一種超大型銅螺母再生制造技術的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種修復方法，尤其涉及一種超大型銅螺母再生制造技術。
【背景技術】
[0002] 目前超大型銅螺母磨損、斷裂、點蝕，均無法修復，國內外的研宄單位，都沒有嘗試 成功的先例，只能更換新件，浪費驚人，實在可惜。
[0003] 銅的傳熱速度快、工件大、受熱的溫度難以管控，特別是體積大的進口件更不易掌 控，溫度低了不行，高了極易熔塌和變形，噴焰槍嘴頭易發(fā)熱回火，造成危險。特別是內徑很 大的銅螺母就更難。因此必須設計一套全方位的水、電、氣、火、機五種多用途、多功能的技 術一起上。如何合理布局是該項技術的一大難題，也是超大型銅螺母的再生制造技術的關 鍵技術。
[0004] 本發(fā)明采取自行設計制作水、電、氣、火、機一起上，形成立體交叉多功能的技術， 解決了國內外對這樣大型的銅類工件修復，是再生制造技術的一大課題，是一種復合型技 術的創(chuàng)新，更是國家循環(huán)經濟、節(jié)源降耗、綠色環(huán)保、廢物再生利用的一大法寶。

【發(fā)明內容】

[0005] 為解決上述問題本發(fā)明提供了一種超大型銅螺母再生制造技術。本發(fā)明將有色金 屬昂貴的超大件的損壞帶來的巨大經濟損失降到最低點，是最切實可行的一種再生制造技 術。
[0006] 為達到上述技術效果，本發(fā)明的技術方案是： 一種超大型銅螺母再生制造技術，包括如下步驟： 步驟一）粗化處理：用柴油清洗超大型銅螺母的油污層，用汽油清洗超大型銅螺母的螺 旋齒面和齒根；去除油孔內的油污，用汽油清洗油孔；對超大型銅螺母的螺旋齒做磨削粗 化處理； 步驟二）凈化處理：用丙酮或氫氧化鈉溶液清洗超大型銅螺母的螺旋齒，然后用碳酸鈉 溶液清洗超大型銅螺母的螺旋齒； 步驟三）超大型銅螺母材質檢測：檢測超大型銅螺母的材質，根據超大型銅螺母的材質 確定焊絲的化學成分組成； 步驟四）套置保溫裝置：在超大型銅螺母外套置保溫裝置； 步驟五）超大型銅螺母預熱：采用燃氣預熱法對超大型銅螺母預熱，包括如下步驟： 5. 1)以每小時20°C的升溫速度將超大型銅螺母升溫4小時； 5. 2)以每小時50°C的升溫速度將超大型銅螺母升溫到200°C _300°C后保溫，升溫時 間和保溫時間總共為4小時； 步驟六）熔敷成型：將焊絲和/或焊件焊接在超大型銅螺母損傷和/或斷裂處使超大 型銅螺母恢復到幾何尺寸，熔敷成型，焊接時使用氬氣保護，氬氣純度多99. 98% ; 步驟七）后期處理：對超大型銅螺母進行機械加工和磨削加工使之符合使用要求，并恢 復堵塞的油孔； 步驟八）檢測：對超大型銅螺母進行磁粉探傷檢測、超聲波探傷檢測、硬度檢測和外形 幾何尺寸的檢測。
[0007] 進一步的改進，步驟八）中，將檢測結果合格的超大型銅螺母與液壓絲桿嚙合，進 行驗收。
[0008] 進一步的改進，步驟四）中，保溫裝置底部設有絕緣隔板；保溫裝置通過內底腳對 超大型銅螺母的底部定位，超大型銅螺母的上部通過頂緊螺栓固定，頂緊螺栓與超大型銅 螺母之間設有鋁板墊板；所述保溫裝置由鐵制成。
[0009] 進一步的改進，步驟五）中，超大型銅螺母上部設置一個排出有害氣體的排風扇； 所用燃氣為乙炔和氧氣，燃氣通過噴焰槍上的中心密封旋轉接頭噴射到工作臺面；噴焰槍 為4個，4個噴焰槍所在的位置將超大型銅螺母的內壁橫截面四等分，噴焰槍上設有水循環(huán) 冷卻裝置。
[0010] 進一步的改進，所述步驟五）的5. 2)中，將超大型銅螺母升溫到280°C后保溫。
[0011] 進一步的改進，步驟六)中，焊接的方法為TIG脈沖焊接法或MIG脈沖焊法，焊絲為 鎳鋁青銅焊絲或硅青銅焊絲，焊接時焊槍固定在45°角的導軌臂上，焊槍角度可調，焊槍連 接有控制焊槍運行軌跡的導向輪，焊槍上設有氬氣傳輸管和水循環(huán)冷卻裝置。
[0012] 進一步的改進，步驟六）中，焊接的方法為MIG脈沖焊法；焊絲為鎳鋁青銅焊絲。
[0013] 進一步的改進，步驟六）中，超大型銅螺母安放在變位機上進行焊接時的旋轉和角 度變位；焊接時，超大型銅螺母的轉動速度為260mm/min，焊接時焊槍焊接的寬度為10mm、 熔敷線的電壓為20V，電流為201. 6-202. 4mA、熔敷的線速度為260mm/min。
