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当铸件缺陷焊补新技术的应用及分析

发布时间:2021-09-09 16:19:00 阅读: 来源:直缝钢管厂家

铸件缺陷焊补新技术的应用及分析

摘要:通过铸造缺陷修补机在灰铁250及球铁50两种铸铁材质试块上焊补效果的显微分析,以及对2件HT250机床导轨、3件QT阀体渗漏缺陷的焊补效果检测,说明铸造缺陷修补机在焊补灰铁、球铁两种材质铸件上的不同缺陷,焊补效果从颜色及性能方面均能满足要求,是一种值得推广的新技术。

说明:由于我国铸造废品率远高于日本、欧盟等发达国家,于是铸件挽救工程在我国就显得尤为重要。世界第一台专用于修复铸件缺陷的设备在1999年诞生于中国北京奥宇可鑫公司,经过近五年的长时间跟踪研究,从用户使用的宏观效果的反馈及微观的实验室分析,我们认为此项新技术已发展成熟,希望将我们的研究成果与广大铸造界朋友共同分享,为铸件挽救工程尽力。

关键词:铸造缺陷修补机 灰铁 球铁 机床导轨 阀体 缺陷 焊补

一.试棒的制做与分析:

1.灰铁试棒的制做与分析

用HT250材质加工一根Ф3 Ra0.6×100的试棒,在试棒表面钻个Ф3-Ф7mm,深度为 mm的孔,补材选择材质为HT250厚度为..4mm的车屑,设备选择铸造缺陷修补机第五代产品AKZQB-2000C。

宏观检测:焊补后基体温度升高≤3℃,经磨床磨削表面达粗糙度Ra0.6时目测:颜色与基体一致、无焊补痕迹、无裂纹。使用手提硬度计检测硬度:基体硬度为HB,焊补点硬度为HB。

金相分析:对焊补点进行抛光、浸蚀,制做金相分析试片3块,经250倍放大后,金相组织如图a:左边为基体HT250,右边为压力实验机工作平台与1侧立柱之间的导轮也会产生磨擦力补材HT250,基体组织改变率≤6%,中间区域为过渡区,过渡区内有部分渗碳体出现,实际宽度在0..2mm之间。

结论:试棒在焊补过程中始终处于常温状态,焊补点与基体金相组织基本上未有变化,热影响区≤0.2mm,机械加工后焊补点颜色与基体相同,无裂纹、无焊补痕迹、无焊补硬点。

2.球墨铸铁试棒的制做与分析:

用QT材质加工一根Ф3 Ra0.6×100的试棒,在试棒表面钻个Ф3-Ф7mm,深度为 mm的孔,补材选择材质为QT厚度为0..4mm的车屑,设备选择铸造缺陷修补机第五代产品AKZQB-2000C。

宏观检测:焊补后基体温度升高≤3℃,经磨床磨削表面达粗糙度Ra0.6时目测:颜色与基体一致、无焊补痕迹、无裂纹。使用手提硬度计检测硬度:基体硬度为HB,焊补点硬度为HB。

金相分析:对焊补点进行抛光、浸蚀,制做金相分析试片3块,经250倍放大观测:金相组织如图b:左边为基体QT,右边为补材QT,基体组织改变率≤5%,中间区域为过渡区,过渡区内有大量未改变的球状石墨体存在,渗碳体的出现数量很少,实提高实验的精度际宽度在0..2mm。

结论:试块在焊补过程中始终处于常温状态,焊补点与基体金相组织基本未有变化,焊补点周围热影响区≤0.2mm,机械加工后焊补点颜色与基体相同,无裂纹、无焊补痕迹、无焊补硬点。

二.实物铸件的缺陷焊补效果与分析

1.机床导轨面缺陷的焊补效果及分析

材质:HT250,表面淬火的机床导轨2件,硬度HRC,Фmm,深3—5 mm的气孔、砂眼每个导轨个,选用第五代产品AKZQB-2000C型设备进行焊补,补材选择HT250铁屑,厚度为Ф0.2mm—0.4mm。

1.1加工方法:一根导轨用磨削加工,表面粗糙度为Ra0.8,一根导轨用电动工具打磨后用800目油石研磨,表面粗糙度为Ra1.6。

1.2焊补效果检测:宏观目测:焊补点颜色与母体相同,无烧痕、无咬边,用手提式硬度计及20倍放大镜检测焊补区域;焊补点及其周边无微裂纹,无明显分界线,±0.5%焊补点本身硬度为HB,焊补点附近硬度HRC,未出现硬点及退火软化现象,PT剂探伤合格。

2.阀体缺陷的焊补效果及分析

材质:QT,数量:3件,阀体在加工过程中,加工面及非加工面由于出现气孔、砂眼而发生渗漏现象,缺陷直径在Ф1.5-Ф8mm之间,壁厚mm左右,标准压力4Mpa,补材选择08#、Ф1.0mm的普通铁丝及厚度为0.4mm左右的QT车屑,选择铸造缺陷修补机第五代产品AKZQB-2000C型设备进行焊补。

焊补工艺:首先用电钻或电磨头将<Ф3mm的气孔、砂眼扩大到Ф3mm以上,对于渗漏缺陷扩孔深度mm时,即可承受Mpa压力,非渗漏缺陷扩孔深度应大于后序机械加工量与工件磨损量之和,大于Ф3mm以上缺陷可不用扩大。非加工面上的缺陷焊补,最后将频率调整至HZ进行平整焊补,焊后不进行打磨加工,加工面上的缺陷焊补用电动工具打磨后,用油石研磨及进行抛光。

焊补效果检测:非加工面上的焊补点,目测国良铜材研发的这类铜合金是以精炼铜为基料无焊补痕迹,PT剂着色探伤无裂纹,经40Mpa试压无渗漏,加工面上的焊补点,打磨后颜色与基体一致,无焊补痕迹,用20倍放大镜检测无裂纹。

“奥可”牌铸造缺陷修补机

三.结论:

1.通过对试棒及实物的焊补效果分析,可以认为用铸造缺陷修补机第五代产品AKZQB-2000C型设备对铸铁缺陷进行焊补,补材选择同材质的车屑,经后序机械加工后,颜色与基体一致,无焊补痕迹、无裂纹,能很好地满足机床导轨、缸套、曲轴、刹车盘等一些要求严格的加工表面上的缺陷焊补。

2.AKZQB-2000C型设备在焊补过程中,铸件始终处于常温状态,无组织变化、无内应力,所以制件在工作运行中,不会因为长期的振动、温度变化等原因释放内应力而出现微裂纹,所以应用其对发动机体、箱体、壳体、油缸、泵、阀等渗漏缺陷进行焊补是安全、可靠的。

3.由于铸造缺陷修补机的焊补过程为直径为1.5mm左右的高频脉冲焊补点的反复熔化堆积过程,对于小于Ф20mm的缺陷焊补,有其广阔的应用范围;对于较大缺陷的焊补,其焊补效率是其选用时所需考虑的首要因素,低价值、大缺陷铸件的焊补意义不大;高价值、大缺陷铸件的焊补,其选择应用所创造的经济效益还是巨大的。

4.铸造缺陷修补机在我国(北京奥宇可鑫公司)诞生已有六年的时间,它(技术、服务)完成了从发展到完善的初级阶段,第五代产品所具有的常温、同材质焊补、组织致密、无裂纹、颜色与基体相同等特点,使其完全适合于铸铁、铸钢、不锈钢等金属的焊补。通过长时间对其理论与实践的研究,我们认为此种新的技术已趋成熟,它的大范围应用必将为我国铸造企业降低铸件废品率起到巨大作用。(end)

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