深圳市科翔模具有限公司
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采用堆焊工藝制作、修復(fù)冷壓沖模,不僅可以節(jié)省大量的優(yōu)質(zhì)合金工具鋼,而且工藝簡(jiǎn)單、成本低、制造周期短,尤其用于修復(fù)因磨損、崩刃造成報(bào)廢的沖模時(shí),經(jīng)濟(jì)效果更為顯著,實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用證明,用堆焊工藝制作、修復(fù)模具與用整體合金工具鋼制作的模具具有同樣的使用效果。1 焊條及沖?;牡倪x擇冷沖模工作時(shí),刃口要承受較大的剪切力、沖擊力和壓應(yīng)力,因此要求刃口具有高的硬度、強(qiáng)度、抗沖擊力,其它部分應(yīng)具有較高的塑性。為此選擇了D322焊條,焊芯成分為5Cr5W9No2V?;牡倪x擇應(yīng)考慮模具的工作形式。彎曲模具多用A3或20鋼;沖載3㎜以下板用20鋼,沖裁3㎜以上板用45鋼,沖裁厚板用45調(diào)質(zhì)鋼。2坡口形式及尺寸刃口件堆焊坡口形式關(guān)系到堆焊層的結(jié)合強(qiáng)度和使用壽命。試驗(yàn)了45°坡口和R形坡口,認(rèn)為R形坡口(圖1a)承受的沖裁力約為45°坡口(圖1b)1.3-1.5倍,由表1可知,H與R的選擇一般與被沖件板厚有關(guān)。彎曲模的坡口形式也可參考此表進(jìn)行加工。廢舊模具按此表數(shù)值的0.7-0.8選擇,并磨去1㎜左右的疲勞層。
3焊前準(zhǔn)備焊條在100-500℃下烘焙1h左右,亦可放入保溫筒內(nèi)存貯?;纳系钠驴陂_(kāi)好后,去除表面銹蝕、油等。用氣焊火焰烘烤坡口處,并來(lái)回?cái)[動(dòng)以擴(kuò)大受熱面積,烘烤溫度控制在300℃左右,A3、20鋼為250℃左右,合金工具鋼模具為350-400℃,大型模具按上述溫度在退火爐中預(yù)熱保溫。4堆焊堆焊是由坡口中心開(kāi)始向兩外側(cè)分別熔敷焊道。為了提高焊質(zhì)量,減少加工余量,可以采用紫銅板強(qiáng)迫成型(如圖2所示)。堆焊45鋼、20鋼及A3鋼,可焊完一層后打渣,堆焊第二層時(shí)要錯(cuò)開(kāi)焊縫。
修復(fù)舊模具,必須焊完一道后進(jìn)行清渣,并用手錘輕輕敲周,以消除內(nèi)應(yīng)力。選擇D322焊條,直徑為2.5-4㎜,焊接電流為80-100A,焊接速度要慢,以保證層間溫度盡量低。層間溫度超過(guò)550℃時(shí),硬度值就會(huì)不同程度下降。
堆焊層厚與硬度成比例變化,但超過(guò)一定厚度(10㎜左右)時(shí),硬度不再隨堆焊層厚度的變化而變化。
5焊后處理及加工工件堆焊后,在空氣中冷卻。修復(fù)大型表面可用廠棉灰覆蓋保溫。待工件充分冷卻后進(jìn)行表面加工。一般可用風(fēng)動(dòng)砂輪加工毛坯面,刃口用磨床開(kāi)出,特殊部位可用電火花加工。由于堆焊后刃口硬度達(dá)HRC60以上,機(jī)械加工困難,可以對(duì)形狀復(fù)雜的模具考慮退火處理,加工后淬火,但這樣處理可能會(huì)引起裂紋、氧化脫碳等缺陷。對(duì)焊后出現(xiàn)的裂紋、氣孔可用風(fēng)動(dòng)砂輪磨去重新堆焊。6堆焊缺陷的預(yù)防6.1裂紋裂紋是堆焊中最常見(jiàn)的缺陷。包括縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑裂紋??v向裂紋沿焊道縱向形成,對(duì)模具危害最大,必須磨去重新補(bǔ)焊。重新加熱,溫度可適當(dāng)提高,焊接時(shí)降低焊速,減小電流。橫向裂紡垂直于焊道可以允許少量存在,即每100㎜長(zhǎng)焊道上有3-4條,但每條裂紋長(zhǎng)度不超過(guò)3-5㎜,弧坑裂紋是由于突然收弧造成的,應(yīng)緩慢收弧,填平弧坑。6.2剝離堆焊層與母材產(chǎn)生的剝離,導(dǎo)致模具無(wú)法使用。解決辦法是磨去剝離層,重新堆焊。適當(dāng)提高烘烤溫度,增加過(guò)渡層。根據(jù)我廠設(shè)備情況,過(guò)渡層采用CO2焊接,焊絲為H08Min2Si,堆焊層厚3㎜左右。過(guò)渡層起到了緩解剝離的作用。6.3氣孔、夾渣刃口處的氣孔、夾渣能引起模具塌邊、崩刃。氣孔產(chǎn)生的主要原因是焊條未烘焙好、母材有油污、銹蝕等。夾渣是由于電流過(guò)小和操作不熟練造成的,應(yīng)適當(dāng)增大電流,提高操作技術(shù)。
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