金屬建材構(gòu)件缺陷修補(bǔ)的工藝處理

林 峰

（福建省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司， 福建 福州 350007）

金屬建材構(gòu)件缺陷修補(bǔ)的工藝處理

林 峰

（福建省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司， 福建 福州 350007）

金屬建材構(gòu)件是金屬材料的重要組成部分，而且其生產(chǎn)的工藝是非常復(fù)雜的，因此在金屬建材構(gòu)件中的修補(bǔ)工藝是非常重要的。本文主要對(duì)普通碳鋼的缺陷處理和合金鋼的缺陷處理進(jìn)行了具體的研究。

金屬建材構(gòu)件；修補(bǔ)缺陷；工藝處理

0 前言

將零配件或者鋼構(gòu)件從生產(chǎn)車間里生產(chǎn)出來具有一定的難度，而且由于某些金屬構(gòu)配件具有特殊的性能和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此生產(chǎn)過程中會(huì)耗費(fèi)大量的精力、財(cái)力和物力進(jìn)行技術(shù)處理[1]。而且一旦氣孔、滲漏和裂紋等缺陷存在于鑄件上，就要根據(jù)驗(yàn)收文件允許的范圍和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)工作，如果修復(fù)工作能夠被確認(rèn)為合格，則可以繼續(xù)使用這個(gè)金屬構(gòu)件。

1 普通碳鋼的缺陷處理工藝

在普通的碳鋼中如果具有越多的鋼含量，則說明其具有越低的焊接性能，因此低碳鋼的焊接性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高碳鋼的焊接性能。如搖臂就是普通鋼鑄件的一種，其中夾渣、裂紋和內(nèi)部疏松等是其在鑄造過程中會(huì)出現(xiàn)的正常的缺陷，因此在對(duì)這些缺陷進(jìn)行處理的過程中，先要對(duì)其進(jìn)行加熱，主要是通過加熱器來進(jìn)行的，300攝氏度左右是其要保持的溫度，經(jīng)過3個(gè)小時(shí)的加熱以后，將缺陷處利用氣割或者碳弧氣刨的方式挖出來，然后用磨頭機(jī)打磨挖干凈的缺陷處，最后在進(jìn)行探傷之后就可以進(jìn)行焊接工作了。在進(jìn)行焊補(bǔ)之前，要對(duì)其進(jìn)行加熱，加熱溫度是500攝氏度，加熱時(shí)間一般是5小時(shí)左右，當(dāng)完成加熱工作以后將缺陷處蓋住，就可以進(jìn)行焊接工作了。焊接工作主要有以下幾個(gè)步驟：1、要對(duì)直流弧焊機(jī)進(jìn)行使用，506是應(yīng)該使用的電焊條，不能一次性結(jié)束焊補(bǔ)工作，在這個(gè)過程中需要注意的就是必須清理干凈焊接過程中產(chǎn)生的藥皮，從而保證修補(bǔ)的效果。2、要利用500度的溫度加熱焊補(bǔ)處，當(dāng)加熱溫度與標(biāo)準(zhǔn)要求相符后要進(jìn)行12個(gè)小時(shí)的保溫工作，這個(gè)主要是利用石棉布來完成的，之后就可以對(duì)打磨和探傷修補(bǔ)處，磁粉和超聲波探傷等都可以利用這種方式焊補(bǔ)的鑄件進(jìn)行，而且其具有很高的成功率。焊補(bǔ)也是焊接的一種，這種工作的目的主要是為了對(duì)工件的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)[2]。在焊補(bǔ)的過程中一定要對(duì)焊接工作進(jìn)行科學(xué)的制定，主要就是為低中高碳鋼鋼制零件的修補(bǔ)質(zhì)量提供保障，其中電弧焊是焊補(bǔ)中普遍應(yīng)用的一種工藝?？梢愿鶕?jù)以下的處理方式對(duì)不同各類型構(gòu)件的缺陷進(jìn)行處理：

0.25%是低碳鋼零件的含碳量，其具有較好的塑形，對(duì)其進(jìn)行焊接熱的工作不大，而且其具有良好的焊性，在對(duì)這類碳鋼進(jìn)行焊接時(shí)，其不需要對(duì)特殊的工藝措施和熱處理措施進(jìn)行應(yīng)用。

0.25%-0.6%之間是中碳鋼的含碳量，0.6%-2.11%之間是高碳鋼的含碳量，其淬硬傾向隨著含碳量的增加而顯現(xiàn)出來，其具有越來越低的可焊性，同時(shí)具有較大的裂縫傾向，而且淬硬組織和冷裂縫容易產(chǎn)生在熱影響區(qū)，氫致裂紋容易產(chǎn)生在焊縫的根源處。

