《sg压榨机辊轴轴颈磨损面的焊接工艺.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《sg压榨机辊轴轴颈磨损面的焊接工艺.doc（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、压榨机辊轴轴颈磨损面的焊接工艺第37卷第9期2007年9月奄晖梭ElectricWeldingMachine,0J.37No.9Sept.2007压榨机辊轴轴;颈磨损面的焊接王艺戴建树戴娌例(广西机电职业技术学院,广西南宁530007)StudyonweldingtechnologyofabrasivesurfaceofjournalofpresserrollshaftDAIJian.shu(GuangxiTechnologicalCollegeofMachineryandElectricity,Nanning530007,China)Abstract:Basedontheanalysisof
2、thereasonswhycracksandfracturesoccuronweldingrepairedjournalafterashorttimeservice,thepaper,byreducingweldingresidualstressandensuringweldingquality,introducesindetailtheweldingtechnologyandkeyoperativepointsofemployingthinweldingrodandCO2areweldingwiththinwiretoprotecttheabrasivesurfaceofthejourna1
3、.Thepracticeshowsthattheweldingtechnologyhassuccessfullysohedthetechnicalproblemoffatiguecracksandfatiguefracturesonthejournalinuse;comparedwiththatofthejournalofweldingrepairedtechnologyhavingcracksandevenfracturesafter3to5monsinservice,theservicelifeofthejournalhasincreasedby3.6to6.0times.Merelyco
4、nsideringtheincreasedservicelifeandextendedrerepairingtimeofthejournal,thistechnologywillbringconsiderablesocialandeconomicbenefitstosugarindustry.Keywords:journal;surfacing;weldingresidualstress;CO2welding0前言用于蔗糖生产的压榨机辊轴(见图1)由45钢加工而成,轴颈部位尺寸为(350-450)minx(4305Oo1111111.压榨机轴颈表面的磨损是压榨机在使用过程中发生频率最高的一种损
5、坏形式.以往采用的修复方案主要有两种:(1)焊条电弧焊.焊缝沿轴颈直线分布;(2)co气体保护焊.焊缝有直线型和环缝两收稿日期:2007-06-16作者简介:戴建树(J955一),男,广西南宁人,高级丁二程师,主要从事焊接材料与焊接结构的研究f作.62.荔图1压榨机辊轴示意种.其主要焊接工艺参数见表l.多年实践证明,使用表1的工艺参数焊补,压榨生产与应用戴建树:压榨机辊轴轴颈磨损面的焊接T艺第9期表1轴颈焊接工艺参数机轴颈在使用35个月后,通常在轴颈R位(见图l1处产生裂纹甚至断裂.裂纹呈横向分部,为细锯齿形状,如图2所示;断口形貌为贝壳状,如图3所示,具有疲劳裂纹和疲劳断裂特征.究其产生原因
6、,除与其受力状态和载荷性质有直接关系外,较大的焊接残余应力则是关键因素.焊补轴颈时在R位产生的沿圆周垂直轴线分布和沿圆周平行分布的两种焊接残余应力如图4所示.众所周知,残余应力与焊接线能量,堆焊层数与堆焊厚度有密切关系.焊接线能量越大,产生的应力也越大;堆焊层数越多,堆焊层厚度越大,产生的应力也越大.表1中的CO气保焊,使用的电弧功率大,堆焊层厚度也大,因此焊接残余应力大,又不容易作热处理消除,故容易使用不久即产生裂纹甚至出现断裂.图2细锯齿状裂纹鉴于此,从减少焊接残余应力和确保焊缝质量人手,采用小线能量并辅助其他工艺措施的CO气体保护焊方法,成功解决了经焊补的压榨机轴颈在使用过程中的疲劳裂纹
