一種車軸型砧雙層堆焊的方法
【專利摘要】一種車軸型砧雙層堆焊的方法，涉及火車軸鍛造工具，解決現(xiàn)有車軸型砧使用壽命短的問(wèn)題。本發(fā)明的具體步驟：鍛造砧子預(yù)處理：將基體為5CrMnMo的鍛造砧子預(yù)加工，進(jìn)行退火、正火+調(diào)質(zhì)熱處理；NI847過(guò)渡層堆焊：清理砧子表面，去除裂紋，砧子預(yù)熱至350℃，用NI847焊條進(jìn)行過(guò)渡層堆焊；HGH520工作面堆焊：清理堆焊層表面，砧子預(yù)熱至350℃，用HGH520焊條進(jìn)行工作面堆焊；消除焊接內(nèi)應(yīng)力：雙層堆焊后的車軸型砧送入低溫爐中退火熱處理。本發(fā)明用于制造快鍛機(jī)鍛造用型砧，具有砧子表面紅硬性高，綜合機(jī)械性能好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種車軸型砧雙層堆焊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火車軸的鍛造工具，特別涉及一種采用堆焊法制造車軸型砧的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]火車軸鍛造是使用快鍛機(jī)高頻率的生產(chǎn)過(guò)程，其鍛造用型砧(圓弧砧)的使用壽命問(wèn)題，一直沒(méi)有得到很好解決。當(dāng)連續(xù)鍛造時(shí)，砧子溫度600°C左右，邊緣局部區(qū)域高達(dá)7000C，型砧用模具鋼為5CrMnMo，超過(guò)600°C的熱強(qiáng)度較低，經(jīng)不住鍛造沖擊，尤其在鍛件開(kāi)坯時(shí)變形抗力大，鍛打時(shí)間長(zhǎng)，又要受到鍛件對(duì)砧子冷熱反復(fù)受熱的熱疲勞應(yīng)力，型砧受力狀態(tài)十分復(fù)雜，會(huì)造成砧子變形、或產(chǎn)生裂紋不能繼續(xù)使用；加之在砧子邊緣部分還要受到鍛件的偏載，凹陷現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，鍛造一到兩批車軸(140根)，就需焊補(bǔ)方能繼續(xù)使用?，F(xiàn)有技術(shù)的車軸型砧經(jīng)常焊補(bǔ)不僅降低了鍛造效率，而且修補(bǔ)工作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，十分麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種車軸型砧雙層堆焊的方法，解決現(xiàn)有車軸型砧使用壽命短的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)下面的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種車軸型砧雙層堆焊的方法，其特征在于:所述型砧雙層堆焊方法的具體步驟如下:
[0006]一、鍛造砧子預(yù)處理:
[0007]①將基體材料為5CrMnMo的鍛造砧子預(yù)加工，留出堆焊層空間30?40mm，
[0008]②預(yù)加工后的砧子進(jìn)行退火熱處理，退火后硬度為HBW ( 240，
[0009]③退火后的站子進(jìn)行正火+調(diào)質(zhì)熱處理,調(diào)質(zhì)后硬度為40?46HRC ；
[0010]二、NI847過(guò)渡層堆焊:
[0011]①清理砧子表面呈金屬光亮，去除干凈所有裂紋，
[0012]②將預(yù)處理的砧子預(yù)熱至350°C，
[0013]③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分段按照縱橫向交替、用NI847焊條進(jìn)行過(guò)渡層堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層，過(guò)渡層堆焊厚度不小于IOmm ；
[0014]三、HGH520工作面堆焊:
[0015]①清理堆焊層表面呈金屬光亮，清除裂紋，
[0016]②將過(guò)渡層堆焊的砧子預(yù)熱至350°C，
[0017]③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分段按照縱橫向交替、用HGH520焊條進(jìn)行工作面堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層，工作面堆焊層厚度不小于 20mm ；
[0018]四、消除焊接內(nèi)應(yīng)力:
[0019]①將雙層堆焊后的車軸型砧送入低溫爐中退火熱處理，爐溫最高550°C，保溫10?12小時(shí)后，爐冷至常溫。[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021]I)熱疲勞試驗(yàn)(150°C _650°C空冷)60次熱循環(huán)，未見(jiàn)裂紋。
[0022]I)與未堆焊5CrMnMo砧子相比，壽命提高17倍。
