[发明专利]一种高速轮轴热处理U型吊钩裂纹焊接工艺

权利要求书

1.一种高速轮轴热处理U型吊钩裂纹的焊接工艺，所述U型吊钩(1)两端部相对应开设有第一轴孔(1.1)和第二轴孔(1.2)，中部位置开设有第三轴孔(1.3)，所述裂纹(5)位于U型吊钩(1)的中心位置处，其特征在于，通过焊接防变形装置对U型吊钩(1)进行刚性固定后进行焊接修复，所述焊接防变形装置包括T型固定螺杆(2)，T型固定螺杆(2)包括横杆(2.1)和垂直焊接固定在该横杆(2.1)中部的纵杆(2.2)；所述横杆(2.1)的两端分别贯穿第一轴孔(1.1)和第二轴孔(1.2)并通过紧固件(3)固定，纵杆(2.2)的外侧端部贯穿第三轴孔(1.3)并通过紧固件(3)固定，其工艺步骤如下：

步骤一、制作并设置焊接防变形装置；

通过金属圆棒制作横杆(2.1)、纵杆(2.2)以及相适配的紧固件(3)，将横杆(2.1)的两端以及纵杆(2.2)的外侧端部分别贯穿第一轴孔(1.1)、第二轴孔(1.2)和第三轴孔(1.3)并设置紧固件(3)，将纵杆(2.2)的内侧端部与横杆(2.1)的中部焊接固定后形成T型固定螺杆(2)，将T型固定螺杆(2)的三个端部分别通过紧固件(3)与U型吊钩(1)紧固；

步骤二、焊接准备；

2.1)、焊接设备：数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用直流焊机，打底层焊接材料采用φ2.5mm的CHC-2209焊丝或H1Cr18Ni9Ti焊丝，氩气纯度≥99.999％，填充层及盖面层的焊接材料采用φ3.2mm的CHS407焊条；

2.2)、加热装置：加热炉；

2.3)、辅助设施：角磨机、直磨机、锉刀、手锤、扁铲、面罩、样板、测温仪、放大镜、保温棉；

2.4)、焊件材料：Cr25Ni20Si2；

2.5)、焊前堆焊要求：通过手工角磨机清理磨损表面去除铁锈、油脂、水分；

2.6)、焊接位置：水平堆焊；

2.7)、焊接要求：所有焊接层必须无任何焊接缺陷并熔合于母材；

2.8)、焊接工艺参数：根据焊接设备、焊接材料、焊件材质以及焊接要求制定焊接参数；

步骤三、焊接实施；

3.1)、通过手工切割裂纹(5)并形成V型坡口(4)；

3.2)、把通过焊接防变形装置刚性固定的U型吊钩(1)在焊前进行固溶1080-1130°并快速冷却；

3.3)、打底层焊接时，焊接方向采用左向焊法，焊丝水平夹角90°，焊枪水平夹角60°，焊缝厚度1.5-2.0mm，单面焊双面成形焊接技术，底层根部熔透母材；打底层采用目测或放大镜确认焊缝无任何焊接缺陷后，再进行填充层的手工焊条电弧焊堆焊，焊接时，运条方法采用斜圆圈形，焊条水平夹角75-85°，焊缝厚度3-4.5mm，确保熔池熔化母材后速度移动焊条，防止某一区域高温停留时间过久，填充层的每一层检测确认无任何焊接缺陷再进行下一层的焊接；盖面层焊接时，运条方法采用月牙形，焊条水平夹角80-90°，焊缝覆盖整体V型坡口并高于母材，全部焊接确认表面无缺陷后快速冷却；

3.4)、U型吊钩(1)的裂纹(5)焊接修复完成后，对焊缝通过检测探伤确认内部无任何缺陷后，拆分焊接防变形装置，利用手工直磨机进行焊缝表面以及各轴孔的研磨，并采用先制作的样板进行比对，恢复使用公差尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种高速轮轴热处理U型吊钩裂纹的焊接工艺，其特征在于：所述T型固定螺杆(2)的三个端部分别设置的紧固件(3)为两个分别设置在各轴孔两侧的锁紧螺母，该T型固定螺杆(2)的三个端部分别设置有与锁紧螺母相适配的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种高速轮轴热处理U型吊钩裂纹的焊接工艺，其特征在于：所述焊接设备为型号为HT400D或HT500D数字化控制逆变式手工焊条电弧焊和氩弧焊合并用焊机。

4.根据权利要求1所述的一种高速轮轴热处理U型吊钩裂纹的焊接工艺，其特征在于：打底层焊接时，采用φ2.5mm的CHC-2209焊丝或H1Cr18Ni9Ti焊丝，焊接电流为80-120A，电弧电压为24±1V，焊接速度为13±1cm/min；填充层和盖面层焊接时，采用φ3.2mm的CHS407焊条，焊接电流为85-110A，电弧电压为26±1V，焊接速度为17±1cm/min。