转炉驱动端耳轴的补焊
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《一重技术》
转炉驱动端耳轴的补焊
郭 峻１，崔贞玉２
（１． 中国第一重型机械集团大连加氢反应器有限公司工程师，辽宁 大连 １１６１１３；２． 中国第一重型机 械集团大连加氢反应器有限公司助理工程师，辽宁 大连 １１６１１３）
摘要： 介绍转炉耳轴的补焊方法及注意事项。 关键词：转炉；耳轴；补焊；工艺方案 中图分类号：ＴＧ４５７．２１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－ ３３５５ （２００７）０２－ ００１６－ ０２
Ｒ３０７ !４ｍｍ １３０￣１６０ １４￣１８
１４０￣１７０
ＤＣ／ＲＰ
Ｒ３０７ !５ｍｍ １５０￣１９０ １８￣２２
１７０￣２００
ＤＣ／ＲＰ
收稿日期：２００７－ ０３－ ０９；修回日期：２００７－ ０３－ １４
－ ３１ －
２００７ 年第 ２ 期（总 １１６ 期）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
１ 焊接工艺方案
１．１ 堆焊前的准备 由于耳轴尺寸较大，现场没有变位器设备，
也无法在托辊上进行堆焊，只能将耳轴放置在自 制的支架上，利用天车带动套筒进行转动，达到 焊接耳轴外圆的目的。焊接方式为手工电弧焊， 焊接方案见图１。
此 轴 为 空 心 结 构 ， 材 质 为 ２０ＭｎＭｏＮｂ、 ２０ＭｎＭｏＮｂ，常温下可焊性很差，易出现裂纹缺 陷。如果预热不均工件也可能出现裂纹而报废。 所以在堆焊之前，在轴的内部及外部均采用自制 煤气排管，同时点燃，将耳轴均匀加热，用测温 仪进行检测，当轴体温度达到１８０￣２００ ℃时开始
（４） 在下一层焊接前必须将上一层清理干净 并打磨平整。 １．３ 消氢处理
焊接达到尺寸要求后，用煤气进行消氢处 理，使焊缝中的氢扩散，防止冷裂。消氢处理为 ３５０ ℃×１ ｈ。
２ 探伤
焊 后 表 面 打 磨 平 整 后 进 行 探 伤 。 ＭＴ： 按 照 ＡＳＭＥ第Ⅴ卷第七章规定标准；ＵＴ：按照ＡＳＭＥ第
（１） 堆焊前焊条须经烘焙３５０ ℃×１ ｈ，焊接时 采用多层多道、小规范、短弧焊不摆动且焊道不 宜过长。
（２） 每道焊缝覆盖上一道焊缝的!"左右，收 弧时注意填满弧坑。焊缝接头处必须相互错开， ４名焊工在轴的两侧对称施焊，每层焊完后必须 清理干净后才能焊接下一层。
（３） 焊接时不能存在咬边、夹渣、气孔、未 熔合等缺陷。如有缺陷立即清除再进行焊接。焊 接时温度严格控制在１８０￣２００ ℃。
收稿日期：２００６－ １２－ ２７；修回日期：２００７－ ０１－ ２３ － ３２ －
Ⅴ卷第五章规定标准。
３ 焊后热处理
将整个焊接件进炉热处理，曲线如图２。
图２
４ 结语
在此之前，分公司一直缺乏耳轴的补焊经 验，经过工艺人员的技术攻关，终于完成了驱动 端耳轴的修复任务。工件经探伤完全合格，机械 加工后已经应用于设备上，而且运行良好。因此 证明该工艺方案是完全符合使用要求的。从选定 焊接材料到整个焊接工艺过程都非常切合实际， 为类似工件的补焊积累了成功经验。
图１
施焊。由于焊条Ｒ３０７的力学性能及使用条件与轴 的材质２０ＭｎＭｏＮｂ相匹配，故焊接材料采用焊条 Ｒ３０７。
二者力学性能指标比较如表１、２。
表１ Ｒ３０７焊条熔敷金属力学性能指标
项目
σｂ （ＭＰａ） σｓ温
数值
５００￣６５０
＞４５０
２０￣２５
３５￣１４５
项目 数值
表２ ２０ＭｎＭｏＮｂ力学性能指标
σｂ （ＭＰａ） σｓ （ＭＰａ） δ５ （％） Ａｋｖ （Ｊ） 常温
５１０
３１５
１４
３９
１．２ 堆焊过程及工艺 达到预热温度要求后采用焊条Ｒ３０７ （!４ ｍｍ、
!５ ｍｍ） 进行堆焊。焊接规范如表３。
表３ 焊接规范
