鍛模的堆焊修復(fù)再利用 (2).doc

鍛模的裂紋堆焊修復(fù)再利用王東賀寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)有限集團(tuán)公司 結(jié)構(gòu)件分廠 摘 要：介紹了鍛摸堆焊修復(fù)再利用的工藝方法和相應(yīng)的工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞：鍛模 堆焊 修補(bǔ)我公司是國內(nèi)煤礦輸送設(shè)備重點(diǎn)生產(chǎn)廠家之一，生產(chǎn)的產(chǎn)品部分重要零部件均用模具鍛造成型。隨著市場需求的增加，產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，鍛造模鍛件品種和產(chǎn)量的大幅增長，造成鍛造模具的使用和模具的修復(fù)量及修復(fù)頻次也相應(yīng)的大幅增加。原傳統(tǒng)的鍛造模具修復(fù)、工藝方法和手段已無法滿足產(chǎn)品生產(chǎn)需求成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶勁。我公司鍛模材料均為(5CrMnMo), 5CrMnMo是典型的熱鍛模具鋼，常用于制造中小型熱鍛模具，在高溫、高速、急冷急熱條件下工作，經(jīng)常出現(xiàn)諸如表面裂紋、凸起部分塌陷、模膛內(nèi)掉塊、破損等現(xiàn)象, 出現(xiàn)以上情況后,傳統(tǒng)的方法是對(duì)鍛造模具 先進(jìn)行降面加工10mm后進(jìn)行電解加工型腔及采取加工方法去除裂紋，造成一副整體鍛模降面4-5次后整體模具不能再修復(fù)利用，模具往往就只能報(bào)廢，因模具基材價(jià)格昂貴就造成了原材料極大的浪費(fèi)，是模具制造成本大幅增加。原傳統(tǒng)的鍛造模具修復(fù)使用的方法，已無法滿足生產(chǎn)對(duì)鍛造模具的使用要求，嚴(yán)重制約了企業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益的提高。公司與專業(yè)廠家合作，選用新型模具修復(fù)特殊焊材，采用模具修復(fù)新工藝、新技術(shù)通過小批量鍛模修復(fù)工藝試驗(yàn)后，修復(fù)技術(shù)得以推廣應(yīng)用，達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。鍛造模具的修復(fù)方法及焊接工藝的選擇：1、焊接母材5CrMnMo屬亞共析鋼，含碳量在0.5%0.6%之間，使用狀態(tài)為調(diào)質(zhì)后硬度在HRC3545之間的回火索氏體，其化學(xué)成分如表1所示表1 5CrMnMo剛化學(xué)成分 (%)CSiMnCrMoSPCeq0.50.60.250.601.201.600.600.900.150.300.030.030.871.175CrMnMo含碳量高, 可焊性差, 5CrMnMo鋼焊修后, 用作熱鍛模時(shí)會(huì)在熔合線附近產(chǎn)生較大的交變熱應(yīng)力, 要求熔敷金屬既具有足夠的強(qiáng)度和韌性, 又具有較好的抗疲勞裂紋擴(kuò)展的能力, 選擇以馬氏體為基體的組織。馬氏體組織還可以通過適時(shí)的合金化來控制其硬度, 使焊后的硬度不是很高, 經(jīng)時(shí)效處理后析出彌散的硬化質(zhì)點(diǎn), 滿足5CrMnMo熱鍛模工作時(shí)的硬化要求。2、焊前準(zhǔn)備由于鍛模在使用過程中, 反復(fù)加熱冷卻, 鍛件與模腔接觸面積大、時(shí)間長, 造成鍛模出現(xiàn)龜裂和型腔下陷。因此, 在堆焊前必須用風(fēng)鏟鏟除龜裂,然后將清鏟的邊緣用砂輪打磨。清理干凈油污及其它臟物。尖角部位都應(yīng)磨成圓角, 垂直面應(yīng)氣刨成1015斜面, 產(chǎn)生裂紋處應(yīng)將裂紋全部氣刨成“U”溝槽。用清渣槍清理干凈，無法用焊槍施焊部位，用焊條焊焊成，電焊條容易吸潮, 使用前應(yīng)在專用烘干箱內(nèi)烘干（或預(yù)熱后的模具上）。烘干溫度為3504000 , 保溫1小時(shí)以上。3、鍛模預(yù)熱5CrMnMo模具鋼焊接性能較差, 堆焊時(shí)容易產(chǎn)生開裂、夾渣、層間剝落等缺陷。因此, 在堆焊前, 首先對(duì)被堆焊的模具進(jìn)行預(yù)熱,將爐溫設(shè)置為450500, 待爐溫450時(shí)，工件整體入爐，恒溫條件下保溫8-10小時(shí)，待工件整體溫度達(dá)到450以上時(shí)施焊。