣性好。
熔敷金属具有良好的塑性、韧性及抗裂性能。
熔敷金属化学成分和力学性能分别见表3和表4：表4 熔敷金属力学性能3 焊接工艺3.1 焊前准备3.1.1对裂纹部位及其周围进行着色探伤，以确定裂纹的位置和走向。
3.1.2采用高速切割机将有裂纹部分的齿条切除。
3.1.3用砂轮磨光机打磨出适合焊接的坡口，尤其要对齿轮断裂部分清理干净并打磨掉尖角和断面缺陷，在焊接接合面不能存在裂纹，经渗透探伤检查无裂纹及其它影响结合强度的缺陷后才能施焊。
摩托车变速齿轮的电焊修复摩托车修理过程中，经常会遇到变速齿轮齿牙折断的现象。
由于一些进口摩托车的配件奇缺，因而给修理工作带来了很大的困难。
摩托车变速齿***多采用合金结构钢制造，并经过一定的热处理，具有较高的硬度和较高的几何精度。
若在焊前或焊后进行热处理，则必然会使齿轮产生相当大的热变形，并且原有的齿面粗糙度和尺寸精度也会因高温氧化而遭到破坏。
经过多年的实践，摸索出一套比较好的焊接方法，焊后不需要进行热处理，焊缝硬度可达HRC60 左右，并且有较高的焊缝强度，同时可将零件的变形量控制到最小。
现将修复方法介绍如下，供同行参考。
（1 ）清洗整个齿轮，需要焊接的部位最好用丙酮清洗，并用软轴砂轮打磨断裂后的齿根，使齿根露出新的光泽。
这样做的目的在于彻底清除油污，以便焊接。
（2 ）将齿轮放在电炉中预热至60 ～80℃。
（3 ）将预热好的齿轮夹在台虎钳上，并使堆焊面尽量水平。
（4 ）采用直流反极性焊接，电流约50 ～60A ，选用直径为 2.5mm 的“结507 型”焊条。
为减少氢的来源，焊前应将焊条放在150 ～200℃的电炉内烘焙半小时以上。
（5 ）焊接时，焊条应直线移动，电弧应尽量压低，焊速应尽量快。
为了防止气孔的产生，不要用划圆圈或不停弧往复运条的方法进行堆焊，以免熔池温度过高，加剧氧化反应。
堆高一层后，必须等焊缝冷至60 ～80℃，并清除焊渣之后再焊第二层。
直至焊够尺寸，并有1 ～2mm 的加工余量为止。
（6 ）每次熄弧后，立刻用小锤轻快地敲击焊缝，直至焊缝变黑。
这样做的目的在于消除焊缝收缩应力和气孔，使焊缝金属组织细密。
（7 ）焊接完毕后，待齿轮还有60 ～80℃的温度时，往焊缝上浇一遍冷水，然后立即放入50 ～60℃的电炉内，并关闭电炉，让其缓慢冷却。
（8 ）待零件冷却至室温后，用风动砂轮将焊缝上平面磨平，查看堆焊部位有无气孔、裂纹以及未熄透之处，若有，则应重新补焊。
（9 ）按齿轮样板，用不同形状的风动砂轮进行磨削（不同形状的砂轮，可用砂轮修正刀修正）。
智慧复合堆焊修复法工艺简介
智慧复合堆焊修复法工艺，是采用3+3（三种焊条+三个焊接层）的焊接工艺对耐磨件进行堆焊修复，使耐磨工件恢复其原有的使用功能的焊接工艺，即三种不同的焊条分别焊接，形成三个相辅相成的焊接层（基底层、过渡层和耐磨层）。
该修复法可用于电铲斗齿齿尖、采掘设备截齿、破碎机齿尖及运输机等设备部件的堆焊修复，能够提高设备的使用寿命。
下面是各焊接层的详细焊接工艺及参数（以破碎机齿尖的堆焊修复为例）：
第一层基底层的焊接工艺：采用直流反接法，使用焊条为φ3.2mm - THA507，焊前经150℃烘干1小时，焊接电流为85～ 90A（根据焊接位置的不同具体调节），采用画圈式焊法，焊接层厚度在5～7mm，层间温度控制在150度左右，层间注意清渣。
