減速器輸出軸直徑為80 mm，材質(zhì)為調(diào)質(zhì)45 #鋼。由于施工過(guò)程中違章操作，造成井筒斷裂，如附圖所示。我們采用現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)工藝修復(fù)了軸。45 #鋼由于碳當(dāng)量大，焊接時(shí)熱影響區(qū)硬化傾向大，容易產(chǎn)生冷裂紋。而且這種軸的焊接量大，必然導(dǎo)致焊接變形和焊接應(yīng)力大。為減少焊接變形，提高焊縫質(zhì)量，焊前應(yīng)采取預(yù)熱措施，并在加工前對(duì)零件進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，以減緩冷卻速度，利于氫的擴(kuò)散和逸出，防止冷裂紋，消除焊接應(yīng)力。熱處理后，按要求車削焊接件，使軸的尺寸要求得到滿足。一、焊接前的準(zhǔn)備工作(一)設(shè)備和材料的選擇鑒于施工現(xiàn)場(chǎng)條件，軸的焊接采用手工電弧焊。焊接設(shè)備為BX1-330交流弧焊機(jī)。采用DC電源，接反極(覆蓋電極接正級(jí))。為了提高焊縫的抗裂性和強(qiáng)度，采用低氫J507(E5015)堿性焊條作為焊接材料。焊接前，焊條烘烤1 ~ 2小時(shí)達(dá)到350℃，然后存放在100 ~ 150℃的保溫箱中。使用時(shí)，將其取出，放入烘缸中。第一層和第二層焊縫應(yīng)使用直徑為3.2 mm的焊條，以減少焊接應(yīng)力。未來(lái)，直徑為4毫米的焊條將用于焊縫，以提高工作效率。2.設(shè)計(jì)焊接坡口，并在間隙焊接前磨平軸的斷裂部分。同時(shí)，為了減小焊接應(yīng)力，在焊接坡口的設(shè)計(jì)上采取了一些措施。首先，根據(jù)斷裂情況和零件直徑，設(shè)計(jì)了寬20 mm、深37 mm的U形槽。為了使坡口形狀一致，斷裂部位的端面加工平整后，用成型車刀加工坡口。為了避免應(yīng)力集中，坡口的所有部位都應(yīng)修圓，以減少母材熔化到焊縫金屬中的比例，防止焊接裂紋的產(chǎn)生。焊接間隙對(duì)焊縫質(zhì)量也有重要影響。間隙過(guò)小，容易導(dǎo)致未焊透或焊縫堆積過(guò)多，而間隙過(guò)大，容易燒穿。這個(gè)軸的焊接間隙是2毫米。焊前清理焊前，必須清除坡口和軸焊接部分鈍邊表面的鐵銹、油污、水分和氧化皮。先用火焰烘烤除去水和油，再用手砂布或砂輪機(jī)打磨除銹。水垢可以直接用研磨機(jī)研磨清洗，一些難以清洗的油漬可以用丙酮或乙醇清洗。4.焊接時(shí)，為防止焊接變形，應(yīng)在坡口處加定位塊，保證焊縫間隙相等。為了避免軸的焊接變形，點(diǎn)焊位置選在定位塊的兩側(cè)。由于45號(hào)鋼的可焊性一般，焊前采用乙炔火焰將焊縫兩側(cè)50 ~ 80mm的部位預(yù)熱至150 ~ 200℃，以降低整個(gè)焊接區(qū)域的冷卻速度，防止產(chǎn)生裂紋。焊接第一層和第二層焊縫時(shí)，盡量采用小電流、低電壓、慢焊接速度，即低能焊接法，焊接層要薄一些(不超過(guò)2 mm)，但要焊透，短弧焊不擺動(dòng)。焊接時(shí)，焊接應(yīng)隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)均勻進(jìn)行。每層焊縫完成后，應(yīng)對(duì)焊縫的外觀進(jìn)行目視檢查。如有氣孔、夾渣和裂紋，應(yīng)用碳弧氣刨清除焊縫缺陷，補(bǔ)焊后可繼續(xù)焊接。焊接到定位塊高度時(shí)，焊縫冷卻溫度不低于200℃時(shí)，敲出定位塊，繼續(xù)焊接。堆焊高度應(yīng)超過(guò)原軸徑，留有足夠的加工余量。各焊縫的工藝參數(shù)見(jiàn)附表。5.焊后處理和加工。焊后用石棉覆蓋保溫，以降低硬化程度，避免脆化。為消除焊接應(yīng)力，可用乙炔火焰將焊縫區(qū)加熱到350 ~ 550℃，然后埋在熱沙或石灰中慢慢冷卻，直至冷卻到常溫。焊接處的外觀應(yīng)整齊美觀，焊縫應(yīng)均勻，無(wú)氣孔、夾渣、未熔合、飛濺和咬邊。外觀合格后，將輸出軸的外圓和端面車削到要求的尺寸。該修復(fù)方法簡(jiǎn)單實(shí)用，修復(fù)成本低。經(jīng)驗(yàn)證，修復(fù)后的輸出軸在強(qiáng)度和精度上完全滿足減速器的要求。