一種鑄鋼件大型縮松缺陷的返修方法

劉 振，李文定

（共享鑄鋼有限公司，寧夏銀川 750021）

鑄鋼件是社會(huì)生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，隨著國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目對(duì)大型鑄鋼件的需求越來(lái)越多，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。大型鑄鋼件凝固結(jié)束后,在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在不同程度的縮松類缺陷，這類缺陷往往隱藏于鑄件的內(nèi)部，有時(shí)肉眼觀察不到。

縮松類缺陷傳統(tǒng)的返修方法為提高局部預(yù)熱溫度30～50℃，采用焊條進(jìn)行缺陷整體打底，再用焊條進(jìn)行填充焊接。這種方法導(dǎo)致缺陷部位熱影響區(qū)很容易開(kāi)裂需要多次返修，并且中間填充采用焊條效率很低，生產(chǎn)周期加長(zhǎng)，延誤交貨。

鑄鋼件全新的返修方法，與傳統(tǒng)返修方法相比增加3個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，通過(guò)這3個(gè)節(jié)點(diǎn)的控制，使得鑄件大型縮松缺陷能最大程度的避免因焊接而導(dǎo)致焊接熱影響區(qū)開(kāi)裂情況的產(chǎn)生，提高返修合格率，降低返修次數(shù)。

1 返修方法

新的返修流程與傳統(tǒng)方案相比，關(guān)鍵步驟增加了缺陷底部錘擊、打底層錘擊和焊接過(guò)程機(jī)械振動(dòng)消應(yīng)力。

返修流程：挖缺預(yù)熱—缺陷挖除—焊接預(yù)熱—缺陷底部錘擊—焊接打底層—打底層錘擊—焊接填充層—焊接過(guò)程高頻機(jī)械振動(dòng)消應(yīng)力—后熱消氫—焊后熱處理。

增加的關(guān)鍵流程節(jié)點(diǎn)內(nèi)容如下。

1.1 缺陷底部錘擊

挖除缺陷的底部處于縮松部位，存在很多肉眼不可見(jiàn)的小缺陷，導(dǎo)致此部位性能比無(wú)缺陷部位明顯降低，如果不進(jìn)行底部處理直接開(kāi)始焊接，很容易造成熔合區(qū)部位發(fā)生開(kāi)裂。所以缺陷焊接前用尖頭風(fēng)鏟將缺陷底部均勻錘擊形成均勻錘擊層，錘擊層的深度控制在0.3mm～0.5mm，錘擊層如圖1所示。缺陷底部錘擊形成均勻錘擊層后再開(kāi)始焊接。底部錘擊層起到鑄件本體與填充焊材的過(guò)渡作用，減少熔合區(qū)開(kāi)裂。錘擊層是關(guān)鍵步驟不能缺失。

1.2 焊接打底層及錘擊方法

圖1 錘擊層示意圖

將缺陷置于水平位置或爬坡位置焊接，采用直徑?3.2mm的小規(guī)格焊條打底,手工焊單道不擺動(dòng),并保證一道焊縫焊接不間斷，盡可能的一次完成。每條焊道覆蓋上一條焊道1/3左右保證充分熔合。打底過(guò)程中采用小電流進(jìn)行焊接，打底層厚度每層≤2mm?？偣泊虻變蓪颖ＷC缺陷底部與焊接層充分熔合。電流參數(shù)參照表1。

表1 焊接電流參數(shù)對(duì)照表

打底層焊接完畢后立即用尖頭風(fēng)鏟對(duì)焊接打底層充分錘擊，并形成均勻錘擊層，錘擊深度0.3 mm～0.5mm。將電動(dòng)鏟磨工具將打底層全部鏟磨光亮，再進(jìn)行中間部位填充。打底方式如圖2所示。

1.3 焊接過(guò)程高頻機(jī)械振動(dòng)消應(yīng)力

圖2 打底層示意圖

從缺陷開(kāi)始焊接就要注意焊接應(yīng)力的消除，每焊接一層都要用高頻機(jī)械振動(dòng)消應(yīng)力設(shè)備進(jìn)行消應(yīng)力。高頻振動(dòng)消應(yīng)力設(shè)備使用過(guò)程中每個(gè)點(diǎn)振動(dòng)1～2分鐘后再移動(dòng)到下一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行振動(dòng)，不要來(lái)回快速移動(dòng)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

（1）缺陷體積焊接合格率由原來(lái)的45%～50%提高到現(xiàn)在的90%～95%。

（2）缺陷返修次數(shù)由原來(lái)的4～5次降低到現(xiàn)在的1～2次。

（3）焊材用量比傳統(tǒng)返修工藝節(jié)約50%。

3 結(jié)論

本文通過(guò)研究全新的返修方法，對(duì)于鑄件大型縮松缺陷能有效避免因焊接而導(dǎo)致焊接熱影響區(qū)開(kāi)裂情況的產(chǎn)生，提高返修合格率，降低返修次數(shù)。