軸承故障，其損壞的主要形式是齒面磨損和斷齒。磨損或斷齒后可用手工電弧堆焊的方法進(jìn)行修復(fù)，齒輪類傳動(dòng)零件如齒輪、鏈輪、齒圈、齒條等是各類設(shè)備中常用的零件。這不僅能及時(shí)地保證設(shè)備正常運(yùn)行，而且可節(jié)約大量備件費(fèi)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。本文介紹局部齒輪類傳動(dòng)零件堆焊修復(fù)成功的實(shí)例，供同行參考。

　　一、齒輪軸斷齒的堆焊修復(fù)：

　　模數(shù) m=30mm 齒數(shù) z=24 齒寬 b ＝ 300mm 外圓最大直徑為φ 914mm 總長(zhǎng)為 2.75m 單重 7.722t 該齒輪軸的平均使用壽命為 1 1.5 年，中板軋機(jī)減速機(jī)的重型人字齒輪軸材料為 50SiMnMoB 鋼。其損壞形式是磨損、剝傷、斷齒等。當(dāng)前國(guó)內(nèi)只有少數(shù)廠家能生產(chǎn)制造。該廠曾采用堆焊方法修復(fù)了一個(gè)斷齒多處，最大折斷尺寸為 200mm 40mm 45mm 報(bào)廢齒輪軸，具體的修復(fù)過(guò)程如下：

　　1 不允許有任何裂紋存在焊前加熱工件， 用手持砂輪將斷齒處底面修磨好。用遠(yuǎn)紅外線輻射電熱器 24 片均勻裝于所有齒頂面上，并用石棉布包裹好。加熱約 6h 工件溫度控制在 300 ℃左右。

　　2 焊前焊條應(yīng)仔細(xì)烘干。 選用 φ 4mm E308-16 A102 焊條和φ 4mm E8515-G J857 焊條交替堆焊。

　　3 厚約 4mm 再用 E8515-G 焊條堆焊 16 20mm 厚， 先用 E308-16 焊條打底焊。接著用 E308-16 焊條堆焊厚約 3mm 緩沖層，最后用 E8515-G 焊條將齒部堆焊完。堆焊過(guò)程中要使工件始終處于加熱狀態(tài)，并放于避風(fēng)處，層間溫度保持在 300 ℃左右，每焊一層，要 ( 趁熱 ) 用手錘用力擊打各堆焊處 30 余次。整個(gè)堆焊過(guò)程要連續(xù)進(jìn)行，一次完成。

　　4 堆焊后要保溫 4h 再緩冷。

　　5 應(yīng)利用砂輪仔細(xì)進(jìn)行人工打磨。 為了得到較好的齒形精度。

　　均符合質(zhì)量要求。 對(duì)堆焊修復(fù)的齒輪軸進(jìn)行了超聲波探傷和硬度檢驗(yàn)。

　　二、內(nèi)齒圈的堆焊修復(fù)：

　　其內(nèi)齒圈外徑φ 1400mm 厚 135mm 制齒時(shí)， 50t 履帶吊車的行走局部與上部平臺(tái)的連接采用回轉(zhuǎn)支承。由于機(jī)床的誤動(dòng)作，將其中一個(gè)齒的齒厚銑去了一半，需要進(jìn)行堆焊修復(fù)。內(nèi)齒圈的資料為 5CrMnMo 鋼，焊接性較差。內(nèi)齒圈是經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理的而缺陷齒堆焊后不允許再進(jìn)行相應(yīng)的熱處理，因此需要選擇硬度與其相當(dāng)?shù)暮笚l和采用使熱影響區(qū)不出現(xiàn)裂紋的堆焊工藝。具體堆焊過(guò)程如下：

　　1 且四周要安置擋風(fēng)板。 仔細(xì)清除工件上的油漬、污物等。用氧乙炔焰將待堆焊齒及其周圍預(yù)熱到 300 ℃左右。堆焊應(yīng)在車間內(nèi)進(jìn)行。

　　2 焊條經(jīng) 400 ℃ 、 1h 烘焙。施焊時(shí)直流反接。 選用 φ 3.2mm E8015-G J807 焊條堆焊。

　　3 使待堆焊齒面處在立焊位置。由齒根部開(kāi)始， 將齒圈立放在支架上。采用多道多層向上堆焊，每道焊縫的焊接方向相反。待堆焊至要求厚度后，轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈，使齒的端面處于立焊位置，堆焊齒的端面和兩側(cè)面，直至全部焊完。每焊一道焊縫后，應(yīng)仔細(xì)清理熔渣。堆焊過(guò)程中，層間溫度保持在 180 220 ℃ 。

　　4 然后用石棉布蓋嚴(yán)， 堆焊后立即用氧乙炔焰將堆焊處加熱至 300 ℃左右。緩冷至室溫。

　　5 再在插床上加工出齒形。 用手持砂輪磨平堆焊齒的兩側(cè)面。

　　均符合齒圈的質(zhì)量要求。 對(duì)加工后的堆焊部位進(jìn)行磁力探傷和硬度檢驗(yàn)。

　　三、鏈輪斷齒的堆焊修復(fù)：

　　發(fā)現(xiàn)其行走傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的鏈輪有兩個(gè)齒從根部斷掉。由于沒(méi)有銑齒刀具無(wú)法重新制造，一臺(tái)起重機(jī)進(jìn)行大修時(shí)。決定用堆焊方法修復(fù)。

