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摘 要： 摘要：針對減速機(jī)懸掛大齒輪原鑄造結(jié)構(gòu)的固有缺陷，采用以焊代鑄技術(shù)，并通過合理的焊接工藝及熱處理工藝計，攻克了外齒圈40CrNiIMoA與輻板16Mn之間焊接易出現(xiàn)熱裂紋的技術(shù)難關(guān)，保證了懸掛大齒輪的焊接質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：以焊代鑄;齒輪：焊接性;熱處理 1引言
摘要：針對減速機(jī)懸掛大齒輪原鑄造結(jié)構(gòu)的固有缺陷，采用以焊代鑄技術(shù)，并通過合理的焊接工藝及熱處理工藝計，攻克了外齒圈40CrNiIMoA與輻板16Mn之間焊接易出現(xiàn)熱裂紋的技術(shù)難關(guān)，保證了懸掛大齒輪的焊接質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：以焊代鑄;齒輪：焊接性;熱處理
1引言
托陶的二次減速機(jī)懸掛大齒輪重約161，原設(shè)計為整體鑄鋼件，因在應(yīng)用過程中出現(xiàn)過齒根斷裂的重大事故，經(jīng)過認(rèn)真分析，鑄件自身的缺陷是其根本原因。現(xiàn)應(yīng)用以焊代鑄技術(shù)，把大齒輪設(shè)計為鉚焊結(jié)構(gòu)，以克服鑄件的不足。雖然外齒圈采用40CNiMoA材質(zhì)后，機(jī)械性能非常好，但焊接性卻十分差，所以外齒圈40CNiMoA與輻板16Mn的焊接就成為了制作中的難點(diǎn)。
通過計算，外齒圈40CrNiMoA的碳當(dāng)量為0.68%~0.91%，而輻板16Mn的碳當(dāng)量為0.19%-0.30%。由此可見，兩者的碳當(dāng)量差距很大，且外齒圈40GNiMoA的碳當(dāng)量非常高，這就意味著其焊接性很差。在焊接前，為了確保該焊縫的可靠性和焊接工藝的可行性，先進(jìn)行了焊接工藝評定。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，制定了一整套較為合理的焊接工藝及熱處理方案，攻克了外齒圖40CrNiMoA與輻板16Mn兩種材料焊接過程中容易出現(xiàn)焊接熱裂紋的技術(shù)難關(guān)，取得了較好效果。
2大齒圈結(jié)構(gòu)分析
如圖1所示，大齒圈最大外闖直徑為φ2865mm.高度1400mm，總重約161，其中外齒圈40CrNiMoA厚度150mm，輻板16Mn厚度為65mm.兩者相接處為傾角16，深62mm的單面U型坡口，焊接量非常大。
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3外齒圈與輻板的焊接工藝
(1)坡口表面的處理。焊接前進(jìn)行嚴(yán)格的表面處理，保證坡口表面不存有油污、銹跡、氧化皮等污物。
(2)焊前對坡口部位進(jìn)行預(yù)熱處理，采用"履帶式加熱器"的方式，將齒圖40CrNiMoA外圓包住，焊接過程始終保持加熱;采用火焰烘烤的方式，對外齒圈40CNiMoA與輻板16Mn的接縫處進(jìn)行加熱，保證預(yù)熱溫度保持在430℃-470℃，同時層間溫度控制在400℃-450℃，并用激光測溫槍監(jiān)控。
(3)合理的焊接順序和施焊方向及人員配置。順序?yàn)橐粋?cè)兩人對稱焊接，先焊13，翻身;另一側(cè)兩人對稱焊接，先焊12，翻身：一側(cè)兩人同時焊接，再焊23翻身;另一側(cè)兩人同時焊接，焊滿;翻身，一側(cè)兩人同時焊接，焊滿，完成。(4)焊接工藝要點(diǎn)：底層使用較小的焊接電流，適當(dāng)提高焊接速度，小電流收弧，防止出現(xiàn)弧坑裂紋及縮孔;采用多層焊，每層焊道盡量薄，保證熔合質(zhì)量;當(dāng)焊道超過20mm寬時，采用多層多道焊，每一層都要徹底清渣。整個焊接過程始終保持加熱，未焊部位做好保溫措施，使層間溫度維持在450℃左右。
(5)焊后熱處理：焊縫完成后立即送退火爐進(jìn)行去應(yīng)力退火，將工件加熱到550℃+20℃，保溫4h，升降溫度速度小于50℃h，然后緩冷至室溫。
(6)焊縫檢驗(yàn)：焊縫和熱影響區(qū)表面不得有裂紋、氣孔、弧坑和夾渣等缺陷，焊縫咬邊深度50.5mm，咬邊連續(xù)長度<100mm，焊縫兩側(cè)咬邊總長度不得超過該焊縫長度的10%，焊縫兩側(cè)的飛濺必須清除干凈，按照工藝要求進(jìn)行環(huán)焊縫100%超聲波探傷，符合GB11345-89相關(guān)規(guī)定中1級規(guī)定要求。
輪箍與輻板的焊接參照上述工藝執(zhí)行;焊完環(huán)縫后焊接管子焊縫，按常規(guī)工藝執(zhí)行。
4、結(jié)語
通過以上焊接工藝過程的實(shí)施和控制，保證了懸掛大齒輪的焊接質(zhì)量，攻克了外齒圈40CrNiMoA與輻板16Mn兩種材料焊接過程中容易出現(xiàn)焊接熱裂紋的技術(shù)難關(guān)，取得了較好效果。
