精加工轴承座的大面积缺陷补焊
发布时间：2014-07-07胡明
（中国重型机械集团大连加氢反应器制造有限公司，辽宁大连 116113）
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摘 要：介绍精加工到位的轴承座的补焊方法及注意事项。
关键词：轴承座；精加工；补焊
H型钢UR立式轴承座是由某外协厂家生产加工后回厂，发现由于操作者工作失误，造成加工超差（0.2-0.3mm），由于该轴承座共14件，数量多，如重新加工生产周期已经不允许且会造成大量资金的浪费，经研究决定尽Z大努力补焊达到使用要求。
该轴承座每件有16个面，均已加工到位，需要进行补焊至预留2-3mm加工量，补焊时既要保护好加工面，又要控制变形，所以补焊要求给焊接带来很大难度。
1 焊接工艺方案
1.1 采用的焊接方法
既要保护好加工面，又要控制变形，Z好的办法是氩弧焊（TIG），因为氧气是一种惰性气体，它既不与金属起化学反应，使被焊金属氧化或者合金元素烧损，亦不溶解于液体金属，引起气孔，但是这次补焊的轴承座补焊面积非常大，数量多，产品周期短，不允许焊接周期过长，根据与工艺人员的共同协商，凭借多年工作经验决定采用手工电弧焊，而且要先将补焊部位的四周堆焊一圈，这样可以有效防止咬边现象的产生，同时可以避免两端焊不齐的情况出现。
1.2 焊接材料
轴承座材质为GS-45N，其机械性能与焊条J507和药芯焊丝GL-YJ502相近，且母材成分与焊材成分相近，但由于该轴承座已精加工且形状比较特殊，药芯焊丝产生的热输入量大，必然会引起较大变形，所以采用塑性，韧性，抗裂性良好的焊条J507 Ø3.2，其性能指标比较如表1、2、3、4。
关键词：轴承座；精加工；补焊
H型钢UR立式轴承座是由某外协厂家生产加工后回厂，发现由于操作者工作失误，造成加工超差（0.2-0.3mm），由于该轴承座共14件，数量多，如重新加工生产周期已经不允许且会造成大量资金的浪费，经研究决定尽Z大努力补焊达到使用要求。
该轴承座每件有16个面，均已加工到位，需要进行补焊至预留2-3mm加工量，补焊时既要保护好加工面，又要控制变形，所以补焊要求给焊接带来很大难度。
1 焊接工艺方案
1.1 采用的焊接方法
既要保护好加工面，又要控制变形，Z好的办法是氩弧焊（TIG），因为氧气是一种惰性气体，它既不与金属起化学反应，使被焊金属氧化或者合金元素烧损，亦不溶解于液体金属，引起气孔，但是这次补焊的轴承座补焊面积非常大，数量多，产品周期短，不允许焊接周期过长，根据与工艺人员的共同协商，凭借多年工作经验决定采用手工电弧焊，而且要先将补焊部位的四周堆焊一圈，这样可以有效防止咬边现象的产生，同时可以避免两端焊不齐的情况出现。
1.2 焊接材料
轴承座材质为GS-45N，其机械性能与焊条J507和药芯焊丝GL-YJ502相近，且母材成分与焊材成分相近，但由于该轴承座已精加工且形状比较特殊，药芯焊丝产生的热输入量大，必然会引起较大变形，所以采用塑性，韧性，抗裂性良好的焊条J507 Ø3.2，其性能指标比较如表1、2、3、4。
2 焊接过程及工艺
2.1 焊前准备
焊前焊条须经350℃烘焙1h，领取焊条时焊条筒应先预热，准备完好的直流焊机焊前必须对焊件彻底清楚铁锈，油污，水分等杂质。焊接时须对短弧操作，以窄焊道为宜。调试焊接规范I=80-120，V=24-28V，利用石棉布对非焊接面进行保护。
2.2 焊接工艺
