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1、大型焊接齿轮的焊接工艺研究重工科技2006No.2?65?大型焊接齿轮的焊接工艺研究王毓堂张继宏（太原重工起重机分公司山西太原030024）摘要:通过对某钢厂250t转炉倾动装置中qb4070大齿轮主要材料化学成分和焊接性的分析，制定'了正确的焊接工艺，保证了该焊接大齿轮焊接质量,为类似的大直径焊接式大齿轮提供了技术工艺和参数.关键词:34CrNiMo35CrMo中碳调质钢焊接大齿轮焊接工艺概述随着各种大齿轮的开发应用，不仅要求齿轮有较高强度，还要求有较高韧性，能够承受巨大的冲击力•为了降低制造成木，保证大齿轮的使用性能
2、，在大齿轮设计时基本采用焊接式结构•该大齿轮为某钢厂250t转炉倾动装置中的关键零件之，其现有的此装置均为国外进口.此大齿轮也是我厂牛产焊接式齿轮尺寸，重量最大的•重量为22.7t,外型尺寸为1260XD4070.齿圈齿毂为锻件，轮辐，筋板等板材制作，之后焊接成齿轮.1检查要求根据设计提供的焊接大齿轮图纸中有关焊接的技术要求，结合以往焊接齿轮的经验，特制定以下检查要求:首先对装焊的所有零件尺寸进行检查，其中齿圈,轮毂已进行调质且留有余量，齿圈已开齿.对需要进行堆焊零件（齿圈，齿毂）的堆焊部位进行磁粉探伤检查,不允许有裂纹
3、.堆焊完成后，对堆焊部位进行磁粉探伤检查，不允许有裂纹•检查合格后退火处理消除焊接应力•齿圈，轮毂堆焊处加工后,对堆焊缝区域磁粉探伤检查，不允许有裂纹.所有坡口焊缝焊后超声波探伤检查，GB11345中I级要求（根据结构探熔深）.全部焊完后进行退火处理,消除焊接应力•焊接尺寸公差达到JB/T5000.3—1998中B级要求.2主要零件及材质2.1齿圈为锻件,材质为34CrNiMo（中碳调质钢），焊接前已进行了粗加工,锻件探伤检查，半精加工，开齿，调质等工序，齿圈齿顶圆留有10mm左右余量，此零件最终外型尺寸为580XD40
4、68/d3770,重量为6.1t.2.2轮毂也是锻件，材质为35CrMo（中碳调质钢），焊接前已进行了粗加工，锻件探伤检查,半精加工，调质等工序，轮毂内径留有10mm左右余量，此零件最终外型尺寸为1260XD1780/dll50,M量为11.4t.2_3其余零件均为板材，不允许有板材轧制缺陷，按图纸尺寸备料.2.4齿圈和齿毂材质对比241化学成分（％）CSi5PWSWcrM0N35CrMo0.300.370.170370500.80.0350.0350jl2020.334crNiMo0.300.370.17037060
5、1D0.0350.035n60090.150j511.72.4.2常温状态下力学性能成分\仃S上仃b^cr5>〜出MAKM耶W35CrMo835Mp980Mpl2%45%63J22934crNiMo835Mp980Mpl2%55%78J2692.4_3焊接性分析屮碳调质钢由于含碳量高，合金元素高，在快速冷却时焊接热影响区产生硬度很高的脆化.在调质状态下施焊其热影响区被加热到超过调质处66?重工科技2006NO.2理回火温度的区域，将会出现强度,硬度低于母材的软化区•中碳调质钢焊接热影响区极易产生硕脆的马氏体,对氧
6、致冷裂纹的敏感性很大•而此焊接大齿轮采用了34crNiM0+Q345A+35crM0材料结构，连接处用堆焊层过渡,且加工出焊接坡口，这样一来既保证了装配精度乂能避免热切割引起坡口处产生淬火组织.强度级别较高的Cr-Mo钢与强度级别较低的Q345A钢相焊，应变量会集中在强度级别较低的易变形的Q345A一侧，而Q345A的高温裂纹敏感性又较小.这样最人限度地改善了其焊接性.3焊接工艺3」焊接规范方法大齿圈内侧，轮毂外侧堆焊过渡层采用埋弧自动焊，辅以转胎，变位器等相关工装设备•大齿圈，轮毂与轮辐(Q345A)环行坡口焊缝同样采
7、用二氧化碳气体保护焊，辅以变位器等工装设备.其余的焊接均采用二氧化碳气体保护焊.3.2焊接规范堆焊焊接规范:焊接电流380440(A)焊接电压28—300/)焊接速度320—370(mrn/min)坡口焊接规范:焊接电流300350(A)焊接电压30—35(,,)焊接速度300—350(mrn/minl3-3焊接材料大齿圈内侧，轮毂外侧堆焊过渡层焊接材料使用埋弧B动焊(H08MnA,qb4+SJ101).大齿圈，轮毂与轮辐(Q345A)环行坡M焊的焊接材料使用美国药芯焊丝(E70T—5碱性,1.6).其余焊缝的焊接使用实
8、芯焊丝(HO8MnA,1.2).3.4焊前的工艺要求检查齿圈，轮毂，及其它相关零件的毛坯尺寸及焊后部件加工余量，齿圈的变形情况•清洁并磁粉检查齿圈，轮毂，轮辐的堆焊面及焊接坡口面，确保无裂纹•检查变位器，转胎，预热装置等工装设备.调整检查相关的量具，仪器(测温仪，水平仪，直尺等)，保证测量的准确性•齿圈的堆焊在变位器
