压铸模具的焊接修复

sunwang001 · 发表于 2005-7-1 20:30:00

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压铸模具的焊接修复 




方建儒，张瑞卿 








1 前言 


压铸模具在制造和使用过程中，常会有更改设计、加工错误以及严重破裂、龟裂、磨损等问题，这往往需要采用焊接方法修补。目前80％以上铝合金压铸模具都采用用H13来制作，也采用进口的DIEVAR和GS344M来制作压铸模具。损坏或磨损的压铸模具，经焊接修复后，焊接部位也必须具有热作模具钢应有的性能，并能有针对性地改善这些性能，才能体现修复的良好效果。 


2 焊接方法的选择 


压铸模具焊接方法的选择常有手工电弧焊、氩弧焊(TIG)，也采用卡斯特林专用焊机进行焊接。图1(a)是压铸模具采用手工电弧焊后的热影响区图，由图可见电弧焊热影响区达到3mm以上，焊接层与母材的接合部位不好，甚至出现了裂纹，在焊接部位还出现了大量的气孔和夹杂物，而且还发生了咬边、裂纹等缺陷。由于工电弧焊使用电流大，对母材产生较大的热影响，易造成焊接部位的高硬度和高残余应力，因此只有在模具破坏严重，需要大量焊补时才可采用手工电弧焊。 


图1(b)是压铸模具采用氩弧焊(TIG)后的热影响区图，氩弧焊的热影响区小，只有1.7mm左右，焊接部位未发现有夹杂和气孔等缺陷，焊接部位结合己谩Ｒ虼耍?不『?TIG)比较适合对压铸模具的焊补，其热输入较小，对母材的热影响也小，不易出现气孔、咬边、裂纹等缺陷，且焊接后的表面状况良好。 


图1(c)和图1(d)是压铸模具采用斯特林焊机焊丝分别采用casto506和casto6055焊接后的热影响区图，卡斯特林焊机是压铸模具专用焊机，其热输入最小，对母材的热影响也最小，其焊接热影响区低于1mm，不易出现气孔、咬边、裂纹等缺陷，特别适合小面积的压铸模具焊补和修复。 


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(a) 手工电弧焊 (b) 氩弧焊(TIG) 


 


(c )卡斯特林506 (d) 卡斯特林6055 


图1 不同的焊接方法对焊接热影响区的影响 





3 焊接材料的选择 


焊接材料的选择对于压铸模具的焊补是至关重要的。不同的压铸模具材料、不同的热处理状态的模具焊补应该采用不同的焊接材料。 


对于未热处理模具的焊接（退火状态），焊接材料和母材成分相同或相近是很重要的。否则在热处理的时候会有开裂的危险或造成性能不佳。许多模具钢供应厂家都提供有与模具材料相同或者相似的焊接材料。常用的H13模具都相通的H13专用焊丝；Casto506焊接材料，其熔敷后成分与H13相近。它具有很好的抗回火特性和耐热疲劳性能，焊接后硬度在HRC45~50。 


对于已经热处理模具，在补焊时，主要应该考虑焊接组织能否满足模具的使用性能。比如在焊接H13类模具时，往往采用高温性能更优越的QRO90焊材。如焊补casto6055与母材成分就完全不同，但是焊补后的性能超过母材性能。对于模具的特殊部位或者部件（如模具高温区、分流锥等），往往采用高合金高硬度焊材，焊后硬度可以达到HRC58～62，具有非常好的抗铝合金冲刷性能。 


4 焊接过程中的注意事项 


4.1 模具的预热 


 目前常用的压铸模具钢（如H13、H21、DIEVAR、GS344M）都属于可焊性较差的材料。焊接预热的目的时在于减少因焊接高温产生开裂的倾向。预热温度一般在该钢的马氏体转变温度（MS点）以上，以避免在焊接部位形成硬而脆的未回火马氏体。压铸模具的焊接温度至少要在300℃以上，对于已经热处理模具，其预热温度不能超过原回火温度，否则将会降低模具的硬度，造成模具的早期时效。 


