ZG45CrMo 大齒輪是（shì）磨機傳動裝置中的主要部件，大齒輪（lún）為"T"型結構，齒頂圓直徑（jìng）為7648mm，齒寬為610mm，重達20445kg。由（yóu）於結構尺寸大，為兩半把合結構， 母材為ZG45CrMo， 正（zhèng）火（huǒ）態，280～320HB，模（mó）數（shù）為30。該齒輪在使（shǐ）用過程中由於操作失誤，造成齒（chǐ）麵上有1 個深約55mm、寬約50mm 的溝需要修（xiū）補。大（dà）齒輪（lún）修補工（gōng）作難度很大，為圓滿完成修補工作，製訂了詳細的焊接修補方案（àn），采取修補（bǔ）全程質量跟蹤等措施，首例成功地（dì）修複了大齒輪，挽回（huí）了經濟損失，為同類大齒輪（lún）的修複提供（gòng）了寶貴經驗。

      1 焊（hàn）接方法（fǎ）及材料

      根據該大型齒輪的材料、結構特點（diǎn）、缺陷情況（kuàng）及焊補的拘束度等實際狀況， 決定采用焊條（tiáo）電弧焊方法。選擇焊接材料時，首先考慮錳的影響，錳是重要的淬透性元素， 對（duì）焊（hàn）縫金屬的韌性有很大影響。錳含（hán）量在1.5%附近時焊縫金屬有最好的韌性。鎳的作用與錳相似，較錳作用弱，與（yǔ）錳共存時，鎳更有利於針狀鐵素體的形成，先共析鐵素體減少，組織進一（yī）步細化，在低碳低硫含（hán）量（liàng）的條件下，鎳對提高金屬韌性是有利的。錳和鎳都能提高鋼材的（de）淬透性（xìng）， 且隨著錳和鎳（niè）含量的增加，焊補金（jīn）屬的強度、硬度也隨之提高，當錳含量在1.5%左右、鎳含量在1.3 左右時韌性最好。因此，焊條選用J857CrNi，直徑為4.0mm。J857CrNi 的化學成分及性能如表1 所示，大齒輪（lún）化學（xué）成分（fèn）及力學性能（néng）要求如表2 所（suǒ）示。

      2 焊補工藝方案（àn）

      大齒輪修補難度大，為圓（yuán）滿完成修補工作，我們製訂了詳細的修補方（fāng）案， 如根據需焊補部位（wèi）的結構特點，有針對（duì）性的選擇（zé）預熱形式和方法，同時結合設備的精度製定詳細的焊接監控（kòng）措施， 又根據待修（xiū）複部位需焊補的大小采用（yòng）層間錘擊（jī）釋（shì）放應力和焊（hàn）後去應力退火等方案，有效的解決了施焊空（kōng）間深而窄小、預熱困難、焊縫質量（liàng）不易保（bǎo）證等難題。為確保修複質量，又製定了詳細的大齒輪修補過程質量跟（gēn）蹤卡（kǎ）。具體焊補工藝方案如下：

      (1) 焊接位置采用立向上焊接， 焊接過程中整（zhěng）個（gè）大齒輪仍然（rán）兩半把（bǎ）合。

      (2) 焊前焊條在400℃保溫1 h 烘幹，烘幹後裝入保溫筒（tǒng）通電保溫。焊接電流：130～180A， 電壓24～28V，焊道寬度小於12mm。 (3) 焊前用履帶式加熱片采用遠紅外預熱，輪緣內外麵、端麵（即待焊區域附近齒輪（lún）的寬度和厚度方向）都預熱，範圍約1.5m，其他部位全部包上保溫材料。預熱溫度400℃，保（bǎo）溫8h 後開（kāi）始焊接。

       (4) 焊接時， 輪緣內麵（miàn）、上端麵繼續遠紅外加熱，下端麵增（zēng）設煤氣預（yù）熱裝置，焊接過程中不關閉，以保（bǎo）證焊接層間溫度不低於（yú）300℃。焊接（jiē）過程（chéng）中每（měi）一次（cì）起弧前（qián）都要測量層間溫（wēn）度， 必須保證（zhèng）300℃以上，否則停（tíng）止施焊加大（dà）煤氣繼續加熱到溫度。焊接過程連續進行， 焊（hàn）接規（guī）範統一化（huà）。焊接采用多層多道焊，短弧焊接，每道焊（hàn）縫寬（kuān）度（dù）小於15mm。除第一層和最後一層外（wài）， 其餘焊道焊後用電動衝擊錘錘擊焊道（dào）。每焊1 層都用風槍擊打焊（hàn）縫至變形，以釋放焊接應力。錘擊焊縫的關鍵點在"每一層（céng）最後一道（dào）與上端斜坡（pō）口熔合的焊道"，錘擊一定要細致均勻。清理幹淨焊渣，仔細觀察，保證肉眼看不到缺陷再（zài）進行下一層的焊接。相鄰兩焊層間（jiān）的錘擊方向要相反，然後繼續施焊。焊接過程中注意起弧（hú）和收弧，要填滿弧坑，且不允許在弧坑上再次起弧和收（shōu）弧。蓋麵層要高出母材2mm 以上。

      (5) 焊接完成（chéng）後立即進（jìn）行遠紅外退火， 退火區（qū）域約（yuē）1.5m，退火溫（wēn）度(560±10)℃，保溫時間（jiān）8 h，升降溫速度≤40℃/h， 降（jiàng）至200℃以下打開遠（yuǎn）紅外和保溫材料空冷至室溫。然後打磨（mó）焊縫（féng）區域進行無損檢（jiǎn）測，對焊補區域層（céng）按GB/T1135B-1989《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果分級》的探傷標準進行超聲波探傷檢驗，一次焊補合格。

      3 結語

      該（gāi）大齒輪經（jīng）修複加工各項指標都符合（hé）要求，三（sān）年來（lái）使用至今工作情況良（liáng）好，用戶非常滿意。大齒輪首次成功修複， 為同類結（jié）構大齒輪的修複提供了寶貴經驗。