在冶金行業中，減速機屬于通用設備，制造周期較長，價值較高。生產企業在采購非易損件時具備多種標準，這便使得有色金屬專用減速機打齒事故成為當前維修人員十分重視的課題內容。某鋼鐵公司減速機齒輪軸出現斷裂問題，導致大齒輪打齒，為了解決此問題，維修人員針對性采用了齒輪修復以及斷軸配做技術，在無備件條件下及時恢復生產，保證了企業的經濟效益。

一、斷軸修復處理

1.1 斷軸失效的原因分析

一是選材方便，高速軸材料組織疏松，且內部存在較多雜物，齒輪軸運行期間很容易因韌性不足出現裂紋，且在交變應力作用下，裂紋會不斷延伸擴展，以致軸承斷裂。對此，軸承主要傳遞動力時，材料應選擇高淬透性較強的調質鋼材。二是結構設計方面，軸肩堆焊修補后不存在過渡圓角，此時在集中彎曲力作用下很容易出現疲勞裂紋，從而導致軸斷裂問題。三是熱處理方面，在堆焊修復齒輪軸前，如果沒有進行充分預熱則會導致焊接區域受熱不均問題，從而產生內應力。在此力的作用下，很容易出現軸斷裂問題。在修復堆焊后， 若沒有進行較好的熱處理工作，也會增大堆焊殘余力，降低軸抗交變應力，當軸承振動時便極易出現裂紋，導致斷裂問題。四是加工工藝方面，分析測量發現，軸頸處的加工尺寸較小，很容易導致軸承間隙過大問題，軸磨損會加劇斷裂。五是裝配工藝方面，軸振動的主要來源則是高速軸輸入端裝配工藝出現錯誤，其會降低高速軸的疲勞強度，進一步加劇磨損，導致斷裂問題。

1.2 斷軸修復技術

齒輪軸斷面形狀不規則，在修磨斷面后，其長度會減少，完成焊接后的抗彎強度較小，此時應做好斷軸小端的重新配做工作，具體制作工藝如下：一是選擇 42CrMo 的調質膠棒作為制造材料，一端根據原尺寸進行配做。另一端則加工為長軸，并配合打造加工孔。二是兩配合面坡口進行焊接處理。三是加工修磨軸面機。

二、齒輪修復技術

2.1 技術準備

工作人員在制定修復技術方案時應結合齒輪參數、使用情況以及材料特性等內容，選擇合理科學的焊接技術，且焊接期間需要進行強化修復，采用多種焊接材料。一是打底層焊接，為了保證材料的韌性與強度，應有效采用高合金焊接材料，將其作為打底層焊接材料，以獲得機械性能良好的焊接組織。二是完成填充焊接，為了獲得較好的強度與韌性，提高機械性能，焊接填充層時應采用高強度焊接材料，以充分保證焊接后齒輪的抗沖擊能力，避免此后出現脆性斷裂問題。三是強化耐磨焊接，為了保證齒面的耐磨性與設計擁堵，工作人員應粗打磨焊接后的填充層，并預留 1mm 厚度，焊接表面耐磨強化層。在焊接修復期間采用進口的高合金焊接材料，綜合采用局部熱處理技術與應力消除技術，以有效杜絕焊接內應力的轉變，在增強材料抗沖擊性的基礎上，防治裂紋的產生，保證合理的齒面硬度指標。四是精修研，工作人員應根據現場的實際情況及數據信息完成精修研工作。五是制作工裝，工作人員根據現場的施工情況，制作專門熱處理工裝，局部熱處理修復齒輪。

2.2 施工技術要點

一是清洗，工作人員應全面清洗齒輪，利用無損探傷技術檢測齒面裂紋情況。二是綜合檢測，據此明確齒輪情況，判斷是否除了磨損外還存在其他缺陷。三是去疲勞層，去除焊接齒輪疲勞層后再次探傷，保證焊接前不存在其他缺陷問題。四是控制焊接工藝，焊接時采用低熱量輸入焊接技術，做好齒面溫度的控制工作，減少焊接應力的產生，打底層應采用短弧短焊道，在完成焊接后，錘擊至焊縫出現明顯的變形。同時，焊接期間應嚴格控制焊層厚度與焊道長度，利用半自動氣體保護焊修復填充層，做好齒形變形的控制工作，為此后的焊接留出尺寸空間。完成焊接后還應修磨填充層，利用氫弧焊焊接耐磨層，通過精確收弧明確過渡區域的性能。需要注意的是，工作人員應動態檢測齒輪變形參數與焊接應力數據，以此明確焊接位置，在嚴格控制焊接變形范圍的基礎上，調整焊接量。焊接期間還應通過振動方法降低焊接應力，并嚴格控制材料層量比例，確保焊縫材料膨脹系數與母體材料保持一致。五是重視尺寸精度恢復以及焊后處理工作，在調整與穩定化處理焊縫性能時采用局部熱處理技術，保證焊縫耐熱性達到較佳狀態。完成焊后處理工作后，相關工作人員還應精修磨制作樣板與聯齒靠模的修復部位，模擬跑合驅動齒輪，保證嚙合率可以高于70%，必要時還可以進行盤車配研，以保證整體精度。

三、實際應用效果

一是修復齒輪軸與齒輪后，減速機運行 4 個月后，振動數據滿足生產線運行需求，為新設備的采購提供充足時間。修復后齒輪嚙合時存在明顯振動，頻率較高。二是齒輪軸與齒輪損壞后短時間內便可以修復繼續使用，減少了維修時間與成本，避免了備件更換問題。

分析減速機高速斷軸原因后，工作人員應針對性的采用修復技術，在解決斷軸問題的基礎上，促進減速機平穩運行。實踐表明，分析齒輪軸打齒與斷軸原因，并采用的應對措施可靠實用，值得在此后的工業生產中得到進一步的推廣與使用。