【正文】 亦可在 750800℃退火軟化，當(dāng)加熱至9001000℃空冷或油淬后，可重新硬化，采用直流反接。我們選用的焊條是 D507 焊條 【1】 。 J507焊 條 直 徑 從 等 ， 可 以 進(jìn) 行 全 位 置 焊 接 ， 焊 接 時(shí) 選 用 直 流 焊機(jī) ， 極 性 為 反 接 。即選用的焊條為J507焊條 【13】 。所以我考慮的是不預(yù)熱保持冷焊的特點(diǎn)，采用過渡層法。本工藝中，由于基體是灰鑄鐵，堆焊過程中為防止堆焊層金屬開裂，整個(gè)刃口處不產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。對于堆焊焊條來說，焊條直徑的選擇主要取決于構(gòu)件的尺寸、堆焊面寬度、堆焊位置及堆焊層數(shù)等。一般為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，希望采用較大直徑的焊條和較大的焊接電流。焊芯多以冷拔焊絲為主，也可用鑄芯或管芯。選定的母材是灰鑄鐵，確定了基體在堆焊刃口的位置，用機(jī)加工的方法獲得一個(gè)R6mm坡口。采用堆焊刃口的模具，一般是將凸模設(shè)計(jì)成整體型式，凹模設(shè)計(jì)成鑲塊式。 母材開坡口大型覆蓋件修邊模具的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，凸凹模刃口的形狀很不規(guī)則。選擇了手工電弧堆焊，由于熔深較大，稀釋率較高，很容易導(dǎo)致堆焊層硬度和耐磨性下降，當(dāng)堆焊層數(shù)多時(shí)，也容易導(dǎo)致開裂和剝落等。所以綜合上述因素，又結(jié)合實(shí)際考慮覆蓋件模具的復(fù)雜性，選用的方法是手工電弧堆焊。3）.考慮堆焊工件的尺寸、形狀復(fù)雜程度等。當(dāng)前，常用的主要有氧乙炔火焰堆焊、手工電弧堆焊、氣體保護(hù)電弧堆焊和埋弧堆焊等。 4）.模具崩刃后的修復(fù)容易； 5）.總費(fèi)用比鑲塊刃口模降低約 30%40%,產(chǎn)生很高的經(jīng)濟(jì)效益。本工藝采用的是，用鑄鐵鑲塊替代整體鍛造和熱處理的合金鋼鑲塊。而選擇堆焊鑲塊模具只需在鑲塊刃口部位堆焊，不僅大大節(jié)省了優(yōu)質(zhì)合金工具鋼，而且加工工藝簡化、周期短、成本低。選擇滲合金方式時(shí)應(yīng)注意的問題是：一方面是考慮不同的堆焊方法的工藝特點(diǎn)，選用較合適的滲合金方式：另一方面，在保證堆焊層使用效果的前提下盡可能選用經(jīng)濟(jì)易行的方式。但是制粉工藝較復(fù)雜。4）.用合金粉末滲合金：合金粉末是用高壓氣流或高壓水流將要求成分的熔化金屬霧化成粒狀合金。這類滲合金的方法，合金過渡系數(shù)高、有一個(gè)較寬的堆焊成分范圍，各類堆焊合金都可以用這類滲合金方法。一般應(yīng)用于過渡系數(shù)較低或中等合金含量的堆焊合金。這種方法簡便靈活、制造方便、成本低。主要缺點(diǎn)是合金制造工藝較復(fù)雜、成本很高。塑性好的堆焊合金可以拉拔、軋制成形：塑性較差的合金通過鑄造成形、制成棒狀或帶狀等。堆焊金屬合金化的目的就是獲得特殊性能的堆焊金屬，要求表面具有耐磨性、耐熱性等。含 Cr 約為 13%左右，含碳量約為 %~%，以及一些少量的其它合金等。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。其中鐵基堆焊合金是堆焊材料中應(yīng)用最為廣泛的一種。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。Ni: 鎳和碳不形成碳化物，它是形成和穩(wěn)定奧氏體的主要元素。鉬還可以顯著抑制第二類回火脆性。增加脫碳傾向，加入量要合適。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。Cr:鉻溶入奧氏體中提高鋼的淬透性,又可形成Gr 3C7提高鋼的耐磨性，并在一定程度上阻止馬氏體分解,提高鋼的回火穩(wěn)定性并產(chǎn)生二次硬化。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。一方面，它影響著堆焊層中硬化相的形成，另一方面它影響著堆焊層基體組織。為此，我們選擇的母材是鑄鐵基體。一方面，由于鑄鐵 C、Si 含量高，P、S 雜質(zhì)含量高，在焊接過程中冷卻速度快、受熱不均勻造成的較大的焊接應(yīng)力，焊接接頭容易出現(xiàn)白口及脆硬組織、焊接裂紋等 【11】 。如今，汽車產(chǎn)業(yè)的激烈競爭，企業(yè)為了降低成本。 堆焊母材的選擇在低碳鋼或 45 鋼基體上堆焊冷沖模刃口的工藝已獲得很大的成功，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中顯示出一定的優(yōu)越性 【10】 。