楊志英

【摘 要】 軋鋼生產(chǎn)線上有許多大型傳動設(shè)備，一旦發(fā)生事故將影響生產(chǎn)順行，脈沖儲能修補技術(shù)在軋鋼設(shè)備中成功應(yīng)用，可在短時間內(nèi)對磨損的零件表面進行修復(fù)。該技術(shù)在軋鋼廠具有廣泛應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】 脈沖儲能 熔接 現(xiàn)場修復(fù)

1.引言

宣鋼小型軋鋼廠擁有兩條熱軋窄帶鋼生產(chǎn)線，兩條棒材生產(chǎn)線。四條生產(chǎn)線中有70余臺套大型減速機、人字齒輪機座等傳動設(shè)備，在設(shè)備運行過程中，由于設(shè)備安裝精度低、突發(fā)性油路阻塞、瞬時超負荷軋制、積累磨損等原因，都可能造成傳動軸、機座、箱體軸承位磨損超差，引發(fā)設(shè)備事故，影響生產(chǎn)順行。曾試用電刷鍍、熱噴涂、專用粘合劑等工藝進行修復(fù)，效果均不盡如人意。采用DB—100型脈沖儲能修補機對磨損部位進行現(xiàn)場修復(fù)后效果良好，實踐證明，脈沖儲能修補工藝在軋鋼大型設(shè)備部件修復(fù)中發(fā)揮了重要作用，同時產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2. 脈沖儲能修補機

脈沖儲能修補機利用了大電流脈沖在瞬間流過工件和修補材料的接合面，使其迅速熔化結(jié)合的技術(shù)。其基本工作原理是：將儲存于電容器中的電能在瞬間釋放于電阻率較大的鋼鐵等金屬材料組成的工件和補材之間的連接處，接觸電阻使它們迅速發(fā)熱而熔接在一起，達到修補工件的目的。由于是小范圍（<1 mm3）、短時間（ms）級的發(fā)熱，因此就工件基體來說，發(fā)熱很少，不會產(chǎn)生工件變形、退火、變色現(xiàn)象，所以又俗稱冷焊機。此外，該設(shè)備體積?。ㄖ鳈C體積450×260×240 mm3），重量輕（25㎏），設(shè)備移動方便，非常適用于現(xiàn)場修復(fù)工作。

2.1脈沖儲能修補機的優(yōu)點：

2.1.1熔接強度高：修補處可進行銑、銼等加工。

2.1.2修補精度高：使用薄片補材修補，不會失去原基準面，多余焊料少，后期整形容易。

2.1.3適用范圍大，可用于修補多種金屬材料：除銅、鋁等電阻率極低的材料和硬質(zhì)合金外，各種金屬材料制成的工件均可修補。

2.1.4基材損傷小：發(fā)熱點小，不會造成基材退火變形。

2.1.5功率分配合理：使用微電腦芯片控制，各種厚度的材料都能獲得最佳功率。

2.1.6精度模式： 設(shè)有兩種模式選擇，適應(yīng)不同精度要求。

2.1.7電壓適應(yīng)范圍大：使用開關(guān)電源，當電壓變化在±20%的范圍內(nèi)波動時，機器仍能保證正常工作。

2.1.8異常操作保護功能：可以保護工件表面免受不當操作引起的損傷。

2.1.9電連接方便：配有強磁連接器，任意大小的鐵質(zhì)工件均可很方便地接電。

2.2脈沖儲能修補機的基本參數(shù)

2.2.1使用電源：單相220V20% 50Hz

2.2.2功率消耗：5-600W

2.2.3瞬時最大功率：≥12KW

2.2.4脈沖頻率：常規(guī)4Hz、精密10Hz

2.2.5功率模式：常規(guī)、精密2檔

3. 脈沖儲能修補機在小型軋鋼廠軋鋼生產(chǎn)線上的應(yīng)用

3.1脈沖儲能修補技術(shù)與人工補焊后再加工、電刷鍍等修復(fù)技術(shù)的工藝比較（見各種修復(fù)技術(shù)的工藝比較表）。（如表1）

3.2脈沖儲能修補技術(shù)在熱帶車間1200mm減速機慢軸修復(fù)中的應(yīng)用

熱帶車間1200mm減速機是φ500Ⅰ架機列的傳動設(shè)備，1983年熱帶投產(chǎn)時使用至今。其慢軸長度為2140，軸中部裝有590寬，直徑為φ2096的傳動齒輪，兩端軸承位軸徑尺寸為φ280m6，各裝有2097156雙列向心推力軸承一套。熱帶車間生產(chǎn)線原設(shè)計能力為年產(chǎn)2.5～5×145～250mm帶鋼10～15萬噸，幾經(jīng)改造，目前年產(chǎn)量已達到85萬噸。由于長時間、重載荷使用，1200mm減速機慢軸軸承位產(chǎn)生累積磨損，過盈量減少，配合強度降低，隨著過盈量減少直至形成微量間隙，從而產(chǎn)生振動，造成磨損加劇，輸出端軸承位軸徑磨損量已達到1.2mm。這個磨損量已超過刷鍍修理范圍，如選用噴涂或手工補焊后再加工的修復(fù)辦法，都需使用車床對修復(fù)部位進行車削加工。由于慢齒輪最大直徑達φ2096，張宣地區(qū)沒有加工如此大軸徑的大型車床，而齒輪與軸的配合尺寸為φ340H7/s6，屬過盈配合中的永久性裝配，曾做專用胎具，配合200t液壓千斤，動用10套氣焊對齒輪進行加熱的方法實施拔齒輪操作，多次試驗，未獲成功。為不使這套價值60萬元的慢軸套件就此報廢，我們又采用脈沖儲能修補機對其進行修復(fù)，修復(fù)整形后的軸徑經(jīng)刀口尺及千分表檢驗，尺寸達到原設(shè)計要求，經(jīng)裝配投入使用后，效果良好。應(yīng)用該技術(shù)對慢軸的修復(fù)達到了起死回生的效果。

3.2脈沖儲能修補技術(shù)在軋鋼廠其它設(shè)備上的應(yīng)用

脈沖儲能修補技術(shù)同樣成功解決了軋鋼廠其它大型傳動設(shè)備的磨損問題。如二小型車間D4和D5減速機，由于箱體為焊接結(jié)構(gòu)件，制作過程中應(yīng)力消除不徹底，投入使用后殘余應(yīng)力使箱體部分軸承位上下剖合面產(chǎn)生了近0.4mm的錯位，和軸承位0.5mm磨損，影響了裝配精度，無法正常使用。采用脈沖儲能修補技術(shù)進行修復(fù)后，達到了原設(shè)計要求。二小型車間M2兩聯(lián)箱箱體軸承位磨損達0.5mm，經(jīng)脈沖儲能修補技術(shù)修復(fù)后，同樣達到了原設(shè)計要求。

4.結(jié)論

4.1 脈沖儲能修補機的堆焊層與母材冶金結(jié)合，堆焊熱影響區(qū)極窄，殘余應(yīng)力可忽略不計。

4.2采用脈沖儲能修補技術(shù)對軋鋼廠大型零、部件損壞進行修復(fù)，可在現(xiàn)場進行修復(fù)操作，工藝簡單，補焊后加工量小，修復(fù)部位的幾何尺寸可達到設(shè)計公差要求，即可滿足使用要求，又可最大限度的減少停機時間。

4.3脈沖儲能修補技術(shù)在軋鋼廠具有廣泛的應(yīng)用前景，蘊藏著巨大經(jīng)濟效益和社會效益。