大型曲轴模具失效分析及堆焊修复技术

针对某锻造厂服役条件下的大型曲轴模具寿命偏低的状况,对该类型模具失效原因进行了分析,同时对失效的曲轴模具进行了堆焊修复试验.研究表明,机械疲劳裂纹和热磨损是曲轴模具失效的主要原因,热疲劳和塑性变形一般不是此类模具失效的主要因素,但二者会加剧模具型腔的磨损,加速模具失效进程.提高模具的高温(650℃)强度、高温(650℃)冲击韧性和热稳定性等抗力指标可提高模具寿命.根据对比试验,选择国产RMD535和RMD647两种型号药芯焊丝对失效的曲轴模具进行了复合堆焊修复,经生产验证修复后的模具寿命得到显著提高,修复效果良好.     

激光表面熔覆技术提高斯太尔曲轴模具寿命的研究

为了提高斯太尔曲轴模具的使用寿命,在斯太尔曲轴模具材料5CrMnMo钢的堆焊层表面进行了激光合金化处理实验.通过工艺实验,分析了堆焊层激光合金化处理后的组织和显微硬度;通过优化工艺参数,获得了表面光洁、与基材形成良好冶金结合的模具表面强化层;合金强化层平均硬度达到HV0.2750.激光表面熔覆技术已应用于热锻模具,使斯太尔曲轴模具寿命提高了60％.     

工模具的堆焊修复

为了提高工模具的使用寿命;为国家节省大量的优质钢材,我厂对废旧工模具进行了堆焊修复试验。工件修复的原则是:局部损坏,而重量较大,加工复杂。总之,要符合节约的精神。我厂选择了凸模、割刀和切边模(图1)三种工模具进行了堆焊修复试验。     

汽轮机叶片热锻模具堆焊层组织与力学性能

采用JX07和JX08焊条对汽轮机叶片热锻模具5CrNiMo钢进行堆焊修复试验,对堆焊试样的组织和力学性能进行分析。结果表明,采用JX08过渡和JX07盖面获得的堆焊接头,一方面保持了近表面的硬度,另一方面又保证了堆焊接头的结合强度,不仅仅可以修复裂纹和磨损,还能很大程度上提升热锻模具整体使用寿命。     

模具堆焊工艺中焊缝形状预测及工艺参数优化研究进展

随着现代工业智能制造、质量为先的发展趋势越来越强烈,对模具的使用寿命、制造成本要求愈加严格,对模具的制造、修复工艺也提出了更加严苛的要求。模具堆焊技术通过在模具表面熔敷高性能金属,可有效提高模具性能,且由于其工艺简单、灵活,对具体的生产要求具有很强的适应性,目前已经成为实现模具生产修复智能化、自动化的最优手段之一。全面了解模具堆焊工艺的研究状况和焊缝形状预测及工艺参数优化具有重要意义。本文总结了模具堆焊工艺焊缝形状预测及工艺参数优化的相关研究进展。     

热锻模具自动化电弧增材再制造工艺

为解决采用人工堆焊修复曲轴锻模时,精确尺寸难以控制、加工余量大造成的焊材浪费和热锻模具组织性能的稳定性差等问题,提出了采用自动化电弧增材再制造技术代替传统的人工堆焊,充分发挥了失效热锻模具作为再制造基体的低成本优势和自动化电弧增材再制造的精确性优势。首先,制定了曲轴锻模自动化电弧增材再制造的流程,进而对待修复曲轴锻模进行了三坐标扫描及后续模型处理,获得了电弧增材填充部分的目标模型,并在自主研发的路径规划软件中进行了逐层的填充轨迹规划;然后,将填充轨迹转换为机器人指令文件;最后,对失效的曲轴锻模进行了电弧增材再制造试验,验证了整套方案的可行性。     

