[发明专利]一种光滑轴磨损在线修复工艺

说明书

技术领域

本发明涉及搅拌机领域，具体为一种搅拌机上的光滑轴磨损在线修复工艺。

背景技术

如图1所示，某化工厂搅拌机上的光滑轴密封面磨损，若不及时进行处理将会导致搅拌器里面的光气(一种剧毒气体)泄漏，进而造成严重后果。该搅拌轴长5米重数十吨，装置内空间狭小，拆卸非常不便，而且需要高昂的拆装费用。如果采用现场修复加工的方法，则可大大节省抢修的时间和费用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光滑轴磨损在线修复工艺，采用高精密脉冲冷焊技术，使修复后的结合部位将比原基体更加的耐磨损。

为了解决上述问题，本发明技术方案是：

一种光滑轴磨损在线修复工艺，包括如下步骤：

(1)根据搅拌机的光滑轴颈工作面与外密封环在工作过程中磨损程度，对表面清洗、磨损量大小、表面的缺陷、轴的尺寸精度、跳动的检查与确认，确定修复方案；

(2)对磨损部位进行修理，确定光滑和修复时的用料，保证修复区与基体耐蚀性及力学性能的匹配；

(3)焊后对磨损部位的加工，焊后采用轴端车床进行加工；

(4)修复部位着色无损检测。

所述的光滑轴磨损在线修复工艺，在步骤(2)中，

1)光滑轴材质为316L不锈钢，修复材料为Ni-Cr-Mo合金；

光滑轴基体的化学成分及相关力学性能如下：按重量百分比计，C≤0.05，Mn1.5～2.0，Cr15～20，Ni10～15，Mo2.0～3.0，Fe余量；R_P0.2 160～180MPa，R_m450～500MPa，A35～45％，HV180～220；

修复材料的化学成分及相关力学性能如下：按重量百分比计，C≤0.03，Mn0.1～1.0，Cr20～25，Ni60～65，Mo6.0～10.0，Nb+Ta3.0～4.0，Nb/Ta＝1～3，Fe余量；R_P0.2 300～400MPa，R_m700～800MPa，A25～35％，HV200～300；

2)采用轴端车床将该疲劳层车削0.5～2mm厚，采用丙酮进行彻底清洗；

3)磨损部位着色无损检测，对预修复部位进行着色探伤处理，以确定是否存在裂纹缺陷，着色完毕后用丙酮彻底清洗；

4)采用脉冲冷焊工艺修复

采用高能脉冲精密冷焊机，通过工艺参数：电压：30～50V、脉冲频率0.2～0.5HZ，对修复区进行脉冲冷焊堆焊，堆焊层厚度需要高出基体0.5～2mm；

5)修复部位打磨修整

采用轴端车床对修复区进行机械加工，机械加工后修复区高度高于基体约0.05～0.2mm；采用金相砂纸对修复区进行抛光，使修复区的光洁度与光滑轴颈其它部位相当。

所述的光滑轴磨损在线修复工艺，在步骤(3)中，焊后加工过程如下：

1)轴端车床车削

焊接修复后，将轴端车床装夹在修复后的光滑轴径上部，通过调节轴端车床对焊接后的光滑轴承位进行现场车削；将焊接后的焊缝层车削至高出原始完好尺寸0.02至0.10mm后，在刀头处更换安装上砂纸进行精磨处理；

2)进行切削加工

轴端车床在工件上安装固定后，使轴端车床相对于工件的端面圆跳动值0.02mm～0.05mm，同轴度0.015mm～0.03mm，达到要求后进行加工。

所述的光滑轴磨损在线修复工艺，在步骤(3)中，轴端车床的使用方式如下：

1)在待加工工件光滑轴端面上，在端面中心位置钻M12*40螺孔，同时以端面中心为圆心划的圆线，在此圆线上均布加工4个M8深20mm螺孔；螺孔轴心线要求与工件的光滑轴心线平行；

2)在工件光滑轴端面安装专用工装-安装法兰，安装法兰中心与工件中心的M12*40螺孔通过M12*50内六角圆柱头螺钉锁紧，安装法兰边缘与工件边缘的4个M8深20mm螺孔通过4-M8*40内六角圆柱头螺钉锁紧；

3)将轴端车床吊装就位，在轴端车床的主轴法兰底部对称套上4-M12*45六角头螺栓，通过4-M12*45六角头螺栓对安装法兰预紧，然后调整主轴位置验证轴端车床的刀臂是否与工件轴心线平行，验证主轴是否与工件的轴心同心；

4)安装法兰径向上通过4-M10*50平端紧定螺钉对主轴紧固，主轴法兰端通过4-M10*30平端紧定螺钉对安装法兰预紧，调节主轴轴心线与工件轴心共线。