鋼廠連鑄輥150/170表面耐磨層堆焊工藝
文章有耐磨焊絲發(fā)布
一、連鑄輥套的分類:
1、新制連鑄輥套的加工制作堆焊:即在新坯料表面堆焊(2Cr13)。
2、修復輥套堆焊:即在連鑄輥套表面將磨損層去掉,再進行過度層(H08Mn2Si)和表面堆焊(2Cr13)。
二、連鑄輥套耐磨層堆焊方法和焊接材料的選擇:
1、方法選擇
φ>150mm采用埋弧自動焊堆焊。
φ<150mm采用CO2氣體保護自動堆焊。
2、材料選擇:
A:堆焊層應保證滿足連鑄輥套的服役條件、性能等。
B:焊絲、焊劑具備良好的焊接工藝性能和脫渣性。
C;焊絲成分必須嚴格,不產生焊接缺陷。
D:焊絲直徑準確均勻、表面光亮無銹蝕。
三、新連鑄輥套φ150/φ170堆焊工藝:
A:堆焊前應做好下列工作:
1、對基體表面進行檢查不得有裂紋、油污等,而且加工尺寸要比成品尺寸小3—4mm
2、用丙酮將堆焊表面油污、雜質等清洗干凈。
3、焊劑、焊絲應按規(guī)定溫度烘干。焊劑烘干溫度260℃,烘干時間2小時,焊絲表面要清潔干凈。
B、堆焊操作:
1、可根據(jù)尺寸要求選擇2—3層。
2、規(guī)范: φ2.5 3層 I280—300A U26—28
φ3.2 2—3層 I310—340A U28—31
3、順序:第一層冷卻后,中間層或蓋面層,用同樣規(guī)范從收弧處返回。(注:焊層間要認真清理干凈)
4、堆焊過程要嚴格控制焊道間及收尾處連鑄輥套的溫度。保持300℃以下,如溫度過高可采用降低規(guī)范,提高焊速等工藝措施或連鑄輥芯可加裝紫銅棒進行降溫。其目的是減少金屬蒸發(fā)和成形不良帶來的焊接缺陷有效的提高焊接質量。
5、焊接過程如出現(xiàn)異常情況,不得勉強焊接,應立即停焊,待處理后重新施焊。
C、堆焊結束:
1、焊接結束后應作好記錄和在工件上作好標記。
2、冷卻時應緩慢,以防造成硬化和裂縫。
3、完全冷卻后檢查加工量尺寸和焊接缺陷,然后移交下道工序。
四、修復堆焊連鑄輥套φ150/φ170工藝:
連鑄輥套修復為減少表面疲勞層和成分不均勻的不良影響,應采用過渡焊接法,底層用H08Mn2Si焊條堆焊,焊劑用431牌號;其他層2Cr13焊條堆焊,焊劑用260牌號。
A、堆焊前應做好以下工作:
1、對基體表面進行檢查,加工尺寸比成品尺寸小3—4mm,表面不得有裂縫、夾渣、氣孔等。
2、基體表面可用丙酮清理干凈。
3、焊絲、焊劑應按規(guī)定溫度烘干使用,焊劑烘干溫度為250℃,烘干時間為2小時,焊絲表面不得有銹蝕且保持清潔干凈。
B、堆焊操作:
1、第一層為過渡層,采用H08Mn2Si堆焊(冷卻加工);第二、三層為堆焊層,采用2Cr13焊絲。
2、規(guī)范: φ2.5 I280—300A U26—28V
φ3.2 I310—340A U29—31V
3、過渡層經加工檢查后,第二層從收尾處返回,焊接完畢冷卻后,表面層焊前清理干凈從收尾處返回。
4、為防止出現(xiàn)氣孔夾渣、裂縫等缺陷,應認真觀察焊道之間及后半部溫度,保持300℃以下。如溫度過高時應采取降低規(guī)范,提高焊速的措施,即采用實芯紫銅棒放在空心連鑄輥套孔內來控制連鑄輥溫升(具體操作是焊一層取出降溫后再焊一層)
5、在焊接過程有異常情況,應停止焊接,檢查原因不準強行操作焊接。