第二层过渡层的焊接工艺：采用直流反接法，使用焊条为φ4.0mm- E5015，焊前经250℃烘干2小时，焊接电流为130～150A（根据焊接位置的不同具体调节），采用画圈式焊法，焊接层厚度根据破碎机齿尖的磨损程度来定，该层焊接厚度下不保底上不封顶没有严格要求，但必须焊到齿尖的标准高度，层间温度也不必太苛求，该焊条的温度敏感性比较稳定，层间必须严格清渣。
第三层耐磨层的焊接工艺：该层是整个焊接工艺中的最后一层，同样采用直流反接法，使用德国VAUTID -100P-φ4.0mm焊条，该焊条的主要工艺特点为焊接线能量小，焊接硬度极高的高锰、高铬焊条。
焊条焊接前经250℃烘干1小时，焊接电流为110～120A（根据焊接位置的不同具体调节），严格控制层间温度越高越好，焊接层厚度在6～7mm，层间无需清渣，焊后立即进行水淬处理，细化晶粒，加强其强度和硬度，主要是加强硬度，使之更耐磨。
手工电弧焊修复推土机减速齿轮的堆焊工艺堆焊是在工件的表面或边缘熔敷一层耐磨、耐热、耐腐蚀等性能金属层的焊接工艺。
通过堆焊可以修复旧的金属零件，从而达到延长零件使用寿命、降低成本的目的。
本文以手工电弧焊堆焊推土机减速器齿轮为例，阐述该种修复工艺。
推土机减速器齿轮的材质大多是20CrNi3或18CrMnTi锻钢，热处理后齿轮的硬度为50~54HRC。
根据技术要求，采用焊条电弧堆焊修复齿轮工艺如下：1.堆焊前准备（1）清洗并处理齿面焊前清洗齿面，并用角向砂轮打磨齿面，使齿面露出金属光泽，同时检查齿面，不得有裂纹。
（2）准备焊条选用E5016或E5017焊条堆焊底层，选用A102不锈钢焊条堆焊表层。
焊条使用前应按规定进行烘干，碱性低氢结构钢焊条应在350~400℃烘干1~2h。
烘干的焊条放在100~150℃保温箱内，随取随用。
（3）选择焊机选用直流弧焊机，并正确选择极性，使用碱性焊条应采用直流反接法。
焊前应对焊机进行试焊，以确认其引弧性能和电弧稳定性是否良好，工艺参数是否便于调节。
2.焊修齿轮工艺流程（1）选择合适的工艺参数选择适当的焊接电源以及正确极性。
如果整个齿轮从根部折断，则先采用E5016焊条堆焊至齿高的1/3，然后用A102焊条堆焊其余2/3。
选用直径4mm 焊条短弧焊接，并采用多层多道焊接，焊接电流可根据经验公式Ⅰ=（35~55）d （焊条直径）来选择。
在平焊位置时，可选择较大的焊接电流；横、立、仰焊位置焊接时，焊接电流比平焊小10~20%。
采用碱性焊条的电流比酸性焊条小10%左右，采用不锈钢焊条的电流比碳钢焊条的电流小20%左右。
（2）预热预热可以降低冷却速度，改善应力状况，是控制热裂纹和冷裂纹的重要措施。
堆焊前，将工件断齿处用氧、乙炔火焰焊具预热到200℃，则可有效降低焊接裂纹的产生。
（3）堆焊首先用E5016焊条从齿根开始沿齿宽方向进行堆焊。
堆焊应分段实施，每道焊肉应重叠1/2左右，每段一次焊完，段与段之间采用对称施焊，直至堆焊成形且略有余量为止。
第37卷2019年第1期（总第199期）设备检修•设备检修•堆焊修复剪板机铸铁大齿轮王秀君'张文双「徐健'沈明，（1.抚顺特钢股份有限公司2.东北大学抚顺113001）【摘要】为解决铸铁齿轮修复难题，采用謀基焊条，小电流、间断、跳焊、浅熔深堆焊10mm过渡层，用结构钢焊条J506堆焊出完整的齿牙，利用角磨人工修磨齿牙，用砂纸打磨齿面，修磨出满足铸铁齿轮要求的尺寸和表面粗糙度，解决了齿轮修复问题。
