專利名稱：冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝的制作方法
冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于超高壓設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝。
背景技術(shù)：
冷等靜壓機是上世紀七、八十年代從國外引進的超高壓設(shè)備，主要用于實驗室及極少數(shù)試驗廠家，八十年代末期，隨著上海寶鋼為主導(dǎo)的鋼鐵業(yè)連鑄機的不斷上馬，連鑄水平的不斷提高，對連鑄耐材需求量急劇上升；近幾年隨著陶瓷、粉末冶金、石墨產(chǎn)品的高質(zhì)量要求及國產(chǎn)化，冷等靜壓機需求量急劇上升。
冷等靜壓機是用粉末壓制高質(zhì)量制品的先進設(shè)備，主要用于制品的半成品成型、 零件燒結(jié)前的成型和毛坯的預(yù)成型等，其基本原理是帕斯卡定律，即加在密閉容器內(nèi)的液體壓強，能夠按照它原來的大小向各個方向均等地傳遞。冷等靜壓機是在常溫下采用液體作傳壓介質(zhì)，工作時將待壓制的粉末裝進塑性“形體”，放入工作缸內(nèi)，然后向工作缸注入超高壓工作液，“形體”受到各向均等的超高壓力作用，使粉末狀料成為壓結(jié)塊，結(jié)塊的形狀和 “形體” 一樣，結(jié)塊的尺寸收縮取決于材料的可壓縮性及壓制的壓力大小等因素。冷等靜壓機壓制的制品致密度高，密度分布均勻，各個方向的性能一致性好，壓制成型的范圍廣?？蓧褐瓶偝叽绱蟆⒓氶L比大、形狀復(fù)雜的制品，適用于壓制各類硬質(zhì)合金、耐火材料、陶瓷、石墨、稀有金屬及高比重合金的粉末制品。采用濕袋法干法成型。
作為冷等靜壓機核心部件之一的工作缸，是由特種合金鋼芯筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲層、上下端蓋以及超高壓密封圈等構(gòu)成的一個能承受超高壓的工作容器，其內(nèi)部設(shè)計壓力一般在 160-200MPa，最高設(shè)計壓力320MPa，使用壓力一般在100_160MPa，因而其密封尤為重要，一般密封材料無法達到其密封要求，冷等靜壓機采用金屬作為密封材料才能達到密封要求， 工作缸缸口密封位置決不允許出現(xiàn)劃痕、磕碰、磨損，否則容易造成泄露、無法密封，致使整體設(shè)備無法使用。工作缸芯筒是由特種合金鋼鍛造、調(diào)質(zhì)加工而成，機械性能為Wb > 10 OOMPa, ο 890MPa, δ ^ 13%, Ψ ^ 58%, α k彡55J/cm2，該材料抗交變應(yīng)力強，硬度不是很高。在使用過程中，超高壓密封面一旦磕碰極易造成損傷；長期使用，會造成超高壓密封面磨損；超高壓密封圈損壞造成泄漏，在超高壓力下泄露處極易將缸口密封面沖刷出一條或多條小溝槽，長期泄漏沖刷最大可以沖刷出深2mm、寬2-5mm、高度15_20mm的溝槽，直接造成設(shè)備無法使用。
工作缸的超高壓密封部分各元件不允許有劃傷等情況出現(xiàn)，否則將失去超高壓密封能力。因此，對上下缸口密封部位應(yīng)十分重視保持其清潔，避免粉塵的沾染。
出現(xiàn)高壓密封面磨損、沖刷出裂紋或者磕碰造成損傷等現(xiàn)象造成設(shè)備無法使用的，現(xiàn)有的處理辦法1.制作專用磨削工具，將上、下缸口密封面同時磨削至無缺陷位置；2.更換冷等靜壓機的工作缸；3.整體設(shè)備報廢，購買新設(shè)備；制作專用磨削工具，將上、下缸口密封面同時磨削至無缺陷位置；該方法比較簡單，需 更換上端蓋，磨削本身費用不是很多，是現(xiàn)有比較常用的一個方法；但缺陷是不能磨削或不 能多次磨削，由于等靜壓機工作缸是由特種合金鋼芯筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲層、上下端蓋以及超高 壓密封圈等構(gòu)成的一個能承受超高壓的工作容器，芯筒、預(yù)應(yīng)力鋼絲層都是在留有一定安 全系數(shù)前提下，嚴格按理論計算的，設(shè)計壓力與使用壓力差別較大的等靜壓機工作缸在考 慮安全的前提下，最多可以磨削一至兩次，但必須降低最高壓力，設(shè)計壓力與使用壓力差別 較小的等靜壓機工作缸一旦磨削，無法保證其安全性。
等靜壓設(shè)備為超高壓設(shè)備，造價較高，最少的幾十萬元，多則幾百萬，甚至幾千萬， 因而更換冷等靜壓機在工作缸或者整體設(shè)備報廢將會給企業(yè)造成很大的損失。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決當冷等靜壓機工作缸缸口的密封面磨損、沖刷出裂紋或者磕碰造 成損傷時，會造成整個冷等靜壓機設(shè)備無法使用，而現(xiàn)有的解決辦法或者無法保證安全性， 或者造成重大經(jīng)濟損失，而提供一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝，采用以下步驟A、首先將工作缸缸口欲焊接面全部清理干凈，將缸口欲焊具體位置清理出金屬面，不 留任何雜質(zhì)；清理是為了去掉缸口處的油膜；B、局部快速加熱至200-250°C，保溫5-7分鐘，施焊，施焊過程中用錘擊的辦法消除內(nèi) 應(yīng)力；C、焊后加熱至400-450°C，保溫2-5分鐘，后緩慢冷卻，降溫速度20_30°C/小時；D、冷卻后用工具磨磨削處理表面，保證同軸度及粗糙度。
