摘要:通過對機床鑄件缺陷修復(fù)的幾種傳統(tǒng)修補方法的介紹及對各種方法不同特點的分析,確定機床鑄件缺陷修復(fù)局限性的存在原因。同時,對一種新出現(xiàn)的鑄造缺陷修復(fù)技術(shù)及其設(shè)備—鑄造缺陷修補機,進行了實踐操作實驗和試棒的顯微組織分析,說明用鑄造缺陷修補機修復(fù)機床鑄件缺陷是符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的,進一步分析證明了缺陷修補機在鑄件缺陷修復(fù)方面是值得推廣的一項新技術(shù)。 關(guān)鍵詞:機床鑄件;修復(fù)技術(shù);噴焊;電焊;修補膠;鑄造缺陷修補機
通過對幾種傳統(tǒng)焊補工藝在機床鑄件缺陷處的修補結(jié)果,分析機床鑄件修復(fù)結(jié)果不佳的原因。通過對鑄造缺陷修補機在機床鑄件的修復(fù)結(jié)果的研究,確定一種確實可行的在機床鑄件上修復(fù)的新技術(shù)及其工藝。
1、傳統(tǒng)焊補工藝的焊補結(jié)果及分析 材質(zhì)HT200,導(dǎo)軌缺陷處面積S<1000mm2,深度h<8mm。熱處理狀態(tài):3件未進行表面淬火,1件已表面淬火。用鎳基焊粉F103,電弧焊用鑄鐵焊條:Z308、Z248。 2.1.2噴焊設(shè)備,電弧焊設(shè)備,鎳基焊粉F103(C≤0.15 8.0<Cr<12 2.5<Si<4.5 1.0<B<1.7 Fe≤8 其余Ni),鑄鐵焊條:Z308,Z248。
1.1 噴焊 按噴焊工藝執(zhí)行,將導(dǎo)軌面預(yù)熱至150℃以上,完成初步焊粉的噴涂后,將噴涂面加熱至900℃-1200℃以上,使焊粉熔化后形成平整面。由于預(yù)熱及加熱時間長,工件受熱面積較大,熱應(yīng)力較大,比電弧焊更容易產(chǎn)生裂紋,同時線收縮產(chǎn)生裂紋傾向更大。由于裂紋傾向受噴焊時間、噴層厚度等因素影響,缺陷大小受到一定限制,而且焊補的缺陷需清理干凈,由于噴粉中含F(xiàn)e量比例較高,形成的噴層較電弧焊與母材的顏色更相近。但因具有一定量的Ni,所以無法與母材顏色更接近,焊補后可以進行機械加工。
1.2 電弧焊 用鑄鐵焊條Z248進行焊補,焊補工藝分兩種,第一種:焊前預(yù)熱至550℃-650℃,焊補后保溫5-8小時;第二種:工件焊前不預(yù)熱,焊后保溫3-4小時。兩種方法均易出現(xiàn)裂紋、硬點,焊補后不容易進行機 械加工。焊條價格便宜。 用鎳基鑄鐵焊條Z308焊條焊補,焊層與焊層之間應(yīng)停頓冷卻至60℃以下,焊補區(qū)少氣孔、裂紋產(chǎn)生,機械加工性良好,結(jié)合強度高、無脫落現(xiàn)象,由于機床導(dǎo)軌加工后吸油及焊條吹力的影響,易產(chǎn)生咬邊、形成“焊補痕跡”,焊補區(qū)顏色與母材有很大區(qū)別,而且焊條價格昂貴。
1.3 結(jié)果分析 傳統(tǒng)的噴焊、電弧焊工藝,焊補后易產(chǎn)生裂紋,工件易受熱變形,容易出現(xiàn)二次氣孔,焊補處金屬顏色與母材差異大是其共同的特點,這也是傳統(tǒng)焊補工藝不能徹底解決機床導(dǎo)軌缺陷修復(fù)的根本原因。
2、鑄造缺陷修補膠的修補效果及分析:
現(xiàn)在企業(yè)中使用的填補劑種類繁多,質(zhì)量也相差甚遠,本文僅以能滿足鑄造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的填補劑的實驗結(jié)果為依據(jù)(選用奧可牌鑄造缺陷修補膠中的AK01-2及AK01-2B兩種型號)。
2.1、施膠前的表面處理:
未經(jīng)過加工的HT250試塊兩個(100X100 X50)表面有¢2-¢10mm的氣孔、砂眼若干;經(jīng)過加工的HT250試塊兩個(100X100X50),表面粗糙度為3.2 ,有¢2-¢10mm的氣孔砂眼若干。首先用電動工具或鏟削工具去除砂子及氧化皮,再用丙酮清潔表面。
2.2、調(diào)膠及涂膠:
未加工表面的缺陷填補,應(yīng)選用非加工表面缺陷修補膠(AK01-2),按2:1的重量或體積比例分別取A膠2份,B膠1份,充分混合均勻(按一個方向攪拌)用專用調(diào)膠刀或硬橡膠將膠用力刮平,注意孔洞內(nèi)空氣的排除,所調(diào)膠體應(yīng)在30-40分鐘內(nèi)用完;加工面的缺陷填補,應(yīng)選擇加工面缺陷修補膠(AK01-2B)按說明書上的規(guī)定比例,將A、B膠體調(diào)均,在涂膠過程中,應(yīng)注意與表面平整及基準(zhǔn)面的保護。
2.3、效果檢測與分析:
12小時后,將未加工的試塊進行拋丸處理,未見脫落、表面狀態(tài)及顏色與基準(zhǔn)面接近;12小時后將加工過的試塊重新進行車削及銑削,未見脫落、顏色與加工表面接近。
2.4、結(jié)論:
所試驗?zāi)z種可以滿足噴丸、噴砂、車、銑、铇、磨不脫落的要求,既可以滿足性能方面的修補要求;顏色與基體面接近,不能滿足嚴格的色差要求,膠體屬非金屬,需得到客戶的認可,但修補成本低,使用方便,效率高,也已逐步成為一種廣泛的修補方法。
3、鑄造缺陷修補機的焊補效果及分析: 3.1 試棒的制作與分析 準(zhǔn)備一根Φ30mm×200mm的試棒,材質(zhì)為HT250,表面粗糙度為Ra0.8,在表面鉆4-5個Φ5mm深3-4mm的孔,用AKZQB-2000C型鑄造缺陷修補機進行焊補,補材選用0.8#、厚度為0.25mm的金屬片及厚度為0.4mm的HT250鐵屑。將焊補處進行打磨、拋光,制作金相分析試片,金相組織如圖1、圖2。圖1左邊為母<