專利名稱：拉絲機卷筒噴焊工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種拉絲機卷筒噴焊工藝，它包括以下工序預處理，二步法噴焊，緩冷等。
卷筒是拉絲機上用于拉撥鋼材的部件，一臺拉絲機需要卷筒多只或十多只，它們在動力牽引下，將含碳量0.60～0.72%的拉撥鋼材，由直徑4.0mm以上經多次拉撥變成直徑1.0mm以下的高強度鋼絲。在拉撥過程中，卷筒要直接承受幾經擠壓硬度可達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。卷筒損壞要停機更換，勢必影響到拉絲機的生產效率。
目前我國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旋轉裝置上，用重熔槍對卷筒整體預熱，再用粉末噴槍對旋轉卷筒工作面噴粉，然后用3～4把重熔槍對卷筒粉層同時全面重熔。這種方法重熔時粉層容易產生開裂溢流，焊層厚度不宜超過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》(湖南省鋼鐵研究所方世京主編)一書中公開了待噴工件表面預處理，二步法噴焊工藝流工件預熱-噴灑粉末-重熔-緩冷等。該書在比較“一步法”與“二步法”的優缺點時指出“二步法”適用于要求表面焊層薄…的工件(第122頁)。該書還指出噴焊要使粉層熔化，須重熔燒結，工件表溫可達900℃以上，對某些工件可能會發生變形(第116頁)。
本發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卷筒噴焊工藝。
為實現上述目的，本發明采用了下述方法預處理用清洗劑、噴砂等，清除工件表面及孔洞的油污等。預熱先將卷筒固定在一個轉軸可與水平面形成任意夾角的旋轉裝置上。使卷筒軸線與水平面的夾角為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施重熔;然后用2～3把大號重熔槍對以線速度20～30m/min旋轉地卷筒加熱，使卷筒整體溫度達到200～450℃。噴粉先調節SPH-E2000型粉末噴槍的送粉速度，使其對上述旋轉卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過0.1mm，噴粉過程中保持噴槍與卷筒表面垂直且相距120～250mm;經過對卷筒工作面不同部位不同次數的反復噴粉，使工作面中部的粉層增厚到1.0～1.5mm，使工作面兩側的粉層由中部粉厚分別向工作面兩個邊緣逐漸減薄到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由厚變薄平滑過渡的曲面;粉末用量是按噴焊面積和厚度預先計量的，噴完為止。重熔先用2～3把大號重熔槍對上述旋轉卷筒加熱，使其整體溫度達到600～800℃，停止卷筒旋轉，息滅大號重熔槍;然后用1把重熔槍對卷筒正上方的工作面加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時用1把大號重熔槍在卷筒里面對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℃，產生熔池，隨即操縱重熔槍火焰在熔池邊緣時離時返，引導熔池在卷筒正上方的工作面上無開裂溢流地連續形成，直至該正上方工作面重熔完成;此后將卷筒旋轉一個角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，仍按上述方法繼續重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢。對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。緩冷先用大號重熔槍對旋轉卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉裝置上取下，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。
本發明采取的粉末用量計算公式是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。
由于上述技術方案中采用了工作面粉層按磨損要求噴成中部厚兩側薄的平滑曲面、重熔時卷筒不動、卷筒正上方工作面的中部處于最接近水平的位置、大號重熔槍對卷筒里面的相應部位助熔、重熔槍對卷筒正上方工作面局部重熔并連續形成熔池、在卷筒內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，實驗證明直徑為φ500～700mm的卷筒不圓度可減小到0.1～0.2mm。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。


圖1是一種拉絲機卷筒的剖面圖。
圖2是卷筒固定于旋轉裝置上卷筒軸線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構位置剖面示意圖。
在圖1中表示的是本實施例所用的拉絲機卷筒，卷筒1的直徑φ1為500mm，卷筒1的內圓直徑φ2為460mm，卷筒1的材質是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A1、A3的厚度由3.5～4.0mm逐漸減薄到0.2～0.3mm。
