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铸造机械/压铸设备 |
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铸件缺陷修复技术探讨 |
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摘要：文章通过对试棒、导轨、端盖、油缸、曲轴修复结果的检验及分析，说明铸造缺陷修补机在修补铸铁材质零件上的砂眼、缩松方面是可行的，无裂纹、无硬点、无明显分界线，是可以广泛推广的一项新型修补技术。
关键词：铸造缺陷修补机 冶金结合 导轨 端盖 油缸 曲轴
1、试验棒的修复检验结果
1.1加工一根QT50-5,Φ30Ra1.6×200mm试棒，在试棒表面钻若干个Φ3-Φ7，深度3-7mm孔眼，取Q235，Φ0.5mm丝和Q345，厚度为0.2mm片作为补材，对制备的试棒缺陷使用AKZQB-2000A型修补机焊补，并磨光。宏观检验修补处色泽与母材相同，修补处与母材硬度分别为HB=163-170，HB=172-180。
1.2在试棒修补处，横向切片，作金相分析，见图1，图示左边的母材为珠光体+铁素体，右边补材为铁素体，过渡区微小，无明显分界线,无片状渗碳体析出。热熔区界外基体组织未改变。结论：经过对试棒的宏观与微观分析， 确认铸造缺陷修补机在修复QT铸件缺陷时,母材与补材为冶金结合，且结合处较致密、无裂纹、未见明显的分界线，未见大量片状碳化物析出，故焊补处无硬点、硬化现象。能够达到无裂纹、无硬化、无硬点、无明显分界线的要求。
图1 试样母材与补材熔焊处的组织×200
2、产品修复结果分析
2.1出口日本产品，机床导轨，材质:HT300，硬度为HB190-220，表面淬火后硬度：HRC50-58，补材：10#、Φ0.5mm金属丝，10#、、厚度为0.2mm金属片，单重1123KG，数量4件，在表面精加工及表面淬火后，多处出现针状及Φ1-Φ4mm砂眼，在表面淬火后，用AKZQB-2000C型铸造缺陷修补机对缺陷分别用丝及片补材进行焊补，焊补后用油石研磨，宏观目测，颜色接近，用20倍放大镜实物检测，未发现裂纹，无明显分界线，用手提式硬度计测量焊补处硬度为HB180-200，焊补点附近硬度为HRC53-57，焊补点处金属组织致密，未出现焊补硬点，未出现退火软化现象，经着色（PT）探伤检验后合格。结论：通过对4件导轨缺陷的焊补结果检测，可以认为用铸造缺陷修补机焊补材质为HT300，在此种状态下的导轨，可以满足出厂要求。
2.2 某3个工厂铸造的球磨机端盖，材质：QT70-2，硬度HB265-286，数量3件，重量分别为9000KG、12000KG、13000KG，该类端盖在各部加工后，轴颈加工已进入图纸公称尺寸，只剩下精磨余量时，出现较分散、且无规律的铸造疏松缺陷及Φ1-Φ5mm、深约1-3mm的孔眼，缺陷数量已超过该类产品的质量标准。要求端盖轴颈面修复后，不能存在硬点，以免损坏与轴颈配合使用的巴氏合金轴瓦。过去我们曾对此类产品出现的疏松缺陷采用局部点焊、修磨，实验结果显示：修补处存在焊补痕迹、硬点、细微网状裂纹，达不到质量标准要求。大量端盖报废回炉，在经济和能源方面造成严重的浪费。将缺陷处修补合格是解决此问题的一个方法，我们应用AKZQB-2000C型修补机，补材选用Q235、Φ0.5 mm丝和Q345、0.2mm片修补炉端盖的轴颈缺陷，对焊补结果用20倍放大镜实物检测及硬度测试，结果显示：焊补点硬度：HB195-225，焊补点附近硬度：HB258-273。修补处无裂纹、无明显分界线、无硬点、硬化现象，经表面着色（PT）探伤检验合格，修补处结合良好、金属致密，已达到该产品的出厂技术质量标准。
2.3 高炉打泥设备用油缸，材质HT250，数量：3个，单重295kg，粗糙度Ra0.8，表面强化HB255-287，该件检验时发现Ra0.8的油缸面存在裂纹条及砂眼，测定铸造裂纹（长8mm×宽0.2 mm×深1.5 mm）4-6条，铸造砂眼（Φ2-Φ4mm，深1-3mm）多个，应用AKZQB-2000C型修补机修补裂纹及砂眼，补材选用0.8、Φ0.5mm的金属丝和材质0.8、0.2mm金属片，补平后，经打磨、抛光，用20倍放大镜现场检测及硬度仪测量，焊补处组织致密，未见裂纹、无明显分界线，焊补点硬度值在HB185-217之间，焊补点附近硬度值在HB257-280之间，未出现焊补硬点及周边退火现象。
2.4 三个厂生产的柴油机、汽油机、压缩机曲轴，数量：4个，材质：QT80-2，QT70-2，单重为325kg、180kg、28kg，轴面直径为：Φ220Ra0.8、Φ120Ra0.8、Φ75Ra0.8，热处理状态：调质处理，表面硬度：HRC52-56，HRC48-53，基体硬度：HB258-290，HB280-310,精磨前轴面存在Φ1-Φ6mm不同大小铸造缺陷数个，不符合出厂要求。用铸造缺陷修补机AKZQB-2000A型进行焊补，补材选用：材质08#、10#，Φ0.8 mm的金属丝、厚度小于0.2mm的金属片，焊补后精磨，宏观目测，无修复痕迹，经硝酸、酒精溶液擦拭侵蚀后，用20倍放大镜实物检测，无明显分界线、焊补处组织致密、无裂纹，用手提式硬度计测量焊补处硬度为HB180-200，焊补点附近硬度为HRC52.5-54、HRC49-52，未出现退火软化现象，经着色（PT）探伤检测合格。结论：通过对4件曲轴缺陷的修复结果的检测，可以认为用铸造缺陷修补机修补材质为QT的曲轴缺陷是可行的。
3、结论
根据以上不同铸铁材质试棒及产品缺陷的焊补效果分析，可以认为铸造缺陷修补机的焊补是一种新型的焊补方法，它利用电阻生热的原理，将补材瞬间熔化在缺陷处，熔化速度快（us级），熔化频率高（1.5—30次/S）熔化点小(Φ≤1.5mm)、无熔池、输出热量准确，在整个焊补过程中，铸件始终处于常温状态，避免了铸件的裂纹、硬点、软化、烧痕等多种问题的出现，可以满足大部分铸件的焊补要求，是一种值得广泛推广的新技术。
作者简介：宋涛（1948—— ） 男 汉族 陕西西安 工程师 研究方向：铸造工艺及质量(end)
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(5/7/2005) |
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