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鑄造件缺陷修補(bǔ)冷焊機(jī)

2020-04-21 09:06:55      點(diǎn)擊:
  鑄造件由于多種生產(chǎn)工藝因素影響,無(wú)可避免的會(huì)出現(xiàn)氣孔、針孔、夾渣、裂紋、凹坑等缺陷。

  以前傳統(tǒng)常用的修補(bǔ)方法是用氬弧焊機(jī)、電焊機(jī)、(電火花堆焊修復(fù)機(jī),鑄造缺陷修補(bǔ)機(jī)等統(tǒng)稱冷焊機(jī))等設(shè)備進(jìn)行修補(bǔ)。通常對(duì)于質(zhì)量與外觀要求不高的鑄造件缺陷可以用氬弧焊機(jī)修補(bǔ),其修補(bǔ)速度較快,但在修補(bǔ)過(guò)程中發(fā)熱量較大,不宜用在精密鑄造件缺陷領(lǐng)域,因?yàn)樵跉搴笩嵊绊懴拢扪a(bǔ)時(shí)會(huì)造成鑄件變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開(kāi)裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等二次缺陷。然而鑄造件缺陷修補(bǔ)冷焊機(jī)正好可以克服以上缺點(diǎn),其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在熱影響區(qū)域小,鑄件無(wú)需預(yù)熱,常溫冷焊修補(bǔ),因而無(wú)變形、咬邊和殘余應(yīng)力,不會(huì)產(chǎn)生局部退火,不改變鑄件的金屬組織狀態(tài)。因而冷焊機(jī)很適用于精密鑄件的表面缺陷修補(bǔ)。冷焊的焊補(bǔ)范圍為Φ0.3-Φ4mm,其原理是焊補(bǔ)點(diǎn)反復(fù)熔化堆積的過(guò)程,所以在大面積缺陷修補(bǔ)過(guò)程中,修復(fù)效率其廣泛推廣應(yīng)用的一大要素。

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)成為鑄造強(qiáng)國(guó),鑄造生產(chǎn)要必須走優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的可持續(xù)發(fā)展道路。根本的方法是:鑄件由低附加值產(chǎn)品向中、高檔鑄件發(fā)展。這要求必須提高整個(gè)鑄造的技術(shù)水平,但是鑄造技術(shù)水平是一個(gè)系統(tǒng)工程,受制于現(xiàn)實(shí)的情況,短期內(nèi)很難得到大幅度的提高。當(dāng)務(wù)之急是降低鑄件的廢品率,由此鑄件的修復(fù)效益已經(jīng)越來(lái)越被企業(yè)看重,即使是技術(shù)實(shí)力雄厚的知名外資企業(yè)和國(guó)有大型企業(yè)也紛紛采用鑄件修復(fù)的方式來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有鑄造技術(shù)的不足。各企業(yè)在挽救缺陷鑄件方面因各自情況往往采取不同的方式。

二、修補(bǔ)情況及設(shè)備分析

1、鑄工膠水:

它是企業(yè)修補(bǔ)鑄件的本能的選擇,最主要的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,方便,價(jià)格低廉,對(duì)員工要求不高。但是這種方式只適合粗放的鑄件,一般修補(bǔ)處不能進(jìn)行后續(xù)加工,且結(jié)合強(qiáng)度硬度很低。這樣的工藝只適合簡(jiǎn)單粗放的鑄件,或者是附加值比較低的鑄件。 隨著鑄造工業(yè)的發(fā)展,鑄工膠水越來(lái)越不適應(yīng)客戶的要求,

2、焊補(bǔ):

幾乎所有的鑄造廠家都選擇焊補(bǔ)來(lái)解決生產(chǎn)中遇到的鑄造缺陷。鑄件焊補(bǔ)修復(fù)就是采用焊材一般與鑄件材質(zhì)相匹配了金屬填充料,從而達(dá)到母體所要求的基本機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)。這需要焊補(bǔ)方式多樣;焊補(bǔ)方法簡(jiǎn)單;焊補(bǔ)效率高,焊補(bǔ)成本低,焊補(bǔ)對(duì)環(huán)境污染小,并且焊補(bǔ)之后后續(xù)處理簡(jiǎn)單,只有這樣才能被鑄造廠家所接受認(rèn)可和信賴。目前市場(chǎng)上,鑄件焊補(bǔ)所得焊機(jī)種類比較多,大體有以下幾種:

