摘要：本文以普通碳鋼的缺陷處理和合金鋼的缺陷處理作為中心論題，結(jié)合本人多年的工作實踐，從技術(shù)的角度出發(fā)，詳細(xì)地闡述了這兩類金屬構(gòu)件在工藝處理上的一些技術(shù)要點和注意事項，特整理形成本文，以供業(yè)內(nèi)同行共同參考借鑒。

關(guān)鍵詞：金屬構(gòu)件；質(zhì)量缺陷；修補(bǔ)方法；工藝要求

中圖分類號：U291.4+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

凡從事金屬機(jī)械構(gòu)件生產(chǎn)的人員都知道，要從生產(chǎn)車間里生產(chǎn)出一個零配件或一件鋼構(gòu)件，是一件十分不容易的事情，有些性能較為特殊、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的金屬構(gòu)配件，其生產(chǎn)過程和技術(shù)處理更是要經(jīng)過大大小小的十幾道工藝，可謂是來之不易。然而，鑄件上的某些缺陷，如氣孔、夾渣、夾砂、裂紋、冷隔、滲漏等，如果超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、驗收文件或訂貨協(xié)議中所允許的范圍，應(yīng)按其規(guī)定進(jìn)行修復(fù)。凡是經(jīng)過修復(fù)、檢驗，確認(rèn)合格的鑄件，可以不列為廢品，可以繼續(xù)使用。本文在這里所要進(jìn)行探討和交流的，就是當(dāng)這些金屬構(gòu)件出現(xiàn)某些缺陷時，作為車間的技術(shù)管理人員或生產(chǎn)管理人員，應(yīng)如何進(jìn)行處理？應(yīng)采取哪種方式或借助哪些設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，而不至于讓一些原本可以通過修復(fù)技術(shù)來恢復(fù)其性能和質(zhì)量要求的構(gòu)配件輕易地倒進(jìn)廢品堆，成為一堆廢鐵，從而浪費大量的人力物力資源，增加生產(chǎn)成本，降低次品率。下面，本人將結(jié)合自身崗位實踐，從技術(shù)管理的角度出發(fā)，和大家一同來探討一下關(guān)于金屬構(gòu)件缺陷修補(bǔ)的相關(guān)工藝技術(shù)問題。

1 普通碳鋼的缺陷處理普通碳鋼中的碳對鋼的焊接性能影響是：鋼的含碳量越高，焊接性能越差，高碳鋼的焊接性能要比低碳鋼差。例如：搖臂是一種普通鋼鑄件，在它鑄造出現(xiàn)缺陷時，正常表現(xiàn)出的缺陷有：夾渣、裂紋、內(nèi)部疏松等，處理時先用加熱器加熱，溫度控制在300度左右，加熱3個小時后用氣割或碳弧氣刨將缺陷處挖出，等挖干凈后用磨頭機(jī)將其打磨干凈，等探完傷后確定沒有缺陷了就可以準(zhǔn)備焊接了。焊補(bǔ)前用加熱器進(jìn)行5小時的加熱，電熱毯蓋住缺陷處溫度500度，等到500度就可以焊接了。焊機(jī)選用直流弧焊機(jī)，電焊條用506，焊補(bǔ)中不能一次性焊結(jié)束，要注意焊接中產(chǎn)生的藥皮一定要清理干凈，否則會影響修補(bǔ)效果。等焊補(bǔ)完后要對焊補(bǔ)處進(jìn)行500度的加熱，等加熱溫度達(dá)到后用石棉布進(jìn)行保溫12小時后，就可以進(jìn)行打磨探傷，這樣焊補(bǔ)后的鑄件可進(jìn)行磁粉、超聲波探傷，成功率很高。補(bǔ)焊：為修補(bǔ)工件(鑄件、鍛件、機(jī)械加工件或焊接結(jié)構(gòu)件)的缺陷而進(jìn)行的焊接。為保證低中高碳鋼鋼制零件的補(bǔ)焊焊修質(zhì)量，必須合理制定焊接工藝:焊補(bǔ)中應(yīng)用的最廣泛的是電弧焊。針對不同的類型構(gòu)件，可參考以下處理方式：

