简述一种利用气保焊机进行半自动堆焊的简易装置

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　　摘 要 中段表面不断被腐蚀、冲刷，需要进行表面堆焊修复，本文采用减速电机、旧卡盘，组合气保焊机，加工制造了一台半自动堆焊的简易装置，进行除鳞泵中段上平面或圆周方向的半自动堆焊操作，提高效率，提升质量，降低劳动强度。
　　关键词 除鳞泵;中段;磨损;表面堆焊
　　引言
　　钢板生产过程中，表面氧化皮需要用高压水去除，我公司生产的DC型除鳞泵就是应用于这方面的。其中，中段是除鳞泵的主要零部件，由于循环使用的高压水水质较差，含有大量泥沙、金属颗粒且pH=7-9，中段表面不断被腐蚀、冲刷，磨损得越来越粗糙，一般服役1年左右就需要返厂检修，当缺陷尺寸超出允许范围时，需要进行表面耐腐蚀堆焊修复甚至更换。
　　1 目的
　　以往中段的表面堆焊采用焊条电弧焊，效率低、焊道堆高堆宽不均匀、劳动强度大。为了顺应快速发展的生产需要，提高效率，提升质量，降低劳动强度，我们采用减速电机、旧卡盘，组合气保焊机，加工制造了一台半自动堆焊的简易装置，进行除鳞泵中段上平面或圆周方向的半自动堆焊操作[1]。
　　2 装置总体结构
　　该堆焊装置总体结构见图一，由1焊枪进给机构、3卡盘机构、4工作台、5减速电机四部分组成。
　　气保焊枪安装在焊枪进给机构的接长杆上，工件中段安装在卡盘机构上，卡盘机构的轴承座安装在工作台上，减速电机通过电机支架连接在卡盘机构的轴承座上。为了使中段在平面、圆周2个方向都可以进行堆焊操作，卡盘机构的轴承座通过工作台上支板，限位板的作用，可保证卡盘机构分别在水平，垂直方向停靠固定。
　　2.1 焊枪进给机构
　　焊枪进给机构见图二，主要由1立柱、2接长杆、4丝杠、5手柄、6丝杠座组成。
　　焊丝进给仍是利用气保焊机的送丝机构，气保焊枪通过夹子安装在接长杆上，接长杆通过调整块在立柱上升降及前后调整固定，可以快速到达焊接垂直高度位置。焊枪水平方向进给由手柄调节丝杠，丝杠带动立柱及焊枪，沿丝杠座的导向槽移动完成。丝杠与立柱间采用螺旋传动，保证平稳进给。无论进行平面或是圆周方向的堆焊操作，焊接时焊枪垂直高度可不做调整[2]。
　　2.2 卡盘机构
　　卡盘机构见图三，主要由1卡盘、2连接盘、3传动轴、4电机支架、5联轴器、6轴承座组成。
　　通过调整卡爪，可以装夹120-400mm不同直径的工件。电机经过联轴器、传动轴、连接盘带动卡盘，使工件匀速转动。
　　2.3 减速电机选用
　　由于采用的电机直连驱动，需要选用减速电机，而工件直径越大，需要电机减速比越大。经过计算，如果要保证堆焊时线速度在200-250mm/min，工件直径400mm的需要电机减速至0.16-0.2r/min。据此，我们采购了一台二级减速可调速电机。该电机转速1500r/min，一级减速比1：500，二级减速比1：10，功率300w，还可在10-50Hz间变频调速。可以满足我公司使用[3]。
　　3 堆焊试验
　　堆焊采用的ER309LΦ1.2焊丝。其中电流、电压、速度、焊丝伸出长等工艺参数对堆焊质量影响很大，
　　如焊接电流与电弧电压应匹配，焊接电流会影响焊道成形、熔深和稀释率;电弧电压过低，焊道太窄，厚度增加，容易夹渣。电弧电压过高，又造成焊道较宽，厚度薄，不能达到厚度要求;焊接速度太快，焊道窄且薄。反之，堆高大，堆宽窄，造成喷嘴堵塞，易夹渣;焊丝伸出太长，電弧不稳定，飞溅大。焊丝伸出过短，飞溅物易造成喷嘴堵塞，使气体保护不良，易产生气孔。经过多次试验、调整，确定了如下焊接工艺参数：I=200-230A;U=28-34V;T=200-250mm/min;L=12-15mm;Q=15-20L/min。
　　4 结束语
　　通过在试验件上堆焊，焊道堆高在3mm左右，满足后续加工要求，效率达到以往手工堆焊的3倍，堆焊表面车加工后经PT检验合格，表明该装置实现了半自动堆焊提高效率，提升质量，降低劳动强度的目的。在对卡盘爪进行改制后，夹持工件直径范围扩大到500mm。
　　参考文献
　　[1] JBT.9185-1999.钨极惰性气体保护焊工艺方法[S].北京：中国标准出版社，1999.
　　[2] JBT.9186-1999.二氧化碳气体保护焊工艺规程[S].北京：中国标准出版社，1999.
　　[3] JBT.12582-2015.泵产品零件无损检测渗透检测[S].北京：中国标准出版社，2015.
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