鑄造缺陷熔融填充修補技術

在機械維修領域，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濟效益和社會效益。以模具維修為例，一般的模具型腔復雜，設計制造周期長，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，這無疑增加了生產成本。

因此，對于金屬設備表面小缺陷的修復再生使用，一直有很高的期望，但由于自身精度要求及惡劣的使用環境使模具修復難度比較大。金屬設備修復后不僅必須保持原有設備的外型特征，而且對基體本身的結構不能影響太大。北京天工宇工貿有限公司研制開發的專利產品—鑄造缺陷熔融填充修補機，可滿足對金屬設備維修的要求，為金屬設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技術是國內首創的一種金屬設備表面缺損修復的新技術，本技術是利用可調的大電流在設定的短時間內將不同規格的金屬球熔化并壓焊填充到缺損處（如圖1所示），使補材與基材達到冶金結合。圖2是修補時的電流與時間關系曲線，電流最小為1900A，最大可達到4200A，時間為0.5~2.5s之間。由Q=0.24I²Rt公式可知，根據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。因此所研制設備給出了6檔規范，適用于不同材質和不同直徑的鋼球用于表面缺損的修補，并實現了補材與基材屬冶金結合、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 本設備的輸出電流特征

二、特點與用途

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

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

（2）本技術使用范圍廣：可以對各類結構鋼、不銹鋼、鑄鐵、鑄鋼、鎳等材質的表面缺陷進行修補。

（3）補材與基體金屬間的結合強度高，屬冶金結合。

（4）修補工藝簡單而完整，無需特殊技術。

（5）修補后加工余量小，用磨具、油石、銼刀打磨即可，省時省力。

（6）設備體積小，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行快速修補。

（8）  可對各類大中型機器設備及其零部件進行現場或野外不解體修理。
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