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關(guān)鍵字： 冷壓沖模；修復(fù)；堆焊 摘　要： 采用堆焊工藝制作、修復(fù)冷壓沖模，不僅節(jié)省大量?jī)?yōu)質(zhì)合金工具鋼，而且工藝簡(jiǎn)單、成本低、制造周期短。文中詳細(xì)闡述了堆焊工藝（焊條及沖�；�材選擇、坡大形式、焊前準(zhǔn)備）、焊后處理及加工、堆焊缺陷預(yù)防。

采用堆焊工藝制作、修復(fù)冷壓沖模，不僅可以節(jié)省大量的優(yōu)質(zhì)合金工具鋼，而且工藝簡(jiǎn)單、成本低、制造周期短，尤其用于修復(fù)因磨損、崩刃造成報(bào)廢的沖模時(shí)，經(jīng)濟(jì)效果更為顯著，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用證明，用堆焊工藝制作、修復(fù)模具與用整體合金工具鋼制作的模具具有同樣的使用效果。

1 焊條及沖模基材的選擇

冷沖模工作時(shí)，刃口要承受較大的剪切力、沖擊力和壓應(yīng)力，因此要求刃口具有高的硬度、強(qiáng)度、抗沖擊力，其它部分應(yīng)具有較高的塑性。為此選擇了D322焊條，焊芯成分為5Cr5W9No2V。

基材的選擇應(yīng)考慮模具的工作形式。彎曲模具多用A3或20鋼；沖載3㎜以下板用20鋼，沖裁3㎜以上板用45鋼，沖裁厚板用45調(diào)質(zhì)鋼。

2坡口形式及尺寸

刃口件堆焊坡口形式關(guān)系到堆焊層的結(jié)合強(qiáng)度和使用壽命。試驗(yàn)了45°坡口和R形坡口，認(rèn)為R形坡口（圖1a）承受的沖裁力約為45°坡口（圖1b）1.3-1.5倍，由表1可知，H與R的選擇一般與被沖件板厚有關(guān)。

彎曲模的坡口形式也可參考此表進(jìn)行加工。廢舊模具按此表數(shù)值的0.7-0.8選擇，并磨去1㎜左右的疲勞層。

表1 被沖件板厚與H、R值的關(guān)系

3焊前準(zhǔn)備

焊條在100-500℃下烘焙1h左右，亦可放入保溫筒內(nèi)存貯�；�材上的坡口開(kāi)好后，去除表面銹蝕、油等。用氣焊火焰烘烤坡口處，并來(lái)回?cái)[動(dòng)以擴(kuò)大受熱面積，烘烤溫度控制在300℃左右，A3、20鋼為250℃左右，合金工具鋼模具為350-400℃，大型模具按上述溫度在退火爐中預(yù)熱保溫。

4堆焊

堆焊是由坡口中心開(kāi)始向兩外側(cè)分別熔敷焊道。為了提高焊質(zhì)量，減少加工余量，可以采用紫銅板強(qiáng)迫成型（如圖2所示）。

堆焊45鋼、20鋼及A3鋼，可焊完一層后打渣，堆焊第二層時(shí)要錯(cuò)開(kāi)焊縫。

修復(fù)舊模具，必須焊完一道后進(jìn)行清渣，并用手錘輕輕敲周，以消除內(nèi)應(yīng)力。

選擇D322焊條，直徑為2.5-4㎜，焊接電流為80-100A，焊接速度要慢，以保證層間溫度盡量低。層間溫度超過(guò)550℃時(shí)，硬度值就會(huì)不同程度下降，如圖3所示。

堆焊層厚與硬度成比例變化，但超過(guò)一定厚度（10㎜左右）時(shí)，硬度不再隨堆焊層厚度的變化而變化，如圖4所示。

5焊后處理及加工

工件堆焊后，在空氣中冷卻。修復(fù)大型表面可用廠棉灰覆蓋保溫。

待工件充分冷卻后進(jìn)行表面加工。一般可用風(fēng)動(dòng)砂輪加工毛坯面，刃口用磨床開(kāi)出，特殊部位可用電火花加工。由于堆焊后刃口硬度達(dá)HRC60以上，機(jī)械加工困難，可以對(duì)形狀復(fù)雜的模具考慮退火處理，加工后淬火，但這樣處理可能會(huì)引起裂紋、氧化脫碳等缺陷。

對(duì)焊后出現(xiàn)的裂紋、氣孔可用風(fēng)動(dòng)砂輪磨去重新堆焊。

6堆焊缺陷的預(yù)防

6.1裂紋

裂紋是堆焊中最常見(jiàn)的缺陷。包括縱向裂紋、橫向裂紋和弧坑裂紋�？v向裂紋沿焊道縱向形成，對(duì)模具危害最大，必須磨去重新補(bǔ)焊。重新加熱，溫度可適當(dāng)提高，焊接時(shí)降低焊速，減小電流。橫向裂紡垂直于焊道可以允許少量存在，即每100㎜長(zhǎng)焊道上有3-4條，但每條裂紋長(zhǎng)度不超過(guò)3-5㎜，弧坑裂紋是由于突然收弧造成的，應(yīng)緩慢收弧，填平弧坑。

6.2剝離

堆焊層與母材產(chǎn)生的剝離，導(dǎo)致模具無(wú)法使用。解決辦法是磨去剝離層，重新堆焊。適當(dāng)提高烘烤溫度，增加過(guò)渡層。

根據(jù)我廠設(shè)備情況，過(guò)渡層采用CO2焊接，焊絲為H08Min2Si,堆焊層厚3㎜左右。過(guò)渡層起到了緩解剝離的作用。

6.3氣孔、夾渣

刃口處的氣孔、夾渣能引起模具塌邊、崩刃。氣孔產(chǎn)生的主要原因是焊條未烘焙好、母材有油污、銹蝕等。夾渣是由于電流過(guò)小和操作不熟練造成的，應(yīng)適當(dāng)增大電流，提高操作技術(shù)。

7結(jié)束語(yǔ)

近幾年來(lái)，采用冷壓沖模堆焊工藝，制作和修復(fù)10多套模具及附件，節(jié)約鋼材費(fèi)用50%以上，工序周期縮短小2/3以上。特別是廢舊模的修復(fù)，經(jīng)濟(jì)效益尤為顯著。