由液壓缸體修復(fù)談零件維修中焊接修復(fù)步驟

楊建宏

摘 要：零件焊接修復(fù)是維修過程中重要的修復(fù)手段，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，換件修理成為主流，但零件焊接修復(fù)因其較低的成本所具有的經(jīng)濟(jì)性仍無法替代。零件焊接修復(fù)的局限在于對(duì)維修人員要求較高，需具備一定的理論知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，不少維修人員因此望而卻步，其實(shí)焊接修復(fù)也有一些固有的步驟和規(guī)范（本次缸體修復(fù)過程就是按此步驟進(jìn)行），在維修作業(yè)過程中完全可以按套路進(jìn)行，本文主要講述了零件焊接修復(fù)步驟。

關(guān)鍵詞：液壓缸缸體底座漏油 零件焊接修復(fù) 修復(fù)步驟

中圖分類號(hào)：TG4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

零件焊接修復(fù)是維修過程中重要的修復(fù)手段，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，換件修理成為主流，但零件焊接修復(fù)因其較低的成本所具有的經(jīng)濟(jì)性仍無法替代，如本次液壓缸體維修，如換件，費(fèi)用將為數(shù)仟元，而采用焊接修復(fù)，費(fèi)用不過數(shù)佰元。零件焊接修復(fù)的局限在于對(duì)維修人員要求較高，需具備一定的理論知識(shí)和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)，不少維修人員因此望而卻步，其實(shí)焊接修復(fù)也有一些固有的步驟和規(guī)范（本次缸體修復(fù)過程就是按此步驟進(jìn)行），在維修作業(yè)過程中完全可以按套路進(jìn)行，通常零件焊接修復(fù)步驟如下：

1 判斷需修復(fù)零件材料

零件材料的判別是焊接修復(fù)的基礎(chǔ)和難點(diǎn)，只有正確判斷出需修復(fù)零件材料才能選擇合適的焊條并制訂出合理的工藝參數(shù)進(jìn)行修復(fù)。鋼鐵材料種類繁多，性能各異，常用的鑒別方法有火花鑒別法、色標(biāo)鑒別法、斷口鑒別法、音色鑒別法、化學(xué)分析、金相檢驗(yàn)等，從現(xiàn)場(chǎng)操作條件及準(zhǔn)確度要求而言，火花鑒別法是其中較為適合的方法。

鋼鐵材料火花鑒別法是利用鋼鐵材料在磨削過程中產(chǎn)生的物理化學(xué)現(xiàn)象判斷其化學(xué)成分的方法。當(dāng)鋼樣在砂輪上磨削時(shí)，磨削顆粒沿砂輪旋轉(zhuǎn)的切線方向被拋射，磨粒處于高溫狀態(tài)，表面被強(qiáng)烈氧化，形成一層FeO薄膜。鋼中的碳在高溫下極易與氧發(fā)生反應(yīng)，F(xiàn)eO+C→Fe+CO，使FeO還原；被還原的Fe將再次被氧化，然后再次還原；這種氧化一還原反應(yīng)循環(huán)進(jìn)行，會(huì)不斷產(chǎn)生出CO氣體，當(dāng)顆粒表面的氧化鐵薄膜不能控制產(chǎn)生的CO氣體時(shí)，就有爆裂現(xiàn)象發(fā)生從而形成火花。爆裂的碎粒若仍殘留未參加反應(yīng)的FeO和C時(shí)，將繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，則出現(xiàn)二次、三次或多次爆裂火花。鋼中的碳是形成火花的基本元素，當(dāng)鋼中含有錳、硅、鎢、鉻、鉬等元素時(shí)，它們的氧化物將影響火花的線條、顏色和狀態(tài)。根據(jù)火花的特征，可大致判斷出鋼材的碳含量和其它元素的含量。如：低碳鋼的流線粗、稀，爆花少且多呈一次花，芒線粗、長(zhǎng)并有明亮的節(jié)點(diǎn)。火花色澤草黃帶暗紅色。中碳鋼的流線細(xì)長(zhǎng)且多，流線尾部和中部有節(jié)點(diǎn)，爆花比低碳鋼增多，花型大，有一次花和二次花，附少量花粉。火花色澤為黃色。？鑄鐵的火花束很粗，流線較多，一般為二次花，花粉多，爆花多，尾部漸粗下垂成弧形，顏色多為橙紅?；鸹ㄔ囼?yàn)時(shí)，手感較軟。

2 焊條選擇

焊條的選擇要根據(jù)零件材料及零件工件要求綜合考慮。對(duì)低碳鋼承載要求不高可選用J422或J422Fe，如有承載要求應(yīng)選用J426、J427焊條；對(duì)中碳鋼零件，一般可選用J506、J507、J506Fe焊條，如韌性要求高可選用不銹鋼焊條；對(duì)鑄鐵件件，普通灰鑄鐵焊補(bǔ)選用Z508，薄件及焊接修復(fù)后還需機(jī)加工應(yīng)選用Z308焊條。