【关键词】灰o铐铁镣基金属剪板机丸齿轮堆焊Repair of Gray Cast Iron Gear by Build-up WeldingWANG Xiu-jun1,ZHANG Wen-shuang1,XU Jian1,SHEN Yue2（l.Fushun Special Steel Co.,Ltd.; 2.Northeastern University,Fushun113001）[Abstract]In order to solve the trouble in the cast iron gear repairing,some methods are used, such as adopting nickel-based electrode,small current,interval and skip welding,10mm transition layer by swallow melting and deep build-up welding.The complete tooth is welded by using structure steel electrode J506,and tooth is manually grinded by means of angle grinder.The tooth surface is grinded by sand paper.As a result,the dimension and surface roughness requirements of the cast iron gear are met.[Key words]Gray cast iron,nickel-based metal,plate shear,gear,build-up welding1引言抚顺特钢物资供应处剪板机用于镰板、钻板、铝板等的剪切工作.生产时大齿轮突然岀现3个轮齿断裂，导致停机影响了为下道工序提供原材料。
球磨机大齿轮修复案例今天给大家讲个球磨机大齿轮修复的事儿。
这球磨机啊，就像个大怪兽，大齿轮就是它的重要部件，要是这大齿轮出了毛病，那这“大怪兽”可就没法好好干活了。
我们有个客户，他家的球磨机大齿轮出了大问题。
这齿轮磨损得那叫一个惨不忍睹，齿面坑坑洼洼的，就像月球表面似的。
这可把客户急坏了，球磨机停了工，就像家里断了粮一样。
我们的维修师傅接到任务后，就像超级英雄赶赴战场一样，风风火火地到了现场。
师傅们先仔细地检查了这个大齿轮的“伤势”。
他们拿着各种工具，这儿量量，那儿看看，就像医生给病人做检查一样认真。
发现问题后，第一步就是要把齿轮表面的那些脏东西、锈迹啥的都清理干净。
这就好比给病人清创一样，得把伤口周围弄干净了才好治疗。
师傅们用专门的清洗剂，还有刷子、砂纸等工具，费了好大的劲儿才把齿轮表面弄得干干净净的。
接下来就是修复齿面了。
这可不容易啊，因为齿面的磨损程度不一样，有的地方磨损得深，有的地方浅。
师傅们就采用了补焊的方法。
不过这补焊可不像我们平时缝补衣服那么简单。
师傅们得根据齿面的形状和磨损情况，小心翼翼地进行焊接。
每一道焊缝都像是在做一件艺术品，要保证焊缝均匀、平整。
而且在焊接过程中，还要注意控制温度，不然这齿轮就可能因为热变形而报废了。
就像烤蛋糕一样，温度控制不好，蛋糕就烤糊了。
补焊完了之后，齿轮的齿面虽然补上了，但是可粗糙了，就像刚铺好的水泥路还没压平一样。
这时候就需要进行打磨了。
师傅们用各种型号的砂轮，一点一点地打磨齿面。
这打磨也是个技术活，要把齿面打磨得光滑平整，同时还要保证齿形的精度。
