鑄件缺陷焊補工藝的應用研究

菅慶偉 李樹宏 李峰 陳強 方建林

摘要：隨著經濟的快速發展，對鑄件修補的需求越來迫切。但鑄件沒有完美的，尤其是大型鑄件，在模擬鑄造的幫助下，雖然減少了大部分的缺陷，但是由于實際的操作誤差，高溫鋼水的難以控制都會使鑄件產生各種各樣的缺陷，影響鑄件的性能，一個鑄件出現缺陷后如果報廢，損失很大，而如果補焊后使之變為合格品，其經濟效益就能顯著提高。

關鍵詞：鑄件；缺陷；焊補工藝

前言

目前行業內都是采用傳統的焊絲焊接修補，焊絲焊補工藝由于鑄件材質品種多，焊絲材質相對單一，焊絲與焊件成分不完全匹配，鑄件表面處理后會出現色澤較淺的斑點、硬度不均，從而導致焊補區域強度不足，影響鑄件品質，使鑄件的報廢率提高，致使生產成本大幅增加。并且焊補區與本體強度不同，用戶二次加工生產難度加大，進一步影響用戶生產效率及成本。

1.研究內容

鑄件缺陷焊補工藝采用與鑄件母材同爐的回爐料對鑄件缺陷進行焊補，不僅提高焊補區與本體的融合性，顏色一致、硬度均一，大幅降低報廢率，并且減少焊絲成本投入，降低鑄造生產成本。

2.技術方案

2.1將鑄件缺陷處清理干凈，并去除缺陷表面的氧化層和脫碳層，有利于提高焊補材料與鑄件本體的融合性。

2.2將與鑄件同爐的回爐料切割成長條或加工成鐵屑，長條和鐵屑均可放入缺陷內；將與鑄件同爐的回爐料作為焊補材料，提高了焊補區與鑄件本體的融合性和顏色一致性，將回爐料切割成長條或加工成鐵屑，提高了缺陷的填充率，并且縮短了熔化時間，提高了焊補效率。

2.3將清理干凈的缺陷處預熱到800攝氏度以上，同時將步驟（2）得到的鐵屑或長條回填到缺陷處并對其高溫加熱至2000 ～3000攝氏度，使其與鑄件本體相互熔合。

2.4將鑄件空冷至室溫，然后去除多余焊補材料，使鑄件原始平面平整。

2.5對修補后的缺陷處進行滲透探傷確認，如未發現縫隙，再對鑄件進行拋丸、酸洗或噴砂。

2.6優化

優化1，步驟（3）中采用氬焊機對缺陷處進行預熱。采用氬焊機對缺陷處進行預熱，縮短了預熱時間，提高了預熱的效率。

優化2，步驟（1）中去除的氧化層和脫碳層厚度為2～2.5mm。本優化方案保證了缺陷處被徹底清理干凈，以保證焊補材料與鑄件本體更好地熔合。

優化3，長條的長度不大于3 mm，寬度不大于2mm，厚度不大于1mm。本優化方案的長條尺寸設置，不僅可以滿足多種缺陷的使用，容易被熔化，可在加熱過程中添加，而且方便切割，降低了切割的操縱難度。

優化4，鐵屑的厚度為0.3～0.5mm。本優化方案鐵屑厚度的設置，不僅方便車削獲得，而且熔化需求溫度低，提高了焊補效率。

3、創新點

3.1鑄件缺陷處氧化層和脫碳層清理厚度為2～2.5mm，采用氬焊機對缺陷處進行預熱，提高焊補材料與鑄件本體熔合度及預熱的效率。

3.2采用與鑄件同爐的回爐料代替焊絲對缺陷處進行焊補，減少焊絲成本投入，顏色與本體吻合、硬度均一滿足產品品質要求，降低生產成本。

3.3采用與鑄件同爐的回爐料代替焊絲對缺陷處進行焊補，解決了焊絲與鑄件材質不匹配，焊接處強度下降的問題，增強焊補區與本體的融合性。

3.4回爐料采用鐵屑、長條兩種模式，以滿足多種鑄件缺陷的使用。

4、與國內外同類技術對比分析

5. 結語

綜上所述，鑄件缺陷焊補工藝的應用研究，使產品二次加工成功率達到99%，既有效的降低了生產成本，增加了生產效率，生產經濟效益非常可觀。該工藝是目前鑄造及機械加工企業急需的技術，具有廣泛的市場前景，所帶來的經濟效益非常顯著。

作者簡介：菅慶偉，1971年11月出生，本科學歷，現任新泰市小港煤礦礦長。

（作者單位：山東明興礦業集團有限公司）