轴头堆焊工艺试验及分析.pdf

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1、·38·重型机械轴头堆焊工艺试验及分析孔念荣，于光远，谢蕊(常州宝菱重工机械有限公司，江苏常州213019)摘要：针对助卷器摆动臂轴头在加工过程中产生啃刀损坏问题，采用堆焊方法修复摆动臂轴头，对堆焊层及母材进行拉伸、冲击、硬度及旋转弯曲疲劳试验，通过试验数据分析得到较合理的堆焊工艺及选取方法。满足零件达到1O旋转周次以上的抗疲劳强度要求。关键词：摆动臂轴头；堆焊；机械性能；旋转疲劳强度中图分类号：U671文献标识码：A文章编号：1001—196X(2012J01～0038—05Testandanaly

2、sisofshaft—headoverlayingweldingtechnologyKONGNian—rong，YUGuang—yuan，XIERui(ChangzhouBaolingHeavy&IndustrialMachineryCo．，Ltd．，Changzhou213019，China)Abstract：Tosolvetheproblemofgnawingtheturningtoolwhiletheshaft—headonthewrapperswingarlnismachined，theove

3、rlayingweldingisadoptedtorepairtheshaft—head．Thetensile，inpact，hal’dnessandrota—tingbarbendingfatiguetestswereperformedfortheoverlayinglayerandhasemeta1．Arationalselectionmeth—odandoverlayingweldingteehnologieswasobtainedaccordingtotheanalysistotestdata

4、．Itmeetstherequire—mentoftheanti—fatiguestrengthformorethan10rotationcircles．Keywords：shaft—headonswingarm；overlayingwehting；mechnicalproperties；rolaliontiguestrength经过多方案比较分析发现，采用表面堆焊办U日U舌法进行修复是比较经济快捷的工艺方法。表面堆助卷器摆动臂加工周期长，难度大，费用焊是用焊接的方法把填充金属熔敷在金属表面形高，一旦

5、因加工质量不达标而报废，将带来较成冶金结合，以便狭得所要求的性能和几何大的经济损失。助卷器摆动臂在加工过程中特尺寸。别容易出现走刀过量产生啃刀，致使摆动臂轴头根部圆角被刮平，达不到设计要求，出现产品报废等情况如图1所示。目前修复的方式主要有两种，一种为镶套然后再加工，由于镶套属于物理结合，在以后使用的过程中存在脱落及断裂的危险；另一种为整体加工，去除轴头，重新装入新轴头后焊接，但由于其已加工至成品，无法焊后整体回火消除内应力，从而在使用过程中会存在变形、开裂甚至疲劳断裂图I摆动臂』JⅡ工啃月图的风险。

6、Fig．1Pictureofgnawingtheturningtoolwhilewrapperswingarmismachined收稿日期：2011—05—18；修订日期：2011～06—28．．．．作者简介：孔念荣(1962一)，男，常州宝菱熏工机械有限公司，堆焊后的各项性能指标能否满足设计要求成硕士，高级工程师。为方案选取的关键。评定摆动臂轴头堆焊层的主2012No．1重型机械·39·要指标有：①堆焊层与基体金属的结合强度；②1．2母材坡口加工堆焊层硬度的均匀性；③堆焊层对零件疲劳强度参照摆动臂的

7、啃刀情况，在各试件上加工如的影响。基于以上评判标准，试验拟对各试样分图2所示的坡口，然后进行焊接。NM别进行拉伸、冲击、硬度和旋转弯曲疲劳试验。l试验设备与材料1．1母材{_-⋯‘f一一一1I一一一＼、一·一一-5-。=首先对助卷器摆动臂轴头产品进行分析，选N350M一取最常用的42CrMo、45钢、35钢、20钢4种材图2母材坡口形式及尺寸料进行试验。Fig．2Grooveshapeanddimentionofbasemetal42CrMo、45钢、35钢和20钢均为q5250mm的锻件，按YB／T

8、036．0-2005UT1I级要求1．3焊接检查合格，与摆动臂的实际尺寸和要求一致。本试验均采用国内某单位生产的1．2mm42CrMo钢调质处理(880ciC油淬，600qC回火处药芯焊丝，焊丝牌号及熔敷金属主要化学成分理)；45钢、35钢、20钢进行860c(=正火和力学性能见表1；保护气体为80％Ar+处理。20％CO2。表1焊丝熔敷金属化学成分及力学性能Table1Depositedmetalchemic~compositionsandmechni