[0014] 進一步的改進，步驟六）中，焊接時，氬氣純度為99. 98%，氬氣通過噴嘴噴出，噴嘴 的孔徑為8mm，氬氣流量為150ml/min。
[0015] 進一步的改進，步驟二）中，氫氧化鈉溶液濃度為8%-10%，碳酸鈉溶液濃度為 8%-10% ;步驟六）中，采用水平旋轉堆焊的方式進行焊接。
[0016] 本發(fā)明采用了水、電、氣、火、機同時使用，按需要的設計要求同時供水、電、氣、火、 機的方式來熔敷材料，解決了大厚度磨損、斷裂件的修復問題，使之不變形、不塌陷，是一種 將有色金屬昂貴的超大件的損壞帶來的巨大經濟損失降到最低點的一種最切實可行的再 生制造技術，國內生產的大型銅件也能引用。
【附圖說明】
[0017] 圖1超大型銅螺母的磨損示意圖； 圖2超大型銅螺母裝入保溫裝置的示意圖； 圖3超大型銅螺母固定在保溫裝置內的示意圖； 圖4超大型銅螺母熔敷成型時的示意圖； 圖5變位機裝載超大型銅螺母的示意圖； 圖6焊槍的結構示意圖； 圖7液壓絲桿的不意圖。
【具體實施方式】
[0018] 一種超大型銅螺母再生制造技術，包括如下步驟： 如圖1所示，超大型銅螺母1為進口銅螺母重38噸，工裝重3噸，中心高度3600mm，磨 損處10的磨損量達6-8_。修復時包括如下步驟： 步驟一）粗化處理：用柴油清洗超大型銅螺母1的油污層，用汽油清洗超大型銅螺母1 的螺旋齒面和齒根；去除油孔11內的油污，用汽油清洗油孔11 ;對超大型銅螺母1的螺旋 齒做磨削粗化處理； 步驟二）凈化處理：用丙酮或氫氧化鈉溶液清洗超大型銅螺母1的螺旋齒，然后用碳酸 鈉溶液清洗超大型銅螺母1的螺旋齒；氫氧化鈉溶液濃度為8%，碳酸鈉溶液濃度為8% ; 步驟三）超大型銅螺母材質檢測：檢測超大型銅螺母1的材質，根據超大型銅螺母1的 材質確定焊絲的化學成分組成；超大型銅螺母1的材質組成如下：
經檢測分析：Zn的含量達到20%，鋅是一種藍白色金屬，密度為7. 14克/cm3，熔點 419.5° C，沸點906° C，故焊接時鋅即成為蒸汽狀態(tài)，隨煙消失，黃銅是銅鋅合金，黃銅的 熔點是隨著鋅的含量的多少而變化，該進口銅螺母與國產H68相似，熔點934° C。
[0019] 選材是整個技術的關鍵之一，否則不能結合，質量達不到技術要求，將產生氣孔、 夾渣、裂紋等缺陷。當然工藝參數也很重要，如正確運用熔敷線速度，熔敷線能量等。
[0020] 由于鋅的蒸發(fā)破壞氬氣的保護效果，所以焊接超大型銅螺母1時應選用較大的噴 嘴孔徑和氬氣流量。為了減少鋅的蒸發(fā)，操作時可將焊絲與焊件"焊接"，在焊絲上引弧和 保持電弧，盡可能避免電弧直接作用到母材上，母材主要靠熔池金屬的傳熱來加熱熔化。 焊絲與母材化學成分相似，氬氣純度多99. 98%，選材很重要。
[0021] 焊絲成分表
可選擇的焊絲分為兩類： ①硅青銅焊絲：硅青銅是以硅為主要合金元素的青銅。工業(yè)上應用的硅青銅除含硅外， 還含有少量的錳、鎳、鋅或其他元素。硅在銅中呈有限固溶，在852 °C時最大溶解度可達 5. 3%，并隨溫度降低而減小，但時效硬化效應不強，一般不進行強化熱處理。
[0022] ②鎳鋁青銅焊絲：化學成分：AL8 Ni2 CuRem特性和用途：熔點1038°C -1045°C，耐 磨、耐熱。由于鎳的延展性很好，在銅焊絲加入鎳元素特別適合在鋼和銅鋁多成份合金上的 多層焊。所以選用該焊絲最為合適，本實施例即選此焊絲。
[0023] 步驟四)如圖2所示，設計制作一個保溫裝置2,如圖3所示，保溫裝置2底部設有 絕緣隔板；保溫裝置2通過內底腳對超大型銅螺母1底部定位，超大型銅螺母1上部通過頂 緊螺栓3固定，頂緊螺栓3與超大型銅螺母1之間設有鋁板墊板4。保溫裝置2由鐵制成。
[0024] 步驟五)超大型銅螺母預熱：如圖4所示，采用燃氣預熱法對超大型銅螺母1預熱， 包括如下步驟： 5. 1)以每小時20°C的升溫速度將超大型銅螺母1升溫4小時； 5. 2)以每小時50°C的升溫速度將超大型銅螺母1升溫到280°C后保溫，升溫時間和保 溫時間總共為4小時； 超大型銅螺母1上部設置一個排出有害氣體的排風扇；加熱用的燃氣為