(1)低碳鋼零件低碳鋼含碳量不大于0.25%，塑性好，一般沒有淬硬傾向，對焊接熱過程不敏感，可焊性良好.焊這類鋼時，不需要采取特殊的工藝措施，通常在焊后也不需要進(jìn)行熱處理(電渣焊除外)。

(2)中，高碳鋼零件

中碳鋼含碳量在0.25%～0.6%之間，而高碳鋼含碳量在0.6%～2.11%之間.隨含碳量的增加，淬硬傾向愈發(fā)明顯，可焊性逐漸變差，焊縫金屬熱裂縫傾向較大，熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂縫，焊縫根部也易產(chǎn)生氫致裂紋。

為了提高中，高碳鋼零件的焊修質(zhì)量，可采取以下措施：

焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，中碳鋼預(yù)熱溫度一般為150℃～250℃，高碳鋼為250℃～350℃，焊接過程中必需保持層間溫度不低于預(yù)熱溫度，使焊接時工件各部分的溫差減小，以減小焊接應(yīng)力，選用多層，以使前面一層焊縫受后一層熱循環(huán)作用，從而使晶粒細(xì)化而改善性能。焊后及時熱處理，以減少或消除焊接殘余內(nèi)應(yīng)力，改善街頭的顯微組織，同時加速焊縫中氫向外擴(kuò)散，減少裂紋產(chǎn)生。盡量選用低氫焊條，增強(qiáng)焊縫抗裂性能；加強(qiáng)焊接區(qū)的清理工作，以清除油，水，銹及可能進(jìn)入焊縫的氫的來源；設(shè)法減少母材熔入焊縫的比例，例如結(jié)構(gòu)件，管道等焊接前均需制備坡口。

2合金鋼的缺陷處理

所謂合金鋼，就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，為了改善某些性能有意加入一些元素的鋼。所加入的元素稱為合金元素，常用的合金元素有：硅、錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩、鈦、鋁及稀土元素等等合金鋼，通常分為：低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼，它們的處理方法與修補(bǔ)工藝是不一樣的。例如：建材機(jī)械中常用的托輪正常的材質(zhì)：42CrMo正常表現(xiàn)的缺陷有表面氣孔密集、表面夾渣、裂紋等，在處理過程中一定要按照修補(bǔ)工藝進(jìn)行處理，才能確保成品的成活率。開始處理托輪時要先觀察托輪的缺陷大小進(jìn)行加熱，缺陷大的要進(jìn)行整體加熱，缺陷小的要電加熱器加熱。在加熱過程中要連續(xù)加熱溫度500度4小時等加熱溫度達(dá)到后就可以進(jìn)行挖缺陷了，挖干凈缺陷后用磨頭機(jī)進(jìn)行打磨清除缺陷處的氧化皮等雜物，注意的是一定要清理干凈否則會影響焊接質(zhì)量。在正式焊接前用加熱器進(jìn)行加熱，電熱毯覆蓋缺陷處溫度550度加熱5小時，焊機(jī)選用直流焊機(jī)型號600焊條選用THJ507，直徑4的焊條，焊補(bǔ)前焊條須進(jìn)行200度3小時的烘干，開始焊補(bǔ)時先進(jìn)行打底。打底時電流不能太大，用氣鏟或手錘進(jìn)行反覆敲打再進(jìn)行焊接，等底部焊完后再觀察是否出現(xiàn)裂紋氣孔，如果沒有就可以進(jìn)行正式焊補(bǔ)了，在焊補(bǔ)的過程中一定要清理藥皮，對焊補(bǔ)處用手錘進(jìn)行反復(fù)的敲打以消除應(yīng)力防止產(chǎn)生裂紋，等修補(bǔ)完后要立即對修補(bǔ)處進(jìn)行加熱保溫，500度4小時后可以進(jìn)行打磨探傷了，以這種處理工藝進(jìn)行修補(bǔ)過的合金42CrMo的成活率相當(dāng)高。

