王延朝 孫惠

1、前言

鞍鋼煉鐵總廠現(xiàn)有6條燒結(jié)線，星輪齒板長(zhǎng)期在高溫、多塵、重載的環(huán)境下工作，齒板齒形表面最容易磨損，造成臺(tái)車(chē)運(yùn)行不平穩(wěn)、跑偏、啃軌等現(xiàn)象，影響燒結(jié)物料質(zhì)量，因此燒結(jié)機(jī)星輪裝置需要及時(shí)修復(fù)。但由于鞍鋼各廠都處于零庫(kù)存狀態(tài)，如果更換新齒板，不但成本高，而且制造新齒板的工期太長(zhǎng)，無(wú)法在短期內(nèi)完成星輪裝置的修復(fù)。為了及時(shí)恢復(fù)生產(chǎn)并降低維修成本，經(jīng)廠領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員研究決定，利用焊接技來(lái)恢復(fù)原有齒板的基本性能。

星輪由鏈筒體與齒板等零件組成。星輪為耳軸式，中間為除塵圓筒，兩端為耳軸，耳軸與筒體焊接;齒板的7個(gè)二聯(lián)齒板和1個(gè)三聯(lián)齒板安裝在筒體兩側(cè)的輪輻上，齒板則用螺栓與星輪固定，此類(lèi)結(jié)構(gòu)的齒板便于加工和更換。上述零件的制造與安裝的質(zhì)量是保證臺(tái)車(chē)平穩(wěn)運(yùn)行、不跑偏、不啃軌的重要因素。

2、齒板修復(fù)工藝的確定

修復(fù)磨損、裂紋等齒板齒形工作表面，需先確定磨損裂紋部位、磨損量及缺陷深度，再確定堆焊焊補(bǔ)方法及堆焊焊補(bǔ)工藝，最后對(duì)齒形表面進(jìn)行機(jī)械加工、拋光處理。其修復(fù)工藝流程為：定制星輪齒板齒形樣板→表面缺陷探索打磨→焊前準(zhǔn)備→堆焊焊補(bǔ)→焊后熱處理→機(jī)械加工及拋光→安裝

2.1齒板材料分析

齒板材料為ZG50Mn2，其化學(xué)成分中C：0.45～0.55%;Si：0.20～0.40%;Mn：1.60～1.80%;S：≤0.035%;P：≤0.035%。

ZG50Mn2鑄鋼具有較高的強(qiáng)度、彈性和耐磨性，其淬透性也較高，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅浔砻娲慊鹩捕瓤蛇_(dá)HRC50-55，具有理想的綜合機(jī)械性能。

2.2焊前準(zhǔn)備工作

2.2.1定制齒形樣板。目的：一是為了觀察和確定星輪齒板齒形工作表面磨損位置及磨損量的大小;二是為焊補(bǔ)后劃線確定加工余量;三是為焊后機(jī)械加工齒形工作表面做樣板使用。

2.2.2齒形工作表面磨損、缺陷處的加工。對(duì)齒形表面磨損處進(jìn)行滲透探傷檢查，以確定齒形工作表面是否有疲勞裂紋及其它缺陷。對(duì)齒形工作表面的點(diǎn)蝕部位及疲勞缺陷等部位用角磨機(jī)打磨，直至缺陷全部消除，并顯示出金屬光澤。

2.3焊接材料的選擇

考慮到焊后便于機(jī)械加工，生產(chǎn)效率高，焊后表面淬火硬度可達(dá)到HRC40-50，因此選用ER50-6焊絲。其化學(xué)成分中C：0.06～0.15%;Mn：1.40～1.85%;Si：0.80～1.15%;S：≤0.035%;P：≤0.035%;Cu：≤0.20%;其它：≤0.50%。

2.4焊接方法的確定

二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊與焊條電弧焊相比其優(yōu)點(diǎn)為：焊接成本低。CO2氣體及焊絲價(jià)格便宜，焊接能耗低，其成本只有埋弧焊及手工電弧焊的30%～50%;焊縫質(zhì)量好。CO2氣體保護(hù)焊的抗銹能力強(qiáng)，對(duì)油污不敏感，抗裂性能好;生產(chǎn)效率高。CO2氣體保護(hù)焊采用細(xì)絲焊接時(shí)，焊接電流密度較大，電弧熱量集中，熔透能力強(qiáng)，其生產(chǎn)效率是焊條電弧焊的1～4倍;適用范圍廣。適用于各種位置、薄板、厚板的焊接。

2.5焊接工藝參數(shù)