师傅们就像雕刻大师一样，慢慢地把这个大齿轮的齿面雕琢得像新的一样。
在整个修复过程中，师傅们还不断地进行测量和检查。
就像在走钢丝一样，每一步都得小心翼翼，确保修复的尺寸和精度都符合要求。
经过师傅们的一番努力，这个大齿轮终于“重获新生”了。
当球磨机重新启动，大齿轮又开始欢快地转动的时候，就像一个大病初愈的人又重新充满活力地奔跑起来一样。
齿轮类零件堆焊修复实例
齿轮类传动零件如齿轮、链轮、齿圈、齿条等是各类设备中常用的零件，其损坏的主要形式是齿面磨损和断齿。
磨损或断齿后可用手工电弧堆焊的方法进行修复，这不仅能及时地保证设备正常运行，而且可节约大量备件费，具有显著的经济效益。
本文介绍部分齿轮类传动零件堆焊修复成功的实例，供同行参考。
一、齿轮轴断齿的堆焊修复
某厂中板轧机减速机的重型人字齿轮轴材料为50SiMnMoB钢，模数m=30mm，齿数z=24，齿宽b＝300mm，外圆最大直径为φ914mm，总长为，单重。
该齿轮轴的平均使用寿命为1～年，其损坏形式是磨损、剥伤、断齿等。
当前国内只有少数厂家能生产制造。
该厂曾采用堆焊方法修复了一个断齿多处，最大折断尺寸为200mm×40mm×45mm的报废齿轮轴，具体的修复过程如下：
(1) 用手持砂轮将断齿处底面修磨好，不允许有任何裂纹存在。
焊前加热工件，用远红外线辐射电热器24片均匀装于所有齿顶面上，并用石棉布包裹好。
加热约6h，工件温度控制在300℃左右。
(2) 选用φ4mm的E308-16(A102)焊条和φ4mm的E8515-G(J857)焊条交替堆焊，焊前焊条应仔细烘干。
(3) 先用E308-16焊条打底焊，厚约4mm，再用E8515-G焊条堆焊16～20mm厚，接着用E308-16焊条堆焊厚约3mm的缓冲层，最后用E8515-G焊条将齿部堆焊完。
堆焊过程中要使工件始终处于加热状态，并放于避风处，层间温度保持在300℃左右，每焊一层，要(趁热)用手锤用力击打各堆焊处30余次。
整个堆焊过程要连续进行，一次完成。
(4) 堆焊后要保温4h，再缓冷。
(5) 为了得到较好的齿形精度，应利用砂轮仔细进行人工打磨。
对堆焊修复的齿轮轴进行了超声波探伤和硬度检验，均符合质量要求。
二、内齿圈的堆焊修复
50t履带吊车的行走部分与上部平台的连接采用回转支承，其内齿圈外径φ1400mm，厚135mm。
在制齿时，由于机床的误动作，将其中一个齿的齿厚铣去了一半，需要进行堆焊修复。
内齿圈的材料为5CrMnMo 钢，焊接性较差。
内齿圈是经过调质处理的，而缺陷齿堆焊后不允许再进行相应的热处理，因此需要选择硬度与其相当的焊条和采用使热影响区不出现裂纹的堆焊工艺。
具体堆焊过程如下：
(1) 仔细清除工件上的油渍、污物等。
用氧乙炔焰将待堆焊齿及其周围预热到300℃左右。
堆焊应在车间内进行，且四周要安置挡风板。
(2) 选用φ的E8015-G(J807)焊条堆焊，焊条经400℃、1h的烘焙。
施焊时直流反接。
(3) 将齿圈立放在支架上，使待堆焊齿面处在立焊位置。
由齿根部开始，采用多道多层向上堆焊，每道焊缝的焊接方向相反。
待堆焊至要求厚度后，转动齿圈，使齿的端面处于立焊位置，堆焊齿的端面和两侧面，直至全部焊完。
每焊一道焊缝后，应仔细清理熔渣。
堆焊过程中，层间温度保持在180～220℃。
(4) 堆焊后立即用氧乙炔焰将堆焊处加热至300℃左右，然后用石棉布盖严，缓冷至室温。
(5) 用手持砂轮磨平堆焊齿的两侧面，再在插床上加工出齿形。