牌号 规格 电流 （Ａ） 电压 （Ｖ） 焊速 （ｍｍ／ｍｉｎ） 电源极性
耳轴作为倾动转炉装置的重要受力部件，体 积大、吨位重，材料特殊，部位关键，耳轴一旦 出现问题，将导致转炉无法正常工作，会造成不 可估量的损失。下面着重介绍超差耳轴的补焊方 法。
某单位在机加转炉耳轴时，由于操作者工作 失误，加工中造成耳轴直径尺寸小了０．６ ｍｍ，为 了保证耳轴能够正常使用，决定在其表面进行补 焊，焊后重新加工满足尺寸要求。为保证补焊层 的材料性能，同时保证焊接厚度，防止堆焊层出 现薄弱区域影响使用寿命，补焊之前将耳轴在直 径方向上整体再加工掉４ ｍｍ，然后沿轴向对耳轴 外圆进行补焊。
调质的目的是要得到一定强度、硬度和良好 韧性、塑性相配合的综合机械性能。调质与正火 比较，在相同的硬度下，钢的屈服强度、塑性和 韧性明显提高。对于低碳低合金钢来说，淬火的 关键是使钢加热到完全奥氏体化温度，如果没有 达到奥氏体化，也就达不到要求的机械性能 （亚
温淬火除外，但亚温淬火之前也进行了正常的淬 火）。Ｇ１７ＣｒＭｏＶ５－ １０为德国钢种，是低碳低合金 的铸钢，本轴承座是鞍钢１５８０ ｍｍ热轧机定宽压 力 机 入 ／出 口 夹 送 辊 组 件 中 的 部 件 。 因 鞍 钢 １５８０ ｍｍ热轧机轴承座要在温度变化的条件下承受巨大 的交变载荷，这就要求材质要有优良的韧性和强
G17CrMoV5-10轴承座的调质
高伟儒１，李云亭１，李 峰２
（１． 中国第一重型机械集团公司重型热处理分厂助理工程师，黑龙江 富拉尔基 １６１０４２；２．中国第一 重型机械集团公司重型热处理分厂工程师，黑龙江 富拉尔基 １６１０４２）
摘要： Ｇ１７ＣｒＭｏＶ５－ １０为德国钢种，是高温条件下使用的铸钢，对于其调质工艺进行摸索，找到合适 的工艺。 关键词：铸钢；调质；性能；轴承座；热轧机 中图分类号：ＴＧ１６２．７１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－ ３３５５ （２００７）０２－ ００１７－ ０２
转炉驱动端耳轴的补焊
郭 峻１，崔贞玉２
（１． 中国第一重型机械集团大连加氢反应器有限公司工程师，辽宁 大连 １１６１１３；２． 中国第一重型机 械集团大连加氢反应器有限公司助理工程师，辽宁 大连 １１６１１３）
摘要： 介绍转炉耳轴的补焊方法及注意事项。 关键词：转炉；耳轴；补焊；工艺方案 中图分类号：ＴＧ４５７．２１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－ ３３５５ （２００７）０２－ ００１６－ ０２
Ｒ３０７ !４ｍｍ １３０￣１６０ １４￣１８
１４０￣１７０
ＤＣ／ＲＰ
Ｒ３０７ !５ｍｍ １５０￣１９０ １８￣２２
１７０￣２００
ＤＣ／ＲＰ
收稿日期：２００７－ ０３－ ０９；修回日期：２００７－ ０３－ １４
－ ３１ －
２００７ 年第 ２ 期（总 １１６ 期）
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１ 焊接工艺方案
１．１ 堆焊前的准备 由于耳轴尺寸较大，现场没有变位器设备，
也无法在托辊上进行堆焊，只能将耳轴放置在自 制的支架上，利用天车带动套筒进行转动，达到 焊接耳轴外圆的目的。焊接方式为手工电弧焊， 焊接方案见图１。
此 轴 为 空 心 结 构 ， 材 质 为 ２０ＭｎＭｏＮｂ、 ２０ＭｎＭｏＮｂ，常温下可焊性很差，易出现裂纹缺 陷。如果预热不均工件也可能出现裂纹而报废。 所以在堆焊之前，在轴的内部及外部均采用自制 煤气排管，同时点燃，将耳轴均匀加热，用测温 仪进行检测，当轴体温度达到１８０￣２００ ℃时开始
（４） 在下一层焊接前必须将上一层清理干净 并打磨平整。 １．３ 消氢处理
焊接达到尺寸要求后，用煤气进行消氢处 理，使焊缝中的氢扩散，防止冷裂。消氢处理为 ３５０ ℃×１ ｈ。
２ 探伤