　　再用耐磨堆焊焊條進(jìn)行齒形表面的堆焊。堆焊工藝如下： 鏈輪材料的化學(xué)成分為 0.35%C 1.12%Mn 0.51%Si 0.32%Cr 0.17%Cu 齒面硬度大于 50HRC 堆焊時(shí)先用普通低合金鋼焊條堆成齒形。

　　1 便于經(jīng)常檢查齒形。將鏈輪的斷齒部分朝上平放， 焊前按齒形做一個(gè)能測(cè)量?jī)蓚€(gè)齒的樣板。用鋼絲刷刷凈待焊表面和附近的鐵銹，并將油污清理干凈。用氧乙炔焰緩慢加熱堆焊部位，預(yù)熱溫度約 200 ℃ ，以防止堆焊時(shí)產(chǎn)生裂紋。堆焊應(yīng)在室內(nèi)無(wú)風(fēng)處進(jìn)行。

　　2　焊前焊條在 400 ℃烘干 2h 選用 φ 5mm EDPCrMo-A 4-03 D212 焊條堆焊表面層，  選用 φ 4mm E6016-D1 J606 焊條堆焊齒部。施焊前焊條在 150 ℃烘干 1h 堆焊使用交流電焊機(jī)。

　　3 再焊四周， 首先用 E6016-D1 焊條在斷齒面上堆焊。先焊中間。這樣中間的焊接熱量對(duì)原齒的外表淬火層起到一個(gè)退火作用，從而減小發(fā)生裂紋的傾向。采用短弧焊，焊完一層后清渣，并控制層間溫度在 150 200 ℃之間。堆焊層表面應(yīng)盡量平滑，弧坑要填滿，以防止產(chǎn)生弧坑微裂紋。齒部堆高時(shí)，應(yīng)按齒形預(yù)留 2 3mm 厚的堆焊量，以便堆焊耐磨層。

　　4 連續(xù)堆焊完成。焊后的齒表面要防止凹凸不平， 接著用 EDPCrMo-A 4-03 焊條堆焊齒形表面。以減少修磨齒形的工作量。

　　5 使其緩慢冷卻。 焊后立即用石棉布蓋住堆焊部位。

　　6 用樣板檢查合格后， 用手持砂輪對(duì)堆焊的齒部仔細(xì)進(jìn)行磨削修整。鏈輪即可使用。

　　經(jīng)裝機(jī)試用證明使用效果良好，堆焊修復(fù)的鏈輪。使用中堆焊處未出現(xiàn)斷裂、裂紋等缺陷，已正常使用了兩年多。

　　四、大型鑄鐵齒輪斷齒的堆焊修復(fù)：

　　齒輪資料為 HT200 采用開(kāi)槽堆齒法修復(fù)斷齒，大型鑄鐵齒輪輪齒根部斷裂。獲得勝利。這種方法勿需拆裝齒輪，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、焊縫質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。具體做法是

　　1 并用鋼絲刷刷干凈。開(kāi) U 型槽， 斷齒表面用汽油清洗。槽深 8 15mm 寬 5 10mm 開(kāi)槽數(shù)根據(jù)齒根厚度而定。用氧乙炔焰預(yù)熱斷齒面，當(dāng)槽邊角出現(xiàn)暗紅色時(shí)即停止加熱，進(jìn)行堆焊。

　　2 再在整個(gè)斷齒面上堆焊一層過(guò)渡層， 預(yù)熱后先用 EZNiFe-1 焊條將槽填滿。最后用 E4303 J422 焊條按齒形進(jìn)行堆焊。采用交流、直流電焊機(jī)均可。必要時(shí)焊條按規(guī)定烘干。

　　3 用銼刀打磨出齒形后， 堆焊成形的輪齒。即可投入運(yùn)行。

　　使用 1 年多仍然完好，用開(kāi)槽堆齒法修復(fù)的齒輪。未出現(xiàn)輪齒變形和裂紋，并且堆焊的耐磨性比原齒好。

　　五、龍門刨床工作臺(tái)齒條的焊補(bǔ)：

　　齒條材料為 Ht200 為保證齒條公差要求和焊后變形小， B2152 型龍門刨床工作臺(tái)齒條中部打壞 8 個(gè)齒。采用冷焊法焊補(bǔ)。

　　1 使堆焊處呈圓滑過(guò)渡。 焊前用汽油和砂布將齒條上的油污擦凈。用扁鏟修整損壞的齒。

　　2 焊條在使用前 200 ℃ 、 2h, 選用 φ 3.2mm EZNiFe-1 Z408 焊條進(jìn)行焊補(bǔ)。烘干處置。

　　3 每焊一道要進(jìn)行清渣和錘擊， 堆焊時(shí)直流反接。工件不預(yù)熱。采用直線運(yùn)條法。層間溫度必須保持在 100 ℃以下。焊齒要留出加工余量。

　　4 齒條基本未變形， 焊后檢查。仍在原齒條公差范圍內(nèi)。加工后未發(fā)現(xiàn)夾渣、氣孔、裂紋等缺陷，經(jīng)使用證明效果很好，完全達(dá)到設(shè)備技術(shù)要求。