本機是一種對被加工件不施加大量熱量的“冷焊”修復工藝設備，可以為成型模具、熱鍍壓模具、壓鑄模具、冷作模具和拉伸模具及其它精密金屬零件提供一種材料和基材之間為冶金結合的修復方法。

本設備采用可控序列微脈沖電能，逐層將被補材料“點焊”在零件的修補部位，以形成修補涂層，可以修復零件的剝落性損傷、棱角崩損、劃溝、冶金缺陷等等。本設備操作方便，可現場修復，修復速度快，無熱變性、無軟化區，修補層與材料的結合強度高，設備體積小、重量輕，便于攜帶。

主要用途

1.    修復大、中、小型機械設備零部件的磨損表面。

2.      恢復大、中、小型機械設備零部件的尺寸精度。

3.      修復零部件及模具的表面劃傷、受沖擊損傷的凹坑、棱角缺損、黑色金屬在冶金鑄造中產生的氣孔和少量缺陷等。

主要技術指標

1．輸入電壓：220V±10%、50Hz

2．輸出峰值電壓：0~20V、連續可調

3．負載持續率：50%

4．工件模式：單點和連續兩種

5．連續模式工作頻率：3~10次/秒，連續可調

6．工作條件：

1)        溫度：－10℃~40℃

2)        相對濕度：≤80%（25℃）

3)        大氣壓力：660~780（mmHg）

7．外形尺寸：

8．重量

使用方法（工藝指導）

1.      加電前準備

（1）    電源開關放于“斷”位（向下扳）。

（2）    電壓調整旋鈕反時針旋到底。

（3）    將手柄引線接到直流輸出的紅色快速接線頭，被修補工件通過紫銅板引線接到直流輸出的黑色快速接線頭上。

（4）    腳踏開關接頭連接腳踏開關插座。

（5）    各處接線需連接牢靠，快速接頭及接線柱需擰緊到位。

（6）    插上航空插頭，接入220V、50Hz交流電。

（7）    設備外殼應可靠接地，以保證操作者安全。

2.      通電

（1）    確認接線正確。

（2）    接通電源開關，電源指示燈（紅）亮。

（3）    調節電壓調整旋鈕到所需電壓，操作時請緩緩升壓。順時針旋轉時電壓升高，逆時針旋轉電壓不會立即下降，這時應先將調整旋鈕逆時針轉到底，踏下腳踏開關作空放電后，再調整電壓。

空放電指輸出不接負載時，修補功能選擇開關置于單點位置，腳踏一次可完成一次空放電。

（4）    關機。關機時需先將電壓調整旋鈕逆時針轉到底，作一次空放電后再關閉電源開關。

3.      母材及修補材料的準備

（1）    補材種類

常用的補材有片材、絲材和金屬粉材。常用片材的牌號、厚度及硬度如下：

1^#厚0.1~0.2mm HRC20~30

2^#厚0.1~0.2mm HRC30~45

3^#厚0.1~0.2mm HRC40~50

4^#厚0.1~0.2mm HRC50~55

5^#厚0.15~0.2mm HRC60

常用絲材的規格及硬度如下：

φ0.1~φ0.5mm HRC20~55

常用粉材的種類及硬度如下：

鐵基粉、鎳基粉、合金粉（粒度在150目左右），HRC20~60。

（2）    補材的準備

補材的選用，是根據被修件的工況、損傷表面的形狀和技術要求確定的，表面磨損或棱角崩損面積比較大的，宜用片材或粉材修補；表面劃傷的溝痕，宜用絲材或粉材修補；棱角損傷或凹坑，宜用片材或粉材修補。補材材料應視被修件的使用要求選擇，盡量使修復后的零部件（特別是工模具）達到被修件所需的各種物理化學性能，并兼顧考慮補材和基材之間的可焊性要求。

補材選定后要進行一定的表面處理。對于片材和絲材，要嚴格除去表面的氧化皮或銹斑，常用的方法是用砂布打磨或進行酸洗。對長時間未用或受潮的粉材，要在90~120℃下烘烤，以除去所含的水分。

（3）    母材的補前處理

被修件在修補前一定要清除油污，對待修部位要認真清洗，對待修部位的毛刺、氧化層和疲勞層要細心清除，切勿傷及周邊的工作面。清洗的方法可先用柴油清洗，再用清洗劑清洗，最后對待修部位要用丙酮細心擦拭，如果待修表面是剝落或劃傷，表面可能有撕裂，遇到此種情況，可先用電極在不使用補片的情況下對待修表面進行加工，通過加工可使待修表面的撕裂合攏，然后再用補材修補。