（1）预热：将补焊区域100mm范围内加热≥50℃，（由于该件精加到位加热温度不要过高，控制在50-60℃即可，以免引起变形），均匀加热，一定要保证受热均匀，以防止产生裂纹。
（2）焊接要求：焊接时采用多层多道，小规范，短弧焊不摆动，每道焊缝覆盖上一道焊缝的1/2左右，收弧时注意填满弧坑，每层焊完后必须清理干净后才能焊接下一层。焊接时不能存在咬边，夹渣，气孔，未融合等缺陷，如有缺陷立即清除再进行焊接，每道焊缝采用锤击办法来消除应力。
（3）焊接：选手工电弧焊水平较高的焊工进行旅焊（平焊位），先将堆焊部位四周焊一圈，（防止出现咬边，焊不齐等现象出现，补焊边缘时运条速度要快，这样焊波平整）然后再焊里面，焊接时一定要控制层间温度不高于60℃，不得在非补焊区域打火，注意保护加工面，用石棉布盖好非焊区的加工面，补焊后保证加工余量2-3mm。
（4）焊后：避免急冷产生裂纹，焊后立即用石棉布盖好缓慢冷却至室温后，用手砂轮打磨飞溅物。
3 探伤
焊后表面打磨平整后进行着色或磁粉探伤，探伤标准执行GB II 345-89，确认无缺陷后转机加工段加工。
4 结论
在此之前，公司比较缺乏精加工产品的大面积补焊经验，经技术人员和现场施焊工人的共同努力，终于完成对H型钢UR立式轴承座的大面积补焊，补焊后工件经探伤完全合格，且没有较大变形出现，经过再次精加工，已完全合格发往现场进行装配，因此，该工艺方案是完全符合使用要求的，从选定焊接材料到整个焊接工艺过程都非常切合实际，为今后类似的补焊工作积累了成功经验。
2.1 焊前准备
焊前焊条须经350℃烘焙1h，领取焊条时焊条筒应先预热，准备完好的直流焊机焊前必须对焊件彻底清楚铁锈，油污，水分等杂质。焊接时须对短弧操作，以窄焊道为宜。调试焊接规范I=80-120，V=24-28V，利用石棉布对非焊接面进行保护。
2.2 焊接工艺
（1）预热：将补焊区域100mm范围内加热≥50℃，（由于该件精加到位加热温度不要过高，控制在50-60℃即可，以免引起变形），均匀加热，一定要保证受热均匀，以防止产生裂纹。
（2）焊接要求：焊接时采用多层多道，小规范，短弧焊不摆动，每道焊缝覆盖上一道焊缝的1/2左右，收弧时注意填满弧坑，每层焊完后必须清理干净后才能焊接下一层。焊接时不能存在咬边，夹渣，气孔，未融合等缺陷，如有缺陷立即清除再进行焊接，每道焊缝采用锤击办法来消除应力。
（3）焊接：选手工电弧焊水平较高的焊工进行旅焊（平焊位），先将堆焊部位四周焊一圈，（防止出现咬边，焊不齐等现象出现，补焊边缘时运条速度要快，这样焊波平整）然后再焊里面，焊接时一定要控制层间温度不高于60℃，不得在非补焊区域打火，注意保护加工面，用石棉布盖好非焊区的加工面，补焊后保证加工余量2-3mm。
（4）焊后：避免急冷产生裂纹，焊后立即用石棉布盖好缓慢冷却至室温后，用手砂轮打磨飞溅物。
3 探伤
焊后表面打磨平整后进行着色或磁粉探伤，探伤标准执行GB II 345-89，确认无缺陷后转机加工段加工。
4 结论
在此之前，公司比较缺乏精加工产品的大面积补焊经验，经技术人员和现场施焊工人的共同努力，终于完成对H型钢UR立式轴承座的大面积补焊，补焊后工件经探伤完全合格，且没有较大变形出现，经过再次精加工，已完全合格发往现场进行装配，因此，该工艺方案是完全符合使用要求的，从选定焊接材料到整个焊接工艺过程都非常切合实际，为今后类似的补焊工作积累了成功经验。
来源：《中国科技博览》2010年第28期