連鑄輥套埋弧自動焊工藝參數(shù)
連鑄輥套采用埋弧自動焊的工藝參數(shù)之要點包括電源極性、電弧電壓、焊接電流、送絲速度、堆焊速度、堆焊螺距、焊絲的伸出長度等、焊絲的后移量、預熱溫度。
一、電源的極性及性質:
埋弧自動焊選用直流電源要比交流電源好,可利用極性來降低熔深及稀釋率,有利于提高埋弧質量及生產率。因直流正極熔深大,負極熔深淺,故直流埋弧自動焊應采用直流反接法。
二、電弧電壓:
電弧電壓一般采用28—35V在堆焊過程要保持穩(wěn)定,這可通過埋弧焊控制系統(tǒng)中的自動調節(jié)系統(tǒng)來實現(xiàn)。
三、焊接電流:
埋弧堆焊的焊接電流值與焊絲有如下關系
I=(85—110)d
式中:I 焊接電流(A) d 焊絲直徑(mm)
焊接電流增大稀釋率、熔深和堆焊層厚度都會增大,一般采用1.5—5.0焊絲,焊接電流為160A—500A。
四、焊接速度:
堆焊速度一般為0.4—0.6m/min,堆焊軸輥類零件時,工件轉速與工件直徑的關系可按下列公式計算:
n=400—600/Πd
式中 n——工件轉速(r/min)
D——工件直徑(mm)
五、送絲速度:
埋弧堆焊時,送絲速度以調節(jié)到使堆焊時的工作電流達到預定值為宜,當焊絲直徑為1.6—4.0mm時,送絲速度為1—3m/min。
送絲速度與工件轉速之間有如下關系:
V=(4—5)πDn/1000
式中V——送絲速度(m/min)
D——工件直徑(mm)
N——工件轉速(r/min)
六、堆焊螺距:
焊絲的移動應使相鄰的焊道彼此重疊1/3左右,以保證堆焊層平整,堆焊螺距可根據(jù)焊絲直徑按下式選取。
S=(1.9—2.3)d
式中:S——堆焊螺距(mm/r)
d——焊絲直徑(mm)
七、焊絲伸出長度:
焊絲的伸出長度會影響熔深和成形。焊絲伸出太長,則電阻熱增大,焊絲的熔化速度加快,使熔深稍有減少,電弧易抖動,焊道成形差。若焊絲伸出長度過短,焊嘴離工件太近,會影響焊劑的埋弧,易燒壞焊嘴。根據(jù)經驗焊絲伸出的長度約為焊絲直徑的8倍左右。
八、焊絲的后移量:
在進行圓柱體表面堆焊時,為了不使熔池中的液態(tài)金屬流失,并延長渣殼對堆焊層的保溫時間及渣殼的冷卻時間,以便于除渣,焊絲應以焊件的最高點向輥子旋轉的方向移動一定距離L——后移量,焊絲的后移量L隨工件直徑大小而異,一般為工件直徑的8%左右。
九、預熱溫度:
軋輥φ170/φ150一般無須預熱,對于碳當量高、工件剛性大及氣溫低易產生表面開裂,應預熱,預熱方法及溫度可根據(jù)具體情況定:既可整體預熱,也可采用局部預熱,即在起焊處150mm范圍內用2把以上氧氣預熱。
下圖列出了預熱溫度與碳當量的關系
連鑄輥套埋弧焊諸多工藝參數(shù)須正確選擇,力求在熔敷速度、稀釋率和成分及減少和控制堆焊缺陷有一個最佳選擇。
關于氣孔產生原因及排除方法
1、焊絲表面有雜質,成分不嚴格。 嚴格控制焊絲成分及表面光潔度。
2、焊絲未烘干潮濕、有雜質。 按規(guī)定烘干焊劑,保持干凈。
3、焊接區(qū)未清理干凈。 可采用機械或化學法清理。
4、焊劑覆蓋厚度不當。 控制和調節(jié)好焊劑流量。
5、電弧電壓過高。 在成形保證基礎下電弧電壓盡量低。
6、工件熱輸入太高發(fā)紅發(fā)熱。 降低規(guī)范、提高焊速或降溫后再焊