CN111716075B - 一种铸铁件深孔型缺陷修补方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特点是，采用超声波探伤确定缺陷位置及深度；采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷；采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷；计算插入销过盈量要求；设计插入销图纸；加工插入销；将插入销压入铸铁件；圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补；焊补后打磨清理焊补表面；该方法借助销轴过盈配合保证铸件整体强度，火焰钎焊保证铸件密封性，可以很好的用于铸铁件深孔型缺陷的修补。

Description

一种铸铁件深孔型缺陷修补方法
技术领域
本发明涉及工法技术领域，具体的讲是一种铸铁件深孔型缺陷修补方法；该方法借助销轴过盈配合保证铸件整体强度，火焰钎焊保证铸件密封性，避免焊缝及半熔化区形成白口组织，可以很好的用于铸铁件深孔型缺陷的修补。
背景技术
铸铁件在铸造过程中容易出现一种面积较大的缩松组织缺陷，具有深度较深，面积较大的特点。目前这种深孔型缺陷修补主要有两种方法：
1、同质焊缝补焊：同质焊缝补焊就是希望获得与母材组织、性能相当的焊缝。通过保证焊缝组织球化，保证力学性能达到规定的指标，降低焊缝白口倾向，提高焊缝抗裂性，达到要求。同质焊缝补焊一般需要配合焊前高温预热、焊后缓冷工艺，必要时需焊后消除应力热处理；工艺性较差，同时同质焊缝及半熔化区易形成白口，奥氏体区易出现马氏体组织，焊接性较差；
2、异质焊缝补焊：异质焊缝补焊主要是通过增加填充金属的塑性降低焊缝开裂倾向，一般情况下可以不预热和缓冷；但是由于焊缝金属与母材成分相差较大，容易发生未熔合剥离性缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术存在的问题，而提供的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法。
本发明提供的技术方案是：一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特殊之处在于，包括如下工艺步骤：
a采用超声波探伤确定缺陷位置及深度，根据探伤结果在铸铁件表面标识清楚缺陷范围；
b采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷；
c采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷；
d计算插入销过盈量要求；
e设计插入销图纸；
f加工插入销；
g将插入销压入铸铁件；
h圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补；
i焊补后打磨清理焊补表面。
进一步的，a步骤所述的采用超声波探伤确定缺陷位置及深度，是先用斜探头初步测量缺陷位置，确定初步位置后，打磨铸件表面平整光滑，用直探头确定准确缺陷位置和深度；根据探伤结果在铸铁件表面标识清楚缺陷范围。
进一步的，b步骤所所述的采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷，是直径≤φ30mm的采用钻铰的方式，直径大于30mm的采用镗削的加工方式，加工精度按H7控制，加工成平底孔。
进一步的，c步骤所述的采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷，是指渗透探伤后将加工面清洗干净。
进一步的，d步骤所述的计算插入销过盈量要求：
插入销过盈量计算公式：r/(φ+r)=σ/E
其中：r=插入销过盈量
φ=铸铁件加工后的孔径
σ=铸铁件抗拉强度的一半
E=铸铁件的弹性模量。
进一步的，e步骤所述的设计插入销图纸：
插入销要求与铸铁件同材质；
插入销的尺寸公差=插入销过盈量r±0.02；
插入销补焊端面倒10°-11°角，倒角深度2-3mm，保证后续火焰钎焊的毛细作用。
进一步的，f步骤所述的加工插入销：插入销采用磨削的加工方式，插入销与铸铁件配合部分粗糙度Ra1.6，插入销补焊端面倒角粗糙度Ra12.5。
进一步的，g步骤所述的将插入销压入铸铁件：是用铜棒轻轻敲击将插入销压入铸铁件，避免损伤插入销。
进一步的，h步骤所述的圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补：
焊补采用Cu基钎料；
补焊采用50%硼酸+50%硼砂；
预热工件采用弱氧化焰；
修补过程采用测温枪控制温度；
添加钎剂时，工件控制在600℃以下；
当钎剂全部熔化后，铸件温度达到650-700℃时，改用中性焰熔化钎料，完成补焊过程。
进一步的，i步骤所述的焊补后打磨清理焊补表面：是采用砂轮机将焊补表面打磨平整光滑。
本发明的有益效果：该方法通过销轴过盈配合保证铸件整体强度，火焰钎焊保证铸件密封性，具有以下积极效果：
1、采用火焰钎焊，填充金属少，可以有效避免焊缝及半熔化区形成白口组织，可以很好的用于铸铁件深孔型缺陷的修补；
2、主要采用机加工工艺，避免了以往修补对焊工水平要求较高的依赖，避免了焊前预热、焊接过程中保温、焊后缓冷等要求，简化了焊接工艺，具备操作简单、劳动条件好、成本低、可靠性高的特点。
附图说明
图1是本发明的流程图；
图2是本发明的深孔加工示意图；
图3是本发明的插入销加工示意图；
图4是本发明的插入销与铸铁件配合示意图；
图5是本发明的焊补效果示意图。
具体实施方式
为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例，详细说明本发明一种铸铁件深孔型缺陷修补方法。
如图1、2、3、4、5所示，一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，包括如下工艺步骤：
1、采用超声波探伤确定缺陷位置及深度：先用斜探头大体测量缺陷位置，确定大体位置后，打磨铸件表面平整光滑，用直探头确定准确缺陷位置和深度；根据探伤结果在铸铁件表面标识清楚缺陷范围；
2、采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷：直径≤φ30mm的采用钻铰的方式，直径大于30mm的采用镗削的加工方式，加工精度按H7控制，加工注意必须加工成平底孔；具体见图2深孔加工示意图；
3、采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷：渗透探伤后注意将加工面清洗干净；
4、计算插入销过盈量要求：
插入销过盈量计算公式：r/(φ+r)=σ/E，
其中：r=插入销过盈量，
φ=铸铁件加工后的孔径，
σ=铸铁件抗拉强度的一半，
E=铸铁件的弹性模量；
5、设计插入销图纸：
插入销要求与铸铁件同材质；
插入销的尺寸公差=插入销过盈量r±0.02；
插入销补焊端面倒10°-11°角，倒角深度2-3mm，保证后续火焰钎焊的毛细作用；具体见图3插入销加工示意图；
6、加工插入销：插入销采用磨削的加工方式，插入销与铸铁件配合部分粗糙度Ra1.6，插入销补焊端面倒角粗糙度Ra12.5；
7、将插入销压入铸铁件：要求用铜棒轻轻敲击将插入销压入铸铁件，避免损伤插入销；具体见图4插入销与铸铁件配合示意图；
8、圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补：
焊补采用Cu基钎料，
补焊采用50%硼酸+50%硼砂，
预热工件采用弱氧化焰，
修补过程采用测温枪控制温度，
添加钎剂时，工件控制在600℃以下，
当钎剂全部熔化后，铸件温度达到650-700℃时，改用中性焰熔化钎料，完成补焊过程；
具体见图5焊补效果示意图；
9、焊补后打磨清理焊补表面：用砂轮机将焊补表面打磨平整光滑。

