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由于拆卸时泥浆泵叶轮被摔断为大、小两部分,泥浆泵主要用于高磨粒磨损的工作环境,叶轮材质为高铬铸铁,硬度58～62HRC、含碳量3.5%以上，而且铬、钼、锰等合金元素含量高达40%以上,其组织为马氏体和碳化物,塑性较低,焊接性能极差,容易在焊接过程中产生热裂纹和延迟裂纹。补焊后对焊缝金属的表面硬度要求高,这些都给补焊工作带来了相当大的难度。通过选用综合性能良好的维修专用焊条,采取严格的工艺措施,我们将叶轮予以成功的修复。补焊常用的方法主要有焊条电弧焊、手工钨极氩弧焊和风焊等,常用的工艺主要有冷焊法、热焊法、半热焊法等。我们决定选用焊条电弧焊、冷焊法进行补焊工作。其主要原因是焊条电弧焊操作灵活,无特殊要求,易于现场实施。同时焊条电弧焊在焊材的选择上空间较大,可通过选择性能较好的焊材以焊补质量的可靠。
YST900开槽焊条是一种主要用于切割、开坡口和穿孔的焊条。可用于多种金属,具有强力吹刷能力,能切割出光滑而均匀的表面。我们将YST900作为制备坡口的材料。
YST103焊条焊芯为铬镍合金,是一种高效率、高强度焊条,交直流两用,具有良好的焊接工艺性能,电弧稳定、焊接流畅、焊缝均匀美观、能自动脱渣。焊缝金属具有良好的塑性、韧性和抗裂性能。焊条可焊接不同的钢种,如高碳钢、工具钢、结构用高碳钢、弹簧钢、奥氏体高锰钢等,对钢有较广泛的适用性。由于YST103良好的力学性能和工艺性能,我们在本次补焊中将其作为根部和层间的补焊材料。
YsT663耐磨堆焊焊条是一种金红石药皮耐磨焊条,160%的熔敷效率。主要用于焊接承受介质冲击和压力并存的矿石磨损设施。熔敷金属耐磨、防腐蚀、强度高,硬度试验一般可达61～63HRC。由于修复的叶轮表面硬度要求较高,我们将YST663作为叶轮补焊外层的补焊焊料,以满足叶轮表面硬度要求。
施焊过程是这样的：
①开坡口,因为焊后不可能再进行机械加工,为焊后动平衡保持原状，叶轮不产生变形,在开坡口前,先把两块碎块按断口组对点固在原位置,然后用YST900开坡口。开槽材料:YST900,直径3.2mm，直流反接。开槽电流:250～350A。在使用YST900焊条进行坡口制备时,焊条与叶轮基体应在一很靠近的角度上，叶轮放置的位置应有利于熔化金属的排出，并在行进方向推入母材表面,焊条与母材夹角注意保持在15°～20°。经加工后的坡口形式如图。
②使用YST103焊条焊接，焊接设备:400型直流焊机，焊接电流:90～110A，焊接材料:YST103,直径3.2mm,直流反接。
③使用YST663焊条对将临近焊满的焊道进行表面加硬处理。焊接设备:同上，焊接电流:90～110A，
焊接材料:YST663,直径3.2mm,直流反接，为使用寿命不低于母材,补焊两层。
④焊接结束后,用石棉被包裹,自然冷却到室温。焊接结束后经表面着色检测,焊缝表面致密,无影响使用的缺陷。
焊接操作是这样的:
①焊接顺序，为了减少变形，两侧交替进行施焊。
②焊接规范，在焊补过程中,釆用小电流，小规范进行焊接。电流小，熔深浅，有害杂质少进焊缝，能掼高焊缝质量，减小变形，避免裂纹的产生。所以在补焊中要求短弧操作,不摆动,严格按照焊接顺序进行焊接。
③层间温度。在焊接过程中注意控制层间温度不超过100℃,而且每次焊接长度不超过50mm。然后立即用手锤锤击焊缝,使焊缝应力得以释放。当焊缝温度超过100℃时,应马上停止焊接,待温度降到100℃后再继续进行焊接。
④焊接过程中采用分段分层断续分散焊接法。此法可以有效地减少焊缝应力,减小产生裂纹的可能性。焊接时要有耐心，操作要稳，一定能焊好高铬铸铁叶轮。
