由于45號(hào)鋼碳當(dāng)量大，在焊接時(shí)熱影響區(qū)的淬硬傾向較大，容易產(chǎn)生冷裂紋，且該軸焊接量較大，不可避免地存在著較大的焊接變形和焊接應(yīng)力。為減小焊接變形，提高焊縫質(zhì)量，采取焊前預(yù)熱措施，機(jī)加工前再對(duì)零件進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，以減緩冷卻速度，方便氫的擴(kuò)散逸出，防止產(chǎn)生冷裂紋，消除焊接應(yīng)力。熱處理后再對(duì)焊接部位按照要求進(jìn)行車削加工，即可達(dá)到該軸的尺寸要求。
1.焊前準(zhǔn)備
(1)?選擇設(shè)備及材料
鑒于施工現(xiàn)場條件，對(duì)該軸采用手工電弧焊焊接方法。焊接設(shè)備采用 BX1-330型交流焊弧機(jī)。電源采用直流電源，反極連接（焊條接正級(jí)）。為提高焊縫的抗裂性能及強(qiáng)度，焊接材料采用低氫型J507（E5015）堿性焊條進(jìn)行焊接，焊接前將焊條進(jìn)行1～2 h烘焙，使其溫度達(dá)到350 ℃，然后存放在100～150?℃的保溫箱中，使用時(shí)取出放在干燥筒內(nèi)。Ⅰ、Ⅱ?qū)雍缚p用直徑3.2 mm焊條，以減小焊接應(yīng)力。以后焊縫用直徑4 mm焊條，以提高工作效率。
(2)?設(shè)計(jì)焊接坡口及間隙
焊接前將該軸斷裂部位加工平整，同時(shí)為減小焊接應(yīng)力，在焊接坡口的設(shè)計(jì)上采取了一定措施。首先根據(jù)斷裂情況及零件直徑設(shè)計(jì)了U型坡口，坡口上寬為20 mm，深度為37 mm 。為使坡口形狀一致，將斷裂部位端面加工平整后，采用成型車刀進(jìn)行坡口加工。為避免應(yīng)力集中，坡口各部位應(yīng)倒圓，以減少母材熔入焊縫金屬中的比例，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，間隙過小易產(chǎn)生未焊透或焊縫堆積過高的缺陷，間隙過大則容易燒穿。該軸焊接間隙選擇為2 mm。
(3)?焊前清理
焊前必須將該軸焊接部位的坡口及鈍邊表面鐵銹、油污、水分及氧化皮清除，先采用火焰烘烤清除水、油，然后用手工砂布或砂輪機(jī)打磨，進(jìn)行除銹處理。氧化皮可直接采用砂輪機(jī)打磨進(jìn)行清除，對(duì)于一些較難清洗的油污則采用丙酮或乙醇清洗。
2.焊接
焊接時(shí)，為防止焊接變形，應(yīng)在坡口處加定位塊，以保證焊縫間隙相等。為避免該軸產(chǎn)生焊接變形，定位點(diǎn)焊位置選在定位塊兩側(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)約50～80 mm的部位預(yù)熱到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Ⅰ、Ⅱ?qū)雍缚p時(shí)，盡量采用小電流、低電壓、慢焊速，即小能量焊接法，且焊層應(yīng)薄些（不大于2 mm），但要焊透，短弧焊不擺動(dòng)。焊接時(shí)應(yīng)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)均勻施焊，每焊完1層焊縫，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行外觀目視檢查，若有氣孔、夾渣和裂紋等，應(yīng)使用碳弧氣刨清除焊縫缺陷，經(jīng)補(bǔ)焊后方可以繼續(xù)施焊。當(dāng)焊至定位塊高度時(shí)，待焊縫冷卻溫度不低于200 ℃時(shí)，打掉定位塊，繼續(xù)施焊。堆焊高度應(yīng)超過原軸直徑，留出足夠的機(jī)加工余量。各道焊縫工藝參數(shù)如附表所示。
