鑄造缺陷熔融填充修補(bǔ)技術(shù)

在機(jī)械維修領(lǐng)域，金屬零件或模具表面的砂眼、劃傷、損傷等局部的缺陷維修一直是一個急需解決的問題，對這方面問題的解決將會有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。以模具維修為例，一般的模具型腔復(fù)雜，設(shè)計制造周期長，尤其對于一些大型模具，其價格比較昂貴。但在使用過程中，有時會因為模具表面的一點小的劃痕、凹坑或棱角磨損、崩裂等小缺陷就會造成模具的報廢，這無疑增加了生產(chǎn)成本。

因此，對于金屬設(shè)備表面小缺陷的修復(fù)再生使用，一直有很高的期望，但由于自身精度要求及惡劣的使用環(huán)境使模具修復(fù)難度比較大。金屬設(shè)備修復(fù)后不僅必須保持原有設(shè)備的外型特征，而且對基體本身的結(jié)構(gòu)不能影響太大。北京天工宇工貿(mào)有限公司研制開發(fā)的專利產(chǎn)品—鑄造缺陷熔融填充修補(bǔ)機(jī)，可滿足對金屬設(shè)備維修的要求，為金屬設(shè)備表面缺陷的維修提供了一種實用的新方法和新工藝。

一、原理

鑄造缺陷熔融填充修補(bǔ)技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)的一種金屬設(shè)備表面缺損修復(fù)的新技術(shù)，本技術(shù)是利用可調(diào)的大電流在設(shè)定的短時間內(nèi)將不同規(guī)格的金屬球熔化并壓焊填充到缺損處（如圖1所示），使補(bǔ)材與基材達(dá)到冶金結(jié)合。圖2是修補(bǔ)時的電流與時間關(guān)系曲線，電流最小為1900A，最大可達(dá)到4200A，時間為0.5~2.5s之間。由Q=0.24I²Rt公式可知，根據(jù)一定直徑的鋼球熔化并與基體熔合所需的熱量大小，就可確定所需的電流I和時間t。因此所研制設(shè)備給出了6檔規(guī)范，適用于不同材質(zhì)和不同直徑的鋼球用于表面缺損的修補(bǔ)，并實現(xiàn)了補(bǔ)材與基材屬冶金結(jié)合、母材的熱影響很小而不影響基體性能又不變形的目的。

圖1  原理示意圖

圖2 本設(shè)備的輸出電流特征

二、特點與用途

對金屬設(shè)備表面損傷的修補(bǔ)有很多方法和工藝可供選擇，例如電刷鍍、氬弧焊等技術(shù)。其中氬弧焊的優(yōu)點是補(bǔ)材的可選面寬，補(bǔ)材與母材結(jié)合為冶金結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度高，但熱影響區(qū)大，易損傷基體性能，且變形大。而電刷鍍技術(shù)的熱輸量很小，但缺點是結(jié)合強(qiáng)度不高，而且對尖角損傷的修復(fù)性比較差。與以上方法相比較，對于金屬設(shè)備表面的少量缺陷，鑄造缺陷熔融填充修補(bǔ)填充修補(bǔ)技術(shù)則是理想的一種修復(fù)方法，其特點主要有：

（1）由于本技術(shù)是利用局部放電，熔焊過程中熱輸入量適當(dāng)，熱影響區(qū)極小，工件無變形。

（2）本技術(shù)使用范圍廣：可以對各類結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鑄鐵、鑄鋼、鎳等材質(zhì)的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。

（3）補(bǔ)材與基體金屬間的結(jié)合強(qiáng)度高，屬冶金結(jié)合。

（4）修補(bǔ)工藝簡單而完整，無需特殊技術(shù)。

（5）修補(bǔ)后加工余量小，用磨具、油石、銼刀打磨即可，省時省力。

（6）設(shè)備體積小，重量輕，攜帶方便。

（7）  可對各類滾筒、軸類、平面及特殊零部件進(jìn)行快速修補(bǔ)。

（8）  可對各類大中型機(jī)器設(shè)備及其零部件進(jìn)行現(xiàn)場或野外不解體修理。
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