[發明專利]一種鑄鋼定子壓圈焊補工藝

無效

• 申請號: 201210136398.2
• 申請日: 2012-05-05
• 公開（公告）號: CN102642121A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 黃松濤
• 申請（專利權）人: 江蘇常牽龐巴迪牽引系統有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B23K31/02;G01N29/04
• 代理公司: 常州市天龍專利事務所有限公司 32105
• 代理人: 趙燕棣

技術領域

本發明涉及鑄鋼定子壓圈查找缺陷和經濟有效的焊補工藝。

背景技術

國外大功率鐵路動車和機車使用的單機容量在500kW以上的大功率牽引電機的機座，一般采用兩側鑄鋼壓圈加中間鋼板的焊接結構，定子沖片疊壓后，被圍焊在機座內而形成鐵芯，稱之謂定子機座。定子壓圈是此型牽引電機的重要部件，其必需與齒輪箱連接輸出扭矩，也必須通過轉向架上的懸掛螺栓承受自重及機車運行中產生的各種動載荷。由于定子壓圈鑄鋼件不可能根治鑄造缺陷，產品上的一些鑄造缺陷必須用焊補方法來解決。目前鑄鋼定子壓圈及定子機座查找缺陷并進行焊補的主要工序是①在鑄鋼定子壓圈粗加工面上用普通直探頭探查缺陷，并在缺陷位置做記號，②根據缺陷位置和深度，挖除、清根缺陷，③焊補，④焊補后在爐子里退火，清理工件在爐子里的氧化皮，⑤把鑄鋼定子壓圈按照其零件圖加工到尺寸；⑥鑄鋼定子壓圈組焊成定子機座，⑦-粗加工定子機座，⑧定子機座磁粉探傷，⑨發現缺陷，再焊補，⑩重新上加工中心加工到尺寸（當前所剩的加工余量小，造成部分機座焊補后精加工形位和尺寸超差，導致機座報廢）然后再進行焊接缺陷檢查重復上述步揍直至達到焊接標準為止。根據該產品的重要使用要求，按照有關焊接標準，需要在保證一定預熱溫度的前提下才能施焊。如果缺陷不能一次盡可能地探出，補焊也需要重復所有的焊接工序和檢驗工序。由于在鑄鋼定子壓圈粗加工面上用普通直探頭探查缺陷，普通直探頭在探查中對近表面盲區很大，也就是不能發現探查面10mm內的淺表缺陷，10mm以下的缺陷的發現概率、定位和定性的可靠性差，有的缺陷在定子機座加工工序才發現，不僅浪費了大量的修補時間和加工中心工時，有時甚至報廢整個定子機座。年產1000臺這種帶鑄鋼機座壓圈的牽引電機生產廠家，每年因鑄鋼機座壓圈在機加工時產生的缺陷損失數百萬元。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鑄鋼定子壓圈查找缺陷和經濟有效的鑄鋼定子壓圈焊補工藝。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種鑄鋼定子壓圈焊補工藝，依次包括：①鑄鋼定子壓圈粗加工面上探查缺陷并在缺陷位置做記號；②根據缺陷位置和深度，挖除、清根缺陷打出焊補坡口；③焊補；④把鑄鋼定子壓圈按照其零件圖加工到尺寸；⑤鑄鋼定子壓圈組焊成定子機座；⑥機械加工定子機座到最終尺寸，其創新在于：所述鑄鋼定子壓圈粗加工面上探查缺陷首先使用4MHz相控陣斜探頭查找缺陷并在缺陷位置做記號，然后再用5MHz，近場區2mm的相控陣直探頭在做缺陷位置附近掃描，精確定位缺陷深度，區分裂紋和其他類缺陷。

所述焊補后立即用非金屬粉末狀隔熱材料覆蓋，然后用一工裝罩子立即罩住剛剛焊補過的工件；使焊補位置在完全冷卻后硬度不超過母材硬度的1.2倍。

所述非金屬粉末狀隔熱材料為鋸末粉或煤炭粉。

所述工裝罩子包括罩殼和把手，所述罩殼包括連為一體的頂板和筒狀側板，把手裝連在罩殼的頂板上，所述頂板上設有通孔。

所述工裝罩子的頂板上設有六個通孔。

采用本發明的鑄鋼定子壓圈焊補工藝，由于利用了4MHz相控陣斜探頭近表面盲區只有3mm以及掃查范圍大，掃查效率高，能保證鑄鋼定子壓圈表層4mm以下的缺陷絕大部分能被發現的特點，做超聲波第一次掃描后，在缺陷位置做記號；然后用5MHz，近場區2mm相控陣直探頭在做缺陷位置附近掃描，精確定位缺陷深度，區分裂紋和其他類缺陷。這樣區分了鑄鋼定子壓圈表層粗加工面4mm以下的缺陷和表層的缺陷，精加工余量4mm內的缺陷不處理，可以直接通過精加工去除掉。粗加工面4mm以下的缺陷經過5MHz，近場區2mm的相控陣直探頭精確定位和定性，只需要焊修粗加工面4mm以下的不可接受的缺陷（如裂紋）。焊補后立即用非金屬粉末狀隔熱材料覆蓋，然后立即用一工裝罩子罩住剛剛焊補過的鑄鋼定子壓圈工件，減小熱量的散失及增加焊后保溫時間，此過程即相當于退火過程，使焊補位置包括熱影響區在完全冷卻后硬度不超過母材硬度的1.2倍，這個過程相當于局部退火，降低焊點及熱影響區的硬度；本發明的鑄鋼定子壓圈焊補工藝具有發現缺陷及定位、定性的準確性高，省掉了傳統的磁粉探傷工序，避免了多次重復探傷節約了探傷時間和成本；焊補工作量小和工藝路線短，修補的成本低的優點。極大地減少了機座的報廢，加工中心的工時利用率高。

附圖說明

圖1是本發明中工裝罩子罩住鑄鋼定子壓圈的結構示意圖；

圖2是圖1的右視圖。

具體實施方式

以下結合具體的實施例對本發明的鑄鋼定子壓圈焊補工藝作進一步詳細說明。