[0023]2)減少砧子補(bǔ)焊次數(shù)，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0024]本發(fā)明用于制造快鍛機(jī)鍛造用型砧，具有砧子表面紅硬性高，綜合機(jī)械性能好，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是采用本發(fā)明堆焊的車軸型砧結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)；
[0026]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0027]圖3是圖2的A-A剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]一種車軸型砧雙層堆焊的方法，其具體步驟如下:
[0029]一、鍛造砧子預(yù)處理:
[0030]①將基體材料為5CrMnMo的鍛造砧子預(yù)加工，留出堆焊層空間30?40mm，
[0031]②預(yù)加工后的砧子進(jìn)行退火熱處理，退火后硬度為HBW ( 240，
[0032]③退火后的站子進(jìn)行正火+調(diào)質(zhì)熱處理,調(diào)質(zhì)后硬度為40?46HRC ；
[0033]二、NI847過(guò)渡層堆焊:
[0034]①清理砧子表面呈金屬光亮，去除干凈所有裂紋，
[0035]②將預(yù)處理的砧子預(yù)熱至350°C，
[0036]③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分成幾個(gè)區(qū)段(最大150_)按照縱橫向交替、用NI847焊條進(jìn)行過(guò)渡層堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層(消除應(yīng)力防止開(kāi)裂，形變強(qiáng)化)，焊條直徑5mm，焊接電流:180?190A，過(guò)渡層堆焊厚度不小于IOmm ；
[0037]三、HGH520工作面堆焊:
[0038]①清理堆焊層表面呈金屬光亮，去除干凈所有裂紋，
[0039]②將過(guò)渡層堆焊的砧子預(yù)熱至350°C，
[0040]③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分成幾個(gè)區(qū)段(最大150_)按照縱橫向交替，用HGH520焊條采用純氬氣氣體保護(hù)焊(10?14升/分，直流電極，鎢極焊條直徑4_)進(jìn)行工作面堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層(消除應(yīng)力防止開(kāi)裂，形變強(qiáng)化)，工作面堆焊層厚度不小于20mm ；
[0041]四、消除焊接內(nèi)應(yīng)力:
[0042]①將雙層堆焊后的車軸型砧送入低溫爐中退火熱處理，爐溫最高550°C，保溫10?12小時(shí)后，爐冷至常溫。
[0043]如圖1、2、3所示，采用本發(fā)明堆焊的車軸型砧，其結(jié)構(gòu)由5CrMnMo基體金屬1、中間NI847過(guò)渡層2和HGH520工作面3組成，通過(guò)中間NI847過(guò)渡層2將砧子5CrMnMo基體金屬I與HGH520工作面3的高溫合金層焊接在一起，不但提高了快鍛機(jī)砧子表面紅硬性，而且可使砧子具有較好的綜合機(jī)械性能，提高了砧子的使用壽命，在批量化火車車軸快鍛機(jī)鍛造生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種車軸型砧雙層堆焊的方法，其特征在于:所述型砧雙層堆焊方法的具體步驟如下: 一、鍛造砧子預(yù)處理: ①將基體材料為5CrMnMo的鍛造砧子預(yù)加工，留出堆焊層空間30?40mm， ②預(yù)加工后的砧子進(jìn)行退火熱處理，退火后硬度為HBW( 240， ③退火后的站子進(jìn)行正火+調(diào)質(zhì)熱處理，調(diào)質(zhì)后硬度為40?46HRC； 二、NI847過(guò)渡層堆焊: ①清理砧子表面呈金屬光亮，去除干凈所有裂紋， ②將預(yù)處理的砧子預(yù)熱至350°C， ③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分段按照縱橫向交替、用NI847焊條進(jìn)行過(guò)渡層堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層，過(guò)渡層堆焊厚度不小于IOmm ； 三、HGH520工作面堆焊: ①清理堆焊層表面呈金屬光亮，清除裂紋， ②將過(guò)渡層堆焊的砧子預(yù)熱至350°C，③預(yù)熱后的砧子在石棉或玻璃棉覆蓋保溫狀態(tài)下，分段按照縱橫向交替、用HGH520焊條進(jìn)行工作面堆焊，在焊接完一層后要立即錘擊堆焊層，工作面堆焊層厚度不小于20mm ； 四、消除焊接內(nèi)應(yīng)力: ①將雙層堆焊后的車軸型砧送入低溫爐中退火熱處理，爐溫最高550°C，保溫10?12小時(shí)后，爐冷至常溫。
【文檔編號(hào)】B23K9/235GK103658931SQ201310742738
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】徐俊生, 任耀庭, 崔永亮 申請(qǐng)人:太原重工軌道交通設(shè)備有限公司