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铸造缺陷修复技巧探析

【摘要】:对于大型复杂的气缸体等铸件,目前尚不能完全避免铸造缺陷的产生。要根据铸件结构及铸造缺陷的特征,在不影响铸件结构强度、使用性能及确保安全运行等的前提下,选择较合适的修复方案,尽量减少损失。工业修补剂可用于铸件非加工表面的铸造缺陷的修复,如气孔、砂孔和渣孔等。4)配备技术熟练的气焊工人,防止焊接区域内部再产生气孔、夹杂和微裂纹等缺陷。

对于大型复杂的气缸体等铸件,目前尚不能完全避免铸造缺陷的产生。要根据铸件结构及铸造缺陷的特征(产生缺陷的部位、缺陷种类、大小、分布情况等),在不影响铸件结构强度、使用性能及确保安全运行等的前提下,选择较合适的修复方案,尽量减少损失。

一、打磨法

当缺陷较轻微时,可采用打磨法去除缺陷。打磨处必须光滑,与其周围母材必须圆滑过渡,不能有锐角。在决定打磨范围时,应考虑整个零件的表面状态。

二、钻孔法或钻孔堵塞法

根据缺陷所在部位的具体情况,用钻孔法将缺陷去除,钻孔直径应大到足以将缺陷全部去除,然后用同种铸铁材质进行堵塞。对于发生在较大筋板上的小型钻通孔,也可考虑不进行堵塞,但须将钻通孔的边缘打磨圆滑。

三、镶嵌板法

当缺陷产生在铸件平面(如气缸底部等)或凸台等部位时,可用机械加工法将缺陷去除,铣成圆形或方形,然后用同种铸铁材料板进行镶嵌。为了确保镶嵌质量,达到强度高、结合牢固和颜色一致的效果,机械加工时的尺寸精度为过盈配合。镶嵌前,将已经过机械加工的嵌板放入液态氮中进行低温处理,使其尺寸缩小,然后立即进行镶嵌,这样在达到常温时,配合将非常牢固。

四、镶套法

当没有往复相对滑动配件的圆孔内表面上产生较轻微的铸造缺陷时,可采用机械加工方法扩大内径,将缺陷车除掉。然后镶嵌同种材料和规格的铸铁套,采用紧配合,并在嵌入端用埋头螺钉进行紧固,以防松动。

五、工业修补剂

金属填补系列修补剂是一类由不同金属、陶瓷粉末、纤维、高韧性耐热树脂及固化剂组成的胶泥状双组分复合修补剂,具有修补后颜色可保持与被修基体基本一致和与被修金属结合强度较高等特点。工业修补剂可用于铸件非加工表面的铸造缺陷的修复,如气孔、砂孔和渣孔等。

工业修补剂的使用方法为:先将缺陷表面打磨干净,并用清洗剂(如丙胴等)进行清洗,防止有油;然后用修补剂填塞满,待固化完毕后,对填塞表面进行加工或打磨。

另有一种单组分低粘度渗透剂,其对微孔缩松有很强的渗透力,无需加温、加压即可渗入孔内,密封性很强,可用于对微孔、缩松及渗漏的修补。

六、焊接法

由于铸铁的焊接性能较差,焊补质量较难控制,尤其是焊后可能产生的微裂纹及使用中可能出现的微裂纹的延伸扩展较难避免,故船用柴油机气缸体一般不允许采用焊补法。但随着现代焊接技术的提高、新型焊接材料的出现,焊接质量不断提高,如果严格按焊接工艺施工,焊完后用磁粉、着色探伤等方法对微裂纹等缺陷进行严格检查和控制,则完全可以确保焊补质量。

1.用被焊补铸件的铁屑进行焊补

对于加工面上出现的轻微缺陷,可用被焊补铸件的铁屑,使用铸件焊补机等设备进行焊补。焊补后的颜色可保持与被焊基体一致。

2.电焊法

对于非加工表面的较小缺陷,应先将铸件充分预热,然后使用铸铁焊条进行焊补。焊完后进行覆盖保温,使其缓慢冷却。焊完后的颜色可与基体基本相同,硬度也比较接近。

3.气焊法

对于较大的缺陷,必须采用气焊法进行焊补,制订完整的焊补工艺规程并周密地组织施焊。先将铸件进炉,缓慢升温到550~600℃,适当保温一段时间,使温度均匀化,然后将铸件出炉用铸铁气焊条进行施焊。尽量缩短焊补时间,并做好焊补时的保温工作,防止铸件过度降温而产生裂纹。焊完后再次进炉,进行升温、保温和缓慢冷却。

气焊法焊补的铸件质量最好,能达到所需的焊接强度、硬度和颜色一致的要求。为获得预期的焊补效果,应注意以下几点:

1)应首先将铸造缺陷表面清除干净。

2)选用优质铸铁气焊条。

3)将铸件局部或整体进行充分预热(根据铸件及缺陷特征来定),严防在铸件加热、施焊过程中及焊后产生裂纹。

4)配备技术熟练的气焊工人,防止焊接区域内部再产生气孔、夹杂和微裂纹等缺陷。

5)焊补后严格进行质量检验等。