焊条电弧焊在齿轮修复中的工艺研究

张国政

（陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安710300）

1 研究课题的提出

齿轮是机械设备的主要零件之一。齿轮传动因其外廓尺寸小、传动效率高、传动比准确、适用功率和速度范围广、寿命长等特点，在机械设备中得到广泛应用。据统计，由于齿轮失效引起的机械设备故障约占10.3%。齿轮失效形式主要有：轮齿折断、疲劳点蚀、齿面剥落、齿面胶合、齿面磨损、塑性变形等。在以往的齿轮修复中多用堆焊，工艺复杂且修复周期较长，当齿轮轮齿刚出现损坏或者损坏不严重的情况下，可以通过焊条电弧焊对齿轮进行局部修复，这样修复周期短而且工艺简单，成本也低。通过焊条电弧焊在齿轮修复中的工艺分析，希望对齿轮修复提供一个新途径和方法。

2 电弧焊焊机及辅助设备的选择

（1）焊条电弧焊焊机的选择。由于齿轮的齿与齿之间间距狭小，埋弧自动焊、CO2气体保护焊难以操作，仅有操作方便且适合各种焊接位置的焊条电弧焊比较适合。所以选用焊条电弧焊对齿轮的轮齿的局部损坏部位进行修补。焊机型号选择时代-250型，主要技术参数列表1，用焊条电弧焊对齿轮的啮合部位进行焊接。

表1 焊机主要技术参数

表2 焊接回转台的技术参数

表3 焊条电弧焊工艺参数

（2）辅助设备的选择。对齿轮修补焊要用到焊接变位机，由于是回转体零件的焊接，为了便于定位和焊接的自动化旋转，结合零件的形状生产成本等多方面因素，建议采用国产ZT-5型焊件回转台，其中的发动机及主体技术参数沿用ZT-5型。但需结合实际对其工作台做一些改进设计，具体参数如表2所示。

3 焊条电弧焊工艺及焊接操作流程

（1）焊条电弧焊工艺。①焊接前清楚齿轮轮齿表面的油污、铁锈、水渍和其他附着物。②用工装夹具进行装配、固定。③焊条使用前经过350～400℃烘干，保温1h；焊剂使用前也经过350～400℃烘干，保温2h。此外，焊条与焊丝必须保证没有油污、锈、水渍等杂质。④焊条电弧焊工艺参数如表3所示。

（2）焊接操作工艺流程。清理焊接部位——齿轮装夹及定位——按工艺文件要求调整焊接工艺参数——修补焊——检验——焊缝打磨——关电源和设备——现场清理。

4 结语

本文分析了焊条电弧焊在齿轮修复的工艺，通过分析可知，用焊条电弧焊可以修复局部损坏的齿轮轮齿，而且工艺简单、便于操作。但须提示，对机械设备需加强日常维护，发现问题及时处理。如齿轮的损坏，发现早就可简单快捷地修复，以延长齿轮的使用寿命。

［1］吉云亮，张瑞东.齿轮修复方法及应用研究［J］.机械研究与应用，2008，（21）：35～37.

［2］邱葭菲.焊接方法与设备［M］.北京：化学工业出版社，2008.