在機械維修領(lǐng)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(jīng)濟效益和社會效益。以模具維修為例,一般的模具型腔復(fù)雜,設(shè)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(chǎn)成本。
因此,對于金屬設(shè)備表面小缺陷的修復(fù)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(huán)境使模具修復(fù)難度比較大。金屬設(shè)備修復(fù)后不僅必須保持原有設(shè)備的外型特征,而且對基體本身的結(jié)構(gòu)不能影響太大。北京天工宇工貿(mào)有限公司研制開發(fā)的專利產(chǎn)品—鑄造缺陷熔融填充修補機,可滿足對金屬設(shè)備維修的要求,為金屬設(shè)備表面缺陷的維修提供了一種實用的新方法和新工藝。
鑄造缺陷熔融填充修補技術(shù)是國內(nèi)首創(chuàng)的一種金屬設(shè)備表面缺損修復(fù)的新技術(shù),本技術(shù)是利用可調(diào)的大電流在設(shè)定的短時間內(nèi)將不同規(guī)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(dá)到冶金結(jié)合。圖2是修補時的電流與時間關(guān)系曲線,電流最小為1900A,最大可達(dá)到4200A,時間為0.5~2.5s之間。由Q=0.24I2Rt公式可知,根據(jù)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(shè)備給出了6檔規(guī)范,適用于不同材質(zhì)和不同直徑的鋼球用于表面缺損的修補,并實現(xiàn)了補材與基材屬冶金結(jié)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(shè)備的輸出電流特征
對金屬設(shè)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(shù)。其中氬弧焊的優(yōu)點是補材的可選面寬,補材與母材結(jié)合為冶金結(jié)合,結(jié)合強度高,但熱影響區(qū)大,易損傷基體性能,且變形大。而電刷鍍技術(shù)的熱輸量很小,但缺點是結(jié)合強度不高,而且對尖角損傷的修復(fù)性比較差。與以上方法相比較,對于金屬設(shè)備表面的少量缺陷,鑄造缺陷熔融填充修補填充修補技術(shù)則是理想的一種修復(fù)方法,其特點主要有:
(1)由于本技術(shù)是利用局部放電,熔焊過程中熱輸入量適當(dāng),熱影響區(qū)極小,工件無變形。
(2)本技術(shù)使用范圍廣:可以對各類結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鑄鐵、鑄鋼、鎳等材質(zhì)的表面缺陷進(jìn)行修補。
(3)補材與基體金屬間的結(jié)合強度高,屬冶金結(jié)合。
(4)修補工藝簡單而完整,無需特殊技術(shù)。
(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(shè)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(jìn)行快速修補。
(8) 可對各類大中型機器設(shè)備及其零部件進(jìn)行現(xiàn)場或野外不解體修理。