摘要：对于大型40Cr钢轴局部表面堆焊修复，捍接方法的选择、工艺正确制定是决定修复成功和取得良好效果的前提。本文阐述选择焊接方法的科学性以及保证焊接质量的主要工艺方法。

关键词：轴、气保焊、修复

前言

我市一大型制糖厂，用来输送糖液，传递强大扭矩的两根大浸轴，由于长期便用磨损，盘根处不密封，生产中糖液外泄，严重浪费原料，影响生产。因重新购买费用昂贵。为节约资金，决定对两轴进行堆焊修复，继续使用。

一、轴的材质及损坏情况

两轴的材质均为40Cr钢。成份如表：（%）

C　　　　　　Si　　　　　　Mn　　　　　　 Cr
0.37--0.44　　0.17--0.37　　0.5--0.8　　　　0.8--1.10

做轴的40Cr钢，均经调质处理后获得综合性能较好的低合金高强钢，规格ψ350X4000mm，轴中心有一贯穿全轴的ψ60MM的孔，全轴重达2T。盘根处磨损宽度300MM，深度3MM左右。

二、轴材质的焊接性分析

40Cr钢为中碳调节器质钢，属焊接性较差的钢种，Cr、Mn含量比较高。因此，具有较强的淬透性及淬硬倾向，加之轴的体积过大，焊接过程中，冷却速度更快，会加剧上述两倾向的趋势。

40Cr钢Mf点低，易在近焊缝区产生大量马氏体组织，从而有很强的冷裂倾向，为防止冷裂纹的产生以及不致使轴在使用过程中，堆焊层在强大扭力作用下剥离，除休用塑性、韧性好的低氢型焊材外，还应焊前预热，焊后及时消应处理。

此外，尤其是在焊后不能进行恢复热处理，在调质状态焊接时，线能量过大，会导致热影响区中的高温回火软化层增多，降低轴堆焊部位的强度，影响轴的使用性能，造成修复失败。

同样，大的线能量输入，仍然避免不了马氏体的形成，却会增加奥氏体的过热程度及稳定性，在淬火区形成粗大的马氏体组织，增大脆化倾向，发生脆性破坏。

那么，如何保证不出现过大的线能量，又减缓施焊后热影响区的冷却速度？只有运用合理的焊前预热，严格地控制焊道的层间温度，也就是采用熔深线，焊道窄，能获得小线能量的接方法进行施焊。选用焊接材料还需考虑抗裂能力强、S、P、含量低的材料。

三、焊接方法的选定

要避免综上所述问题，满足轴的使用性能，最好的焊接方法是Co2气体保护焊。实施中采用短路过渡，窄焊道，快速焊。这样，有利于减少热影响区的高温停留时间，降低该区奥氏体过热脆化程度，提高其组织的稳定性。

同时，配合合理的焊前预热，严格控制层间温度，后热缓冷等措施，改善淬火区的组织性能，提高抗冷裂性能。在上述方法匹配合理的情况下，采用小线能量焊接还有利于缩小软化区，降低轴的局部软化程度，满足使用。

四、堆焊修复工艺

1、做一个能使轴在上面自由滚动的支架。将轴的磨损部位污物清理干净，露出金属兴泽。

2、体积在，散热快，直接用乙炔火焰加热升温慢，就利用轴的中心孔，通上过蒸汽，对轴进行整体升温至100度以上，再用HO--20型焊矩把磨损处均匀加热至200--250度开始施焊。

3、CO2气体保护焊，焊丝牌号H08Mn2SiA，直径0。8MM，焊接电流100A，电弧电压18--21V，采用短路过渡，先均匀转动大轴于爬坡位引燃电弧施焊，使焊道以螺旋方式向前推进，以达到一周焊道热均匀，防止轴变形弯曲。

4、每层螺旋施焊45圈，焊二层。每圈及层间将轴的表面温度控制在200度C，焊后保温2小时空冷。按此方法两轴逐一进行了焊修。

五、结论

两轴经焊修后，运行一直正常，未发现因焊修引起的质量问题。说时大型40Cr钢轴，采用小线能量以及配合合理的辅助工艺，既避免了热影响区大量马氏体产生，而使轴脆化，又减少了软化区，保证轴的强度不受影响，是可行的。

参考文献：

殷树言、邵清廉：CO2焊接技术及应用，哈尔滨工业大学出版社，1992.4.16