焊接滑轮脱焊分析

　　图1所示为焊接滑轮结构图。不论是天车滑轮还是游车滑轮，这两道焊缝看似受力不大，可实际上滑轮在工作时，这两道焊缝受交变应力作用。天车滑轮工作时焊缝的上半部分承受压应力，下半部分承受拉应力。游车滑轮则相反，焊缝的上半部分承受拉应力，下半部分承受压应力。焊缝脱焊是疲劳破坏所致，这说明焊缝的疲劳强度不够。但同样结构的滑轮，只有少数发生脱焊。笔者认为，这些发生脱焊的滑轮可能原来存在以下缺陷：一是轴承座外径与滑轮体内孔的配合有间隙，焊缝承受很大的工作应力；二是焊缝内有残余内应力；三是焊缝本身有缺陷；四是焊缝太窄。

图1　焊接滑轮结构图

修复脱焊滑轮的措施

　　由于脱焊滑轮可能存在以上缺陷，因此在修复过程中必须消除上述4种缺陷，并保证滑轮不变形。为此，必须选择适当的焊接材料和合理的焊接工艺。实际操作尚存在以下问题：一是滑轮体内孔镗削困难，滑轮外径为1524mm，一般的修理厂没有卡住这么大直径的镗削设备；二是如何消除焊接内应力及焊缝裂纹。
　　具体的修复措施和步骤如下：
　　(1)用卡具卡住滑轮体内孔，在图示a、b、c、d四点钻通孔，通孔要镗至卡爪能进入为宜。
　　(2)用卡具卡爪在a、b、c、d四孔卡住滑轮体，镗出内孔，并准确测量出内孔尺寸。在均匀分布的A、B、C三点距内孔圆弧面20mm处钻直径20mm通孔，并开槽，使A、B、C三个通孔与滑轮体内孔相通。笔者称之为消除内应力槽。
　　(3)将轴承座与滑轮体配合的部分用中碳钢焊条堆厚，再精车出外径，使之与滑轮体内孔有合适的过盈量。
　　(4)将滑轮体在煮沸的机油中均匀加热，再将轴承座安装到位。
　　(5)先用圆钢穿入轴承座内孔，再用钢丝绳将滑轮整体吊正，然后将两面、上下对称用中碳钢焊条保温焊接。焊缝宽度不小于原来宽度。
　　(6)焊后保温缓慢冷却，并进行时效处理，再检查焊缝有无裂纹等缺陷。

修复脱焊滑轮的使用效果

　　采用以上修复方法修复了3只脱焊滑轮，现已投入使用14个月，尚未发现变形、裂纹或强度削弱等任何问题，使用效果良好。其中，在钻完一口6200m的超深井后进行过探伤检验和测量检验。
　　实践证明，这种修复方法是成功的，达到了解决生产急需和节约资金的目的。关键是在A、B、C三点开出消除内应力槽，使焊接成功。