机床铸件产生缺陷,可以通过几种焊补工艺来修复,但是修复之后有是效果不佳的原因为何?对于几项焊补方式对机床铸件的修复结果显示,确定一种确实可行的修复新技术及其工艺.
试验条件及方法
(1)机床铸件 的 熔炼与浇注 铸铁在中频感应电炉中熔炼,铝元素采用炉内加入法,出炉温度1400～1500℃,孕育剂采用包底冲入法加入,待搅拌扒渣后浇注,浇注温度 1350～1400℃,控制铝元素的加入量,得到四种不同铝含量的灰铸铁,编号为1#,2#,3#,4#,其化学成分见表1.用煤粉湿型砂造型,圆棒试件 尺寸为φ 30mm×300mm.
(2)机床铸件 的力学性能与金相检验 将圆棒加工成铸铁标准拉伸试样与冲击试样,在100kN万能试验机上完成抗拉试验,冲击性能在冲击试验机上试验,之后在拉断的试样上取样,在HB—3000型布氏硬度计上进行硬度试验,用OLYMPUS GX51F金相显微镜进行金相检验
以下是传统焊补工艺的焊补结果分析:材质HT250,机床导轨缺陷处面积S《1000MM2,深度H《8MM.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≤0.158.0《CR《122.5《SI《4.51.0《B《1.7FE≤8其余NI),铸铁焊条:Z308,Z248.
另一项则是按喷焊工艺执行试验,首先把导轨面预热到150℃左右,进行初步焊粉的喷涂后,将喷涂面加热至1000度左右,使之熔化后形成平整面.由于加热时间长,机床铸件受热面积较大,产生的热应力大,更容易产生裂纹,同时收缩所产生的裂纹更大.由于裂纹倾向受喷焊时间,喷层厚度等因素影响,铸铁件缺陷的面积也受到限制,由于喷粉中含FE量比例较高,修复之后较电弧焊与原铸铁件的颜色更相近.焊补后还可以进行机加工.
第三是用铸铁焊条焊补,有两种焊补方法,*种:焊前预热至600度左右,焊补后保温5－8小时;第二种:机床床身焊前不预热,焊后进行3个小时左右的保温.两种方法均易出现裂纹,硬点,焊补后很难再进行机加工.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,由于机床导轨加工后所受的影响,易产生咬边,形成"焊补痕迹",焊补区颜色与原铸件有很大区别,而且焊条价格昂贵.
根据以上三种方式的修复结果分析: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,出现气孔,焊后表面颜色与原铸件差异大是其共同的特点,这也是传统焊补工艺不能彻底解决机床铸件缺陷的根本原因.