【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬焊接修復，更具體地是涉及一種硬齒面齒輪在線修復工藝。
技術介紹
1、硬齒面齒輪具有高承載性、高耐磨性、高可靠性、高硬度等特點，因此可以滿足重載領域高負載、高效率和長壽命的要求。隨著我國高端裝備制造業的持續高速發展，硬齒面齒輪在冶金石化、工程機械、航空航天、軌道交通等行業中發揮著至關重要的作用。硬齒面齒輪在長期使用后容易出現失效的情況，最常見的失效形式有表面點蝕和膠合損傷等。齒輪失效會嚴重影響傳動系統的精度和傳動效率等，進而影響設備運行、生產安全和經濟效益等。
2、現階段我國制定了走循環經濟、綠色發展的道路，把綠色再制造技術列為支持循環經濟的共性和關鍵技術之一。目前我國在齒輪修復再制造技術方面還處于起步階段，不但缺少系統完整的研究，在很多關鍵技術上也有待取得突破。現有齒輪修復技術的研究大多局限于軟齒輪齒面的修復再制造，且缺乏必要的評價體系和行業規范。將優質性、高效性、經濟性的表面處理技術應用于高端裝備修復再制造領域，提升高端裝備服役壽命，改善核心部件修復后的使用性能，對于我國高端裝備科研水平的提高，和高端裝備制造業人才培養及儲備具有重要意義。
3、為了提高承載能力和耐磨性能，硬齒面齒輪通常采用低碳鋼，表面通過滲碳淬火處理等提高硬度和耐磨性，滲碳后表面碳含量達0.7%～1.05%，表面硬度可達58～62hrc。過高的碳當量導致修復再制造具有很大的技術難度，在焊接過程中容易產生冷裂紋，而且焊接熱裂紋、再熱裂紋敏感度高，同時還存在效率低下、高度依賴人工等問題。另外，對于大型升船機、海洋平臺等特大
技術實現思路
1、本專利技術為克服上述現有技術中的不足，提供了一種硬齒面齒輪在線修復工藝。本專利技術通過以下技術方案來實現上述目的。
2、一種硬齒面齒輪在線修復工藝，包括如下步驟：
3、s1，表面凈化，對齒輪上的缺陷區域以外的齒輪表面進行防護，并清除缺陷區域的污染物；
4、s2，缺陷清除，在齒輪上的缺陷區域兩端鉆止裂孔，對缺陷區域進行預熱，預熱溫度為150℃，采用碳弧氣刨和打磨相結合的方式清除缺陷形成修復溝槽；
5、s3，在線加熱焊接，用遠紅外或氧乙炔方式將齒輪上的修復溝槽區域加熱到220℃，待修復溝槽區域的溫度冷卻至200±10℃時進行焊接，加熱和冷卻速度小于等于50℃/h，焊接采用移動式冷金屬過渡焊接機，每焊接完一道焊縫后用打磨清掃工具進行清渣處理并錘擊第一層和最后一層之間的焊道，將焊渣清理干凈后用5～10倍放大鏡檢查焊道是否存在缺陷，如果焊道存在缺陷則停止焊接，然后采用碳弧氣刨方式清除缺陷，并采用無損檢測方法確認，直至缺陷被完全清除后進行重新焊接，如果焊道沒有缺陷則可以進行下一道焊縫焊接，最終將修復溝槽填滿且焊縫高度超出齒輪表面1mm以上；
6、s4，焊后消氫，采用保溫棉覆蓋或包裹齒輪的缺陷區域并監測溫度，采用間隔加熱方法使缺陷區域的溫度保持在200±15℃，保溫時間為至少2個小時；
7、s5，表面精修，采用仿形打磨方式和仿形拋光方式對焊縫進行仿形打磨和仿形拋光，打磨和拋光時，砂輪和拋光輪沿著齒輪的齒寬方向往復移動。
8、本方案在碳弧氣刨前先在缺陷區域兩端鉆止裂孔并對缺陷區域進行預熱，可以防止碳弧氣刨過程中產生裂紋等缺陷，即使意外產生新裂紋，因為有止裂孔的存在，裂紋也不會向外延伸。焊接采用移動式冷金屬過渡焊接機，也可以稱為便攜式冷金屬過渡焊接機。移動式冷金屬過渡焊接機采用冷金屬過渡焊接技術，冷金屬過渡焊接技術是一種無焊渣飛濺的焊接技術，焊接時焊接電源能夠精確地控制電流和電壓，使得焊絲的回抽運動與熔滴過渡同步進行，從而減小熱輸入，具有熔滴過渡過程控制精確、焊接質量高、焊縫成型美觀等特點。焊接采用與齒輪表面材料對應的焊絲和焊接材料。焊接完一道焊縫后都要進行清渣和錘擊，使焊道發生塑性變形，以釋放應力。
9、本方案中的碳弧氣刨、鉆孔、遠紅外或氧乙炔加熱、焊接和錘擊等操作都可以采用便攜式或移動式設備或工具，所以可以實現在線修復。而且針對硬齒面齒輪制定了特殊的工藝步驟或方法，例如鉆止裂孔、預熱后清除缺陷、加熱并冷卻后再焊接、每焊接完一道焊縫后對焊道進行錘擊、焊道檢測再修復、焊后在線消氫等，從而確保焊接填充部分的機械性能和齒輪的機械性能相近，焊接填充部分與齒輪冶金結合無裂紋。對焊縫進行仿形打磨和仿形拋光，使經過修復的齒輪表面形狀、尺寸、粗糙度和齒輪原始表面形狀、尺寸、粗糙度一致，滿足使用要求。本方案提出了一套完整的硬齒面齒輪在線修復工藝技術，具有高可靠性和高效性，可以大大延長齒輪產品的使用壽命。
