模具刀口及成形模塊的兩種補(bǔ)焊方法

丁元 戴淑娟

摘要：江淮汽車集團(tuán)股份有限公司商用車制造公司的輕卡、底盤車架縱梁主要采用模具化落料、沖孔、成型，模塊在成型及落料過程中受沖載力的作用有時(shí)會(huì)出現(xiàn)落料刀口及成形模塊崩裂現(xiàn)象，導(dǎo)致縱梁表面出現(xiàn)拉痕現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)造成生產(chǎn)停滯。為了提升產(chǎn)品質(zhì)量及滿足生產(chǎn)，要對(duì)崩裂部分進(jìn)行補(bǔ)焊，因高碳鋼焊接時(shí)如果操作不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)崩裂。因此，如何修復(fù)高炭鋼的模具刀口及成形模塊崩裂對(duì)保證生產(chǎn)、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量有著十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：模具刀口；補(bǔ)焊方法；局部加熱；常溫補(bǔ)焊

Abstract：JAC group Limited by Share Ltd Commercile vehicle manufacturing company Light truck chassis frame.The main use of the mold，material punching molding.In the blankingprocess，the module sometimes thecutting edge of the cutting knife broken.In order to improve the product quality and meet the production，to repair welding of crack part，because of the high carbon steel welding.If improper operation will appear crack，therefore，mould，and forming module crack how to repair of high carbon steel to a very important significance to improve the quality of products.

Keywords：Die edge Repair welding method Local heating Repair welding room temperature

引言

本文以落料刀口、成型模崩裂為例，通過分析高碳鋼補(bǔ)焊的特點(diǎn)，提出三種補(bǔ)焊方法，通過崩裂處大小不同采用的焊接方法不同，順利完成崩裂處的補(bǔ)焊，在汽車制造過程中，車架是整車最主要的承載部件，其中縱梁可以說是整車的脊梁，其制造水平及質(zhì)量直接影響著整車的性能。江汽公司以其四十多年的造車積淀，以底盤發(fā)展壯大的奮斗史足以顯示其在底盤制造上的優(yōu)勢(shì)。其中其商用車車架縱梁的制造工藝也在國內(nèi)汽車行業(yè)有獨(dú)到之處。

一、縱梁的加工工藝介紹

平板料剪切條料——（表面處理）——平板沖孔+落料——模具成形該加工工藝工藝流程相對(duì)復(fù)雜，效率較低，特別是縱梁的落料需配備專用的大型縱梁壓力機(jī)和落料模具，大型模具的制造調(diào)試周期較長。但其適用面廣，理論上可以用于加工各種形式的縱梁（只需開發(fā)相應(yīng)的模具）。我公司客車底盤、結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)及工裝、設(shè)備情況，在現(xiàn)階段采用組合式模塊模具落料成形及剪板機(jī)下料，有時(shí)因下料模塊長時(shí)間使用會(huì)出現(xiàn)刀口及成形模塊崩裂現(xiàn)象。下表為刀口及模塊崩裂分析表。

綜上所述：落料刀口及成形模塊崩裂主要是料應(yīng)力分布不均勻及加工方法所導(dǎo)致的，但在現(xiàn)有的條件下短時(shí)間內(nèi)是無法改變的，只有通過事后補(bǔ)救措施來滿足生產(chǎn)需求。作為JAC的一名員工，有幸從事電焊工作十九年，在此就工作中學(xué)習(xí)的一些知識(shí)淺談一下自己對(duì)模具刀口及成形模塊的兩種堆焊方法的認(rèn)識(shí)，與大家一起分享。

二、模具刀口及成形模用料介紹

模具刀口屬于合金工具鋼中的合金模具鋼，模具鋼主要用來制造各種金屬成形及落料用的模具。“按其工作條件不同，可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼〔1〕”。我們用的基本上都是冷作模具鋼，工作中要承受很大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。所以要求力作模具鋼具有高的硬度和耐磨性、一定的韌性和抗疲勞性，大型模具還要求有良好的淬透性。大型模具一般采用Cr12、Cr12MoV等高炭高鉻鋼制造，但是此類鋼由于拉應(yīng)力、淬硬傾向、氫的作用和焊接應(yīng)力的影響，補(bǔ)焊時(shí)容易產(chǎn)生裂紋。為了不影響補(bǔ)焊質(zhì)量，經(jīng)多年的經(jīng)驗(yàn)于操作，總結(jié)出以下兩種補(bǔ)焊方法。

