[发明专利]合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，特别是一种合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法。

背景技术

传统的压力机齿轮齿圈多采用45号钢制造，45号钢制造的齿轮经一定的热处理之后，性能基本能满足压力机的使用要求。但对于模数较小的压力机齿轮，或高速高负荷压力机，45号钢制造的齿轮在强度、耐磨、抗齿面点蚀、抗疲劳及使用寿命等综合性能方面，会显得不尽如人意。为此，市场上出现了大量的以42CrMo为代表的合金钢齿轮，但是合金钢的碳当量较高，因此合金钢齿轮齿圈的冷裂倾向较大，可焊性很差，在焊接的时候容易产生冷裂纹。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，通过该方法在合金钢齿轮齿圈内堆焊过渡层后，可以大大增强合金钢齿轮齿圈的可焊性，在焊接的时候能避免冷裂纹的产生。

为了解决上述技术问题，本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，包括如下具体步骤：

1)采用机加工方法，在合金钢齿轮齿圈内加工过渡层凹槽，然后将凹槽清理干净。

2)将合金钢齿轮齿圈放进远红外炉内预热，预热温度为325℃—375℃，并保温3.5-4.5小时。

3)将合金钢齿轮齿圈从远红外炉中取出，迅速在变位机上配以两人不间断轮换施焊，采用CO₂气体保护焊，焊丝的直径为1.0-1.5mm，含碳量低于0.10％，焊接电流280～350A，电压23～38V，同时用两件火焰加热，以保证过渡层的层间温度≥150℃，进行多层多道焊接。

4)焊后立即进炉加热至325℃—375℃，保温1-2小时，随炉缓冷至室温出炉。

5)对过渡层进行清理、修磨，然后用转机床加工齿圈内径，使之达到规定尺寸，并进一步降低收缩拘束应力，加工完后，抽取20％进行超声波探伤检验。

本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，所述过渡层的高度要高于凹槽的深度。

本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，预热温度为325℃—375℃，保温时间优选为4小时。

本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，焊后立即进炉加热至325℃—375℃，保温时间优选为1.5小时，随炉缓冷至室温出炉。

本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，焊丝优选直径为1.2mm的焊丝。

本发明取得的有益效果是：通过本发明在合金钢齿轮齿圈内堆焊过渡层后，可以大大增强合金钢齿轮齿圈的可焊性，在焊接的时候能避免冷裂纹的产生。

附图说明

图1是合金钢齿轮齿圈的结构示意图。

图2是合金钢齿轮齿圈过渡层凹槽的结构示意图。

图中：1、齿圈，2、轮毂，3、辐板，4、凹槽

具体实施方式

本发明的合金钢齿轮齿圈过渡层的堆焊方法，通过在高温的条件下，在合金钢齿轮齿圈上焊接一过渡层，当恢复到常温的时候，再将辐板焊接到过渡层上，使得合金钢齿轮齿圈具有良好得可焊性，从而避免了在焊接过程中产生裂纹，本发明包括如下具体步骤：

第一步，加工过渡层凹槽：如图2所示，采用机加工方法，在合金钢齿轮齿圈1内加工过渡层凹槽4，然后将凹槽4清理干净。

第二步，预热保温：将合金钢齿轮齿圈放进远红外炉内预热，预热温度为325℃—375℃，并保温4小时。

第三步，堆焊过渡层：将合金钢齿轮齿圈从远红外炉中取出，迅速在变位机上配以两人不间断轮换施焊，采用CO₂气体保护焊，焊丝的直径为1.2mm，含碳量低于0.08％，焊接电流280～350A，电压23～38V，同时用两件火焰加热，以保证过渡层的层间温度≥150℃，进行多层多道焊接。

第四步，堆焊后的保温处理：焊后立即进炉加热至325℃—375℃，保温1.5小时，随炉缓冷至室温出炉。

第五步，对过渡层的清理、修磨和检验：对过渡层进行清理、修磨，用转机床加工齿圈内径，使之与辐板达到规定的尺寸，进一步降低收缩拘束应力，加工完后，抽取20％进行超声波探伤检验；产品检验合格后即可将辐板与齿圈过渡层内径装配焊接，焊接采用CO₂气体保护焊，但此时已不必对预热。

图1为合金钢齿轮齿圈的结构示意图，此时，辐板3已牢固的焊接到齿圈1的轮毂2之上，且没有裂纹，并极大的增加了合金钢齿轮齿圈的强度。