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模具修復(fù)巨睡報(bào)眉序列脈沖微區(qū)點(diǎn)焊技術(shù)用于棋具修復(fù)在模具使用過程中,模具的棱角或棱邊容易磨損,有時(shí)還會(huì)發(fā)生崩裂,模具型腔工作表面會(huì)產(chǎn)生均勻磨損,使用不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生劃傷。模具的這些損傷,一般都希望采用較方便的方法修復(fù),以降低生產(chǎn)成本。
胡仲翔(教授)楊軍偉王正平裝甲兵工程學(xué)院微區(qū)脈沖點(diǎn)焊設(shè)備又稱GM-3450系列工模具修補(bǔ)機(jī),其兩電極間可輸出單點(diǎn)的或連續(xù)的高能、短時(shí)電脈沖,電氣原理框圖如所示。電源輸入電土10,50Hz.輸出的峰值電壓連續(xù)可調(diào),范圍為~22V,電壓輸出瞬態(tài)值連續(xù)可調(diào),用0~ 100瞬態(tài)指示。連續(xù)工作時(shí)的脈沖放電工作頻率為3.6次/s,―次大儲(chǔ)能(一次脈沖放電大能置)250(B型)。
焊接修補(bǔ)時(shí),將工模修補(bǔ)機(jī)的負(fù)極接工件,在經(jīng)預(yù)處理的待修表面覆以補(bǔ)材(可以是薄片、細(xì)絲、粉末),手撞陽極并施以合適的壓力接觸補(bǔ)材,腳踩腳踏開關(guān),工模修補(bǔ)機(jī)即輸出篼能電脈沖,在陽極壓點(diǎn)這一微區(qū)的補(bǔ)材與工件基體間產(chǎn)生篼溫并使局部金屬熔化,從而實(shí)現(xiàn)微區(qū)焊接。這一過程是在極短時(shí)間(毫秒級)內(nèi)完成的,放電之后的間隙又使微區(qū)的篼溫快速冷卻至室溫。這種微區(qū)的脈沖熱循環(huán)是在工件整體始終處于“冷態(tài)”下進(jìn)行的,微區(qū)補(bǔ)焊處的HAZ很小,避免了工件的變形。
修復(fù)工藝以Crl2、Crl2MoV鋼制作的冷作模具為例,其不同損傷部位的修復(fù)工藝如下:1.棱邊磨損或崩落的補(bǔ)焊先對工件進(jìn)行焊前準(zhǔn)備,可用小型手砂輪去除修復(fù)表面的銹點(diǎn)或損傷層,清理后用丙酮仔細(xì)清洗??蛇x用不同合金粉末。粉末形狀為球形,粒度150~320目。修補(bǔ)的方式如所示。
采用帶磁頭的陽極工具吸滿粉末后壓緊修復(fù)表面,連通腳踏開關(guān),滾動(dòng)陽極工具,沿棱邊方向焊補(bǔ)。采用連續(xù)工作方式,電壓瞬態(tài)值40,移動(dòng)速度約50mm/min.當(dāng)層補(bǔ)焊完成后,用手砂輪修整焊補(bǔ)表面,使其平整光滑,再按上述方法補(bǔ)焊第二層、第三層,直至達(dá)到所需尺寸,并留有加工余量。后用手工修整到所需要的形狀和尺寸。
2.工件表面劃溝的補(bǔ)焊焊絲材料可選用Ni82、HC-4、Ni625、316L等,直徑視劃溝情況選用5~0.8mm,焊前同樣需用砂布去除氧化皮并用丙酮清洗干凈。焊補(bǔ)方式如所示,先用單點(diǎn)工作方式將焊絲固定在待修劃溝內(nèi)的適當(dāng)位置,然后采用連續(xù)工作方式,將陽極工具緊壓焊補(bǔ)部位并沿劃溝滾動(dòng),移動(dòng)速度約為50mm/min,但選用的電壓瞬態(tài)值為70.檢驗(yàn)與分析用Crl8Ni9Ti合金粉末和HC-4修補(bǔ)Crl2MoV冷作模具鋼的金相如所示??梢姡a(bǔ)焊層與基體間結(jié)合良好,基體材料有局部熔化的特征<>
