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机床调整垫铁铸件修复结果不佳的原因

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通过对几种传统焊补工艺在机床铸件缺陷处的修补结果,分析机床调整垫铁铸件修复结果不佳的原因。通过对铸造缺陷修补机在机床铸件的修复结果的研究,确定一种确实可行的在机床铸件上修复的新技术及其工艺。 
  1、 传统焊补工艺的焊补结果及分析 
  材质HT200,导轨缺陷处面积S<1000mm2,深度h<8mm。热处理状态: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≤0.15 8.0<Cr<12 2.5<Si<4.5 1.0<B<1.7 Fe≤8其余Ni),铸铁焊条:Z308,Z248。 
  1.1 喷焊 按喷焊工艺执行,将导轨面预热至150℃以上,完成初步焊粉的喷涂后,将喷涂面加热至900℃-1200℃以上,使焊粉熔化后形成平整面。由于预热及加热时间长,工件受热面积较大,热应力较大,比电弧焊更容易产生裂纹,同时线收缩产生裂纹倾向更大。由于裂纹倾向受喷焊时间、喷层厚度等因素影响,缺陷大小受到一定限制,而且焊补的缺陷需清理干净,由于喷粉中含Fe量比例较高,形成的喷层较电弧焊与母材的颜色更相近。但因具有一定量的Ni,所以无法与母材颜色更接近,焊补后可以进行机械加工。 
  1.2 电弧焊 用铸铁焊条Z248进行焊补,焊补工艺分两种,第一种:焊前预热至550℃-650℃,焊补后保温5-8小时;第二种:工件焊前不预热,焊后保温3-4小时。两种方法均易出现裂纹、硬点,焊补后不容易进行机械加工。焊条价格便宜。 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,焊补区少气孔、裂纹产生,机械加工性良好,结合强度高、无脱落现象,由于调整垫铁加工后吸油及焊条吹力的影响,易产生咬边、形成“焊补痕迹”,焊补区颜色与母材有很大区别,而且焊条价格昂贵。 
  1.3 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,容易出现二次气孔,焊补处金属颜色与母材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导轨缺陷修复的根本原因。 
  2、 铸造缺陷修补胶的修补效果及分析: 
  现在企业中使用的填补剂种类繁多,质量也相差甚远,本文仅以能满足铸造质量标准要求的填补剂的实验结果为依据(选用奥可牌铸造缺陷修补胶中的AK01-2及AK01-2B两种型号)。 
  2.1、 施胶前的表面处理: 
  未经过加工的HT250试块两个(100X100 X50)表面有¢2-¢10mm的气孔、砂眼若干;经过加工的HT250试块两个(100X100X50),表面粗糙度为3.2 ,有¢2-¢10mm的气孔砂眼若干。首先用电动工具或铲削工具去除砂子及氧化皮,再用丙酮清洁表面。 
  2.2、 调胶及涂胶: 
  未加工表面的缺陷填补,应选用非加工表面缺陷修补胶(AK01-2),按2:1的重量或体积比例分别取A胶2份,B胶1份,充分混合均匀(按一个方向搅拌)用专用调胶刀或硬橡胶将胶用力刮平,注意孔洞内空气的排除,所调胶体应在30-40分钟内用完;加工面的缺陷填补,应选择加工面缺陷修补胶(AK01-2B)按说明书上的规定比例,将A、B胶体调均,在涂胶过程中,应注意与表面平整及基准面的保护。 
  2.3、 效果检测与分析: 
  12小时后,将未加工的试块进行抛丸处理,未见脱落、表面状态及颜色与基准面接近;12小时后将加工过的机床垫铁重新进行车削及铣削,未见脱落、颜色与加工表面接近。 
  2.4、 结论: 
  所试验胶种可以满足喷丸、喷砂、车、铣、铇、磨不脱落的要求,既可以满足性能方面的修补要求;颜色与基体面接近,不能满足严格的色差要求,胶体属非金属,需得到客户的认可,但修补成本低,使用方便,效率高,也已逐步成为一种广泛的修补方法。 
  3、 铸造缺陷修补机的焊补效果及分析: 
  3.1 试棒的制作与分析 准备一根Φ30mm×200mm的试棒,材质为HT250,表面粗糙度为Ra0.8,在表面钻4-5个Φ5mm深3-4mm的孔,用AKZQB-2000C型铸造缺陷修补机进行焊补,补材选用0.8#、厚度为0.25mm的金属片及厚度为0.4mm的HT250铁屑。焊补处未见明显分界线、过渡区域微小、焊补点附近未见碳化物析出、焊补处金属组织致密,未见裂纹的产生。焊补点附近及整个试棒常温,焊补点金属颜色与母材相同,补材为0.8#的焊补点比母材更致密,补材为同材质的焊补点与母材致密度相同,金相组织分析:无裂纹、周边金相组织未改变、无内应力,未出现硬化、软化现象。 
  3.2导轨缺陷的焊补效果及分析 
  材质:HT200;热处理状态:表面淬火2件,硬度50—56HRC;未进行表面淬火2件,硬度170-230HB,缺陷Φ1-Φ6mm;深3-4mm缺陷数个。AKZQB-2000C型铸造缺陷修补机,补材为0.8#、Φ0.8mm的金属丝及HT200材质的铁屑。泊头宇鑫量具生产各种优质的机床垫铁,产品质量可靠、使用寿命长。 
  焊补效果及分析:宏观检测,焊补点金属颜色与母材相同,无咬边、无烧痕,焊补点附近及整个制件常温。用30倍放大镜及硬度计现场检测焊补情况,结果显示:无明显分界线,焊补点金属致密、无裂纹、无砂眼,0.8#补材焊补点硬度180-220HB,HT200补材焊补点硬度210-240HB,未淬火导轨面焊补点附近,硬度HB160-210。淬火导轨焊补点附近硬度51-56HRC,未见退火、软化现象,经探伤剂检测合格。可以进行机械加工,焊补处金属颜色与母材相同,满足加工面缺陷修复的品质检测要求。

 

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