对加工后的堆焊部位进行磁力探伤和硬度检验，均符合齿圈的质量要求。
三、链轮断齿的堆焊修复
在一台起重机进行大修时，发现其行走传动机构中的链轮有两个齿从根部断掉，见图1。
由于没有铣齿刀具无法重新制造，决定用堆焊方法修复。
图1 链轮断齿示意图
链轮材料的化学成分为%C、%Mn、%Si、%Cr、%Cu。
齿面硬度大于50HRC。
堆焊时先用普通低合金钢焊条堆成齿形，再用耐磨堆焊焊条进行齿形表面的堆焊。
堆焊工艺如下：
(1) 焊前按齿形做一个能测量两个齿的样板，便于经常检查齿形。
将链轮的断齿部分朝上平放，用钢丝刷刷净待焊表面和附近的铁锈，并将油污清理干净。
用氧乙炔焰缓慢加热堆焊部位，预热温度约200℃，以防止堆焊时产生裂纹。
堆焊应在室内无风处进行。
（2）选用φ4mm的E6016-D1(J606)焊条堆焊齿部，焊前焊条在400℃烘干2h；选用φ5mm的EDPCrMo-A4-03(D212)焊条堆焊表面层，施焊前焊条在150℃烘干1h。
堆焊使用交流电焊机。
（3）首先用E6016-D1焊条在断齿面上堆焊。
先焊中间，再焊四周，这样中间的焊接热量对原齿的表面淬火层起到一个退火作用，从而减小产生裂纹的倾向。
采用短弧焊，焊完一层后清渣，并控制层间温度
在150～200℃之间。
堆焊层表面应尽量平滑，弧坑要填满，以防止产生弧坑微裂纹。
齿部堆高时，应按齿形预留2～3mm厚的堆焊量，以便堆焊耐磨层。
（4）接着用EDPCrMo-A4-03焊条堆焊齿形表面，连续堆焊完成。
焊后的齿表面要防止凹凸不平，以减少修磨齿形的工作量。
（5）焊后立即用石棉布盖住堆焊部位，使其缓慢冷却。
（6）用手持砂轮对堆焊的齿部仔细进行磨削修整，用样板检查合格后，链轮即可使用。
堆焊修复的链轮，经装机试用证明使用效果良好，使用中堆焊处未出现断裂、裂纹等缺陷，已正常使用了两年多。
四、大型铸铁齿轮断齿的堆焊修复
某厂的大型铸铁齿轮轮齿根部断裂，齿轮材料为HT200。
采用开槽堆齿法修复断齿，获得成功。
这种方法勿需拆装齿轮，具有工艺简单、操作方便、焊缝质量高等优点。
具体做法是：
（1）断齿表面用汽油清洗，并用钢丝刷刷干净。
开U型槽，槽深8～15mm，宽 5～10mm，见图2。
开槽数根据齿根厚度而定。
用氧乙炔焰预热断齿面，当槽边角出现暗红色时即停止加热，进行堆焊。
（2）预热后先用EZNiFe-1焊条将槽填满，再在整个断齿面上堆焊一层过渡层，最后用E4303（J422）焊条按齿形进行堆焊。
采用交流、直流电焊机均可。
必要时焊条按规定烘干。
图 2 断齿面开U型槽
（3）堆焊成形的轮齿，用锉刀打磨出齿形后，即可投入运行。
用开槽堆齿法修复的齿轮，使用1年多仍然完好，未出现轮齿变形和裂纹，并且堆焊的耐磨性比原齿好。
五、龙门刨床工作台齿条的焊补
某厂B2152型龙门刨床工作台齿条中部打坏8个齿，齿条材料为Ht200。
为保证齿条公差要求和焊后变形小，采用冷焊法焊补。
（1）焊前用汽油和砂布将齿条上的油污擦净。
用扁铲修整损坏的齿，使堆焊处呈圆滑过渡。
（2）选用φ的EZNiFe-1(Z408)焊条进行焊补，焊条在使用前200℃、2h, 的烘干处理。
（3）堆焊时直流反接。
工件不预热。
采用直线运条法，每焊一道要进行清渣和锤击，层间温度必须保持在100℃以下。
焊齿要留出加工余量。
（4）焊后检查，齿条基本未变形，仍在原齿条公差范围内。
加工后未发现夹渣、气孔、裂纹等缺陷，经使用证明效果很好，完全达到了设备技术要求。