Claims (6)

1.一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
a采用超声波探伤确定缺陷位置及深度，根据探伤结果在铸铁件表面标识清除缺陷范围；
b采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷；
c采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷；
d计算插入销过盈量要求；
e设计插入销图纸；
f加工插入销；
g将插入销压入铸铁件；
h圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补；
i焊补后打磨清理焊补表面；
其中：
a步骤所述的采用超声波探伤确定缺陷位置及深度，是先用斜探头初步测量缺陷位置，确定初步位置后，打磨铸件表面平整光滑，用直探头确定准确缺陷位置和深度；根据探伤结果在铸铁件表面标识清除缺陷范围；
b步骤所述的采用钻铰或镗削的机加工方式加工深孔，完全去除缺陷，是直径≤φ30mm的采用钻铰的方式，直径大于30mm的采用镗削的加工方式，加工精度按H7控制，加工成平底孔；
c步骤所述的采用渗透探伤的方式检查加工面，确定完全清除缺陷，是指渗透探伤后将加工面清洗干净；
d步骤所述的计算插入销过盈量要求：
插入销过盈量计算公式：r/(φ+r)=σ/E
其中：r=插入销过盈量
φ=铸铁件加工后的孔径
σ=铸铁件抗拉强度的一半
E=铸铁件的弹性模量。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，e步骤所述的设计插入销图纸：
插入销要求与铸铁件同材质；
插入销的尺寸公差=插入销过盈量r±0.02 mm；
插入销补焊端面倒10°-11°角，倒角深度2-3mm，保证后续火焰钎焊的毛细作用。
3.根据权利要求1所述的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，f步骤所述的加工插入销：插入销采用磨削的加工方式，插入销与铸铁件配合部分粗糙度Ra1.6，插入销补焊端面倒角粗糙度Ra12.5。
4.根据权利要求1所述的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，g步骤所述的将插入销压入铸铁件：是用铜棒轻轻敲击将插入销压入铸铁件，避免损伤插入销。
5.根据权利要求1所述的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，h步骤所述的圆周火焰钎焊将插入销与铸铁件焊接在一起，完成修补：
焊补采用Cu基钎料；
补焊采用50%硼酸+50%硼砂；
预热工件采用弱氧化焰；
修补过程采用测温枪控制温度；
添加钎剂时，工件控制在600℃以下；
当钎剂全部熔化后，铸件温度达到650-700℃时，改用中性焰熔化钎料，完成补焊过程。
6.根据权利要求1所述的一种铸铁件深孔型缺陷修补方法，其特征在于，i步骤所述的焊补后打磨清理焊补表面：是采用砂轮机将焊补表面打磨平整光滑。
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