10、作為進一步優化，上述的步驟s1之后包括步驟s1a，檢測內部缺陷，采用無損檢測方法對缺陷區域進行檢測，并對內部缺陷位置進行標記。有些缺陷暴露于齒輪表面，可以直接用肉眼觀察到，有些缺陷位于齒輪內部，需要采用檢測方法確定位置，然后再進行下一步以徹底清除所有缺陷。
11、作為進一步優化，上述的步驟s2之后包括步驟s2a，缺陷再檢測，采用無損檢測方法對溝槽區域進行檢測，確認缺陷是否清除干凈，如果仍存在缺陷，則再次采用碳弧氣刨和打磨相結合的方式清除缺陷，并重復檢測，直至缺陷清除干凈。
12、作為進一步優化，上述的步驟s3中，在焊接前，對焊接場地采取防風措施。在空氣流動過快的地方進行焊接會嚴重影響焊接質量等，在線修復無法選擇焊接所在位置，所以如果焊接所在位置空氣流動過快，需要對焊接場地采取防風措施，例如在焊接場地或缺陷區域外圍設置擋風板等，以確保焊接質量。
13、本專利技術與現有技術相比主要具有如下有益效果：碳弧氣刨、鉆孔、遠紅外或氧乙炔加熱、焊接和錘擊等操作都可以采用便攜式或移動式設備或工具，所以可以實現在線修復。針對硬齒面齒輪制定了特殊的工藝步驟或方法，例如鉆止裂孔、預熱后清除缺陷、加熱并冷卻后再焊接、每焊接完一道焊縫后對焊道進行錘擊、焊道檢測再修復、焊后在線消氫等，從而確保焊接填充部分的機械性能和齒輪的機械性能相近，焊接填充部分與齒輪冶金結合無裂紋。對焊縫進行仿形打磨和仿形拋光，使經過修復的齒輪表面形狀、尺寸、粗糙度和齒輪原始表面形狀、尺寸、粗糙度一致，滿足使用要求。本專利技術提出了一套完整的硬齒面齒輪在線修復工藝技術，具有高可靠性和高效性，可以大大延長齒輪產品的使用壽命。
14、實施方式
15、下面結合?對本專利技術做進一步說明。?僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制。為了更簡潔地說明本實施例，?說明中某些本領域技術人員公知的、但與本專利技術的主要內容不相關的零部件會有所省略。另外為便于表述，?某些零部件會有所省略、放大或縮小，但并不代表實際產品的尺寸或全部結構。
16、實施例，本實施例以某海洋平臺中的大模數齒輪為例，介紹一種硬齒面齒輪在線修復工藝。該齒輪采用?低碳鋼材料制成，表面經過滲碳淬火等處理以提高硬度和耐磨性，所以表層碳當量較高。該齒輪的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，所述的步驟S1之后包括步驟S1a，檢測內部缺陷，采用無損檢測方法對缺陷區域進行檢測，并對內部缺陷位置進行標記。
3.根據權利要求2所述的硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，所述的步驟S2之后包括步驟S2a，缺陷再檢測，采用無損檢測方法對溝槽區域進行檢測，確認缺陷是否清除干凈，如果仍存在缺陷，則再次采用碳弧氣刨和打磨相結合的方式清除缺陷，并重復檢測，直至缺陷清除干凈。
4.根據權利要求1所述的硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，所述的步驟S3中，在焊接前，對焊接場地采取防風措施。
【技術特征摘要】
1.一種硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，所述的步驟s1之后包括步驟s1a，檢測內部缺陷，采用無損檢測方法對缺陷區域進行檢測，并對內部缺陷位置進行標記。
3.根據權利要求2所述的硬齒面齒輪在線修復工藝，其特征在于，所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張志宏，徐穎杰，劉忠明，師陸冰，王萬力，閆曉青，
申請(專利權)人：鄭機所鄭州傳動科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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