焊 后 表 面 打 磨 平 整 后 进 行 探 伤 。 ＭＴ： 按 照 ＡＳＭＥ第Ⅴ卷第七章规定标准；ＵＴ：按照ＡＳＭＥ第
（１） 堆焊前焊条须经烘焙３５０ ℃×１ ｈ，焊接时 采用多层多道、小规范、短弧焊不摆动且焊道不 宜过长。
（２） 每道焊缝覆盖上一道焊缝的!"左右，收 弧时注意填满弧坑。焊缝接头处必须相互错开， ４名焊工在轴的两侧对称施焊，每层焊完后必须 清理干净后才能焊接下一层。
（３） 焊接时不能存在咬边、夹渣、气孔、未 熔合等缺陷。如有缺陷立即清除再进行焊接。焊 接时温度严格控制在１８０￣２００ ℃。
收稿日期：２００６－ １２－ ２７；修回日期：２００７－ ０１－ ２３ － ３２ －
Ⅴ卷第五章规定标准。
３ 焊后热处理
将整个焊接件进炉热处理，曲线如图２。
图２
４ 结语
在此之前，分公司一直缺乏耳轴的补焊经 验，经过工艺人员的技术攻关，终于完成了驱动 端耳轴的修复任务。工件经探伤完全合格，机械 加工后已经应用于设备上，而且运行良好。因此 证明该工艺方案是完全符合使用要求的。从选定 焊接材料到整个焊接工艺过程都非常切合实际， 为类似工件的补焊积累了成功经验。
图１
施焊。由于焊条Ｒ３０７的力学性能及使用条件与轴 的材质２０ＭｎＭｏＮｂ相匹配，故焊接材料采用焊条 Ｒ３０７。
二者力学性能指标比较如表１、２。
表１ Ｒ３０７焊条熔敷金属力学性能指标
项目
σｂ （ＭＰａ） σｓ温
数值
５００￣６５０
＞４５０
２０￣２５
３５￣１４５
项目 数值
表２ ２０ＭｎＭｏＮｂ力学性能指标
σｂ （ＭＰａ） σｓ （ＭＰａ） δ５ （％） Ａｋｖ （Ｊ） 常温
５１０
３１５
１４
３９
１．２ 堆焊过程及工艺 达到预热温度要求后采用焊条Ｒ３０７ （!４ ｍｍ、
!５ ｍｍ） 进行堆焊。焊接规范如表３。
表３ 焊接规范
牌号 规格 电流 （Ａ） 电压 （Ｖ） 焊速 （ｍｍ／ｍｉｎ） 电源极性
耳轴作为倾动转炉装置的重要受力部件，体 积大、吨位重，材料特殊，部位关键，耳轴一旦 出现问题，将导致转炉无法正常工作，会造成不 可估量的损失。下面着重介绍超差耳轴的补焊方 法。
某单位在机加转炉耳轴时，由于操作者工作 失误，加工中造成耳轴直径尺寸小了０．６ ｍｍ，为 了保证耳轴能够正常使用，决定在其表面进行补 焊，焊后重新加工满足尺寸要求。为保证补焊层 的材料性能，同时保证焊接厚度，防止堆焊层出 现薄弱区域影响使用寿命，补焊之前将耳轴在直 径方向上整体再加工掉４ ｍｍ，然后沿轴向对耳轴 外圆进行补焊。
调质的目的是要得到一定强度、硬度和良好 韧性、塑性相配合的综合机械性能。调质与正火 比较，在相同的硬度下，钢的屈服强度、塑性和 韧性明显提高。对于低碳低合金钢来说，淬火的 关键是使钢加热到完全奥氏体化温度，如果没有 达到奥氏体化，也就达不到要求的机械性能 （亚
温淬火除外，但亚温淬火之前也进行了正常的淬 火）。Ｇ１７ＣｒＭｏＶ５－ １０为德国钢种，是低碳低合金 的铸钢，本轴承座是鞍钢１５８０ ｍｍ热轧机定宽压 力 机 入 ／出 口 夹 送 辊 组 件 中 的 部 件 。 因 鞍 钢 １５８０ ｍｍ热轧机轴承座要在温度变化的条件下承受巨大 的交变载荷，这就要求材质要有优良的韧性和强
G17CrMoV5-10轴承座的调质
高伟儒１，李云亭１，李 峰２
（１． 中国第一重型机械集团公司重型热处理分厂助理工程师，黑龙江 富拉尔基 １６１０４２；２．中国第一 重型机械集团公司重型热处理分厂工程师，黑龙江 富拉尔基 １６１０４２）
摘要： Ｇ１７ＣｒＭｏＶ５－ １０为德国钢种，是高温条件下使用的铸钢，对于其调质工艺进行摸索，找到合适 的工艺。 关键词：铸钢；调质；性能；轴承座；热轧机 中图分类号：ＴＧ１６２．７１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３－ ３３５５ （２００７）０２－ ００１７－ ０２