CN112935472B - 一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置，它包括底座、可拆卸设置在底座上表面后侧的背面连接固定钢板、分别可拆卸间隔设置在底座上表面前侧的两块坡口面固定拉板以及与背面连接固定钢板和两块坡口面固定拉板分别可拆卸连接固定的上压板。本发明还提供了一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺，针对在背景技术中存在的问题，本发明提供了一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺。应用本发明能够快速实施完成电动往复铸铁泵体水箱裂纹焊接修复，降低采购及维护成本，减少长时间停机损失，为合理组产轧钢生产各种国内外车轮提供了保障。

Description

一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置及修复工艺。

背景技术

马钢轨道交通材料科技有限公司的车轮生产线轧制加热后的车轮坯料除磷，一般使用到32MPa卧式柱塞电动往复泵，除磷效果的好坏直接影响车轮产品的轧制质量，其工作原理是电动机经联轴器与减速机输入轴连接，由减速机输出轴带动曲轴旋转曲轴回转带动连杆、十字头及柱塞做往复运动，柱塞用填料密封，在吸、排阀的配合下达到吸入和排出高压水的目的。卧式柱塞电动往复泵泵体水箱的作用是将泵体内的高温润滑油的热量带走，以免润滑油在工作过程中温度超高。有的卧式柱塞电动往复泵在长期使用后，泵体水箱会出现长度不一（如1M长）的不规则的贯穿裂纹，导致供润滑油冷却用的冷却水顺着裂纹流走，不能给润滑油冷却，由于润滑油无法及时冷却，泵在运转过程中，运动部件摩擦副之间产生的热量根本不能被润滑油带走，同时，油温高导致润滑油变质，影响了润滑效果，加大了运动副之间的磨损。若不进行更换或修复，而继续运行下去，整个卧式柱塞电动往复泵运动都会快速损坏，甚至泵体配合面之间由于热变形，导致不能继续使用。但是，如果更换新泵，不但采购周期长，而且32MPa卧式柱塞电动往复泵采购成本高，势必影响生产。为了尽快恢复生产，需要对泵体水箱裂纹进行修复。

发明内容

针对在背景技术中存在的问题，本发明提供了一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺，应用后能够快速实施完成电动往复铸铁泵体水箱裂纹焊接修复，降低采购及维护成本，减少长时间停机损失，为合理组产轧钢生产各种国内外车轮提供了保障。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置，它包括底座、垂直可拆卸设置在底座上表面后侧的背面连接固定钢板、分别垂直可拆卸间隔设置在底座上表面前侧的两块坡口面固定拉板以及与背面连接固定钢板和两块坡口面固定拉板分别垂直可拆卸连接固定的上压板。

进一步地，所述底座包括底板和设置在该底板底部的若干支撑脚。

进一步地，所述上压板与背面连接固定钢板和两块坡口面固定拉板上端之间以及底板与背面连接固定钢板和两块坡口面固定拉板下端之间均通过螺栓连接固定。

进一步地，所述支撑脚与底板之间还焊接设置有若干三角形固定板。

进一步地，所述底板上还设置有泵体支撑脚

进一步地，所述上压板和底板上还开设有限位孔和/或限位槽。

本发明解决技术问题的另一技术方案如下：

基于上述技术方案所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺，用于电动往复泵体水箱裂纹的焊接修复，先沿电动往复泵体水箱裂纹开设V型坡口，然后架设好底座，将电动往复泵体放置在底板，并在底板的前后侧分别安装背面连接固定钢板和两块坡口面固定拉板，确保待焊接修复的水箱裂纹位于两坡口面固定拉板之间，最后安装上压板将电动往复泵体固定后实施焊接，步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1）、焊接设备：HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机，焊接材料采用Z308焊条，焊条200~250℃烘焙2h后恒温，随用随取；

1.2）、焊接位置：立焊；

1.3）、焊前清洗：使用氧乙炔火焰，去除坡口内外水分、油，然后用砂布或磨削砂轮机打磨除锈；

1.4）、焊接要求：单面焊双面成形焊接技术，堆焊层熔合母材，防止出现白口及淬硬组织。

1.5）、焊件材质：铸铁；

1.6）、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、保温棉、面罩、手套、清渣锤、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；

