專(zhuān)利名稱(chēng)：拉絲機(jī)卷筒噴焊工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拉絲機(jī)卷筒噴焊工藝，它包括以下工序預(yù)處理，二步法噴焊，緩冷等。
卷筒是拉絲機(jī)上用于拉撥鋼材的部件，一臺(tái)拉絲機(jī)需要卷筒多只或十多只，它們?cè)趧?dòng)力牽引下，將含碳量0.60～0.72%的拉撥鋼材，由直徑4.0mm以上經(jīng)多次拉撥變成直徑1.0mm以下的高強(qiáng)度鋼絲。在拉撥過(guò)程中，卷筒要直接承受幾經(jīng)擠壓硬度可達(dá)HRC40左右的鋼絲在其工作面上徑向、軸向及圓周方向的壓力與摩擦，故卷筒工作面極易磨損。卷筒損壞要停機(jī)更換，勢(shì)必影響到拉絲機(jī)的生產(chǎn)效率。
目前我國(guó)公用的提高卷筒工作面硬度的噴焊工藝是先將卷筒固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置上，用重熔槍對(duì)卷筒整體預(yù)熱，再用粉末噴槍對(duì)旋轉(zhuǎn)卷筒工作面噴粉，然后用3～4把重熔槍對(duì)卷筒粉層同時(shí)全面重熔。這種方法重熔時(shí)粉層容易產(chǎn)生開(kāi)裂溢流，焊層厚度不宜超過(guò)0.8mm，該焊層厚度的使用壽命，按三班工作制約為1年;此外，重熔冷卻后卷筒變形量大，直徑500～700mm的卷筒不圓度為1.0～1.5mm。
《熱噴涂焊技術(shù)》(湖南省鋼鐵研究所方世京主編)一書(shū)中公開(kāi)了待噴工件表面預(yù)處理，二步法噴焊工藝流工件預(yù)熱-噴灑粉末-重熔-緩冷等。該書(shū)在比較“一步法”與“二步法”的優(yōu)缺點(diǎn)時(shí)指出“二步法”適用于要求表面焊層薄…的工件(第122頁(yè))。該書(shū)還指出噴焊要使粉層熔化，須重熔燒結(jié)，工件表溫可達(dá)900℃以上，對(duì)某些工件可能會(huì)發(fā)生變形(第116頁(yè))。
本發(fā)明的目的是提供一種能加大焊層厚度減小基體變形的拉絲機(jī)卷筒噴焊工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了下述方法預(yù)處理用清洗劑、噴砂等，清除工件表面及孔洞的油污等。預(yù)熱先將卷筒固定在一個(gè)轉(zhuǎn)軸可與水平面形成任意夾角的旋轉(zhuǎn)裝置上。使卷筒軸線(xiàn)與水平面的夾角為35～45度，并使卷筒正上方工作面的中部處于最接近水平的位置，該位置有益于粉層較厚的工作面中部實(shí)施重熔;然后用2～3把大號(hào)重熔槍對(duì)以線(xiàn)速度20～30m/min旋轉(zhuǎn)地卷筒加熱，使卷筒整體溫度達(dá)到200～450℃。噴粉先調(diào)節(jié)SPH-E2000型粉末噴槍的送粉速度，使其對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過(guò)0.1mm，噴粉過(guò)程中保持噴槍與卷筒表面垂直且相距120～250mm;經(jīng)過(guò)對(duì)卷筒工作面不同部位不同次數(shù)的反復(fù)噴粉，使工作面中部的粉層增厚到1.0～1.5mm，使工作面兩側(cè)的粉層由中部粉厚分別向工作面兩個(gè)邊緣逐漸減薄到0.1～0.3mm，從而使卷筒工作面的粉層按磨損要求形成中部厚兩側(cè)由厚變薄平滑過(guò)渡的曲面;粉末用量是按噴焊面積和厚度預(yù)先計(jì)量的，噴完為止。