2 合金鋼構(gòu)件缺陷修補(bǔ)的工藝處理

合金鋼主要是將一些元素加入在碳鋼的基礎(chǔ)上的鋼，其主要就是對(duì)鋼的某些性能進(jìn)行改變，其中鈦鎳鋁釩等是主要加入的合金元素，一般低中高合金鋼是合金鋼的類型，其處理方法不同于修補(bǔ)工藝[3]。如表面具有密集的氣孔、夾渣和裂縫等是42CrMo的正常缺陷，要想為這些成品的成活率提供保障，在處理過程中要根據(jù)修補(bǔ)工藝進(jìn)行。在對(duì)托輪的缺陷進(jìn)行處理時(shí)，先要進(jìn)行加熱工作，其中要整體加熱缺陷大的托輪，用電加熱器加熱缺陷小的托輪。500攝氏度是加熱過程中要保持的溫度，加熱時(shí)間是 4小時(shí)，之后就可以對(duì)缺陷進(jìn)行挖除，然后用磨頭機(jī)對(duì)缺陷處的氧化皮等雜物進(jìn)行打磨和清除。在進(jìn)行正式焊接之前，要對(duì)其進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間一般是5小時(shí)左右，等到500攝氏度以后用電熱毯蓋將缺陷處蓋住。直流焊機(jī)型號(hào)600是選擇的焊機(jī)設(shè)備，THJ500是選用的焊條，其直徑是4，在進(jìn)行焊補(bǔ)工作之前，要對(duì)焊條進(jìn)行3小時(shí)的烘干，其溫度要保持在200攝氏度，打底是開始焊補(bǔ)時(shí)要進(jìn)行的工作。在打底的過程中不能用太大的電流，焊接工作開始時(shí)要利用氣鏟或手錘不斷敲打焊條，等焊完底部工作以后在對(duì)其是否出現(xiàn)裂紋氣孔現(xiàn)象進(jìn)行觀察，如果這些現(xiàn)象都不會(huì)出現(xiàn)，就可以真正進(jìn)行焊補(bǔ)工作了[4]。在焊補(bǔ)過程中一定要對(duì)藥皮進(jìn)行清理，要想使其不會(huì)產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象，就要利用手錘不斷敲打焊補(bǔ)處，在完成修補(bǔ)工作以后，要馬上加熱和保溫修補(bǔ)處，其中打磨探傷工作要在進(jìn)行4小時(shí)500攝氏度加熱以后進(jìn)行，用這種處理工藝對(duì)合金42CrMo進(jìn)行修補(bǔ)具有極高的成活率。

另外一種經(jīng)常見到的合金材質(zhì)就是建材機(jī)械中的大齒輪，42CrMo、35CrMo和35SiMn是常見的類型，其中表面夾渣、密集的氣孔和裂紋等是35SiMn中常見的缺陷。首先要在缺陷處進(jìn)行探傷工作，在確定缺陷處的面積和深度以后再進(jìn)行修補(bǔ)處理工作，這種材質(zhì)的處理難度要復(fù)雜，所以溫度的高低和加熱保溫的時(shí)間等都是需要注意的問題。

在對(duì)大齒圈進(jìn)行加熱之前，先用 300攝氏度的溫度進(jìn)行預(yù)熱，然后再利用氣割或者氣刨的方式清理缺陷處的缺陷物，其中細(xì)針眼大小的氣孔也要清理處理，主要原因就是在焊接過程中針眼大小的氣孔會(huì)使其產(chǎn)生小裂紋，著色探傷工作是在清理完成以后進(jìn)行的，之后就可以對(duì)焊補(bǔ)前的工作進(jìn)行準(zhǔn)備。先電加熱焊補(bǔ)的缺陷，加熱時(shí)間是2.5小時(shí)，溫度是600攝氏度，之后就可以進(jìn)行焊前的打底工作，在打底的過程中要不斷的敲打缺陷處，從而可以使釋放應(yīng)力的效果可以達(dá)到，要將焊補(bǔ)工作一次性做好，加熱工作不能夠停，否則會(huì)對(duì)修補(bǔ)效果造成影響。在焊補(bǔ)的過程中要敲打工作不能停。直流500是選用的焊機(jī)型號(hào)，E307是選用的焊條，在進(jìn)行焊補(bǔ)工作前，要對(duì)焊條進(jìn)行2小時(shí)的加熱，溫度保持在300攝氏度，然后對(duì)其進(jìn)行存放，保溫桶是主要的存放工具。在完成焊補(bǔ)工作以后，要利用熱處理的方式處理缺陷處，同時(shí)要進(jìn)行 5個(gè)小時(shí)的保溫工作，通過這種修補(bǔ)工作對(duì)齒輪進(jìn)行修補(bǔ)，其成品率可以達(dá)到100%。還有一種經(jīng)常見到的合金鋼就是建材機(jī)械中的檔輪，42CrMo是其主要應(yīng)用的材質(zhì)，夾渣和裂紋是其主要出現(xiàn)的缺陷，其與大齒圈基本上具有相同的處理工藝，先用 350攝氏度的溫度加熱缺陷處，然后將缺陷物處理干凈，在焊補(bǔ)之前進(jìn)行 500攝氏度的加熱工作，同時(shí)要對(duì)其釋放應(yīng)力進(jìn)行保持，主要是通過不斷敲擊來完成的，在完成焊補(bǔ)工作后要對(duì)其進(jìn)行整體回火工作。

結(jié)論：由此可見，在對(duì)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行選擇和應(yīng)用時(shí)要根據(jù)不同構(gòu)件材質(zhì)和金屬特性進(jìn)行選擇，這樣不但可以使機(jī)械構(gòu)件的使用年限大大延長(zhǎng)，可以使企業(yè)的生產(chǎn)成本降低，同時(shí)能夠不斷升級(jí)和優(yōu)化修補(bǔ)技術(shù)，進(jìn)而可以對(duì)具有修補(bǔ)和修復(fù)技術(shù)的工作人員進(jìn)行培養(yǎng)，因此金屬建材構(gòu)件中的修補(bǔ)工藝是非常重要的。

[1]朱瑞平.淺談金屬建材構(gòu)件缺陷修補(bǔ)的工藝處理[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（01），06:125.

[2]陳新峰，杜振文，韓斌.一種鋼絲輸送帶接頭硫化工藝改進(jìn)[J].機(jī)械工程師，2013（05），10:202.

[3]陳林鋒，李加種.陶瓷基金屬纖維復(fù)合材料的研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003（07），06:72-79.

[4]謝代新.南江霞石礦用新工藝推進(jìn)生產(chǎn)[N].中國建材報(bào)，2008（12）-11-04003.

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林峰（1990-）男，福建福州人，助理工程師，專業(yè)：材料科學(xué)與工程（金屬方向）