[发明专利]一种铸钢定子压圈焊补工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铸钢定子压圈查找缺陷和经济有效的焊补工艺。

背景技术

国外大功率铁路动车和机车使用的单机容量在500kW以上的大功率牵引电机的机座，一般采用两侧铸钢压圈加中间钢板的焊接结构，定子冲片叠压后，被围焊在机座内而形成铁芯，称之谓定子机座。定子压圈是此型牵引电机的重要部件，其必需与齿轮箱连接输出扭矩，也必须通过转向架上的悬挂螺栓承受自重及机车运行中产生的各种动载荷。由于定子压圈铸钢件不可能根治铸造缺陷，产品上的一些铸造缺陷必须用焊补方法来解决。目前铸钢定子压圈及定子机座查找缺陷并进行焊补的主要工序是①在铸钢定子压圈粗加工面上用普通直探头探查缺陷，并在缺陷位置做记号，②根据缺陷位置和深度，挖除、清根缺陷，③焊补，④焊补后在炉子里退火，清理工件在炉子里的氧化皮，⑤把铸钢定子压圈按照其零件图加工到尺寸；⑥铸钢定子压圈组焊成定子机座，⑦-粗加工定子机座，⑧定子机座磁粉探伤，⑨发现缺陷，再焊补，⑩重新上加工中心加工到尺寸（当前所剩的加工余量小，造成部分机座焊补后精加工形位和尺寸超差，导致机座报废）然后再进行焊接缺陷检查重复上述步揍直至达到焊接标准为止。根据该产品的重要使用要求，按照有关焊接标准，需要在保证一定预热温度的前提下才能施焊。如果缺陷不能一次尽可能地探出，补焊也需要重复所有的焊接工序和检验工序。由于在铸钢定子压圈粗加工面上用普通直探头探查缺陷，普通直探头在探查中对近表面盲区很大，也就是不能发现探查面10mm内的浅表缺陷，10mm以下的缺陷的发现概率、定位和定性的可靠性差，有的缺陷在定子机座加工工序才发现，不仅浪费了大量的修补时间和加工中心工时，有时甚至报废整个定子机座。年产1000台这种带铸钢机座压圈的牵引电机生产厂家，每年因铸钢机座压圈在机加工时产生的缺陷损失数百万元。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸钢定子压圈查找缺陷和经济有效的铸钢定子压圈焊补工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种铸钢定子压圈焊补工艺，依次包括：①铸钢定子压圈粗加工面上探查缺陷并在缺陷位置做记号；②根据缺陷位置和深度，挖除、清根缺陷打出焊补坡口；③焊补；④把铸钢定子压圈按照其零件图加工到尺寸；⑤铸钢定子压圈组焊成定子机座；⑥机械加工定子机座到最终尺寸，其创新在于：所述铸钢定子压圈粗加工面上探查缺陷首先使用4MHz相控阵斜探头查找缺陷并在缺陷位置做记号，然后再用5MHz，近场区2mm的相控阵直探头在做缺陷位置附近扫描，精确定位缺陷深度，区分裂纹和其他类缺陷。

所述焊补后立即用非金属粉末状隔热材料覆盖，然后用一工装罩子立即罩住刚刚焊补过的工件；使焊补位置在完全冷却后硬度不超过母材硬度的1.2倍。

所述非金属粉末状隔热材料为锯末粉或煤炭粉。

所述工装罩子包括罩壳和把手，所述罩壳包括连为一体的顶板和筒状侧板，把手装连在罩壳的顶板上，所述顶板上设有通孔。

所述工装罩子的顶板上设有六个通孔。

采用本发明的铸钢定子压圈焊补工艺，由于利用了4MHz相控阵斜探头近表面盲区只有3mm以及扫查范围大，扫查效率高，能保证铸钢定子压圈表层4mm以下的缺陷绝大部分能被发现的特点，做超声波第一次扫描后，在缺陷位置做记号；然后用5MHz，近场区2mm相控阵直探头在做缺陷位置附近扫描，精确定位缺陷深度，区分裂纹和其他类缺陷。这样区分了铸钢定子压圈表层粗加工面4mm以下的缺陷和表层的缺陷，精加工余量4mm内的缺陷不处理，可以直接通过精加工去除掉。粗加工面4mm以下的缺陷经过5MHz，近场区2mm的相控阵直探头精确定位和定性，只需要焊修粗加工面4mm以下的不可接受的缺陷（如裂纹）。焊补后立即用非金属粉末状隔热材料覆盖，然后立即用一工装罩子罩住刚刚焊补过的铸钢定子压圈工件，减小热量的散失及增加焊后保温时间，此过程即相当于退火过程，使焊补位置包括热影响区在完全冷却后硬度不超过母材硬度的1.2倍，这个过程相当于局部退火，降低焊点及热影响区的硬度；本发明的铸钢定子压圈焊补工艺具有发现缺陷及定位、定性的准确性高，省掉了传统的磁粉探伤工序，避免了多次重复探伤节约了探伤时间和成本；焊补工作量小和工艺路线短，修补的成本低的优点。极大地减少了机座的报废，加工中心的工时利用率高。

附图说明

图1是本发明中工装罩子罩住铸钢定子压圈的结构示意图；

图2是图1的右视图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明的铸钢定子压圈焊补工艺作进一步详细说明。