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液压活塞杆坑伤冷焊修复工艺

发布日期:2012-03-01 文章作者:周玉柱 彭勇辉 周雄 邵志强 文章来源:焊接文摘 浏览次数:5344次

0前言

  工程机械工作环境大多比较恶劣,液压油缸因各种原因易导致活塞杆出现各种损伤。三一重工股份有限公司(简称我公司)在对某型号车辆的油缸进行拆卸时,发现活塞杆存在较多数量的坑伤或划伤现象,这些坑伤面积均在4 mm2左右,深度最深约为0.2 mm,不仅镀铬层已经脱落,同时基体材料也受到影响。若不进行后续处理将导致伤坑面积扩大,进而划伤密封圈,致使各部位寿命降低,因此对这些坑点进行修复是提高密封圈寿命同时也是预防各种潜在危险的重要措施。

  目前损伤活塞杆的修复方法有电刷镀、热喷涂或焊条电弧焊等方法[1-7],但这些工艺方法针对大批量且数量较多的损伤活塞杆进行修复时具有一定的局限性,如电刷镀工艺耗时长、效率低,热喷涂成本高且工艺复杂,焊条电弧焊方法易损伤活塞杆周围镀铬层,因此从成本、效率及成效考虑,我公司选取精密补冷焊工艺方法对损伤活塞杆进行修复。

  精密补冷焊的原理是将电源储存的高能量在瞬间高频释放,使母材表面产生瞬间高温、高压区,离子态的电极材料在微电场作用下熔渗到母材的基体,形成冶金结合。由于该工艺是瞬间的高温一冷却过程,可使熔焊的补材和母材表面产生结合度很高的冶金结合堆焊及强化层[8],具有较高补焊精度、较小补焊冲击、极小热影响和较高结合度等性能特点,因此将该工艺方法应用于损伤活塞杆的修复具有一定的意义和可行性。

1  精密补冷焊工艺

1.1  精密补冷焊与氩弧焊的比较

  为说明精密补冷焊的特性,将精密补冷焊与氩弧焊工艺进行对比。首先选取2块长、宽和厚均为10 mmx5 mm x5 mm45钢试板,焊丝为同种型号焊丝,然后分别采用型号为YJG-1的精密补冷焊机和型号为WP5 -300氩弧焊机在试板上进行点焊试验,效果如图1所示。

  从图la和图lb可见氩弧焊焊点的焊缝区域较为明显,热影响区由焊点呈圆周形式向外扩散,区域面积较大,这是由于焊接时产生的高温使母材受热而发生氧化,焊接区域与周围母材呈现较大的色差;而冷焊焊缝区均匀细小,且由于焊接过程受热温度较低,基本没有出现热影响区,焊缝区域的色泽也未发生变化。

  从图lc和图ld可见二者工艺焊接试样背面也存在差异,氩弧焊焊点试样背面可见较大且明显的热影响区,而精密补冷焊焊点试样背面基本不受焊接的影响,无色泽变化。表明相比较于氩弧焊,精密补冷焊输入热量集中,热量绝大部分只用于焊材熔合,对母材本身热影响较小,从而避免由于热输入量过大而破坏周边镀铬层的问题。

1.2  精密补冷焊焊丝和工艺参数的选择

1.2.1  焊层成形性

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