7、和断裂问题,大大提高了其使用寿命.1焊前准备(11轴颈经超声波探伤,确定无裂纹而只是磨损后才实施焊补(注:裂纹焊补不属于此研究范围).(2)将待焊补的压榨机辊轴吊装在C650车床图3贝壳状断口L:一图4残余应力分布上,然后视轴颈表面磨损情况切削加工O.51.5rain.f3)N量加工后轴颈的直径,并计算出焊补层厚度,以确定焊补层数(一般为1-2层).(41将专门用于固定焊炬的铝合金架安装在车床刀架上,调整车床转速和进刀量,使焊接速度约为500mm/min.f51调节气体流量为15-17L/min.(61清理轴颈表面的水分,油污等杂质.2焊接方法与材料选择采用CO气体保护焊方法进行轴颈磨损面的焊
8、补.选择O.8mm的H08Mn2Si焊丝作填充材料,保护气体为纯CO气体.3确定焊接工艺参数经多次焊接工艺性试验结果比较,确定的焊接工艺参数如表2所示.4焊接工艺和操作要点(1)控制轴颈磨损厚度在3mm以内,即其直径t,63l生产与应用雹珲掖第37卷表2CO气体保护焊工艺参数减少6mm就应修复,否则焊补层过厚会增大焊接应力.f2)采用细焊丝和小线能量的焊接艺,最大限度减少焊接应力和焊缝熔合比.(3)确保焊炬与轴颈水平夹角约80.,并使焊接熔池处于半立焊向下焊位置,其离轴颈最高点的水平距离约为20mm,以获得优良的焊缝成形,如图5所示.图5提前量不薏f4)焊接第一层焊缝时,后一道焊缝压过2/3前
9、一道焊缝,以减少熔合比.f5)若需焊接第二层焊缝时,一定要待第一层焊缝冷却至室温后再施焊,且后一道焊缝可在压过1/32/3前一道焊缝范围内变化,以满足焊接层厚度要求f61焊后经超声波探伤合格后,按要求将轴颈表面切削加1.5使用结果与效益分析5.1使用结果轴颈焊补经检验合格的23件压榨机辊轴使用结果表明,其有效1作时间超过18个月后,在轴颈和R位尚未发现裂纹,较以往焊补的轴颈使用35个月就产生裂纹相比,使用寿命提高了3.6-6.0倍.5.2效益分析广西索有蔗糖之乡的美称,年产蔗糖占全国蔗糖总产量的70%以上据统计得知,广西现有制糖企业约110家,共拥有不同号压榨机滚轴约4500件,而每年仅因压榨
10、机轴颈磨损需焊接修复的就占10%.冈此,该项焊接丁艺方法的研究成功和推广应用,仅计算提高修复后轴颈的使用寿命和延长其再次修复的时间,就会对广西的制糖企业产生可观的经济效益.6结论(1)焊补后经检验合格的压榨机轴颈,在使用较短时间内产生裂纹甚至断裂是因疲劳裂纹和疲劳断裂所致.产生原因与轴颈内部的焊接残余应力,焊缝质量,载荷性质和其受力状态等因素有关.较大的焊接残余应力则是产生裂纹和断裂的关键因素.(2)采用CO气体保护焊方法,小线能量的焊接参数(低电1r&,小电流,细焊丝)和正确的操作技术,可最大限度地减少焊补压榨机轴颈的焊接应力和确保焊缝质量,大大延长已修复工件的使用寿命,进而延长其再
11、次修复的时间.Page517结论参考文献:f1)动量因子的引入不但减小了BP算法学习Ill赵家瑞.逆变焊接与切割电源M】.北京:机械工业出版社,过程的振荡趋势,加快了收敛速度,而且较好地避99?免了网络容易陷入局部极小点的缺陷.【2J李闭勇?智能控制及其MATLAB实现M?北京:电子工.耋摹法,大出能化焊接技术M京:国防工业出大简化权值修正计算量,减少了舣J络训练时间.:.一.一(3)采用本研究的优化网络优化方法和改进的训41张勇,秦启书,蔡永青,等.逆变点焊电源模糊神经网络练算法,并应用到逆变点焊模糊神经网络恒电流控制自适应控制模型研究帆械科学与技术,2oo5(81:902-905.系统中,对外界干扰具有快速响应能力.但阈值的引51从爽.面向MATIAB工具箱的神经网络理论与应用.入会使网络在训练时丢掉一些变化微小的模糊控制安徽:中斟科学技术大学出版社,1998.规则,导致系统的平均控制相对误差精度与没有引入61刘军,刘lr,内华煜.模糊神经网络控制器参数修正阈值时的相比变差,这点应在实际应用中注意.方法研究仪器仪表,2005(1):104-106.