重熔先用2～3把大號(hào)重熔槍對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒加熱，使其整體溫度達(dá)到600～800℃，停止卷筒旋轉(zhuǎn)，息滅大號(hào)重熔槍;然后用1把重熔槍對(duì)卷筒正上方的工作面加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時(shí)用1把大號(hào)重熔槍在卷筒里面對(duì)正上方工作面的背面助熔，使正上方工作面的溫度升到850～1050℃;此時(shí)將重熔槍加熱面積縮小為局部，并把槍口向粉層逼近到30～50mm，使該局部粉層迅速升到熔化溫度1050～1250℃，產(chǎn)生熔池，隨即操縱重熔槍火焰在熔池邊緣時(shí)離時(shí)返，引導(dǎo)熔池在卷筒正上方的工作面上無(wú)開(kāi)裂溢流地連續(xù)形成，直至該正上方工作面重熔完成;此后將卷筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，仍按上述方法繼續(xù)重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢。對(duì)尚需加厚焊層的卷筒，先噴砂打去焊層表面氧化膜，再按上述工序重復(fù)3～5次，焊層厚度可增到3.5～5.5mm，且表面平整光滑。緩冷先用大號(hào)重熔槍對(duì)旋轉(zhuǎn)卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉(zhuǎn)裝置上取下，再把與卷筒匹配的防變形工裝置入卷筒一端的內(nèi)圓中，使卷筒與防變形工裝在一起空冷至室溫，然后用壓力機(jī)和脫膜工裝及圓棒卸去防變形工裝，卷筒變形量可減小到允許范圍內(nèi)。
本發(fā)明采取的粉末用量計(jì)算公式是G＝H.F.g(75～80%)其中 G粉末重量 H噴焊厚度F噴焊面積 g粉末比重75～80%著粉率。
本發(fā)明采用的粉末是鎳基自熔合金粉末G112+WC或G116+WC。
由于上述技術(shù)方案中采用了工作面粉層按磨損要求噴成中部厚兩側(cè)薄的平滑曲面、重熔時(shí)卷筒不動(dòng)、卷筒正上方工作面的中部處于最接近水平的位置、大號(hào)重熔槍對(duì)卷筒里面的相應(yīng)部位助熔、重熔槍對(duì)卷筒正上方工作面局部重熔并連續(xù)形成熔池、在卷筒內(nèi)圓中置入配套的防變形工裝空冷至室溫再予卸除等方法，卷筒噴焊厚度可增大到3.5～5.5mm，其使用壽命，按三班工作制為3～5年，卷筒變形量減小，實(shí)驗(yàn)證明直徑為φ500～700mm的卷筒不圓度可減小到0.1～0.2mm。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是一種拉絲機(jī)卷筒的剖面圖。
圖2是卷筒固定于旋轉(zhuǎn)裝置上卷筒軸線(xiàn)與水平面夾角的定位示意圖。
圖3是卷筒工作部位局部剖示放大示意圖。
圖4是卷筒與防變形工裝、脫膜工裝及鋼棒的結(jié)構(gòu)位置剖面示意圖。
在圖1中表示的是本實(shí)施例所用的拉絲機(jī)卷筒，卷筒1的直徑φ1為500mm，卷筒1的內(nèi)圓直徑φ2為460mm，卷筒1的材質(zhì)是HT400灰口鑄鐵，焊層厚度要求是卷筒工作面A的中部A2的厚度為3.5～4.0mm，工作面A的兩側(cè)A1、A3的厚度由3.5～4.0mm逐漸減薄到0.2～0.3mm。
本發(fā)明的工藝程序是機(jī)械加工車(chē)卷筒工作部位比設(shè)計(jì)尺寸小3.5mm。噴砂清除卷筒工作面及孔洞內(nèi)的油污和氧化物等。吹灰用壓力為0.6MPa的干凈壓縮空氣吹去噴砂后的遺留灰塵等。清洗用丙酮清洗卷筒工作面的油污和灰塵等。預(yù)熱先將卷筒1固定在旋轉(zhuǎn)裝置2上，使卷筒軸線(xiàn)與水平面的夾角α為45度，從而使卷筒正上方工作面A的中部A2處于最接近水平的位置，然后用兩把大號(hào)重熔槍對(duì)以線(xiàn)速度20～30m/min旋轉(zhuǎn)地卷筒加熱，使卷筒整體溫度達(dá)到250～350℃，以卷筒工作面不發(fā)藍(lán)變色為準(zhǔn)。干擦用干凈的白綿紗擦去卷筒工作面上的黑灰等。吹灰再用壓力為0.6MPa的干凈壓縮空氣吹去卷筒工作面上的灰塵等。