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冷压冲模的堆焊工艺

文章来源: 科翔模具 人气:1829 发表时间:2018-07-16 14:53:47

采用堆焊工艺制作、修复冷压冲模,不仅可以节省大量的优质合金工具钢,而且工艺简单、成本低、制造周期短,尤其用于修复因磨损、崩刃造成报废的冲模时,经济效果更为显著,实际生产应用证明,用堆焊工艺制作、修复模具与用整体合金工具钢制作的模具具有同样的使用效果。1 焊条及冲模基材的选择冷冲模工作时,刃口要承受较大的剪切力、冲击力和压应力,因此要求刃口具有高的硬度、强度、抗冲击力,其它部分应具有较高的塑性。为此选择了D322焊条,焊芯成分为5Cr5W9No2V。基材的选择应考虑模具的工作形式。弯曲模具多用A3或20钢;冲载3㎜以下板用20钢,冲裁3㎜以上板用45钢,冲裁厚板用45调质钢。2坡口形式及尺寸刃口件堆焊坡口形式关系到堆焊层的结合强度和使用寿命。试验了45°坡口和R形坡口,认为R形坡口(图1a)承受的冲裁力约为45°坡口(图1b)1.3-1.5倍,由表1可知,H与R的选择一般与被冲件板厚有关。弯曲模的坡口形式也可参考此表进行加工。废旧模具按此表数值的0.7-0.8选择,并磨去1㎜左右的疲劳层。

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3焊前准备焊条在100-500℃下烘焙1h左右,亦可放入保温筒内存贮。基材上的坡口开好后,去除表面锈蚀、油等。用气焊火焰烘烤坡口处,并来回摆动以扩大受热面积,烘烤温度控制在300℃左右,A3、20钢为250℃左右,合金工具钢模具为350-400℃,大型模具按上述温度在退火炉中预热保温。4堆焊堆焊是由坡口中心开始向两外侧分别熔敷焊道。为了提高焊质量,减少加工余量,可以采用紫铜板强迫成型(如图2所示)。堆焊45钢、20钢及A3钢,可焊完一层后打渣,堆焊第二层时要错开焊缝。

修复旧模具,必须焊完一道后进行清渣,并用手锤轻轻敲周,以消除内应力。选择D322焊条,直径为2.5-4㎜,焊接电流为80-100A,焊接速度要慢,以保证层间温度尽量低。层间温度超过550℃时,硬度值就会不同程度下降。

堆焊层厚与硬度成比例变化,但超过一定厚度(10㎜左右)时,硬度不再随堆焊层厚度的变化而变化。

5焊后处理及加工工件堆焊后,在空气中冷却。修复大型表面可用厂棉灰覆盖保温。待工件充分冷却后进行表面加工。一般可用风动砂轮加工毛坯面,刃口用磨床开出,特殊部位可用电火花加工。由于堆焊后刃口硬度达HRC60以上,机械加工困难,可以对形状复杂的模具考虑退火处理,加工后淬火,但这样处理可能会引起裂纹、氧化脱碳等缺陷。对焊后出现的裂纹、气孔可用风动砂轮磨去重新堆焊。6堆焊缺陷的预防6.1裂纹裂纹是堆焊中最常见的缺陷。包括纵向裂纹、横向裂纹和弧坑裂纹。纵向裂纹沿焊道纵向形成,对模具危害最大,必须磨去重新补焊。重新加热,温度可适当提高,焊接时降低焊速,减小电流。横向裂纺垂直于焊道可以允许少量存在,即每100㎜长焊道上有3-4条,但每条裂纹长度不超过3-5㎜,弧坑裂纹是由于突然收弧造成的,应缓慢收弧,填平弧坑。6.2剥离堆焊层与母材产生的剥离,导致模具无法使用。解决办法是磨去剥离层,重新堆焊。适当提高烘烤温度,增加过渡层。根据我厂设备情况,过渡层采用CO2焊接,焊丝为H08Min2Si,堆焊层厚3㎜左右。过渡层起到了缓解剥离的作用。6.3气孔、夹渣刃口处的气孔、夹渣能引起模具塌边、崩刃。气孔产生的主要原因是焊条未烘焙好、母材有油污、锈蚀等。夹渣是由于电流过小和操作不熟练造成的,应适当增大电流,提高操作技术。 



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