[发明专利]拉丝机卷筒喷焊工艺

说明书

本发明涉及一种拉丝机卷筒喷焊工艺，它包括以下工序：预处理，二步法喷焊，缓冷等。

卷筒是拉丝机上用于拉拨钢材的部件，一台拉丝机需要卷筒多只或十多只，它们在动力牵引下，将含碳量0.60～0.72％的拉拨钢材，由直径4.0mm以上经多次拉拨变成直径1.0mm以下的高强度钢丝。在拉拨过程中，卷筒要直接承受几经挤压硬度可达HRC40左右的钢丝在其工作面上径向、轴向及圆周方向的压力与摩擦，故卷筒工作面极易磨损。卷筒损坏要停机更换，势必影响到拉丝机的生产效率。

目前我国公用的提高卷筒工作面硬度的喷焊工艺是：先将卷筒固定在一个旋转装置上，用重熔枪对卷筒整体预热，再用粉末喷枪对旋转卷筒工作面喷粉，然后用3～4把重熔枪对卷筒粉层同时全面重熔。这种方法重熔时粉层容易产生开裂溢流，焊层厚度不宜超过0.8mm，该焊层厚度的使用寿命，按三班工作制约为1年；此外，重熔冷却后卷筒变形量大，直径500～700mm的卷筒不圆度为1.0～1.5mm。

《热喷涂焊技术》(湖南省钢铁研究所方世京主编)一书中公开了：待喷工件表面预处理，二步法喷焊工艺流：工件预热—喷洒粉末—重熔—缓冷等。该书在比较“一步法”与“二步法”的优缺点时指出：“二步法”适用于要求表面焊层薄…的工件(第122页)。该书还指出：喷焊要使粉层熔化，须重熔烧结，工件表温可达900℃以上，对某些工件可能会发生变形(第116页)。

本发明的目的是提供一种能加大焊层厚度减小基体变形的拉丝机卷筒喷焊工艺。

为实现上述目的，本发明采用了下述方法：预处理：用清洗剂、喷砂等，清除工件表面及孔洞的油污等。预热：先将卷筒固定在一个转轴可与水平面形成任意夹角的旋转装置上，使卷筒轴线与水平面的夹角为35～45度，并使卷筒正上方工作面的中部处于最接近水平的位置，该位置有益于粉层较厚的工作面中部实施重熔；然后用2～3把大号重熔枪对以线速度20～30m/min旋转地卷筒加热，使卷筒整体温度达到200～450℃。喷粉：先调节SPH-E2000型粉末喷枪的送粉速度，使其对上述旋转卷筒每喷粉一次粉层增厚不超过0.1mm，喷粉过程中保持喷枪与卷筒表面垂直且相距120～250mm；经过对卷筒工作面不同部位不同次数的反复喷粉，使工作面中部的粉层增厚到1.0～1.5mm，使工作面两侧的粉层由中部粉厚分别向工作面两个边缘逐渐减薄到0.1～0.3mm，从而使卷筒工作面的粉层按磨损要求形成中部厚两侧由厚变薄平滑过渡的曲面；粉末用量是按喷焊面积和厚度预先计量的，喷完为止。重熔：先用2～3把大号重熔枪对上述旋转卷筒加热，便其整体温度达到600～800℃，停止卷筒旋转，息灭大号重熔枪；然后用1把重熔枪对卷筒正上方的工作面加热，枪口与工作面的距离为80～100mm，同时用1把大号重熔枪在卷筒里面对正上方工作面的背面助熔，使正上方工作面的温度升到850～1050℃；此时将重熔枪加热面积缩小为局部，并把枪口向粉层逼近到30～50mm，使该局部粉层迅速升到熔化温度1050～1250℃，产生熔池，随即操纵重熔枪火焰在熔池边缘时离时返，引导熔池在卷筒正上方的工作面上无开裂溢流地连续形成，直至该正上方工作面重熔完成；此后将卷筒旋转一个角度，使卷筒待重熔工作面处于正上方位置，仍按上述方法继续重熔，直至卷筒全部工作面重熔完毕。对尚需加厚焊层的卷筒，先喷砂打去焊层表面氧化膜，再按上述工序重复3～5次，焊层厚度可增到3.5～5.5MM，且表面平整光滑，缓冷：先用大号重熔枪对旋转卷筒整体加热到500～700℃，将卷筒从旋转装置上取下，再把与卷筒匹配的防变形工装置入卷筒一端的内圆中，使卷筒与防变形工装在一起空冷至室温，然后用压力机和脱膜工装及圆棒卸去防变形工装，卷筒变形量可减小到允许范围内。

本发明采取的粉末用量计算公式是：

G＝H·F·g/75～80％

其中：G：粉末重量    H：喷焊厚度

      F：喷焊面积    g：粉末比重

      75～80％：着粉率。

本发明采用的粉末是镍基自熔合金粉末G112+WC或G116+WC。G112，G116均系上海冶炼厂生产的氧-乙炔焰喷焊合金粉末，其具体成份、性能等如下：

G112：Fe：14～17％， Cr：15～18％，

      B：3.0～4.5％，Si：3.0～4.0％，

      C：≤1.0％，   Ni：余量％，

      熔点(℃)：1050，粒级范围(目)：-150至+300，