3.焊后處理及機(jī)加工
1.焊前準(zhǔn)備
(1)?選擇設(shè)備及材料
鑒于施工現(xiàn)場條件，對(duì)該軸采用手工電弧焊焊接方法。焊接設(shè)備采用 BX1-330型交流焊弧機(jī)。電源采用直流電源，反極連接（焊條接正級(jí)）。為提高焊縫的抗裂性能及強(qiáng)度，焊接材料采用低氫型J507（E5015）堿性焊條進(jìn)行焊接，焊接前將焊條進(jìn)行1～2 h烘焙，使其溫度達(dá)到350 ℃，然后存放在100～150?℃的保溫箱中，使用時(shí)取出放在干燥筒內(nèi)。Ⅰ、Ⅱ?qū)雍缚p用直徑3.2 mm焊條，以減小焊接應(yīng)力。以后焊縫用直徑4 mm焊條，以提高工作效率。
(2)?設(shè)計(jì)焊接坡口及間隙
焊接前將該軸斷裂部位加工平整，同時(shí)為減小焊接應(yīng)力，在焊接坡口的設(shè)計(jì)上采取了一定措施。首先根據(jù)斷裂情況及零件直徑設(shè)計(jì)了U型坡口，坡口上寬為20 mm，深度為37 mm 。為使坡口形狀一致，將斷裂部位端面加工平整后，采用成型車刀進(jìn)行坡口加工。為避免應(yīng)力集中，坡口各部位應(yīng)倒圓，以減少母材熔入焊縫金屬中的比例，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，間隙過小易產(chǎn)生未焊透或焊縫堆積過高的缺陷，間隙過大則容易燒穿。該軸焊接間隙選擇為2 mm。
(3)?焊前清理
焊前必須將該軸焊接部位的坡口及鈍邊表面鐵銹、油污、水分及氧化皮清除，先采用火焰烘烤清除水、油，然后用手工砂布或砂輪機(jī)打磨，進(jìn)行除銹處理。氧化皮可直接采用砂輪機(jī)打磨進(jìn)行清除，對(duì)于一些較難清洗的油污則采用丙酮或乙醇清洗。
2.焊接
焊接時(shí)，為防止焊接變形，應(yīng)在坡口處加定位塊，以保證焊縫間隙相等。為避免該軸產(chǎn)生焊接變形，定位點(diǎn)焊位置選在定位塊兩側(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)約50～80 mm的部位預(yù)熱到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Ⅰ、Ⅱ?qū)雍缚p時(shí)，盡量采用小電流、低電壓、慢焊速，即小能量焊接法，且焊層應(yīng)薄些（不大于2 mm），但要焊透，短弧焊不擺動(dòng)。焊接時(shí)應(yīng)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)均勻施焊，每焊完1層焊縫，應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行外觀目視檢查，若有氣孔、夾渣和裂紋等，應(yīng)使用碳弧氣刨清除焊縫缺陷，經(jīng)補(bǔ)焊后方可以繼續(xù)施焊。當(dāng)焊至定位塊高度時(shí)，待焊縫冷卻溫度不低于200 ℃時(shí)，打掉定位塊，繼續(xù)施焊。堆焊高度應(yīng)超過原軸直徑，留出足夠的機(jī)加工余量。各道焊縫工藝參數(shù)如附表所示。
3.焊后處理及機(jī)加工
焊后用石棉被覆蓋保溫，以降低淬硬程度，避免脆裂。 為消除焊接應(yīng)力，可用乙炔火焰將焊縫區(qū)加熱至350～550 ℃，埋在熱砂或者白灰中緩慢冷卻，直至冷卻到常溫。 焊接處外觀要求整齊美觀，焊縫均勻，無氣孔、夾渣、未熔合、飛濺和咬邊現(xiàn)象。檢查外觀合格后，將輸出軸焊接部位重新車外圓和端面至要求尺寸即可。
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