噴粉用SPH-E2000型粉末噴槍噴粉，該噴槍所用氧氣壓力為0.6～0.65MPa，乙炔壓力為0.08～0.12MPa，氮?dú)鈮毫?.18～0.20MPa;打開(kāi)送粉氮?dú)夥ズ头鄱烽_(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)噴槍的送粉速度，使其對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過(guò)0.1mm，噴粉過(guò)程中保持噴槍與卷筒表面垂直且相距180～220mm;經(jīng)過(guò)對(duì)卷筒工作面不同部位不同次數(shù)的反復(fù)噴粉，使工作面中部A2的粉層p增厚到1.0～1.5mm，使工作面兩側(cè)A1、A3的粉層p由中部A2的粉厚分別向工作面的兩個(gè)邊緣S1、S2逐漸減薄到0.1～0.2mm;使用的粉末是鎳基自熔合金粉末G112+WC，粉末用量按噴焊面積和厚度計(jì)算，算式是G＝H.F.g(75～80%)G為粉末重量，H為噴焊厚度，F(xiàn)為噴焊面積，g為粉末比重，75～80%為著粉率。由上式算得每層噴粉用量為1.2Kg，噴完為止，重熔先用兩把大號(hào)重熔槍對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒加熱，使其整體溫度達(dá)到600～800℃，停止卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，息滅大號(hào)重熔槍;然后用1把重熔槍對(duì)卷筒正上方工作面A加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時(shí)用1把大號(hào)重熔槍在卷筒里面對(duì)正上方工作面A的背面助熔，使正上方工作面A的溫度升到850～1050℃;此時(shí)將重熔槍加熱面積縮小為局部，并把槍口向粉層逼近到30～50mm，使該局部粉層迅速升到熔化溫度1050～1250℃，產(chǎn)生“鏡面反光”，隨即操縱重熔槍火焰時(shí)離時(shí)返，造成連續(xù)熔池，直至該正上方工作面A重熔完成;此后用手動(dòng)工具將卷筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，再按上述方法繼續(xù)重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢。因?yàn)楹笇雍穸纫缶硗补ぷ髅嬷胁緼2的厚度為3.5～4.0mm，故需再按上述工藝流程噴砂-吹灰-清洗-預(yù)熱-干擦-吹灰-噴粉-重熔，重復(fù)3次，即可達(dá)到所需焊層厚度。緩冷焊層厚度達(dá)到要求后，先用大號(hào)重熔槍對(duì)旋轉(zhuǎn)卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉(zhuǎn)裝置上取下，再把常溫狀態(tài)比卷筒內(nèi)圓直徑φ2小0.06～0.10mm的防變形工裝3置入卷筒的內(nèi)圓中，使卷筒1與防變形工裝3在一起空冷至室溫，將卷筒1連同被卷筒收縮夾緊的防變形工裝3一起放置在脫膜工裝4上，將鋼棒5通過(guò)卷筒中心孔放置在防變形工裝3上，用壓力機(jī)通過(guò)鋼棒5將防變形工裝3壓出卷筒內(nèi)圓，卸去防變形工裝后的卷筒不圓度為0.1～0.2mm。打磨用端面手動(dòng)拋光機(jī)將卷筒焊層打磨光亮，卷筒即可使用。
權(quán)利要求
1.一種拉絲機(jī)卷筒噴焊工藝，包括下列工序(1)預(yù)處理用清洗劑、噴砂等，清除工件表面及孔洞內(nèi)的油污和氧化物；(2)二步法噴焊①預(yù)熱用重熔槍對(duì)工件整體加熱到200～450℃；②噴粉粉末噴槍與工件表面垂直且相距120～250mm；③重熔重熔時(shí)，重熔槍口與粉層相距30～50mm；(3)緩冷室內(nèi)空冷；其特征在于在預(yù)熱工序中，先將卷筒(1)固定在一個(gè)轉(zhuǎn)軸可與水平面形成任意夾角(α)的旋轉(zhuǎn)裝置(2)上，使卷筒軸線(xiàn)與水平面的夾角為35～45度，并使卷筒正上方工作面(A)的中部(A2)處于最接近水平的位置；然后用2～3把大號(hào)重熔槍對(duì)以線(xiàn)速度20～30m/min旋轉(zhuǎn)地卷筒整體加熱，使其達(dá)到上述預(yù)熱溫度200～450℃；在噴粉工序中，先調(diào)節(jié)SPH-E2000型粉末噴槍的送粉速度，使其對