例如：建材機(jī)械中常見的大齒輪，它的材質(zhì)也是合金材質(zhì)，通常有：42CrMo，35CrMo，35SiMn.正常35SiMn這種材質(zhì)比較多，正常出現(xiàn)的缺陷有：表面夾渣、氣孔密集、表面裂紋等等。在修補(bǔ)前先進(jìn)行缺陷處的探傷，等缺陷處的面積大小以及深度確定后，可進(jìn)行修補(bǔ)處理了，這種材質(zhì)相對42CrMo的材質(zhì)在處理難度上要大一些，所以在處理過程中要特別注意：溫度的高低焊接電流的大小，以及加熱保溫的時間長短等等。

在處理大齒圈前先進(jìn)行預(yù)熱溫度控制在300度左右，然后對缺陷處進(jìn)行氣割或氣刨將缺陷物清理出來，一定要全部清理出來，包括很細(xì)針眼大小的氣孔，往往焊接過程中出現(xiàn)的小裂紋就與針眼大小的氣孔有著密切的關(guān)系，等清理完畢后，進(jìn)行著色探傷，確定沒有缺陷了，就可以進(jìn)行焊補(bǔ)前的準(zhǔn)備工作了，首先將焊補(bǔ)的缺陷進(jìn)行600度的2.5小時的電加熱，等加熱后可進(jìn)行焊前打底了，打底時要用氣鏟進(jìn)行反覆的敲打以達(dá)到失放應(yīng)力的效果，在焊補(bǔ)過程中盡量一次性焊好，不能斷熱否則會影響修補(bǔ)效果，在焊補(bǔ)過程中每焊一點都要進(jìn)行氣鏟敲打以釋放焊接時產(chǎn)生的應(yīng)力，焊機(jī)選用直流500焊機(jī)，焊條選用E307的焊條，焊補(bǔ)前對焊條進(jìn)行300度2小時的加熱后用保溫桶存放。焊補(bǔ)完后對修補(bǔ)處進(jìn)行熱處理以達(dá)到保溫5小時，硬度達(dá)標(biāo)的效果，以這種修補(bǔ)工藝進(jìn)行修補(bǔ)后的齒輪成品率可達(dá)100%。例如：建材機(jī)械中常見的擋輪它也是一種合金鋼，它正常所用的材質(zhì)為42CrMo，在它出現(xiàn)缺陷時通常兩種：一種是夾渣，還有一種就是裂紋，因為鑄件不大，所以大的缺陷一般不可能出現(xiàn)，處理起來也要相當(dāng)仔細(xì)，它的處理工藝與大齒圈的處理工藝基本上差不多，先將缺陷處進(jìn)行加熱等溫度達(dá)到350度將缺陷挖出，清理干凈后，加熱500度進(jìn)行焊補(bǔ)，氣鏟對焊補(bǔ)處進(jìn)行反復(fù)敲擊以達(dá)到釋放應(yīng)力。焊補(bǔ)完后需進(jìn)行整體回火，以達(dá)到焊補(bǔ)硬度的雙重效果，等保溫12小時后可進(jìn)行磁粉、超聲波的探傷。

結(jié)束語

總之，對于不能滿足質(zhì)量要求、表觀要求的金屬構(gòu)件，及在正常使用過程中出現(xiàn)的磨損、腐蝕和意外情況造成的硌傷、拉傷等問題，我們，應(yīng)根據(jù)不同的構(gòu)件材質(zhì)及金屬特性來選擇不同的修復(fù)技術(shù)。這樣，不僅可以延長機(jī)械構(gòu)件的使用壽命，節(jié)約生產(chǎn)成本，而且又能促進(jìn)修補(bǔ)技術(shù)及修復(fù)設(shè)備的不斷提高和進(jìn)化，培養(yǎng)一大批能擁有修復(fù)、修補(bǔ)技術(shù)本領(lǐng)的技術(shù)工人，一舉多得，不失為一個絕佳的選擇。

參考文獻(xiàn)

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