【正文】 整個(gè)模具在使用過程中，由于所受的應(yīng)力狀態(tài)不同，其損壞的部位也不同，沖裁模以刃口磨損和崩口為主要失效形式。 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國汽車工業(yè)的蓬勃快速發(fā)展，模具的使用也越來越多。90 年代受先進(jìn)制造技術(shù)理念的影響，堆焊方法與智能控制技術(shù)和精密磨削技術(shù)相結(jié)合的近凈形技術(shù)（Near Net Shape）引起了制造業(yè)的廣泛關(guān)注 【4】 。而通過堆焊合金，可提高其表面性能，節(jié)省模具鋼，同時(shí)也可以減少戰(zhàn)略性稀有元素的用量；基體與堆焊層材料接近，有益于界面的結(jié)合；而且鐵基材料的成本明顯比其它合金低，因此開發(fā)鐵基（灰鐵）材料的堆焊具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 【2】、【3】 。在汽車覆蓋件上，沖模的加工制造上越來越普遍。但是由于其作用同一般起連接作用的焊接完全不同，因此它具有自身的特性，在表面工程中，堆焊具有重要應(yīng)用意義。這些材料可以是合金材料也可以是金屬陶瓷，他們可以具有原機(jī)件不具有的性能，例如高的耐磨性，良好的耐蝕性或其他性能。 Key word: Panel die edge, Manual arc welding of Hardfacing, hardfacing layel目 錄第一章 概論 ...............................................................1 堆焊的概念及課題研究的意義 ...........................................1 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................2 本課題工藝研究的起源 .............................................2 本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ...........................................2 課題研究的主要內(nèi)容 ...................................................3第二章 堆焊材料的選擇及實(shí)驗(yàn)方案 ...........................................4 覆蓋件沖模刃口的磨損分析 .............................................4 堆焊材料的選擇 .......................................................4 堆焊材料的選擇原則 ...............................................4 堆焊母材的選擇 ...................................................5 堆焊合金的選擇 ...................................................5 堆焊金屬的合金過渡 ...............................................6 實(shí)驗(yàn)方案 .............................................................7 焊接方法的選擇 ...................................................7 母材開坡口 .......................................................8 堆焊層焊條的方案 .................................................8 堆焊電源種類及極性 ..............................................10第三章 堆焊工藝參數(shù) ......................................................11 堆焊前的工藝 ........................................................11 焊接過程的工藝 ......................................................11 焊縫的裂紋檢查 ......................................................12第四章 試驗(yàn)堆焊層的分析 ..................................................15 堆焊層的金相分析 ....................................................15 硬度分析比較 .......................................................17 磨損量分析 ..........................................................19 SEM 掃描分析 ........................................................20結(jié) 論 ....................................................................23致 謝 .................................................................24參 考 文 獻(xiàn) ...........................................................25第一章 概論堆焊是為增大或恢復(fù)工件表面尺寸，或使工件表面獲得具有特殊功能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。采用手工電弧堆焊工藝，選擇不同焊條，在鑄鐵基體上進(jìn)行了四層堆焊。 堆焊層表面層組織為板條狀Ｍ＋Ｂ＋殘留Ａ＋粒狀碳化物、中間層主要為針狀Ｍ＋F+粒狀Ｂ：表面的平均硬度值為 ，且硬度分布均勻。換言之，堆焊是用熔化焊方法，使工件表面形成具有特定性能的金屬覆層的一種工藝過程 【1】 。這樣以來，對于本來是用一般材料制成的零件，如普通碳鋼零件，通過堆焊一層高合金，可使其性能明顯的改善或提高。近年來，隨著汽車、拖拉機(jī)工業(yè)的蒸蒸日上的發(fā)展，國家對環(huán)保、資源和能源的重視，輕量化汽車發(fā)展腳步加快，而一輛轎車上約有 80％的零部件是用模具加工制造的，而模具是昂貴的生產(chǎn)工具，模具費(fèi)用要占產(chǎn)品成本的 10％～30％。由于這類模具的尺寸比較大，結(jié)構(gòu)又比較復(fù)雜，尤其是修邊模具，其韌口形狀很不規(guī)則，并且受到制件形狀及尺寸的限制等。 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 本課題工藝研究的起源堆焊技術(shù)在我國起源于 20 世紀(jì) 50 年代末，幾乎與焊接技術(shù)同步發(fā)展，發(fā)展初期主要用于修復(fù)領(lǐng)域，即恢復(fù)零件的形狀尺寸。這也是堆焊技術(shù)從技藝走向科學(xué)的重要標(biāo)志，堆焊技術(shù)在我國歷經(jīng)近 50 年的風(fēng)雨歷程，不僅是延長材料或零件服役壽命的工藝方法 而且成為先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，尤其是在模具刃口上，提高堆焊層金屬具有較高的硬度及合理的硬度梯度分布，同時(shí)具有良好的沖擊韌性、較高的強(qiáng)度以及高的耐磨性能和抗疲勞性能等等。優(yōu)質(zhì)、高效、低成本一直是制造技術(shù)發(fā)展追求的永恒的目標(biāo)，模具作為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的工藝裝備，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源和原材料、體現(xiàn)模具生產(chǎn)制品技術(shù)經(jīng)濟(jì)性地有效手段，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的工藝發(fā)展方向和產(chǎn)品參與生產(chǎn)競爭的主要關(guān)鍵。為了挽救失效模具，節(jié)省合金工具鋼，降低產(chǎn)品的制造成本,提高廠家的經(jīng)濟(jì)效益必須對模具進(jìn)行修補(bǔ)。國外模具制造行業(yè)對大型覆蓋件切邊模的刃口除采用鑲塊刃口空冷鋼實(shí)型鑄造外,在汽車車身沖模中用鑄鐵基體堆焊刃口已經(jīng)相當(dāng)成功和普遍。2）.通過一系列的實(shí)驗(yàn)確定堆焊的工藝參數(shù)：焊前處理、堆焊電流、堆焊層、后處理等等。但由于焊條、母材的選擇，對堆焊的工藝性能影響很大，往往決定著工藝的成敗。影響表面磨損的因素主要有材料的硬度、晶體結(jié)構(gòu)和晶體的互溶性、工作溫度等。由此改變了沖件的尺寸，使增大了沖件的尺寸偏差和沖壓毛刺等。在此基礎(chǔ)上，選擇堆焊合金系統(tǒng)。2）.考慮良好的焊接性。在選擇堆焊合金時(shí)要綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性。如今，汽車產(chǎn)業(yè)的激烈競爭，企業(yè)為了降低成本。為此，我們選擇的母材是鑄鐵基體。其主要作用 【12】 是：C：碳是決定堆焊層金屬硬度的主要元素，它不僅直接決定馬氏體的硬度、形態(tài)及性能，而且是保證形成適量碳化物的必要條件。Si：硅幾乎全部溶于奧氏體或鐵素體中起固溶強(qiáng)化作用，硅能促進(jìn)石墨化，在鑄鐵基體上堆焊時(shí)可減少過渡區(qū)的白口傾向，改善堆焊層金屬的結(jié)合性能。鉬還可以顯著抑制第二類回火脆性。鎳對鋼力學(xué)性能的影響是通過它對相變和顯微組織的影響而產(chǎn)生的。根據(jù)對覆蓋件模具的受力狀態(tài)，它受沖擊力較大，應(yīng)用碳含量低，韌性較好且有一定的硬度的堆焊材料。堆焊金屬合金化的目的就是