本發明的工藝程序是機械加工車卷筒工作部位比設計尺寸小3.5mm。噴砂清除卷筒工作面及孔洞內的油污和氧化物等。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。預熱先將卷筒1固定在旋轉裝置2上，使卷筒軸線與水平面的夾角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，然后用兩把大號重熔槍對以線速度20～30m/min旋轉地卷筒加熱，使卷筒整體溫度達到250～350℃，以卷筒工作面不發藍變色為準。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，氮氣壓力為0.18～0.20MPa;打開送粉氮氣伐和粉斗開關，調節噴槍的送粉速度，使其對上述旋轉卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過0.1mm，噴粉過程中保持噴槍與卷筒表面垂直且相距180～220mm;經過對卷筒工作面不同部位不同次數的反復噴粉，使工作面中部A2的粉層p增厚到1.0～1.5mm，使工作面兩側A1、A3的粉層p由中部A2的粉厚分別向工作面的兩個邊緣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算，算式是G＝H.F.g(75～80%)G為粉末重量，H為噴焊厚度，F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，重熔先用兩把大號重熔槍對上述旋轉卷筒加熱，使其整體溫度達到600～800℃，停止卷筒轉動，息滅大號重熔槍;然后用1把重熔槍對卷筒正上方工作面A加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時用1把大號重熔槍在卷筒里面對正上方工作面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℃，產生“鏡面反光”，隨即操縱重熔槍火焰時離時返，造成連續熔池，直至該正上方工作面A重熔完成;此后用手動工具將卷筒旋轉一個角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，再按上述方法繼續重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢。因為焊層厚度要求卷筒工作面中部A2的厚度為3.5～4.0mm，故需再按上述工藝流程噴砂-吹灰-清洗-預熱-干擦-吹灰-噴粉-重熔，重復3次，即可達到所需焊層厚度。緩冷焊層厚度達到要求后，先用大號重熔槍對旋轉卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉裝置上取下，再把常溫狀態比卷筒內圓直徑φ2小0.06～0.10mm的防變形工裝3置入卷筒的內圓中，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通過卷筒中心孔放置在防變形工裝3上，用壓力機通過鋼棒5將防變形工裝3壓出卷筒內圓，卸去防變形工裝后的卷筒不圓度為0.1～0.2mm。打磨用端面手動拋光機將卷筒焊層打磨光亮，卷筒即可使用。
權利要求
1.一種拉絲機卷筒噴焊工藝，包括下列工序(1)預處理用清洗劑、噴砂等，清除工件表面及孔洞內的油污和氧化物；(2)二步法噴焊①預熱用重熔槍對工件整體加熱到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，重熔槍口與粉層相距30～50mm；(3)緩冷室內空冷；其特征在于在預熱工序中，先將卷筒(1)固定在一個轉軸可與水平面形成任意夾角(α)的旋轉裝置(2)上，使卷筒軸線與水平面的夾角為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把大號重熔槍對以線速度20～30m/min旋轉地卷筒整體加熱，使其達到上述預熱溫度200～450℃；在噴粉工序中，先調節SPH-E2000型粉末噴槍的送粉速度，使其對上述旋轉卷筒每噴粉一次粉層增厚不超過0.1mm，噴粉過程中控制上述粉末噴槍與卷筒表面垂直且相距120～250mm；經過對卷筒工作面不同部位不同次數的反復噴粉，使工作面中部(A2)的粉層(P)增厚到1～1.5mm，使工作面兩側(A1、A3)的粉層(P)由中部(A2)的粉厚分別向工作面的兩個邊緣(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先計量的，噴完為止；在重熔工序中，先用2～3把大號重熔槍對上述旋轉卷筒加熱，使其整體溫度達到600～800℃，停止卷筒旋轉，息滅大號重熔槍；然后用一把重熔槍對卷筒正上方的工作面(A)加熱，槍口與工作面的距離為80～100mm，同時用1把大號重熔槍在卷筒里面對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的距離30～50mm，使該局部粉層迅速升到熔化溫度1050～1250℃，產生熔池，隨即操縱重熔槍火焰在熔池邊緣時離時返，引導熔池在卷筒正上方的工作面(A)上連續形成，直至該正上方工作面(A)重熔完成；此后將卷筒旋轉一個角度，使卷筒待重熔工作面處于正上方位置，仍按上述方法繼續重熔，直至卷筒全部工作面重熔完畢；對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3～5次，焊層厚度可增到3.5～5.5mm；在緩冷程序中，先用大號重熔槍對旋轉卷筒整體加熱到500～700℃，將卷筒從旋轉裝置上取下，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，用壓力機和脫膜工裝(4)、園棒(5)卸去防變形工裝(3)即可。
2.根據權利要求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.根據權利要求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
本發明公開了一種拉絲機卷筒噴焊工藝，噴粉時，按磨損要求將卷筒工作面噴成中部厚兩側薄的平滑曲面；重熔時，卷筒不動，并使卷筒軸線與水平面成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，用大號重熔槍對卷筒里面助熔，重熔槍對卷筒正上方工作面重熔；緩冷時，將卷筒加熱，在其內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C23C4/12GK1095426SQ9310610
公開日1994年11月23日 申請日期1993年5月17日 優先權日1993年5月17日
發明者張有兵, 王世輝, 岳文秀, 涂賤茍 申請人:國營南海機電廠