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過(guò)0.1mm，噴粉過(guò)程中控制上述粉末噴槍與卷筒表面垂直且相距120～250mm；經(jīng)過(guò)對(duì)卷筒工作面不同部位不同次數(shù)的反復(fù)噴粉，使工作面中部(A2)的粉層(P)增厚到1～1.5mm，使工作面兩側(cè)(A1、A3)的粉層(P)由中部(A2)的粉厚分別向工作面的兩個(gè)邊緣(S1、S2)逐漸減薄到0.2～0.3mm；粉末用量是按噴焊面積和厚度預(yù)先計(jì)量的，噴完為止；在重熔工序中，先用2～3把大號(hào)重熔槍對(duì)上述旋轉(zhuǎn)卷筒加熱，使其整體溫度達(dá)到600～800℃，停止卷筒旋轉(zhuǎn)，息滅大號(hào)重熔槍?zhuān)蝗缓笥靡话阎厝蹣寣?duì)卷筒正上方的工作面(A)加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時(shí)用1把大號(hào)重熔槍在卷筒里面對(duì)正上方工作面的背面助熔，使正上方工作面(A)的溫度升到850～1050℃；此時(shí)將重熔槍加熱面積縮小為局部，并把槍口向粉層逼近到上述重熔時(shí)的距離30～50mm，使該局部粉層迅速升到熔化溫度1050～1250℃，產(chǎn)生熔池，隨即操縱重熔槍火焰在熔池邊緣時(shí)離時(shí)返，引導(dǎo)熔池在卷筒正上方的工作面(A)上連續(xù)形成，直至該正上方工作面(A)重熔完成；此后將卷筒旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，仍按上述方法繼續(xù)重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢；對(duì)尚需加厚焊層的卷筒，先噴砂打去焊層表面氧化膜，再按上述工序重復(fù)3～5次，焊層厚度可增到3.5～5.5mm；在緩冷程序中，先用大號(hào)重熔槍對(duì)旋轉(zhuǎn)卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉(zhuǎn)裝置上取下，再把與卷筒匹配的防變形工裝(3)置于卷筒(1)一端的內(nèi)圓中，使卷筒(1)與防變形工裝(3)在一起空冷至室溫，用壓力機(jī)和脫膜工裝(4)、園棒(5)卸去防變形工裝(3)即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴焊工藝，其特征在于粉末用量是按噴焊面積和厚度計(jì)算的，其算式如下G＝H.F.g(75～80%)式中G粉末重量 H噴焊厚度F噴焊面積 g粉末比重75～80%著粉率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述噴焊工藝，其特征在于采用鎳基自熔合金粉末G112+WC或G116+WC。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種拉絲機(jī)卷筒噴焊工藝，噴粉時(shí)，按磨損要求將卷筒工作面噴成中部厚兩側(cè)薄的平滑曲面；重熔時(shí)，卷筒不動(dòng)，并使卷筒軸線(xiàn)與水平面成35～45度夾角，卷筒正上方工作面的中部處于最接近水平位置，用大號(hào)重熔槍對(duì)卷筒里面助熔，重熔槍對(duì)卷筒正上方工作面重熔；緩冷時(shí)，將卷筒加熱，在其內(nèi)圓中置入相匹配的防變形工裝，空冷至室溫再予卸除。卷筒噴焊厚度可增大到3.5～5.5mm，壽命提高3～5倍；卷筒變形量減小，直徑為500～700mm的卷筒不圓度可減小到0.1～0.2mm。
文檔編號(hào)C23C4/12GK1095426SQ9310610
公開(kāi)日1994年11月23日 申請(qǐng)日期1993年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月17日
發(fā)明者張有兵, 王世輝, 岳文秀, 涂賤茍 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)南海機(jī)電廠