4.2 焊前的准备 


焊接部位的焊前处理时影响旱救质量的重要因素。模具表面的裂纹必须完全清除，尤其在表面严重龟裂的情况下，不仅要应全部去除表面裂纹，为了保证堆焊质量，堆焊层厚度应在4～5mm以上。表面裂纹的检查除了采用肉眼观察外，还可以采用着色探伤或者磁粉探伤。焊接坡口应处理成圆弧形，V形坡口和窄坡口对焊接质量时不利的。焊接部位及周围的氧化物和油污必须完全清除干净，以避免在焊缝出现气孔。 


4.3 焊接 


 压铸模型形腔复杂，损伤形式也是多种多样的，焊接操作是比较困难的，因此对操作者技术要求水平较高。操作者水平的高低经验对焊接质量有着直接的影响。 


 焊接应采用低热输入原则，采用低频或者高频脉冲电流，这对减少热输入，减少残余应力和变形是热有利的。应使用多次少量的熔滴。多次焊接时，后续电流不要大于第一层电流，以免影响母材，在母材与焊缝交界处，应使用更小电流，以避免在交界处产生收缩凹陷。在多层焊接时，每层对先焊组织及热影响区具有回火效应，每次收弧时，可采用电流衰减收弧，以避免收弧裂纹。 


4.4 焊后热处理 


 已热处理模具，焊接后需经回火到所需硬度，回火温度比原回火温度低5～10℃，以期达到适当的韧性和避免降低母材的硬度。未热处理模具，焊接后需先退火，然后再按照正常热处理条件热处理。 


5 结论 


1) 手工电弧焊热影响区达到3mm以上，在焊接部位还出现了大量的气孔和夹杂，建议只有在模具破坏严重，需要大量焊补时才可采用手工电弧焊。氩弧焊的热影响区小，只有1.7mm左右，焊接部位未发现有夹杂和气孔等缺陷，且焊接后的表面状况良好，是常用的压铸模具焊接方法。卡斯特林焊机是压铸模具专用焊机，其焊接热影响区低于1mm，不易出现气孔、咬边、裂纹等缺陷，特别适合小面积的压铸模具焊补和修复。 


2) 对于未热处理模具的焊接（退火状态），焊接材料应和母材成分相同或相近，对于已经热处理模具，在补焊时，主要应该考虑焊接组织能否满足模具的使用性能，在不同的情况下根据需要选择不同的焊接材料。 


3) 在焊接工艺上要注意焊前预热，采用正确的焊接方法，焊接后的模具要采用相应的热处理。 

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yaoke_fu · 发表于 2005-7-1 20:37:00

不错的东东

sunwang002 · 发表于 2005-7-1 21:28:00

zsjiao1023 · 发表于 2005-7-1 22:33:00

什么咚咚

CXZCXZ · 发表于 2005-7-2 09:17:00

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

lpm · 发表于 2005-7-2 10:11:00

看看是什么東東

0QINCYH · 发表于 2005-7-2 12:45:00

kkkk

LaiBi · 发表于 2005-7-2 19:36:00

又要回复

cdp1688 · 发表于 2005-7-3 10:05:00

ding

rxq · 发表于 2005-7-3 15:59:00

zitong · 发表于 2005-7-3 16:28:00

直接点好不好?

yg2000000 · 发表于 2005-7-4 08:30:00

这个是什么东西，下来看看

xudayong · 发表于 2005-7-4 14:26:00

yjnvc · 发表于 2005-7-4 16:42:00

kankan

tchzh · 发表于 2005-7-4 18:30:00

liang039 · 发表于 2005-7-5 09:08:00

LET ME SEE！

renmingwan · 发表于 2005-7-5 15:06:00

HAVE A LOOK

gaowh · 发表于 2005-7-5 20:45:00

直接点吧，浪费

mu5de2 · 发表于 2005-7-5 23:45:00

[em01]

zhbjun · 发表于 2005-7-6 08:07:00

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CXZCXZ CXZCXZ 当前离线积分 1744	发表于 2005-7-2 09:17:00 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
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