范海洸

長春一汽聯(lián)合壓鑄有限公司

鋁合金壓鑄模具的焊接修復

范海洸

長春一汽聯(lián)合壓鑄有限公司

鋁合金壓鑄模具屬于易損耗模具，在經(jīng)過2萬到5萬次時使用后，很容易出現(xiàn)龜裂、磨損等質量問題，這時，就需要對鋁合金模具進行焊接修復。就目前來說，我國的鋁合金焊接修復工藝還不成熟，焊接的成功率不高。本文對我國常用的焊接材料和焊接方式進行了簡單的介紹，并詳細介紹了焊接作業(yè)的步驟，希望能夠給從業(yè)人員提供幫助。

鋁合金模具；模具修復；焊接修復

前言：

鋁合金壓鑄模具的成本較高，且容易出現(xiàn)破損。壓鑄模具比較常見的破損形式有熱失效、開裂、變形。據(jù)統(tǒng)計，破損的鋁合金模具中有80%以上可以通過焊接作業(yè)來進行修復。良好的焊接作業(yè)可以有效的延長模具的使用壽命，減少企業(yè)在模具上的成本投入。鋁合金模具的焊接作業(yè)難度較大，因此，在進行焊接作業(yè)時，務必要選擇受過專業(yè)技能培訓的焊接人員進行作業(yè)，從而提高焊接成功率。

1.我國鋁合金壓鑄模具的焊接工藝現(xiàn)狀

鋁合金模具在使用的過程中很容易會出現(xiàn)龜裂、磨損等情況，這就需要對鋁合金模具進行焊接作業(yè)。然而，我國的鋁合金模具焊接工藝并不發(fā)達，無論是焊接技術還是焊接材料的質量，都與發(fā)達國家有著巨大的差別。就目前來說，我國的鋁合金壓鑄模具的使用壽命在3萬到12萬次之間，而發(fā)達國家的使用次數(shù)在10萬到50萬次之間，由此可見，我國的鋁合金壓鑄模具焊接修復技術比較落后。

2.常用的鋁合金壓鑄模具焊接修復方式

電弧焊作為一種常見的電焊方式適用于各種焊接場合，在鋁合金模具有較大的龜裂、缺損的時候可以采用這種焊接方式。但是，電弧焊的電流頻率很高，產(chǎn)生的溫度也很高，鋁合金壓鑄模具的焊接一般要求焊接溫度較低，溫度過高可能會導致焊接點存在裂縫、出現(xiàn)氣孔等情況。因此，在進行鋁合金壓鑄模具焊接時應盡量避免使用電弧焊。

氬弧焊是一種低溫、低熱的焊接方式，適合于精細的模具焊接。氬弧焊的脈沖頻率較低，使用氬弧焊焊接可以有效的降低焊接時產(chǎn)生的熱量，因此較適合對壓鑄模具的焊補。而且氬弧焊的熱覆蓋面積較好，可以有效的防止出現(xiàn)“咬邊”的情況。但是，氬弧焊的溫度較低，可能無法達到一些焊材的熔點，故在選擇焊接方式時，需要多方面考慮。

3.常用的鋁合金壓鑄模具焊接修復材料

ASTO506焊接材料，該焊接材料價格較低，是一種很常用的鋁合金焊接修復材料。ASTO506屬于熱作模具鋼焊材,能夠在高溫下有較好的抗回火性能，可以有效的防止出現(xiàn)因焊接時電流頻率過高而導致焊接失敗的情況。另外，該焊接材料熔敷后成分與H13焊接材料相近，可以在不改變鋁合金壓鑄模具本身的構造的同時有效的提高模具的耐冷熱疲勞性能,大大延長了鋁合金壓鑄模具的使用壽命。ASTO506的焊后硬度為較大,可作為鋁合金壓鑄模具型腔表面耐熱工作面的焊補材料使用。

CASTO6055是一種特殊的鋁合金模具焊接焊材,該材料本身具有遠高于一般材料的強度，且在焊接后可以將優(yōu)秀的力學性能轉移給鋁合金模具，大大提高模具的性能。另外，該材料具有很高的強度、很好的韌性和優(yōu)異的抗熱冷疲勞性能。在焊接時,不易出現(xiàn)熱裂和冷裂。因此對于焊接電流的要求并不高。CASTO6055材料的缺點也很明顯，其材料成本高昂，且單純使用該材料可能導致模具的壽命受到影響。因此，在使用該焊材時最好與其它焊材組合使用。另外，本材料在高溫下的穩(wěn)定性較差，在焊接時務必要嚴格按照操作規(guī)范進行作業(yè)，防止操作失誤導致焊接失敗。

ASTO2222是一種鎳基高溫合金焊材。該材料本身的彈性系數(shù)較低，在焊接時無需考慮材料本身的殘余力，因此它是一種很適合焊接的材料。另外，該材料在高溫下具有很好的可塑性和抗裂性，延伸性能在35%到45%之間，在使用該材料進行焊接后，焊接口發(fā)生二次開裂的可能性大大下降。ASTO2222具有優(yōu)異的可塑性，因此可以將本材料作為輔助焊材使用，在進行一些硬性鋼材的焊接時，也可以使用本材料來增大焊接點的固性，而在鋁合金壓鑄模具的修復作業(yè)時，經(jīng)常用作模具堆焊的過渡層。

4.鋁合金壓鑄模具焊接修復的步驟

在進行鋁合金壓鑄模具焊接修復之前，焊接人員首先要對焊接模具的裂紋形狀有著初步的認識。在初步了解裂紋走勢之后，就可以進行焊前準備工作了，焊接人員首先要焊接坡口進行處理，處理包括兩個方面，接口清理和接口打磨。接口清理是指對焊接部位以及其周邊部分的氧化物和油漬進行清理。接口打磨是指對焊接部位進行改型，以方便焊接作業(yè)的進行，最理想的打磨效果是將接口打磨的圓潤、光滑。在對模具進行初步處理之后，就可以進行堆焊作業(yè)，焊接人員需要根據(jù)所掌握的的裂紋走勢進行表面堆焊，不同的模具堆焊層的厚度也有不同，對于裂紋較輕且裂紋走勢較為分散的區(qū)域，堆焊的厚度在2-3mm，模具表面龜裂嚴重的部分要采取厚堆焊，一般厚度在4-6mm左右。

經(jīng)過上述的準備工作，焊接工作就可以順利進行了，鋁合金模具本身型腔復雜、損失多種多樣，進行焊接的難度很大。因此，焊接作業(yè)一定要有受到過專業(yè)培訓的焊接人員來進行。在進行焊接時，要嚴格按照低熱輸入原則，焊接的脈沖電流頻率不宜過高，防止焊接母材溫度過高，導致殘余應力過大或者發(fā)生嚴重的熱變形，影響焊接效果。

5.結語：

鋁合金壓鑄模具焊接作業(yè)的難度較大，焊接工人需要嚴格的按照技術規(guī)范來進行焊接作業(yè)。在焊接過程中，務必要控制好焊接的脈沖電流，如果電流的頻率較高，可能造成焊接點出現(xiàn)氣泡，影響焊接的穩(wěn)定性；如果焊接的電流頻率過低，就會導致焊接點不穩(wěn)定，進而可能導致開焊。因此，在進行焊接作業(yè)時，務必要根據(jù)焊接模具的特點和使用材料的特性調整焊接作業(yè)的模式，盡最大可能提高焊接的成功率。

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