1.7）、焊接参数：根据焊接设备、焊接材料以及焊接要求确定焊接参数；

步骤二、焊接修复；

考虑电动往复泵体水箱黑色金属铸铁材质焊接修复的特殊性，先将V型坡口及其两侧均匀预热并达到预热温度，然后进行打底层焊接，施焊时由下而上沿裂缝的同一方向进行，焊条采用正三角形运条方法，焊条跟焊缝垂直面形成60~90°夹角，采用灭弧操作以达到单面焊双面成形，打底层焊接完成后采用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，然后检测确保焊缝无任何焊接缺陷；填充层和盖面层采用多层多道焊接方法，为减少热量损失并防止操作者受高温辐射，除焊接部位外，其余部分均用隔热材料盖上，焊条作直线或划小圈式运条，采用5~8mm的中等弧长施焊，每段焊缝不宜过长，每焊完一段，同样立即用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，再将该焊道上表面焊肉用砂轮打磨去一些，控制层间温度不低于250℃，再焊下一段；填充层和盖面层的每一层均要检测确保无焊接缺陷，焊接完成后继续对电动往复泵体水箱以150°/h的速度均匀升温至650~900℃，然后采用保温棉包扎覆盖箱体慢慢冷却至室温，最后把焊接完成的箱体采用机械加工至符合装配尺寸，并在检测合格后，交付使用。

进一步地，打底层采用φ3.2mm的Z308焊条，焊接电流为80-95Ａ，电压为22±1Ｖ，焊接速度为15±1cm/min；填充层和盖面层采用φ4.0mm的Z308焊条，焊接电流为90-130Ａ，电压为23±1V，焊接速度为15±1cm/min。

进一步地，第一层打底焊接前采用氧·乙炔火焰、煤气加热或电加热器进行烘烤，并将坡口两侧预热到350℃。

相对于现有技术，本发明所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺，不仅安全易操作，焊接质量稳定、投资费用较低，能够满足现场实际需求，工作效率高，而且大大降低了维修成本，减少了车轮轧制停机损失，为合理各种规格车轮组产提供了保障。

附图说明

图1为本发明一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置结构示意图；

图2为本发明一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置焊接时的示意图；

图中：1. 电动往复泵体；2.底座；21.底板；22.支撑脚；23.三角形固定板；24.泵体支撑脚；3.上压板；4.背面连接固定钢板；5.坡口面固定拉板；6.螺栓；7.限位孔；8.限位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、 “下”、 “左”、 “右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

实施例1：

如图1和图2所示，本发明一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置，它包括底座2、垂直可拆卸设置在底座2上表面后侧的背面连接固定钢板4、分别垂直可拆卸间隔设置在底座2上表面前侧的两块坡口面固定拉板5以及与背面连接固定钢板4和两块坡口面固定拉板5分别垂直可拆卸连接固定的上压板3；所述底座2包括底板21和设置在该底板21底部的若干支撑脚22；所述上压板3与背面连接固定钢板4和两块坡口面固定拉板5上端之间以及底板21与背面连接固定钢板4和两块坡口面固定拉板5下端之间均通过螺栓6连接固定。本例中，该焊接装置中的底板21、上压板3、背面连接固定钢板4和坡口面固定拉板5的形状及固定位置可根据所述固定的电动往复泵体规格进行调整和制作，以适应各类电动往复泵体的固定，便于对其上裂纹的焊接修复。本实施例中，所述上压板3、底板21和背面连接固定钢板4均采用50mm钢板制作而成，该上压板3和底板21上还可根据所要放置的电动往复泵体1的规格设置限位孔7和/或限位槽8等，如图2中的电动往复泵1水箱具有凸出的上口和下口，即可以在上压板3和底板21上相对应开设限位孔7和/或限位槽8，以便于应用时定位和固定电动往复泵体1，即方便，又实用。所述支撑脚22采用50mm方钢制作而成；所述坡口面固定拉板5采用10mm扁钢切割而成，两块坡口面固定拉板5之间为焊接口，便于焊接操作。所述支撑脚22与底板21之间还焊接设置有若干三角形固定板23，该三角形固定板23由30mm钢板切割而成；本实施例中，还可以根据实际需要在所述底板21上设置泵体支撑脚24，以支撑电动往复泵1水箱等，泵体支撑脚24可由50mm钢板按照设计制作而成。本实施例中所述焊接装置的各部件可根据所述固定的电动往复泵体1的规格适当调整尺寸、位置等，以适应焊接的需求。