進一步地，在步驟D中的磨削處理后保證同軸度O. 02-0. 05，粗糙度O. 008mm，達到鏡面程度。
進一步地，在步驟B施焊過程中，選擇不銹鋼焊條。
其中，所述不銹鋼焊條采用SHA312或A312。
按照上述工藝焊接后，缸體機械性能與原缸體材料極為接近，因而能夠保證缸體 的性能，由于是局部焊接，焊點的周邊溫度較低，因而對周邊材料性能影響極?。皇┖高^程 中用錘擊的辦法本身去除焊接應(yīng)力；焊后加熱至400-450°C，是回火處理，所以不會影響纏 繞材料鋼絲的機械性能，同時消除了焊接應(yīng)力，所以該焊接工藝切實可行。
在冷等靜壓機工作缸缸口超高壓密封面磨損或者出現(xiàn)意外損傷時，經(jīng)本發(fā)明的焊 接工藝焊接處理后，能夠保持原設(shè)備性能，堵絕因缸口磨損或者出現(xiàn)意外損傷造成冷等靜 壓機整機報廢。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明首次解決冷等靜壓機在工作缸缸口超高壓密封面磨損或者出現(xiàn)意外損傷后，經(jīng) 焊接處理后，保持原設(shè)備性能，采用本發(fā)明的上述焊接工藝，操作較為簡單，中級以上焊工 皆可操作，而且能夠保證保持合金鋼芯筒厚度無變化，整體機械性能無大的變化，設(shè)備性能 無變化，大幅節(jié)約費用，減少浪費。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明針對現(xiàn)有冷等靜壓機的工作缸的缸口出現(xiàn)高壓密封面磨損、沖刷出裂紋或 者磕碰造成損傷等現(xiàn)象造成設(shè)備無法使用時，現(xiàn)有的處理辦法中的單純磨削無法保證安全 性，直接更換工作缸或者直接整機報廢，購買新設(shè)備會造成經(jīng)濟損失巨大。因而本發(fā)明提出 了一種全新的處理辦法，采用焊接的方法，將損傷的缸口密封面恢復(fù)到原設(shè)備性能，而且操 作簡單。
實施例1一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝，采用以下步驟A、首先將工作缸缸口欲焊接面全部清理干凈，將缸口欲焊具體位置清理出金屬面，不 留任何雜質(zhì)；清理是為了去掉缸口處的油膜，實際上，工作缸缸口就是特種合金鋼芯筒的 上、下密封面。
B、局部快速加熱至200-250°C，保溫5分鐘，施焊，施焊過程中用錘擊的辦法消除 內(nèi)應(yīng)力；C、焊后加熱至400-450°C，保溫2分鐘，后緩慢冷卻，降溫速度25°C/小時；D、冷卻后用工具磨磨削處理表面，保證同軸度O.02及粗糙度O. 008mm。
在步驟B施焊過程中，選擇不銹鋼焊條SHA312。
上述的不銹鋼焊條還可以采用A312。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任 何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等 效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所 作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝，其特征在于采用以下步驟A、首先將工作缸缸口欲焊接面全部清理干凈，將所述缸口欲焊具體位置清理出金屬面，不留任何雜質(zhì)；B、局部快速加熱至200-250°C，保溫5-7分鐘，施焊，施焊過程中用錘擊的辦法消除內(nèi)應(yīng)力；C、焊后加熱至400-450°C，保溫2-5分鐘，后緩慢冷卻，降溫速度20_30°C/小時；D、冷卻后用工具磨磨削處理表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述焊接工藝，其特征在于在步驟D中的磨削處理后保證同軸度O.02-0. 05，粗糙度 O. 008mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述焊接工藝，其特征在于在步驟B施焊過程中，選擇不銹鋼焊條。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述焊接工藝，其特征在于所述不銹鋼焊條為SHA312或A312。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冷等靜壓機的工作缸缸口焊接工藝，采用以下步驟A、首先將工作缸缸口欲焊接面全部清理干凈，將缸口欲焊具體位置清理出金屬面，不留任何雜質(zhì)；B、局部快速加熱至200-250℃，保溫5-7分鐘，施焊，施焊過程中用錘擊的辦法消除內(nèi)應(yīng)力；C、焊后加熱至400-450℃，保溫2-5分鐘，后緩慢冷卻，降溫速度20-30℃/小時；D、冷卻后用工具磨磨削處理表面，保證同軸度及粗糙度。經(jīng)本發(fā)明的焊接工藝焊接處理后，能夠保持原設(shè)備性能，堵絕因缸口磨損或者出現(xiàn)意外損傷造成冷等靜壓機整機報廢，節(jié)約了費用，減少了浪費。
文檔編號B23P15/00GK102990306SQ20121052220
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者逄春平, 袁顯紹, 于希茲, 徐德金, 王守紹 申請人:山東耐材集團中齊耐火有限公司