三、補(bǔ)焊方法

1.加熱法，分為整體加熱和局部加熱

1.1整體加熱 是指母材全部加熱，放置加熱箱內(nèi)6-8小時(shí)，溫度350-450°C，使母材中的氫加速逸出，可以減少熱影響區(qū)的溫度差別，在較寬的范圍內(nèi)得到比較均勻的溫度分布，有助于減小因溫度差別而造成的焊接應(yīng)力。此方法適合于大缺口長約50-100mm，深約10mm左右的缺口，焊接時(shí)要注意：

a.打磨缺口至金屬光亮，去油污及雜質(zhì)。

b.采用斷續(xù)焊，保存層間溫度，

c.采用D322焊條，直徑為3.2，為減少焊條中氫的含量，焊前焊條加溫到300°C左右，并放保溫桶內(nèi)保溫，采用手工電弧焊焊接電流90-110A。

d.每焊完一道焊縫后，立即用圓頭錘快速錘擊焊縫，一是清除焊渣，二是加速氫的擴(kuò)散。

1.2 局部加熱法

如T10A、T12，是采用氧氣、乙炔、紅外線等對(duì)其缺口加熱的方法，加熱溫度在350-450°C之間，直觀看上去母材有一點(diǎn)發(fā)藍(lán)為止。此方法因受加熱的局限性只能加熱到母材深度的10mm左右，無法消除其他部分的應(yīng)力，所以它只適用于（中等缺口）長約20-30mm，深為5mm左右的缺口，焊接時(shí)要注意：

a.焊前要清理缺口油污、裂紋要徹底清除、打磨至光亮。

b.采用斷續(xù)焊，保存層間溫度，

c.采用D322焊條，直徑為3.2，為減少焊條中氫的含量，焊前焊條加溫到300°C左右，并放保溫桶內(nèi)保溫，采用手工電弧焊焊接電流80-100A。

d.每焊完一道焊縫后，立即用圓頭錘快速錘擊焊縫，一是清除焊渣，二是加速氫的擴(kuò)散。

2.常溫補(bǔ)焊法

此方法在焊接過程中不需要加熱，因此可以大大加速補(bǔ)焊生產(chǎn)率，降低補(bǔ)焊成本，改善勞動(dòng)條件，減少焊件因預(yù)熱時(shí)受熱不均勻而產(chǎn)生變形和焊件面的氧化，當(dāng)遇到缺口小缺口為30mm、深為5mm左右時(shí)，用加熱法浪費(fèi)時(shí)間，影響生產(chǎn)，此時(shí)可在常為下進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊時(shí)注意以下幾點(diǎn)。

a、焊前要徹底清除油污，裂紋清除干凈，加工的缺口要現(xiàn)狀要便于補(bǔ)焊及減少焊件的熔化量，

b、采用小直徑、小電流焊接，以便減小內(nèi)應(yīng)力和熱影響區(qū)的寬度，

C、采用點(diǎn)焊法，每焊一點(diǎn)都要停留一下，及時(shí)清渣和冷卻后在焊第二點(diǎn)，

D、采用分段倒退焊，這樣可以大大降低拉應(yīng)力，對(duì)防裂有好處，

E、敲擊散熱法，用圓頭錘敲擊焊縫及熱影響區(qū)，使焊縫區(qū)域的氫加速擴(kuò)散，以抵消焊縫的一部分收縮量，減少焊接應(yīng)力的作用。

結(jié)論

以上的兩種補(bǔ)焊方法是工作中積累的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)與大家分享，目的是讓大家在工作中更高效的完成任務(wù)。總之，無論是加熱焊，還是常溫焊，焊后都必須對(duì)其進(jìn)行保溫處理。對(duì)整體加熱的模具，可放入保溫想內(nèi)保溫2-4小時(shí)左右，隨箱內(nèi)溫度冷卻而冷卻?！俺匮a(bǔ)焊可采用干棉紗、石棉布等材料保溫，以達(dá)到焊后冷卻的目的，可降低熱影響區(qū)的脆性，提高塑性，并使焊縫中的氫加速向外擴(kuò)散，使應(yīng)力分布趨于平緩，起到部分消出應(yīng)力的作用，從而減少和消除焊接裂紋〔2〕”。

參考文獻(xiàn)

[1]陳明深 .《金屬材料與熱處理》：第二版〔M〕.北京：中國勞動(dòng)出版社，1992.11

[2]鄭應(yīng)國.《焊工工藝學(xué)》：第二版〔M〕.北京：中國勞動(dòng)出版社，1993.3

（作者單位：安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司）