范海洸

長(zhǎng)春一汽聯(lián)合壓鑄有限公司

鋁合金壓鑄模具的焊接修復(fù)

范海洸

長(zhǎng)春一汽聯(lián)合壓鑄有限公司

鋁合金壓鑄模具屬于易損耗模具，在經(jīng)過(guò)2萬(wàn)到5萬(wàn)次時(shí)使用后，很容易出現(xiàn)龜裂、磨損等質(zhì)量問(wèn)題，這時(shí)，就需要對(duì)鋁合金模具進(jìn)行焊接修復(fù)。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的鋁合金焊接修復(fù)工藝還不成熟，焊接的成功率不高。本文對(duì)我國(guó)常用的焊接材料和焊接方式進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，并詳細(xì)介紹了焊接作業(yè)的步驟，希望能夠給從業(yè)人員提供幫助。

鋁合金模具；模具修復(fù)；焊接修復(fù)

前言：

鋁合金壓鑄模具的成本較高，且容易出現(xiàn)破損。壓鑄模具比較常見(jiàn)的破損形式有熱失效、開(kāi)裂、變形。據(jù)統(tǒng)計(jì)，破損的鋁合金模具中有80%以上可以通過(guò)焊接作業(yè)來(lái)進(jìn)行修復(fù)。良好的焊接作業(yè)可以有效的延長(zhǎng)模具的使用壽命，減少企業(yè)在模具上的成本投入。鋁合金模具的焊接作業(yè)難度較大，因此，在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，務(wù)必要選擇受過(guò)專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)的焊接人員進(jìn)行作業(yè)，從而提高焊接成功率。

1.我國(guó)鋁合金壓鑄模具的焊接工藝現(xiàn)狀

鋁合金模具在使用的過(guò)程中很容易會(huì)出現(xiàn)龜裂、磨損等情況，這就需要對(duì)鋁合金模具進(jìn)行焊接作業(yè)。然而，我國(guó)的鋁合金模具焊接工藝并不發(fā)達(dá)，無(wú)論是焊接技術(shù)還是焊接材料的質(zhì)量，都與發(fā)達(dá)國(guó)家有著巨大的差別。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的鋁合金壓鑄模具的使用壽命在3萬(wàn)到12萬(wàn)次之間，而發(fā)達(dá)國(guó)家的使用次數(shù)在10萬(wàn)到50萬(wàn)次之間，由此可見(jiàn)，我國(guó)的鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)技術(shù)比較落后。

2.常用的鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)方式

電弧焊作為一種常見(jiàn)的電焊方式適用于各種焊接場(chǎng)合，在鋁合金模具有較大的龜裂、缺損的時(shí)候可以采用這種焊接方式。但是，電弧焊的電流頻率很高，產(chǎn)生的溫度也很高，鋁合金壓鑄模具的焊接一般要求焊接溫度較低，溫度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致焊接點(diǎn)存在裂縫、出現(xiàn)氣孔等情況。因此，在進(jìn)行鋁合金壓鑄模具焊接時(shí)應(yīng)盡量避免使用電弧焊。

氬弧焊是一種低溫、低熱的焊接方式，適合于精細(xì)的模具焊接。氬弧焊的脈沖頻率較低，使用氬弧焊焊接可以有效的降低焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量，因此較適合對(duì)壓鑄模具的焊補(bǔ)。而且氬弧焊的熱覆蓋面積較好，可以有效的防止出現(xiàn)“咬邊”的情況。但是，氬弧焊的溫度較低，可能無(wú)法達(dá)到一些焊材的熔點(diǎn)，故在選擇焊接方式時(shí)，需要多方面考慮。

3.常用的鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)材料

ASTO506焊接材料，該焊接材料價(jià)格較低，是一種很常用的鋁合金焊接修復(fù)材料。ASTO506屬于熱作模具鋼焊材,能夠在高溫下有較好的抗回火性能，可以有效的防止出現(xiàn)因焊接時(shí)電流頻率過(guò)高而導(dǎo)致焊接失敗的情況。另外，該焊接材料熔敷后成分與H13焊接材料相近，可以在不改變鋁合金壓鑄模具本身的構(gòu)造的同時(shí)有效的提高模具的耐冷熱疲勞性能,大大延長(zhǎng)了鋁合金壓鑄模具的使用壽命。ASTO506的焊后硬度為較大,可作為鋁合金壓鑄模具型腔表面耐熱工作面的焊補(bǔ)材料使用。