实施例2：

基于实施例1所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置的修复工艺，用于电动往复泵体水箱裂纹的焊接修复，所述焊接装置根据待修复的电动往复泵体1的型号尺寸进行下材制作，先沿电动往复泵体1水箱裂纹开设V型坡口，然后架设好底座2，将电动往复泵体1放置在底板21，并在底板21的前后侧分别安装背面连接固定钢板4和两块坡口面固定拉板5，确保待焊接修复的水箱裂纹位于两坡口面固定拉板5之间，最后安装上压板3将电动往复泵体1固定后实施焊接，步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1、焊接设备：HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机，焊接材料采用φ3.2mm和φ4.0mm Z308焊条，焊条200~250℃烘焙2h后恒温，随用随取；

1.2、焊接位置：立焊；

1.3、焊前清洗：焊接位置区域与焊条不得有油污、氧化层、水分等，露出金属光泽，使用氧乙炔火焰，去除坡口内外水分、油，然后用砂布或磨削砂轮机打磨除锈；

1.4、焊接要求：单面焊双面成形焊接技术，堆焊层熔合母材，防止出现白口及淬硬组织；

1.5、焊件材质：铸铁；

1.6、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、保温棉、面罩、手套、清渣锤、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品（工作服、鞋、帽、平光镜）；

1.7、焊接参数：根据焊接设备、焊接材料以及焊接要求确定焊接参数；

手工焊条电弧焊焊接工艺参数

焊条型号	焊层	焊条直径/mm	焊接电流A	电弧电压/v	焊接速度/（cm`min<sup>-1</sup>）
						Z308	打底层	3.2	80-95	22±1	15±1
Z308	填充、盖面层	4.0	90-130	23±1	15±1

步骤二、焊接修复；

考虑电动往复泵体1水箱黑色金属铸铁材质焊接修复的特殊性，第一层打底焊接前，先将V型坡口7及其两侧均匀预热并达到350℃左右的预热温度，加热可采用氧·乙炔火焰、煤气加热或电加热器进行烧烤，预热时力求温度上升均匀，以避免不均匀的高温加热，导致母材内部产生微裂纹；然后进行打底层焊接，施焊时由下而上沿裂缝的同一方向进行，焊条采用正三角形运条方法，焊条跟焊缝垂直面形成60~90°夹角，因坡口间隙大小不等，为了达到单面焊双面成形，故采用灭弧操作；打底层焊接完成后采用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，这样可以使晶粒拉长，组织致密，消除部分焊接应力，然后通过目测以及5倍放大镜检测确保焊缝无任何焊接缺陷；填充层和盖面层采用多层多道焊接方法，为减少热量损失并防止操作者受高温辐射，除焊接部位外，其余部分均用石棉板或其它隔热材料盖上，同时不要在有穿堂风的地方进行焊接；填充层和盖面层焊接时，焊条作直线或划小圈式运条，采用5~8mm的中等弧长施焊，每段焊缝不宜过长，一段焊缝一般为100-150mm，每焊完一段，同样立即用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，使晶粒拉长，组织致密，消除部分焊接应力，再将该焊道上表面焊肉用砂轮打磨去一些，等层间温度控制到最佳但不能低于250℃，再焊下一段；填充层和盖面层的每一层均要检测确保无焊接缺陷，焊接完成后继续对电动往复泵体1水箱以150°/h的速度均匀升温至650~900℃，以降低硬化程度，避免脆化，然后采用保温棉包扎覆盖箱体慢慢冷却至室温，最后把焊接完成的箱体采用机械加工至符合装配尺寸，并通过现场实际样板检验验收完全符合整体铸铁件箱体以及其他轧制组合件和模座安装的要求，交付使用，经过周期车轮除磷轧制运转检验，达到机械性能使用效果。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，通过一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置实施，所述车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置包括底座（2）、垂直可拆卸设置在底座（2）上表面后侧的背面连接固定钢板（4）、分别垂直可拆卸间隔设置在底座（2）上表面前侧的两块坡口面固定拉板（5）以及与背面连接固定钢板（4）和两块坡口面固定拉板（5）分别垂直可拆卸连接固定的上压板（3）；所述底座（2）包括底板（21）和设置在该底板（21）底部的若干支撑脚（22）；

