機(jī)床鑄件缺陷修復(fù)技術(shù)的研究與分析
2007-12-11 13:27:43
摘要：通過(guò)對(duì)機(jī)床鑄件缺陷修復(fù)的幾種傳統(tǒng)修補(bǔ)方法的介紹及對(duì)各種方法不同特點(diǎn)的分析，確定機(jī)床鑄件缺陷修復(fù)局限性的存在原因。同時(shí)，對(duì)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(bǔ)機(jī)，進(jìn)行了實(shí)踐操作實(shí)驗(yàn)和試棒的顯微組織分析，說(shuō)明用鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)修復(fù)機(jī)床鑄件缺陷是符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)的，進(jìn)一步分析證明了缺陷修補(bǔ)機(jī)在鑄件缺陷修復(fù)方面是值得推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。 關(guān)鍵詞：機(jī)床鑄件；修復(fù)技術(shù)；噴焊；電焊；修補(bǔ)膠；鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)
通過(guò)對(duì)幾種傳統(tǒng)焊補(bǔ)工藝在機(jī)床鑄件缺陷處的修補(bǔ)結(jié)果，分析機(jī)床鑄件修復(fù)結(jié)果不佳的原因。通過(guò)對(duì)鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)在機(jī)床鑄件的修復(fù)結(jié)果的研究，確定一種確實(shí)可行的在機(jī)床鑄件上修復(fù)的新技術(shù)及其工藝。
1、傳統(tǒng)焊補(bǔ)工藝的焊補(bǔ)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(jìn)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(shí)間長(zhǎng)，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(shí)線收縮產(chǎn)生裂紋傾向更大。由于裂紋傾向受噴焊時(shí)間、噴層厚度等因素影響，缺陷大小受到一定限制，而且焊補(bǔ)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(wú)法與母材顏色更接近，焊補(bǔ)后可以進(jìn)行機(jī)械加工。
1.2 電弧焊 用鑄鐵焊條Z248進(jìn)行焊補(bǔ)，焊補(bǔ)工藝分兩種，第一種：焊前預(yù)熱至550℃-650℃，焊補(bǔ)后保溫5-8小時(shí)；第二種：工件焊前不預(yù)熱，焊后保溫3-4小時(shí)。兩種方法均易出現(xiàn)裂紋、硬點(diǎn)，焊補(bǔ)后不容易進(jìn)行機(jī) 械加工。焊條價(jià)格便宜。 用鎳基鑄鐵焊條Z308焊條焊補(bǔ)，焊層與焊層之間應(yīng)停頓冷卻至60℃以下，焊補(bǔ)區(qū)少氣孔、裂紋產(chǎn)生，機(jī)械加工性良好，結(jié)合強(qiáng)度高、無(wú)脫落現(xiàn)象，由于機(jī)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(bǔ)痕跡”，焊補(bǔ)區(qū)顏色與母材有很大區(qū)別，而且焊條價(jià)格昂貴。
1.3 結(jié)果分析 傳統(tǒng)的噴焊、電弧焊工藝，焊補(bǔ)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(bǔ)處金屬顏色與母材差異大是其共同的特點(diǎn)，這也是傳統(tǒng)焊補(bǔ)工藝不能徹底解決機(jī)床導(dǎo)軌缺陷修復(fù)的根本原因。
2、鑄造缺陷修補(bǔ)膠的修補(bǔ)效果及分析：
現(xiàn)在企業(yè)中使用的填補(bǔ)劑種類繁多，質(zhì)量也相差甚遠(yuǎn)，本文僅以能滿足鑄造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的填補(bǔ)劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)（選用奧可牌鑄造缺陷修補(bǔ)膠中的AK01-2及AK01-2B兩種型號(hào)）。
2.1、施膠前的表面處理：
未經(jīng)過(guò)加工的HT250試塊兩個(gè)（100X100 X50）表面有￠2-￠10mm的氣孔、砂眼若干；經(jīng)過(guò)加工的HT250試塊兩個(gè)（100X100X50），表面粗糙度為3.2 ，有￠2-￠10mm的氣孔砂眼若干。首先用電動(dòng)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(bǔ)，應(yīng)選用非加工表面缺陷修補(bǔ)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(gè)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(bǔ)，應(yīng)選擇加工面缺陷修補(bǔ)膠（AK01-2B）按說(shuō)明書上的規(guī)定比例，將A、B膠體調(diào)均，在涂膠過(guò)程中，應(yīng)注意與表面平整及基準(zhǔn)面的保護(hù)。
2.3、效果檢測(cè)與分析：
12小時(shí)后，將未加工的試塊進(jìn)行拋丸處理，未見(jiàn)脫落、表面狀態(tài)及顏色與基準(zhǔn)面接近；12小時(shí)后將加工過(guò)的試塊重新進(jìn)行車削及銑削，未見(jiàn)脫落、顏色與加工表面接近。
2.4、結(jié)論：
所試驗(yàn)?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(bǔ)要求；顏色與基體面接近，不能滿足嚴(yán)格的色差要求，膠體屬非金屬，需得到客戶的認(rèn)可，但修補(bǔ)成本低，使用方便，效率高，也已逐步成為一種廣泛的修補(bǔ)方法。
3、鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)的焊補(bǔ)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(gè)Φ5mm深3-4mm的孔，用AKZQB-2000C型鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)進(jìn)行焊補(bǔ)，補(bǔ)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(bǔ)處進(jìn)行打磨、拋光，制作金相分析試片，金相組織如圖1、圖2。圖1<
