泰兴减速机专业生产厂家泰强减速机2019年8月22日讯  冶金行业大型减速机类的备件维修一直是个难题，对于轴和齿轮来说，堆焊修复是一种重新进行金属冶炼的过程，而且冶金质量稳定，通过修复工艺的控制和焊接材料的匹配，使修复后的齿轮内在质量提高，大大提高了齿轮性能，延长了使用寿命。

0  引言

泰兴减速机作为冶金行业通用的设备，因价值高，制造周期长等特点，对非易损件的生产企业的采购控制较为严格，也使减速机打齿事故成为维修人员的重要课题。日照钢铁有限公司冷轧薄板制造部针对张力辊减速机齿轮轴断裂，造成大齿轮打齿等（图1与图2），维护人员采用了断轴配做，齿轮轴和齿轮修复技术等，有效解决了此类难题，做到在无备件的情况下快速恢复了生产。

1  断轴的修复处理

齿轮轴断面呈现不规则形状，考虑到断面修磨后长度减少，且焊接完成后的抗弯强度不足等，采取重新配做断轴小端的措施（图 3），制造工艺如下：

（1）选取材料为42CrMo 的调质棒料，按一端按原尺寸配做（图3中1号）。

（2）另一端加工为加长轴（图3中3号），齿轮轴端配合加工孔（图3中4号）。

（3）两配合面加工坡口（图3中 2号），并进行焊接处理。

（4）轴面机加工修磨。

2 齿轮修复技术要点与对策

2.1 技术准备

根据齿轮参数、材料特性和使用工况，确定修复技术方案，采用合理的焊接技术进行焊接修复，焊接过程中采用多种焊材进行强化修复。

（1）打底层焊接。使用高合金焊接材料，确保强度与韧性兼顾的进口焊材作为打底层焊接材料，获得机械性能过渡良好的焊接组织。

（2）填充层焊接。填充层采用高强度焊材进行焊接，获得机械性能强于母材强度和韧性的效果，保证修复后的齿具有良好的抗冲击性能，不发生脆性断裂。

（3）强化耐磨层焊接。 为了获得齿面的设计硬度和耐磨性等指标，在填充层焊接完成后进行粗打磨，预留 1 mm 的厚度进行表面耐磨强化层的焊接。 使用进口的高合金焊材进行焊接修复，同时结合应力消除处理和焊后的局部热处理技术，去除焊接内应力的同时实现修复局部拉应力向压应力的转变，有效防止裂纹萌生和增强抗冲击性，同时获得要求的齿面硬度指标。

（4）精修研。根据图纸数据和现场工况制作精修研靠模。

（5）工装制作。根据现场工况制作专用热处理及其他工装，保证对修复齿轮实现局部热处理。

2.2 施工技术要点

（1）清洗。对齿轮进行清理清洗，结合无损探伤进行齿面裂纹的检测。

（2）综合检测。对齿轮进行综合检测，确定齿轮的现状，并确定有无除磨损外的其他缺陷，以及齿轮的形变状态。

（3）去疲劳层。去除所焊接齿轮疲劳层，再次探伤，确保焊前无裂纹等其他缺陷。

（4）焊接工艺控制。①采取低热量输入焊接工艺，严格控制齿面温升，防止产生淬硬组织，以减少焊接应力。打底层使用直流手弧焊焊接，短弧短焊道，焊后捶击至焊缝产生明显的机械变形；填充层采用半自动气体保护焊，严格控制焊层厚度和焊道长度并注意齿形控制，为下一步焊接留出均匀尺寸空间；焊接后对填充层进行修磨，并进行耐磨层的焊接，采用氩弧焊，用精确的收弧来控制焊层形状和过渡区性能；②焊接过程中动态检测焊接应力和齿轮变形参数，并依据技术参数进行焊接位置和焊接量的调整，从而将焊接变形控制在允许范围之内；③在焊接过程中实施加振动时效，降低焊接应力；④严格控制材料复合的层量比例，保证焊缝材料膨胀系数与母体材料一致。

（5）焊后处理与尺寸精度恢复。①局部热处理设备分别对焊接部位进行焊缝性能调整和稳定化处理，使焊缝耐热疲劳性能达到最佳状态；②焊后处理完成后，通过所制作样板及联齿靠模对修复部位进行精修磨，用驱动齿进行模拟跑合，确保啮合率达到 70%以上，并使用章丹或锡丝进行盘车配研，使整体精度达到技术要求。图 4。   

图 4 修复情况对比

3 实际效果分析

（1）该齿轮轴和齿轮修复完成后，减速机装配上线，运行 4个月后检测振动数据，能够满足生产线运行需求，保障生产的同时，给采购新备件提供充足的时间。修复后的齿轮啮合呈现周期性震动，峰值 5.375 mm/s2, 频域中存在 3 组以上齿轮啮合频率谐波，齿轮啮合频率边频较高，可见明显的底部噪声频率（图 5）。

（2）由于修复技术的灵活性，齿轮轴和齿轮损坏后可以在较短的时间内修复后继续使用，因此不需要定制大量的新件，既减少了维修费用及时间，也减少了备件更换。为企业修旧利废，节约成本，减少停机时间，提升作业率，以及提高经济效益等做出了贡献。