大型滚筒轴补焊车削工艺

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1、大型滚筒轴补焊车削工艺　　【摘要】煤矿胶带机滚筒轴使用过程中出现的磨损、拉伤等现象占轴类失效的70%以上，对于磨损、拉伤严重的大型滚筒轴使用补焊后再车削加工是最常用的修复方法。大型滚筒轴从筒体拆除比较困难，且拆下修复后再安装无法保证筒皮同轴度要求，直接车削加工可通过相关工艺保证滚筒轴在修复后达到尺寸精度，满足使用要求。【关键词】滚筒轴；磨损；补焊；车削；工艺0.引言随着全国煤炭行业煤炭产量的放缓增长，如何在节约成本的前提下高效高质量地完成维修任务，显得尤为重要。本文采用最常用的补焊车削修复方法，针对在车削过程中常出现的加工精度问题，简要介绍了相关工艺要

2、求。1.焊接部分1.1滚筒轴类材质目前神东煤炭集团设备维修中心补焊修复的滚筒轴类材质主要为45#及40Cr。（1）45#碳素结构钢含碳量0.42-0.50%，用于一般轴类零件。（2）40Cr合金结构钢含碳量0.37-0.45%，用于较大受力轴类零件。6表一45钢和40Cr钢的化学成分表二45钢和40Cr钢的物理性能（机械性能）由表一、表二可以看出45、40Cr钢含碳量较高，并含合金元素，钢的淬硬倾向大，补焊需选择合适的焊材并严格进行工艺控制。1.2焊接方法及材料选择（1）焊接方法采用CO2气体保护焊。（2）根据等强度原则，焊缝强度不低于母材强度即可，焊

3、缝强度过高，会导致焊缝韧性、塑性及接头的抗裂性降低。45#钢轴焊接焊丝：ER70S-6，含碳量0.06-0.15%，焊接低碳钢及500N/mm2抗拉强度等级的高强钢。40Cr钢轴焊接焊丝：SLY-7，焊接800N/mm2抗拉强度等级的高强钢。1.3焊接工艺1.3.1焊前准备（1）根据与轴承位配合的轴承确定轴承位原有尺寸及公差。（2）测量修复部位尺寸，磨损量小于等于1mm可进行焊接修复。（3）按图纸要求，将轴承位用涤特纯清洗干净并晾干，必要时可采用火焰烘烤去除渗入到轴内部的油污。6（4）进行清理后用砂布打磨去除锈迹，防止堆焊时产生焊接缺陷。（5）拉伤表面

4、进行车削或用砂轮打磨至金属光泽，尖角处打磨圆滑。1.3.2焊接步骤（1）检查轴修复部位是否有裂纹，只对深度为直径5%以内裂纹进行修复，打磨至根部，先对裂纹槽进行补焊。（2）将补焊部位预热至80-100℃，非被焊表面用石棉布包好，防止飞溅和喷伤。（3）采用对称焊法对轴承位表面分成的4等分对称施焊，防止因焊接而产生变形。（4）两条焊道之间结合要紧密，后一焊道要熔化掉前一焊道的1/2-2/3。（5）补焊期间避免温度持续升高，采取间歇性焊接，焊接时采用小电流分层焊接，待第一层冷却后再焊接上面一层，减小焊接热应力。（6）除第一层与最后一层焊缝外，每焊完一段焊道，

5、立即用小圆头锤锤击焊道表面，直到温度降至100℃时，再焊下一条焊道。（7）焊接高度要超过原轴直径2-3mm为宜，为减小轴变形和消除内应力，焊接完毕要对焊接部位用干燥石棉布包好进行保温，自然冷却至室温，不得强制冷却，强制冷却会增加补焊部位的硬度和应力，会造成下一步机加工困难。6（8）冷却后检查，焊缝无裂纹、夹渣、气孔等缺陷。2.车削部分2.1主要需要解决的问题大型滚筒轴滚筒直接在1000mm以上，在筒体未拆卸时重量大，筒皮包胶磨损不均，重心不平衡，因此常出现以下加工问题。（1）尺寸精度达不到要求，精车留余量最后一刀加工总是出现偏差。（2）轴颈发生椭圆度。

6、（3）产生母线不直和锥度。（4）径向跳动不符合要求。（5）表面粗糙度达不到要求。2.2车削工艺2.2.1车削准备（1）检查车床安装是否稳固，拖板塞铁是否松动或传动不平衡，消除振动对工件表面粗糙度的影响。（2）使用试件检查前后顶尖中心线与床面导轨是否平行，消除车床本身对锥度的影响。（3）检查滚筒轴端中心孔是否完好，清理污垢，如中心孔与顶尖只接触到一边，磨损不均匀会造成轴向窜动而成椭圆。6（4）尽可能选用粗刀杆，减少车刀伸出长度，降低车刀因刚性不足引起的振动。（5）使用中心架与滚筒胶皮稍有接触，不可过度压紧。2.2.2车削过程（1）车床检查及滚筒装夹完成后

7、，考虑滚筒重量，车削时宜将机床转速控制在25-30r/min，转速过高惯性增大容易增加顶尖摆动。（2）粗车预留单边1mm再进行精车。（3）精车转速控制在25-30r/min、进给量为0.20mm/r左右、背吃刀量1mm。（4）车削时操作人员要正确使用刻度盘，在使用时还要注意因为丝杠与螺母之间有间隙，有时刻度盘虽然转动，但车刀不一定会移动，等间隙转完以后车刀才移动。所以在使用时，如果刻度转过格数过头了，绝不允许只倒转几格，而是要倒转一转以后，再重新对准刻度。（5）在测量时，要认真仔细，使用量具之前，须仔细检查和调整，使用时要放正。2.2.3表面加工处理6

8、因转速不高，轴表面粗糙度达不到要求，按照要求一般与传动件相配合的轴颈表面粗糙度Ra2.5-0.