將兩種不同補(bǔ)焊材料的試樣在SEM分析時(shí)進(jìn)行元素線掃描,得到的元素分布如所示??梢姷接忻黠@的元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象,說明了補(bǔ)焊層與基體間確是微區(qū)冶金結(jié)合。擴(kuò)散層為21~46從m,擴(kuò)散層尺寸的波動(dòng)是由于材料疰題相值模具修復(fù)的熔點(diǎn)和焊接規(guī)范不同所造成的。
分布窄小,對基體組織和性能損傷較小,也沒有因循環(huán)而造成變形。雖HAZ區(qū)內(nèi)硬度分布有一定波動(dòng),但仍完全符合微區(qū)脈沖焊接的特點(diǎn)。
應(yīng)用實(shí)例和效果3月在北京某石化公司修復(fù)一套日本三菱公司出品的年產(chǎn)2000t流延膜生產(chǎn)線的膜唇。膜唇是該生產(chǎn)線的關(guān)鍵部件,屬于大型精密薄型部件(2600mmx300mmxl~40mm),實(shí)際上這一部件也是一種薄膜成形用模具。損傷發(fā)生在整機(jī)拆裝運(yùn)輸過程中,出料口有3處損傷,長度分別為15、20、40mm,深度3~5mm,要求修理過程中不發(fā)生熱變形,補(bǔ)材與基體結(jié)合牢固,并能經(jīng)受融溶狀液體塑料的沖刷和熱腐蝕。針對這一損傷情況和工件的技術(shù)性能要求,采用Crl8Ni9Ti補(bǔ)片逐層補(bǔ)焊,每焊一層后用銼刀修整,損傷尺寸得到修復(fù)后打磨拋光到滿足膜唇的使用要求,使用至今已有一年多,未見任何異常,證明對這種大型密部件的修復(fù)是成功的。
1995年某可口可樂瓶廠的可樂瓶注塑膜螺紋口刃部磨損,致使塑料制品分型面產(chǎn)生“飛邊”,采用GM-3450模具修補(bǔ)機(jī)修復(fù),補(bǔ)材選用粉末Crl8Ni9Ti.全套模具共36副,每副修復(fù)時(shí)間約2小時(shí)(含鉗工打磨),修復(fù)后上下模結(jié)合良好,邊角光潤無縫隙,效果很好,如(a)所示用微區(qū)脈沖點(diǎn)焊技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用的工件有:各種模具。其中包括沖壓成形模具,如汽車外殼的沖壓模,注塑模,如汽車儀表盤注塑模、洗衣機(jī)箱體注塑模、計(jì)算機(jī)3in軟盤注塑模等,陶瓷模具,如建筑陶瓷磚沖壓模等。除此之外還有切料模、木材成形模等精密模具。
各種液壓件。包括大型液壓件的修復(fù),如液壓柱塞桿、各類液壓缸體、油泵和各種閥體的修復(fù)(3>各種軸類、輥類零件如(b)所示。其中包括各類壓輥、印花布輥?zhàn)?、無紡布壓輥、鋼機(jī)的軸、車輛的曲軸等的修復(fù)。
鑄件表面缺陷,特是一些鑄件的表面微小缺陷的修補(bǔ)。如機(jī)床床面,水泵泵體等。
微區(qū)脈沖點(diǎn)焊可得到高結(jié)合強(qiáng)度的表面覆層,工藝過程對母材不產(chǎn)生熱變形和軟化,選用補(bǔ)材面寬,對傳統(tǒng)維修手段是一種補(bǔ)充。在這種新技術(shù)出現(xiàn)后,使以往很難修復(fù)的工具得到了很好的修復(fù)。