先沿电动往复泵体（1）水箱裂纹开设V型坡口，然后架设好底座（2），将电动往复泵体（1）放置在底板（21），并在底板（21）的前后侧分别安装背面连接固定钢板（4）和两块坡口面固定拉板（5），确保待焊接修复的水箱裂纹位于两块坡口面固定拉板（5）之间，最后安装上压板（3）将电动往复泵体（1）固定后实施焊接，步骤如下：

步骤一、焊前准备；

1.1）、焊接设备：HT400D数字化控制逆变式手工直流焊机，焊接材料采用Z308焊条，焊条200~250℃烘焙2h后恒温，随用随取；

1.2）、焊接位置：立焊；

1.3）、焊前清洗：使用氧乙炔火焰，去除坡口内外水分、油，然后用砂布或磨削砂轮机打磨除锈；

1.4）、焊接要求：单面焊双面成形焊接技术，堆焊层熔合母材，防止出现白口及淬硬组织；

1.5）、焊件材质：铸铁；

1.6）、辅助设施：保温桶、样板、测温仪、放大镜、保温棉、面罩、手套、清渣锤、凿子、锉刀、钢丝刷、砂纸、钢直尺、水平尺、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品；

1.7）、根据焊接设备、焊接材料以及焊接要求确定焊接参数：打底层采用φ3.2mm的Z308焊条，焊接电流为80-95Ａ，电压为22±1Ｖ，焊接速度为15±1cm/min；填充层和盖面层采用φ4.0mm的Z308焊条，焊接电流为90-130Ａ，电压为23±1V，焊接速度为15±1cm/min；

步骤二、焊接修复；

考虑电动往复泵体（1）水箱黑色金属铸铁材质焊接修复的特殊性，先将V型坡口及其两侧均匀预热并达到预热温度，然后进行打底层焊接，施焊时由下而上沿裂缝的同一方向进行，焊条采用正三角形运条方法，焊条跟焊缝垂直面形成60~90°夹角，采用灭弧操作以达到单面焊双面成形，打底层焊接完成后采用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，然后检测确保焊缝无任何焊接缺陷；填充层和盖面层采用多层多道焊接方法，为减少热量损失并防止操作者受高温辐射，除焊接部位外，其余部分均用隔热材料盖上，焊条作直线或划小圈式运条，采用5~8mm的中等弧长施焊，每段焊缝不宜过长，每焊完一段，同样立即用气铲锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑，再将该焊道上表面焊肉用砂轮打磨去一些，控制层间温度不低于250℃，再焊下一段；填充层和盖面层的每一层均要检测确保无焊接缺陷，焊接完成后继续对电动往复泵体（1）水箱以150°/h的速度均匀升温至650~900℃，然后采用保温棉包扎覆盖箱体慢慢冷却至室温，最后把焊接完成的箱体采用机械加工至符合装配尺寸，并在检测合格后，交付使用。

2.根据权利要求1所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，第一层打底焊接前采用氧·乙炔火焰、煤气加热或电加热器进行烘烤，并将坡口两侧预热到350℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，所述车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接装置中的上压板（3）与背面连接固定钢板（4）和两块坡口面固定拉板（5）上端之间以及底板（21）与背面连接固定钢板（4）和两块坡口面固定拉板（5）下端之间均通过螺栓（6）连接固定。

4.根据权利要求3所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，所述支撑脚（22）与底板（21）之间还焊接设置有若干三角形固定板（23）。

5.根据权利要求4所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，所述底板（21）上还设置有泵体支撑脚（24）。

6.根据权利要求5所述的一种车轮除磷电动往复泵体水箱裂纹焊接修复工艺，其特征在于，所述上压板（3）和底板（21）上还开设有限位孔（7）和/或限位槽（8）。

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