鑄件缺陷焊補(bǔ)工藝的應(yīng)用研究

菅慶偉 李樹(shù)宏 李峰 陳強(qiáng) 方建林

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)鑄件修補(bǔ)的需求越來(lái)迫切。但鑄件沒(méi)有完美的，尤其是大型鑄件，在模擬鑄造的幫助下，雖然減少了大部分的缺陷，但是由于實(shí)際的操作誤差，高溫鋼水的難以控制都會(huì)使鑄件產(chǎn)生各種各樣的缺陷，影響鑄件的性能，一個(gè)鑄件出現(xiàn)缺陷后如果報(bào)廢，損失很大，而如果補(bǔ)焊后使之變?yōu)楹细衿?，其?jīng)濟(jì)效益就能顯著提高。

關(guān)鍵詞：鑄件；缺陷；焊補(bǔ)工藝

前言

目前行業(yè)內(nèi)都是采用傳統(tǒng)的焊絲焊接修補(bǔ)，焊絲焊補(bǔ)工藝由于鑄件材質(zhì)品種多，焊絲材質(zhì)相對(duì)單一，焊絲與焊件成分不完全匹配，鑄件表面處理后會(huì)出現(xiàn)色澤較淺的斑點(diǎn)、硬度不均，從而導(dǎo)致焊補(bǔ)區(qū)域強(qiáng)度不足，影響鑄件品質(zhì)，使鑄件的報(bào)廢率提高，致使生產(chǎn)成本大幅增加。并且焊補(bǔ)區(qū)與本體強(qiáng)度不同，用戶二次加工生產(chǎn)難度加大，進(jìn)一步影響用戶生產(chǎn)效率及成本。

1.研究?jī)?nèi)容

鑄件缺陷焊補(bǔ)工藝采用與鑄件母材同爐的回爐料對(duì)鑄件缺陷進(jìn)行焊補(bǔ)，不僅提高焊補(bǔ)區(qū)與本體的融合性，顏色一致、硬度均一，大幅降低報(bào)廢率，并且減少焊絲成本投入，降低鑄造生產(chǎn)成本。

2.技術(shù)方案

2.1將鑄件缺陷處清理干凈，并去除缺陷表面的氧化層和脫碳層，有利于提高焊補(bǔ)材料與鑄件本體的融合性。

2.2將與鑄件同爐的回爐料切割成長(zhǎng)條或加工成鐵屑，長(zhǎng)條和鐵屑均可放入缺陷內(nèi)；將與鑄件同爐的回爐料作為焊補(bǔ)材料，提高了焊補(bǔ)區(qū)與鑄件本體的融合性和顏色一致性，將回爐料切割成長(zhǎng)條或加工成鐵屑，提高了缺陷的填充率，并且縮短了熔化時(shí)間，提高了焊補(bǔ)效率。

2.3將清理干凈的缺陷處預(yù)熱到800攝氏度以上，同時(shí)將步驟（2）得到的鐵屑或長(zhǎng)條回填到缺陷處并對(duì)其高溫加熱至2000 ～3000攝氏度，使其與鑄件本體相互熔合。

2.4將鑄件空冷至室溫，然后去除多余焊補(bǔ)材料，使鑄件原始平面平整。

2.5對(duì)修補(bǔ)后的缺陷處進(jìn)行滲透探傷確認(rèn)，如未發(fā)現(xiàn)縫隙，再對(duì)鑄件進(jìn)行拋丸、酸洗或噴砂。

2.6優(yōu)化

優(yōu)化1，步驟（3）中采用氬焊機(jī)對(duì)缺陷處進(jìn)行預(yù)熱。采用氬焊機(jī)對(duì)缺陷處進(jìn)行預(yù)熱，縮短了預(yù)熱時(shí)間，提高了預(yù)熱的效率。

優(yōu)化2，步驟（1）中去除的氧化層和脫碳層厚度為2～2.5mm。本優(yōu)化方案保證了缺陷處被徹底清理干凈，以保證焊補(bǔ)材料與鑄件本體更好地熔合。

優(yōu)化3，長(zhǎng)條的長(zhǎng)度不大于3 mm，寬度不大于2mm，厚度不大于1mm。本優(yōu)化方案的長(zhǎng)條尺寸設(shè)置，不僅可以滿足多種缺陷的使用，容易被熔化，可在加熱過(guò)程中添加，而且方便切割，降低了切割的操縱難度。

優(yōu)化4，鐵屑的厚度為0.3～0.5mm。本優(yōu)化方案鐵屑厚度的設(shè)置，不僅方便車削獲得，而且熔化需求溫度低，提高了焊補(bǔ)效率。

3、創(chuàng)新點(diǎn)

3.1鑄件缺陷處氧化層和脫碳層清理厚度為2～2.5mm，采用氬焊機(jī)對(duì)缺陷處進(jìn)行預(yù)熱，提高焊補(bǔ)材料與鑄件本體熔合度及預(yù)熱的效率。

3.2采用與鑄件同爐的回爐料代替焊絲對(duì)缺陷處進(jìn)行焊補(bǔ)，減少焊絲成本投入，顏色與本體吻合、硬度均一滿足產(chǎn)品品質(zhì)要求，降低生產(chǎn)成本。

3.3采用與鑄件同爐的回爐料代替焊絲對(duì)缺陷處進(jìn)行焊補(bǔ)，解決了焊絲與鑄件材質(zhì)不匹配，焊接處強(qiáng)度下降的問(wèn)題，增強(qiáng)焊補(bǔ)區(qū)與本體的融合性。

3.4回爐料采用鐵屑、長(zhǎng)條兩種模式，以滿足多種鑄件缺陷的使用。

4、與國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)對(duì)比分析

5. 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鑄件缺陷焊補(bǔ)工藝的應(yīng)用研究，使產(chǎn)品二次加工成功率達(dá)到99%，既有效的降低了生產(chǎn)成本，增加了生產(chǎn)效率，生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。該工藝是目前鑄造及機(jī)械加工企業(yè)急需的技術(shù)，具有廣泛的市場(chǎng)前景，所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

作者簡(jiǎn)介：菅慶偉，1971年11月出生，本科學(xué)歷，現(xiàn)任新泰市小港煤礦礦長(zhǎng)。

（作者單位：山東明興礦業(yè)集團(tuán)有限公司）