4、焊接設(shè)備及焊接工藝參數(shù)焊機(jī)的選擇和堆焊電流的大小選用直流焊機(jī), 采取直流反接法即可有效的控制線能量, 并且因負(fù)極區(qū)溫度低, 電流沖擊能量小, 從而取得較好的堆焊層。堆焊電流過大、過小都會(huì)直接影響堆焊的質(zhì)量。4.1焊接設(shè)備表4 焊接設(shè)備及輔助工具序號(hào)名稱型號(hào)產(chǎn)地備注1焊機(jī)Dimension812美國Miller2送絲機(jī)S-74美國Miller3冷卻水箱Collmete3美國Miller4氣保焊槍RB610D德國Binzel水冷5氣保配比器292MX美國Ggentec6測溫儀ST607清渣槍KTD28氣動(dòng)敲擊錘LTD34、2焊材的選用及規(guī)格表5 焊材及使用范圍焊材型號(hào)規(guī)格硬度適用范圍725CW2.4HRC30-35抗拉強(qiáng)度高，防破裂韌性好，用于模具深度裂紋的燕尾的修復(fù)，對(duì)焊槍無法施焊處用725CW（4.2）焊條焊材型號(hào)規(guī)格硬度適用范圍455CW2.4HRC44-48耐熱磨損、耐熱沖擊抗龜裂、抗氧化用于大型模鍛錘上部焊接750CW2.4HRC50-54耐熱磨損、抗張力強(qiáng)度高、抗氧化用于飛邊及橋部焊接4.3焊接材料及工藝參數(shù)表6 焊材型號(hào)及工藝參數(shù)焊材型號(hào)規(guī)格電流電壓725CW2.4310-48031-37735CW2.4310-48031-37455CW2.4310-48031-37750CW2.4310-48031-375、堆焊方法待工件溫度450時(shí)，工件出爐放置于適合焊接的位置，用石棉被包裹工件，只露出補(bǔ)焊位置同時(shí)四周圍防風(fēng)擋板。采取分區(qū)、分層的堆焊方法, 每堆焊一層, 用風(fēng)鎬垂直打擊堆焊表面, 消除焊縫應(yīng)力, 防止脆裂傾向。待焊縫表面清理干凈后, 方可進(jìn)行第二層堆焊。施焊期間應(yīng)注意接頭及弧坑等位置, 并應(yīng)錯(cuò)開接頭。特別對(duì)轉(zhuǎn)彎、凹坑的地方, 必須徹底清除干凈, 再焊下一層。焊縫與焊縫的搭接距離不小于焊縫寬度的三分之一。首先要注意焊縫兩側(cè)停留時(shí)間要相對(duì)長些，第二電弧不可太高,在確保視線良好的前提下采取短弧焊接。(1) 用725CW焊條逐層補(bǔ)焊裂紋，每層焊高5-10mm，每層焊完后立即用風(fēng)鎬逐層振動(dòng)時(shí)效焊縫，消除焊接應(yīng)力，并用清渣槍，清除焊渣。(2) 將裂紋補(bǔ)平后改用735CW焊絲補(bǔ)焊模膛底面逐層碼焊，每層焊高5-10mm，每層焊完后方可補(bǔ)焊下一層，層間溫度350，待堆焊至模膛1/2時(shí)改用455CW補(bǔ)焊，堆焊至低于橋部易損部位3-5mm,堆焊方法同（725CW施焊原則）(3) 橋部位置用750CW焊絲補(bǔ)焊，焊高高于橋部5-10mm,寬于3-5mm，施焊方法同（725CW施焊原則）如果在補(bǔ)焊過程中發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔夾雜等缺陷，立即停止補(bǔ)焊，用氣刨清除裂紋，重新修模補(bǔ)焊，如果工件溫度低于350停止施焊，工件重新預(yù)熱。6、鍛模后熱爐溫設(shè)置為550，待爐溫達(dá)到550時(shí)工件入爐，恒溫保溫8-10小時(shí)，出爐后用石棉被包裹緩冷至室溫。7、結(jié)語鍛摸堆焊修復(fù)再利用工藝是一種實(shí)際、有效、可行的方法, 對(duì)節(jié)約昂貴的模具鋼, 提高模具利用率, 從而大大降低鍛件生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期, 具有十分重要的意義。因此在鍛造行業(yè)具有很大的推廣價(jià)值并將帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)(1) 鄭宜庭.電弧焊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.(2)胡特生. 電弧焊. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1981.(3)田錫唐.焊接結(jié)構(gòu). 哈爾濱：