2.1、電焊機(jī)

電焊機(jī)是鑄造廠必備的設(shè)備,它是利用電極兩極在瞬間短路時(shí)引燃電弧,利用產(chǎn)生的電弧來(lái)熔化電焊條和焊材,冷卻后來(lái)達(dá)到使它們結(jié)合的目的。是最傳統(tǒng)的焊接方式,一般常用于鑄鐵、鑄鋼件焊補(bǔ),或者是一些傳統(tǒng)的焊接焊補(bǔ)。

優(yōu)點(diǎn):適合在干燥的環(huán)境下工作,不需要太多要求,體積相對(duì)較小,操作簡(jiǎn)單,使用方便,速度較快,焊接后焊縫結(jié)實(shí),適合大面積的焊補(bǔ)焊接。可以瞬間將同種金屬材料(也可將異種金屬連接,只是焊接方法不同)永久性的連接,焊縫經(jīng)熱處理后,與母材同等強(qiáng)度,密封很好。

缺點(diǎn):電焊機(jī)在使用的過(guò)程中焊機(jī)的周圍會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng),電弧燃燒時(shí)會(huì)向周圍產(chǎn)生輻射,弧光中有紅外線,紫外線等光種,還有金屬蒸汽和煙塵等有害物質(zhì),所以操作時(shí)必須要做足夠的防護(hù)措施,且需要專門的電焊工進(jìn)行操作。不適合于高碳鋼的焊接焊補(bǔ),由于焊縫金屬結(jié)晶和偏析及氧化等過(guò)程,內(nèi)部有應(yīng)力,焊后容易開(kāi)裂,產(chǎn)生熱裂紋和冷裂紋。內(nèi)部容易產(chǎn)生氣孔、夾渣等二次缺陷;焊點(diǎn)上硬度過(guò)高,一般還需要退火熱處理才可以滿足加工要求。這就決定了電焊機(jī)只能修補(bǔ)一些比較粗糙的鑄件,即使修補(bǔ)精密的鑄件,需要預(yù)熱,焊后需要退火處理,焊補(bǔ)比較繁瑣。這需要更高級(jí)的焊補(bǔ)設(shè)備彌補(bǔ)它的不足。

2.2、氬弧焊:

氬弧焊又稱氬氣體保護(hù)焊。 就是在電弧焊的周圍通上氬弧保護(hù)性氣體,將空氣隔離在焊區(qū) 之外,防止焊區(qū)的氧化。

精密鑄件(合金鋼,不銹鋼精鑄件),鋁合金壓鑄件多采用氬弧焊機(jī)焊補(bǔ)。部分模具制造和修復(fù)廠家,也采用該焊機(jī)修復(fù)模具缺陷。

優(yōu)點(diǎn):焊補(bǔ)效率高,精度較電焊機(jī)高。焊絲種類較多,不銹鋼、鋁合金產(chǎn)品上應(yīng)用最廣。可用于焊接,強(qiáng)度姣高。

缺點(diǎn): 氬弧焊因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)域大,因D對(duì)鑄件沖擊過(guò)大,熔池邊線有痕跡。焊補(bǔ)鋼 件有硬點(diǎn)。由于熱影響,焊補(bǔ)有色鑄件或薄壁件時(shí),易產(chǎn)生熱變形。操作技術(shù)要求較高。工件在修補(bǔ)后常常會(huì)造成變形、硬度降低、砂眼、局部退火、開(kāi)裂、針孔、磨損、劃傷、咬邊、或者是結(jié)合力不夠及內(nèi)應(yīng)力損傷等缺點(diǎn)。尤其在精密鑄造件細(xì)小缺陷的修補(bǔ)過(guò)程在表面突出。氬弧焊與焊條電弧焊相比對(duì)人身體的傷害程度要高一些,氬弧焊的電流密度大,發(fā)出的光比較強(qiáng)烈,它的電弧產(chǎn)生的紫外線輻射,約為普通焊條電弧焊的5~30倍,紅外線約為焊條電弧焊的1~1.5倍,在焊接時(shí)產(chǎn)生的臭氧含量較高,因此,盡量選擇空氣流通較好的地方施工,不然對(duì)身體有很大的傷害。這就要求氬弧焊需要在專門的場(chǎng)所,需要專門的人員操作,大大降低了其靈活性。