CASTO6055是一種特殊的鋁合金模具焊接焊材,該材料本身具有遠(yuǎn)高于一般材料的強(qiáng)度，且在焊接后可以將優(yōu)秀的力學(xué)性能轉(zhuǎn)移給鋁合金模具，大大提高模具的性能。另外，該材料具有很高的強(qiáng)度、很好的韌性和優(yōu)異的抗熱冷疲勞性能。在焊接時(shí),不易出現(xiàn)熱裂和冷裂。因此對(duì)于焊接電流的要求并不高。CASTO6055材料的缺點(diǎn)也很明顯，其材料成本高昂，且單純使用該材料可能導(dǎo)致模具的壽命受到影響。因此，在使用該焊材時(shí)最好與其它焊材組合使用。另外，本材料在高溫下的穩(wěn)定性較差，在焊接時(shí)務(wù)必要嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，防止操作失誤導(dǎo)致焊接失敗。

ASTO2222是一種鎳基高溫合金焊材。該材料本身的彈性系數(shù)較低，在焊接時(shí)無(wú)需考慮材料本身的殘余力，因此它是一種很適合焊接的材料。另外，該材料在高溫下具有很好的可塑性和抗裂性，延伸性能在35%到45%之間，在使用該材料進(jìn)行焊接后，焊接口發(fā)生二次開(kāi)裂的可能性大大下降。ASTO2222具有優(yōu)異的可塑性，因此可以將本材料作為輔助焊材使用，在進(jìn)行一些硬性鋼材的焊接時(shí)，也可以使用本材料來(lái)增大焊接點(diǎn)的固性，而在鋁合金壓鑄模具的修復(fù)作業(yè)時(shí)，經(jīng)常用作模具堆焊的過(guò)渡層。

4.鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)的步驟

在進(jìn)行鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)之前，焊接人員首先要對(duì)焊接模具的裂紋形狀有著初步的認(rèn)識(shí)。在初步了解裂紋走勢(shì)之后，就可以進(jìn)行焊前準(zhǔn)備工作了，焊接人員首先要焊接坡口進(jìn)行處理，處理包括兩個(gè)方面，接口清理和接口打磨。接口清理是指對(duì)焊接部位以及其周邊部分的氧化物和油漬進(jìn)行清理。接口打磨是指對(duì)焊接部位進(jìn)行改型，以方便焊接作業(yè)的進(jìn)行，最理想的打磨效果是將接口打磨的圓潤(rùn)、光滑。在對(duì)模具進(jìn)行初步處理之后，就可以進(jìn)行堆焊作業(yè)，焊接人員需要根據(jù)所掌握的的裂紋走勢(shì)進(jìn)行表面堆焊，不同的模具堆焊層的厚度也有不同，對(duì)于裂紋較輕且裂紋走勢(shì)較為分散的區(qū)域，堆焊的厚度在2-3mm，模具表面龜裂嚴(yán)重的部分要采取厚堆焊，一般厚度在4-6mm左右。

經(jīng)過(guò)上述的準(zhǔn)備工作，焊接工作就可以順利進(jìn)行了，鋁合金模具本身型腔復(fù)雜、損失多種多樣，進(jìn)行焊接的難度很大。因此，焊接作業(yè)一定要有受到過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的焊接人員來(lái)進(jìn)行。在進(jìn)行焊接時(shí)，要嚴(yán)格按照低熱輸入原則，焊接的脈沖電流頻率不宜過(guò)高，防止焊接母材溫度過(guò)高，導(dǎo)致殘余應(yīng)力過(guò)大或者發(fā)生嚴(yán)重的熱變形，影響焊接效果。

5.結(jié)語(yǔ)：

鋁合金壓鑄模具焊接作業(yè)的難度較大，焊接工人需要嚴(yán)格的按照技術(shù)規(guī)范來(lái)進(jìn)行焊接作業(yè)。在焊接過(guò)程中，務(wù)必要控制好焊接的脈沖電流，如果電流的頻率較高，可能造成焊接點(diǎn)出現(xiàn)氣泡，影響焊接的穩(wěn)定性；如果焊接的電流頻率過(guò)低，就會(huì)導(dǎo)致焊接點(diǎn)不穩(wěn)定，進(jìn)而可能導(dǎo)致開(kāi)焊。因此，在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，務(wù)必要根據(jù)焊接模具的特點(diǎn)和使用材料的特性調(diào)整焊接作業(yè)的模式，盡最大可能提高焊接的成功率。

[1]徐有芳.簡(jiǎn)單分析鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)焊接工作中的注意事項(xiàng)[N].機(jī)械工程月報(bào),2013(5)：2-6

[2]徐英軍,孔曉霞.鋁合金壓鑄模具焊接修復(fù)作業(yè)中氣泡的處理方案[J].有色金屬高教研究,2013(8).：125-127

[3]高巍翔.建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)代高校思想政治教育工作的新模式[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2012(3)：56-59