堆焊技术在弹体变薄拉伸凹模制造中的应用

通过对弹体变薄拉伸凹模使用寿命低的分析,介绍了堆焊材料的选用及堆焊方法的选择,制定了堆焊工艺,提高了模具的使用寿命。     

汽车前轴辊锻模的表面堆焊再制造技术

介绍了汽车前轴辊锻模具的堆焊再制造工艺,包括焊前模具处理和模具预热,堆焊合金层,焊后退火热处理等。堆焊修复后的模具大幅度提高了辊锻模具寿命。     

热作模具堆焊修复再制造技术发展现状与趋势

在分析了热作模具发展概况、服役条件及失效形式的基础上,从模具修复再制造的角度总结了目前常用的模具修复手段,尤其是具有诸多优点的堆焊修复技术,分析了电弧、等离子和激光修复的异同点及适用范围。概述了热作模具堆焊修复的材料、工艺及工序等因素对修复再制造精度、性能的影响。指出建立热作模具修复再制造寿命评价体系,开发模具修复用的高性能、系列化材料,与智能控制、增材制造、近净成形相结合,是未来热作模具堆焊修复发展的趋势。     

热锻模堆焊焊条及堆焊工艺

研制了热锻模堆焊系列专用焊条。该焊条堆焊工艺简单,不需预热和缓冷,堆焊金属焊态能顺利进行机械加工,加工后不需淬火,回火（时效）即能满足热锻模性能要求。用研制的焊条修复和制造的热锻模比原8Cr3和3Cr2W8模具的使用寿命成倍提高。     

马氏体时效钢金属粉芯焊丝TIG堆焊模具制造技术研究

介绍了马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝的特点 ,研究了该焊丝堆焊金属的性能 ,探讨了堆焊模具的制造方法。研究结果表明 :马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝的焊接工艺性能和熔敷金属力学性能优良 ,所制造的热锻模寿命高于3Cr2W8V钢模     

激光熔覆技术在旧锻模修复上的应用

采用激光熔覆技术对废旧锻模进行修复,并与用堆焊方法修复的锻模做了使用寿命等方面的对比试验。结果表明,激光熔覆修复的锻模使用寿命至少提高了4倍。     

冷冲模堆焊制造工艺

叙述了采用合金堆焊冷冲模刃口的制造工艺及优点,介绍了冷冲模的工作条件和性能要求、选定堆焊材料、选择堆焊方法及制订相应的堆焊工艺.     

钴对马氏体时效不锈钢模具堆焊焊丝堆焊层性能的影响

针对我国热作模具堆焊修复材料的缺乏和性能的不足,开展了马氏体时效不锈钢热作模具CO2气体保护焊金属粉芯堆焊焊丝的研究工作。通过改变Co元素的含量,研究了Co元素对所研制焊丝堆焊合金的硬度、时效行为、红硬性、显微组织和时效析出相的影响。结果表明,Co元素有利于焊后堆焊合金由奥氏体向马氏体转变,当w(Co)≥2%时堆焊合金为全马氏体组织;随着堆焊合金中Co元素含量增加,堆焊层的焊态硬度、时效态硬度和红硬性提高。     

堆焊低碳马氏体时效硬化合金制造双金属锻模的工艺研究

在对热锻模的服役条件、失效形式进行分析的基础上,研究了用于堆焊复合模具型腔的低碳马氏体时效硬化合金的化学成分及热强性能 ,并进行了实验验证 ,结果表明 ,堆焊成分近似于25Cr3Mo3W2V的低碳马氏体时效硬化合金具有优异的综合性能。采用该合金堆焊制造的双金属复合锻模 (端盖锻模 )与常规锻模相比 ,使用寿命提高2～3倍 ,性价比提高6～8倍     

汽车模具SMAW堆焊工艺方法应用

通过采用非铸铁焊缝冷焊的焊接工艺方法,解决了汽车拉伸模中需要的特定表层性能及表面尺寸,为汽车模具制造、维修保养、工艺造型变更的堆焊提供可借鉴经验。     

采用碳化钨堆焊工艺强化45钢模具表面的研究

介绍了碳化钨条氧—乙炔火焰耐磨堆焊技术在模具表面强化中应用的工艺方法 ,同时提出了普通碳钢 +焊接表面强化部分代替模具钢的方法 ,该方法在生产实践中取得了满意的效果。     

马氏体时效钢TIG模具堆焊金属粉芯焊丝研制

研制了一种用于TIG模具堆焊的马氏体时效钢金属粉芯焊丝。该焊丝的焊接工艺性能优良,堆焊金属时效强化效果显著,具有高强、高硬度的同时还具有良好的塑性和韧性。     

冷冲模刃口堆焊工艺

冷冲模的制造采用45钢为基体，刃口采用堆焊工艺，不仅节约大量的遗重模具钢使其成本降低，同时对新产品的开发及工艺的改进提供了方便。