三、冷焊修補(bǔ)

冷焊機(jī):能夠在瞬間(ms級(jí))將焊接能量釋放于某個(gè)極小范圍(<1平方毫米),使補(bǔ)材完全熔接于工件上。焊補(bǔ)過(guò)程中工件產(chǎn)生熱量極小,工件整體上處于常溫狀態(tài),因此可以避免傳統(tǒng)焊接的變形、裂紋、變色等缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,焊機(jī)應(yīng)用方向和技術(shù)都得到了很大的發(fā)展,已經(jīng)在修復(fù)市場(chǎng)占有很大的份額。

按照冷焊機(jī)產(chǎn)品分類有:貼片機(jī)和傳統(tǒng)電火花堆焊修復(fù)機(jī)。

1、貼片機(jī)

采用瞬間高頻放電原理將焊片(鋼鐵薄片、粉末、焊粉或加工廢削)(0.05-0.20mm)通過(guò)高頻放電粘貼到工件表面或填充到缺陷處(如砂眼),每次粘貼厚度最大等同與焊片厚度,焊接質(zhì)量取決于放電是否均勻。適合于工件磨損,加工超差修復(fù)。優(yōu)點(diǎn)是修復(fù)后的鑄件色差小,基本不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,無(wú)變形咬邊,焊后修復(fù)量小,可以直接進(jìn)行加工。

缺點(diǎn):焊補(bǔ)的速度很慢,通常2mm的孔需要3-5分鐘,不適合大規(guī)模的修補(bǔ);修補(bǔ)之后的硬度低,一般只能在HB150左右,對(duì)高硬度的鑄件只能望洋興嘆;結(jié)合度低,由于補(bǔ)材是附著在工件上面,一般車床銑床之后容易脫落;焊后光潔度較低,對(duì)于加工之后有光潔度要求的鑄件有心無(wú)力,由于其經(jīng)常使用銅棒接觸補(bǔ)材,難免出現(xiàn)銅屑或小的氣孔麻點(diǎn),只能修補(bǔ)一些加工要求不太高的鑄件

2、傳統(tǒng)電火花堆焊修復(fù)機(jī)

采用火花瞬間高頻放電原理,將鎳基焊材或者專用焊材離子態(tài)之后瞬間作用于工件表面,使焊材和工件以冶金方式熔合為一體。工件表面在整個(gè)焊補(bǔ)過(guò)程中產(chǎn)生熱量極小。焊槍采用旋轉(zhuǎn)電極,焊絲直徑從1.6-3.0mm不等。適合于鑄造缺陷的修復(fù)。且該機(jī)器在功率與放電頻率的設(shè)置上,可以做到表面涂覆強(qiáng)化。可修補(bǔ)鋼鐵、銅、鋁等各類金屬。

優(yōu)點(diǎn):安裝方便,操作簡(jiǎn)單,一般人員稍加培訓(xùn)即可操作。焊補(bǔ)強(qiáng)度高,焊補(bǔ)部位無(wú)退火、無(wú)裂紋、無(wú)變形、無(wú)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生,焊點(diǎn)處不會(huì)產(chǎn)生加工硬點(diǎn),修補(bǔ)速度相對(duì)于貼片機(jī)來(lái)說(shuō)比較快,修復(fù)的精度比較高,且可以通過(guò)X光探傷、滲透、拉伸等測(cè)試。已經(jīng)為眾多的鑄造廠家接受和使用。另外,在模具修復(fù)方面也有部分的使用價(jià)值。