4.      修補加工工藝選擇

（1）    碳鋼與合金鋼件的修補加工工藝

①          按待修件的技術要求選擇修補材料；

②          按待修件表面的形狀，準備相應尺寸及形狀的補材；

③          清理待修表面的毛刺、凸點；

④          對補材及待修部位用丙酮細心擦拭，徹底清除表面油污；

⑤          待補材干燥后，將補材放置在待修部位；

⑥          電極壓在補材上，工作模式選擇開關放在“單點”位置，按下踏腳開關，將補材固定在待修表面上；

⑦          工作模式選擇開關放在“連續”位置上，即可進行補材加工；

⑧          當第一層補材補好后，用5~10倍放大鏡檢查，確定沒有漏補部位后，然后進行表面修整，將修補表面修整光滑平整，再繼續按上述方法放第二層補材，繼續進行補材加工，直到將缺陷部位補好后，并留有加工余量，補修工作完成；

⑨          進行機械加工，使修補面符合使用要求；

此種工藝不是對所有鋼件都適合，對焊接性差的鋼材需進行試修處理。

（2）    鑄鐵件的修補加工工藝

修補鑄鐵件時特別注意補焊前的預處理。

鑄鐵件的修補，可在清洗后、用電刷鍍技術對待修表面進行電凈及活化處理后進行，在沒有電刷鍍設備的情況下，也可進行火焰烘烤，然后再進行修補加工。電凈、活化或烘烤的目的是為了清除滲入到鑄件內部的油污及表面的碳黑，以提高修補層同基體的結合強度。關于電凈、活化工藝規范及操作，請參考電刷鍍工藝有關書籍及專著。

火焰烘烤工藝如下：

①    用清洗劑除去表面油污；

②    用噴燈、氧-乙炔火焰槍或焊熗烘烤待修表面，使基體溫度達到100~150℃，使基體內部的油污滲出；

③    用砂布打磨，去掉表面的氧化層、疲勞層和油污；

④    用丙酮擦拭，干燥后即可進行補焊。

其補焊工藝同上。

（3）    補材加工中，不同補材規格的電壓設定

電壓提高時，點核直徑增大，但電壓過高，電弧易擊穿片材或絲材。使用φ3mm的電極時，最佳電壓為：

0.10mm厚的補片  電壓10V

0.15mm厚的補片  電壓12V

0.20mm厚的補片  電壓14V

使用絲材補焊時，絲材的直徑在0.1~0.5mm時，電壓值為4-14V。

使用粉材補焊時，電壓百分值為10V左右。

以上參數僅作參考，具體工作時可適當調整。

（4）    修補機電極的使用方法

采用補片修補時，焊點直徑約在 0.60~0.80mm，為了提高修補質量，減少漏補，焊點之間必須搭接，所以控制電極的移動速度非常重要，而電極的移動速度同設備的放電頻率有關，一般電極在連續工作時，放電次數200次/分鐘，電極移動的速度為60mm/分鐘左右，具體操作方法見圖1。

圖1  修補機電極的使用方法示意圖

可以采用單點模式，利用踏板一點一點的修補。這種方法適用于修補面積較小的工件。方法是每踏一次腳踏板放電一次，形成一個點核，然后將電極抬起，放在新的待修點，再踏一次腳踏板，形成第二個點核，如此連續下去，點與點的之間必須搭接好，形成一個修補面。

（5）    棱角的崩損修補加工工藝

對棱角的崩損，首先要按損壞部位的寬度及長度將補片材料剪好，然后按修補加工工藝操作。在修補棱角時一般崩損的面積相對較小，不能用電極的端部，要用電極的圓柱部位，操作方法見圖2所示。

圖2  棱角的崩損修補加工工藝示意圖

每層補片利用電極在滾動時角度的變換，形成一個修補平面，補后的棱角應成弧形，無飛邊，如圖3所示，然后再進行鉗工修復。

圖3修補后的形貌示意圖

對于精度較高的工件，在修復時，為了保證非修復面不被損壞或燒傷，可利用較大的補片修補第一層，利用補片將待修表面周圍的非修理面保護起來，防止電極滑動而燒傷非修理表面。

在修補棱角崩損時，為了防止電極滑動燒傷非修補表面，可將電極加工成矩形，端部加工成弧形，如圖4所示。

圖4  電極形狀示意圖

（6）    凹坑的修補工藝

凹坑的修補可采用粉材和片材。

在修補前，先按凹坑直徑加工好補片材料，或用粉材補焊，補片直徑的大小，對凹坑的修補質量有很大關系。對于較深而直徑又較小的凹坑，補片的直徑不得大于凹坑直徑，每層補片補后，都比較平整，如圖5b所示。如果補片大于凹坑的坑直徑，修補到最后，凹坑的中間易產生間隙，如圖5a所示。在修補凹坑時一般用圓柱形電極，電極的端部是球形，圓柱直徑的大小視凹坑的大小而定。