3 工藝參數(shù)選擇

零件焊接修復(fù)需要確保焊縫質(zhì)量及焊后極小的焊接變形，在工藝參數(shù)選取上有其自身的一些特有要求：

3.1 焊前預(yù)熱、焊后緩冷

零件焊接修復(fù)與普通結(jié)構(gòu)焊接相比較，零件修復(fù)焊接對(duì)施焊后工件變形要求更高，焊前預(yù)熱、焊后緩冷正是顯著減少焊件變形的有效措施。通常低碳鋼焊前應(yīng)預(yù)熱到150℃，中碳鋼預(yù)熱到200℃，鑄鐵應(yīng)預(yù)熱到500℃。如條件允許，盡量整體預(yù)熱，如焊件較大，整體預(yù)熱不便也可局部預(yù)熱。局部預(yù)熱時(shí)為減少局部冷熱不均，可在施焊位置對(duì)稱部位同時(shí)預(yù)熱。低碳鋼焊件焊后可自然冷卻，中碳鋼焊件盡量進(jìn)行緩冷，鑄鐵件則必須進(jìn)行緩冷。

3.2 坡口形式

零件焊接修復(fù)時(shí)，為保證焊縫質(zhì)量，盡量采用U型坡口，以減少熔合比。

3.3 焊前清理及準(zhǔn)備

焊前應(yīng)對(duì)坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)水、油、銹、漆等雜質(zhì)進(jìn)行清理，并按規(guī)范要求對(duì)焊條烘干。

3.4 焊接電流及施焊手法

零件焊接修復(fù)通常焊接量都不大，保證焊縫質(zhì)量是首要要求，故而焊接時(shí)多用細(xì)焊條（φ3.2mm及以下），小電流（比正常電流少10—15%），短弧，少擺動(dòng)或不擺動(dòng)（鑄鐵焊接），直流反接，以減少工件自身發(fā)熱量，減低焊后變形，保證焊接質(zhì)量。

正如，前段時(shí)間筆者一名學(xué)生找到筆者，詢問一個(gè)維修問題，該學(xué)生現(xiàn)從事工程機(jī)械維修，一臺(tái)挖掘機(jī)有一只液壓缸缸體底座漏油，他用422焊條漏油處開V型坡口，焊前無預(yù)熱焊補(bǔ)后數(shù)天再次出現(xiàn)漏油返修。筆者和他一起去處理。在維修車間，首先將液壓缸拆下，分解出缸體，用角磨機(jī)打磨首次焊補(bǔ)位置焊縫至與缸體外圓周齊，清理周邊25mm以上范圍內(nèi)油、銹、漆。用氧——乙炔割槍烘烤漏油區(qū)域找出漏油位置并標(biāo)記，發(fā)現(xiàn)漏油位置正好位于第一次焊補(bǔ)焊縫上。清洗缸體內(nèi)外，烘干，用角磨機(jī)在標(biāo)記出的漏油位置開U型坡口，打磨過程注意不能打穿缸體，并將第一次焊補(bǔ)填充層全部去除，U型坡口底留2mm厚缸體壁厚，打磨過程中觀察火花形狀，火花整個(gè)炎束稍短，顏色呈黃色，發(fā)光明亮，流線多而稍細(xì)，多根分二次節(jié)花，也有三次節(jié)花及花粉，花量占整個(gè)花束的五分之三以上，火花盛開，由此判斷缸體材料應(yīng)為45#鋼。坡口開設(shè)完成后對(duì)施焊部位上下各約100mm，整個(gè)圓周預(yù)熱，溫度約200℃。根據(jù)缸體材料性類型，考慮到液壓缸體工作過程中有高的耐壓要求，焊縫強(qiáng)度要求高，選用J506Fe焊條，焊前350℃烘焙1h。為降低工件發(fā)熱量，減少焊接變形，焊條直徑采用φ3.2mm，電流110A，直流反接，短弧小擺動(dòng)，劃圈式收尾，分3—4次施焊填滿坡口，每次施焊后均注意清除焊渣，坡口填滿后用小錘輕擊焊縫及周邊，空氣中自然冷卻，冷卻后用角磨機(jī)將焊縫表面打磨到與缸體圓周齊。用強(qiáng)力手電照射，察看缸體內(nèi)部施焊部位背面，用圓頭細(xì)木棍綁2000#砂紙手工打磨缸體內(nèi)部表面焊后產(chǎn)生的表面痕跡。至此焊補(bǔ)完成，對(duì)缸體表面清潔處理后重新噴漆，裝配。缸體使用至今無任何異常。

因此在零件維修中焊接選擇正確的焊接修復(fù)步驟，對(duì)于零件的再使用有著重要意義。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡永澤，趙輝，吳建成，劉寧. 淺談對(duì)大型液壓缸的現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)[J]. 液壓與氣動(dòng)，2009，02：83-84

[2]尚慧嶺，樊晉予，趙恒，畢西光，章和平.液壓支架立柱缸體不銹鋼鑲套修復(fù)[J]. 煤礦機(jī)械，2010，11：183-185.

[3]魏宗亮. 卡壓式機(jī)械連接器密封性能分析與連接機(jī)具優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].哈爾濱工程大學(xué)，2013.