[发明专利]一种硬面齿轮的修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硬面齿轮的修复技术，具体涉及一种硬面齿轮的修复方法，可用于水泥厂、钢厂、导弹部队、化工、铁路、石油、矿山、电厂、烧结厂、球团矿厂、冶炼厂、耐火厂、轧钢厂、陶瓷厂等行业。

背景技术

目前，硬面齿轮发生切根断齿、磨损、点蚀剥落，均无法修复，国内外科研单位、检修单位都没有尝试到成功的先例，只能更换新的硬面齿轮。

因为，采用常规焊接材料，如碱性焊条、焊丝，酸性焊条、焊丝及其他型号的焊材、工艺技术，都不能涉足此修复范畴，现有的焊接材料与工艺焊接硬面齿轮的主要缺点为：焊接时，极易产生裂纹，熔敷性能极差，无法达到冶金结合、冲击韧性、耐磨性能，重载负荷下极易断裂。

因此，目前国内外对此修复区域是一块空白。然而，一旦该类型齿轮损坏所造成的损失是十分巨大的。例如5000吨的回转窑轮带断裂或点蚀剥落，购买一个新件大概需要90～200万元。而且，更换时，需先下掉耐火砖，切割筒体，吊车吊下，吊上更换新轮带，吊装再焊接，砌耐火砖，工需35天，最快28天，每天损失生产利润大概300万元，造成直接经济损失最少基本上在8000万元左右，而硬齿面一断裂，整个窑就会停，损失很惊人。购买一台约定做三年，单件需要600万元以上。

发明内容

为了解决硬面齿轮无法修复所带来的巨大损失问题，本发明目的在于提供一种可快速修复硬面齿轮的修复方法。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案如下：

一种硬面齿轮的修复方法，包括以下步骤：

(1)去除待修复的硬面齿轮的损伤部位的油污层、疲劳层、以及锈斑层；

(2)将所述硬面齿轮送入中频炉内匀速升温加热至280℃～400℃后出炉；

(3)用角向砂轮机的抛光片对经过步骤(2)加热处理的硬面齿轮进行抛光，并用丙酮、氢氧化钠、或碳酸钠清洗创面去除杂质；

(4)将以铬、镍为基体的珠光体材料与酸性焊丝一起熔敷形成5毫米厚的结合层；

(5)将碳化钨、锰、镍、碳、铁、钒、铬组成的合金粉熔敷在所述结合层中形成过渡层，掺入的所述合金粉厚度与所述过渡层厚度比为：2％～3％。

(6)将钴、碳化钨、铬、镍、钼组成的合金粉熔敷在所述过渡层中形成工作层，所述掺入的合金粉厚度0.10～0.15毫米，所述工作层厚度大于等于5毫米；

(7)将铁、碳、硅、铬、镍组成的合金粉熔敷在所述工作层上形成加工层，所述掺入的合金粉厚度0.10～0.15毫米，所述加工层厚度为5毫米至10毫米；

(8)再次将硬面齿轮送进中频炉匀速升温加热至280℃～400℃后出炉，自然冷却到常温。

优选的，所述步骤(1)中去除油污层的具体方法是用柴油局部清洗创面、或用柴油整体清洗整个硬面齿。

优选的，所述步骤(2)的具体加热方式为：先以每小时30℃的升温速度加热5小时，再按每小时60℃升温速度加热4小时。

优选的，在步骤(8)后还包括：对所述硬面齿轮进行滚齿与磨齿的机械加工步骤。

优选的，在步骤(8)后还包括：对所述硬面齿轮进行硬度检测、超声波探伤、以及外形尺寸的修复检测步骤。

优选的，在步骤(8)后还包括：以齿轮轴心、原动机械轴心、以及工作机械轴位移的冷负荷温度特性曲线为依据的安装找正步骤。

优选的，在步骤(8)后还包括装配啮合步骤。

本发明针对硬面齿齿轮的材质，结合层主要以镍(Ni)基元素为主，在熔敷区域稀释硫(S)和磷(P)的含量，避免冷热裂纹的产生，在熔敷区和半熔敷区注意稀释碳(C)和锰(Mn)的含量，以提高冶金结合力，使其确保结合力达到500N，这时形成的金相马氏体呈网状分布，加入镍(Ni)基后，马上由马氏体变为奥氏体，硬度反之下降，所以说根据工况条件，技术要求的需要，研制出了其主要元素，可以得到梯度功能所具有不同性能的复合层，其特点是轮齿表面层经强化处理，指在辉光放电的电能变为热能的作用下，有强烈的搅拌作用和溶化的金属液体的对流作用，使合金元素能有效地溶化到溶池中，形成了具有多种物理性能的复合层，这对节能、节材提高使用寿命具有重大的实用意义。

本发明通过结合层→过渡层→工作层→加工层采用不同的材料，能解决1～300毫米以上深的断层厚度。

因此，采用本发明可快速修复好硬面齿轮，将由于硬面齿轮损坏带来的经济损失降到最低。

具体实施方式