一) 传统焊补工艺的焊补结果
1. 电弧焊 用铸铁焊条Z248进行焊补,焊补工艺分两种,_种:焊前预热至550℃-650℃,焊补后保温5-8小时;_种:工件焊前不预热,焊后保温3-4小时。两种方法均易出现裂纹、硬点,焊补后不容易进行机械加工。焊条价格便宜。 用镍基铸铁焊条Z308焊条焊补,焊层与焊层之间应停顿冷却至60℃以下,焊补区少气孔、裂纹产生,机械加工性良好,结合强度高、无脱落现象,由于机床导轨加工后吸油及焊条吹力的影响,易产生咬边、形成“焊补痕迹”,焊补区颜色与母材有很大区别,而且焊条价格昂贵。
2. 喷焊 按喷焊工艺执行,将导轨面预热至150℃以上,完成初步焊粉的喷涂后,将喷涂面加热至900℃-1200℃以上,使焊粉熔化后形成平整面。由于预热及加热时间长,工件受热面积较大,热应力较大,比电弧焊更容易产生裂纹,同时线收缩产生裂纹倾向更大。由于裂纹倾向受喷焊时间、喷层厚度等因素影响,缺陷大小受到_限制,而且焊补的缺陷需清理干净,由于喷粉中含Fe量比例较高,形成的喷层较电弧焊与母材的颜色更相近。但因具有_量的Ni,所以无法与母材颜色更接近,焊补后可以进行机械加工。
3. 结果分析 传统的喷焊、电弧焊工艺,焊补后易产生裂纹,工件易受热变形,容易出现二次气孔,焊补处金属颜色与母材差异大是其共同的特点,这也是传统焊补工艺不能_解决机床导轨缺陷修复的根本原因。
材质HT200,导轨缺陷处面积S<1000mm2,深度h<8mm。热处理状态:3件未进行表面淬火,1件已表面淬火。用镍基焊粉F103,电弧焊用铸铁焊条:Z308、Z248。 2.1.2喷焊设备,电弧焊设备,镍基焊粉F103(C≤0.15 8.0<Cr<12 2.5<Si<4.5 1.0<B<1.7 Fe≤8其余Ni),铸铁焊条:Z308,Z248
二) 铸造缺陷修补机的焊补效果及分析:
1.导轨缺陷的焊补效果及分析
材质:HT200;热处理状态:表面淬火2件,硬度50—56HRC;未进行表面淬火2件,硬度170-230HB,缺陷Φ1-Φ6mm;深3-4mm缺陷数个。AKZQB-2000C型铸造缺陷修补机,补材为0.8#、Φ0.8mm的金属丝及HT200材质的铁屑。
2.焊补效果及分析:宏观检测,焊补点金属颜色与母材相同,无咬边、无烧痕,焊补点附近及整个制件常温。用30倍放大镜及硬度计现场检测焊补情况,结果显示:无明显分界线,焊补点金属致密、无裂纹、无砂眼,0.8#补材焊补点硬度180-220HB,HT200补材焊补点硬度210-240HB,未淬火导轨面焊补点附近,硬度HB160-210。淬火导轨焊补点附近硬度51-56HRC,未见退火、软化现象,经探伤剂检测合格。可以进行机械加工,焊补处金属颜色与母材相同,满足加工面缺陷修复的品质检测要求。
3.试棒的制作与分析 准备一根Φ30mm×200mm的试棒,材质为HT250,表面粗糙度为Ra0.8,在表面钻4-5个Φ5mm深3-4mm的孔,用AKZQB-2000C型铸造缺陷修补机进行焊补,补材选用0.8#、厚度为0.25mm的金属片及厚度为0.4mm的HT250铁屑。焊补处未见明显分界线、过渡区域微小、焊补点附近未见碳化物析出、焊补处金属组织致密,未见裂纹的产生。焊补点附近及整个试棒常温,焊补点金属颜色与母材相同,补材为0.8#的焊补点比母材更致密,补材为同材质的焊补点与母材致密度相同,金相组织分析:无裂纹、周边金相组织未改变、无内应力,未出现硬化、软化现象。