焊絲直徑Φ1.2mm，電流200A，電壓20V。

2.6施焊方法

采用上坡焊，注意堆焊焊縫與母體、堆焊焊道間的熔合情況，避免未焊透和未熔合等情況發(fā)生。

2.7施焊人員 ?焊工由經(jīng)驗(yàn)豐富的師傅進(jìn)行施焊。

2.8施焊環(huán)境 ?選擇在無(wú)風(fēng)、灰塵較小的環(huán)境中進(jìn)行施焊。

2.9焊接應(yīng)力的釋放 ?在齒板齒面補(bǔ)焊部位堆焊完成后，對(duì)焊接部位加溫至300℃～400℃再退火，并保溫半小時(shí)以上，再進(jìn)行慢冷。在實(shí)際工作中，齒板埋在石灰中緩慢冷卻，使焊接產(chǎn)生的殘余應(yīng)力能夠充分地釋放，便于以后切削加工。常用的退火方法有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火。

3、齒板加工

星輪兩側(cè)各組裝七塊二聯(lián)板和一塊三聯(lián)板，齒板是燒結(jié)機(jī)最重要的承載零件，其整體質(zhì)量直接影響著燒結(jié)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。磨損的齒板要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)后，才能進(jìn)行焊接修復(fù)加工。加工的關(guān)鍵是要保證齒板齒形的一致性及齒板與筒體配合的一致性，確保星輪兩側(cè)齒板的同步。其加工步驟如下：1）粗、精加工齒板兩邊緣處高出的焊肉，并以大平面為基準(zhǔn)，使加工后的整體平面度小于0.15mm;2）按預(yù)先制作的樣板精確劃線;3）齒板劃好線后，在插床上插削齒形表面。插削過(guò)程中要用樣板反復(fù)測(cè)量，直到符合樣板要求。同時(shí)必須保證齒形小表面與齒板大平面垂直度要求小于0.15mm;4）插床加工后，由于插出的齒形表面有接刀痕跡，齒形表面不光澤，需要用角磨機(jī)人工拋光處理，降低齒形工作面的粗糙度，并在齒板齒形周邊做倒角處理，要求10mm;5）機(jī)加完成后的齒板需進(jìn)行磁粉探傷，經(jīng)檢驗(yàn)合格后，對(duì)齒形工作表面進(jìn)行淬火處理，表面淬火硬度為HRC40～50，淬火深度為2～3mm。

4、星輪齒板的組裝

星輪齒板的組裝是燒結(jié)機(jī)的核心環(huán)節(jié)，是確保燒結(jié)機(jī)正常運(yùn)行的關(guān)鍵工序。星輪兩端齒板在裝配前，其與筒體的接觸面須精整處理，找到齒板拆裝時(shí)做的標(biāo)識(shí)，在與筒體標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)后方可組裝。裝配完成后的齒不得有松動(dòng)，齒距誤差不得大于0.5mm。其組裝過(guò)程如下：1）在裝配現(xiàn)場(chǎng)架起星輪，調(diào)整軸并使星輪回轉(zhuǎn)自由;2）組裝單個(gè)齒板，測(cè)量每相鄰兩個(gè)單齒齒距，誤差控制在0.5mm以內(nèi)并緊固;3）用水平儀校軸水平，再組裝另一邊齒板，逐一校核齒板的同步性，誤差控制在0.5mm以內(nèi);4）組裝軸承及軸承座，調(diào)整軸承座，注入潤(rùn)滑脂。

5、加強(qiáng)燒結(jié)機(jī)星輪的綜合管理

1）勤檢查和保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決;2）檢查臺(tái)車(chē)輪運(yùn)行狀態(tài);3）定期檢查臺(tái)車(chē)卡輪是否旋轉(zhuǎn)自如;4）優(yōu)化技術(shù)資源組合，使每個(gè)作業(yè)組都有能夠承擔(dān)維修主要部位且保證修理質(zhì)量的人才;5）加強(qiáng)全面質(zhì)量管理。一方面，加強(qiáng)全員質(zhì)量教育;另一方面，加強(qiáng)修理過(guò)程中的質(zhì)量管理，要求管理人員和技術(shù)人員要深入現(xiàn)場(chǎng)，加強(qiáng)指導(dǎo);6）對(duì)結(jié)構(gòu)上薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改造;7）對(duì)一些經(jīng)常性故障要進(jìn)行分析，找出原因，有針對(duì)性地采取措施;8）有計(jì)劃地進(jìn)行逐年更換新齒板。

6、結(jié)論

通過(guò)上述一系列措施，既能保證星輪齒板的正常使用，又保障了燒結(jié)機(jī)的順利運(yùn)行，提高了勞動(dòng)效率，降低了維修成本。經(jīng)實(shí)踐證明，星輪齒板在運(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)因齒板焊補(bǔ)后，在短期內(nèi)出現(xiàn)裂紋、斷齒、變形等現(xiàn)象，該維修方法應(yīng)用前景廣闊。