在選擇堆焊合金時(shí)要綜合考慮其經(jīng)濟(jì)性。為防止堆焊層與基體間在堆焊、焊后熱處理及使用過程中產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力與組織應(yīng)力，要求堆焊層與基體的熱膨脹系數(shù)和相變溫度應(yīng)該比較接近，否則，容易造成堆焊層的開裂及剝離。2）.考慮良好的焊接性。堆焊過程中，以降低稀釋率為原則，選定堆焊工藝方法。在此基礎(chǔ)上，選擇堆焊合金系統(tǒng)。 堆焊材料的選擇 堆焊材料的選擇原則堆焊是以獲得特殊性能的表面層為目的的，堆焊材料的選擇對堆焊層的性能有著重要的影響，因此選擇堆焊材料必須遵循一定的原則：1）. 滿足零件在工作條件下使用的性能要求 【1】 。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。由于覆蓋件模具在工作過程中，受力很復(fù)雜 【8】 。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。 覆蓋件沖模刃口的磨損分析金屬磨損是由于接觸面間的相互機(jī)械作用造成的金屬表面不斷損失或破壞的現(xiàn)象。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。4）.對堆焊層的磨損情況及磨損量的分析。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。我國一些汽車廠引進(jìn)的日本模具中切邊模采用堆焊刃口占有很大比例。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。刃口堆焊是直接在中碳鋼或鑄鋼模具工作零件上，用合金焊條堆焊獲得高硬度刃口的工藝方法。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)。隨著汽車市場的競爭日趨激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代加速，同時(shí)對汽車質(zhì)量的要求也越來越高，這些均給傳統(tǒng)的模具制造和維修帶來了很大的沖擊 【3】 【5】 。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。主要應(yīng)用領(lǐng)域有汽車、拖拉機(jī)、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、石油化工設(shè)備、工具模具及金屬工件的制造修復(fù)中等 【1】 。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。改革開放后堆焊技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，堆焊技術(shù)從修理業(yè)擴(kuò)展到制造業(yè)。 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。但其耐蝕性、力學(xué)性能等不能完全滿足使用性能。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。隨著市場競爭日益激烈，汽車企業(yè)需要降低制造成本，尤其是模具成本。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％。堆焊就其物理本質(zhì)和冶金過程而言，具有焊接的一般規(guī)律，原則上所有的熔焊方法都可以用于堆焊。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。但堆焊的目的并不是為了連接機(jī)件，而是借用焊接的手段對金屬材料表面進(jìn)行改質(zhì)，即在零件上堆覆一層或幾層具有特殊性能的材料。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】 。關(guān)鍵詞：覆蓋件沖模刃口，手工電弧堆焊，堆焊層ABSTRACTThis article analyzed die superficial attrition situation of the panel die’s cutting edge, and select the appropriate the material of buttering welding rod . With Manual arc welding of Hardfacing technology, then select the different electrode and conducted a foursurfacing