缺點(diǎn):速度慢,2mm的鑄鐵需要3分鐘左右。對(duì)應(yīng)焊材少,鑄鐵件只能用鎳基焊材(300左右/公斤)焊補(bǔ)成本高,并且焊材的使用率只能達(dá)到80%。色差相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大,結(jié)合度低,由于其原理是高頻放電,也就是顆粒化堆焊上去的,結(jié)合相對(duì)于氬弧焊來(lái)說(shuō)是比較低,對(duì)有色金屬生鐵件致密性較差。光潔度不高,對(duì)于高光潔的鑄件不能達(dá)到要求。再者由于傳統(tǒng)冷焊機(jī)的設(shè)計(jì)原理,功率一般在2000w左右,內(nèi)部電子元件是裸露的,在鑄造車間這個(gè)環(huán)境下,機(jī)器經(jīng)常出故障,尤其是電極槍(氣電分開(kāi),極易損壞),既浪費(fèi)能源又不適合鑄造廠家大規(guī)模的修補(bǔ)要求。

3、VOHCL沃馳VC400DHF高效、一機(jī)多用型電火花堆焊修復(fù)機(jī)

VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)采用獨(dú)特的斬波軟開(kāi)關(guān)技術(shù),輸出控制精確除了具有傳統(tǒng)冷焊機(jī)的操作方便,常溫焊補(bǔ),焊補(bǔ)之后手可觸摸無(wú)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生,可以直接進(jìn)行車磨刨銑各種加工的特點(diǎn)之外。其獨(dú)特之處:

3.1、輸出控制精確,內(nèi)部一體化設(shè)計(jì),電子元件封閉式布置,獨(dú)特的主板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),這樣避免了傳統(tǒng)電火花電焊修復(fù)機(jī)常見(jiàn)的故障,電極槍采用氣電一體化散熱式設(shè)計(jì),大大降低了故障率。又結(jié)合了WS焊機(jī)的原理特點(diǎn),采用半熔焊(離子轉(zhuǎn)換加“顆粒”化轉(zhuǎn)換)方式,故VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)雖只1500W的功率,但焊補(bǔ)的速度、效果卻是傳統(tǒng)電火花電焊修復(fù)機(jī)4000W的數(shù)倍。需要特別指出的是:電火花電焊修復(fù)機(jī)不是傳統(tǒng)的電焊機(jī),速度和效果不是以功率來(lái)決定的,關(guān)鍵在于內(nèi)部系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.2、焊材適用范圍廣,普通的電焊條去掉藥皮直接使用如308,208,303,506等,有色金屬的氬弧焊條電焊條甚至其本體材料制成的焊條都可以使用。這樣大大降低了鑄造廠家的使用成本和人力成本。

3.3、焊補(bǔ)速度快,2mm的鋁合金只需要10s,2mm灰鐵只需要1分鐘。由于VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)采用的是單點(diǎn)輸出能量高,焊材的每一個(gè)單點(diǎn)以熔融的狀態(tài)結(jié)合到基體,形成冶金結(jié)合,產(chǎn)生極強(qiáng)的結(jié)合結(jié)合度高(半融焊性質(zhì)),尤其是克服了傳統(tǒng)的電火花焊補(bǔ)之后致密性差的問(wèn)題,這大大提高了鑄造廠家的修補(bǔ)效率。

3.4、高含量鎂合金、銅合金的焊補(bǔ)結(jié)合度低的難題,它們通常認(rèn)為是不能焊補(bǔ)的。由于VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)采用的是瞬間的高能量輸出,有效的解決了銅鋁等高導(dǎo)電率金屬的焊補(bǔ),克服了普通點(diǎn)火花堆焊結(jié)合不牢的缺點(diǎn)。

3.5、球鐵、灰鐵焊補(bǔ)后磷化的色差問(wèn)題一直是一個(gè)難題,由于VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)可以采用多種焊材,我們已經(jīng)找到了一種焊材,能使灰鐵球鐵焊補(bǔ)之后,磷化無(wú)色差或者色差較小。同樣也能使灰鐵件焊補(bǔ)后經(jīng)過(guò)磨床或銑床無(wú)色差或者色差較小,也可以使用油石打磨。

3.6、缺點(diǎn):效率仍然不如電焊機(jī),氬弧焊機(jī)。

VC400DHF電火花堆焊修復(fù)機(jī)高效、一機(jī)多用型的火花堆焊修復(fù)機(jī)以其突出的優(yōu)勢(shì)使人們更青睞于選擇之。



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