冷焊技术在铸件缺陷修复中的应用

洛阳工业高等专科学校何为平

铸造零件在浇注过程中，由于各种原因，易造成砂眼、气孔、局部疏松、夹碴，裂纹等铸造缺陷，严重影响铸件质量。铸造缺陷一些是外露的，可通过机械加工给予修复；而一些内部缺陷往往在精加工或使用过程中才能发现，给修复造成困难，严重者造成废品，给企业造成较大的经济损失。

铸造缺陷产生的部位和严重程度决定其是否需要修复或直接报废。对铸件缺陷的修复，传统的修复方法有：机械加工、熔焊(如电弧冷焊、热焊、气焊)、溶解扩散焊等。随着新技术、新材料的发展和应用，对铸件缺陷的修复有了许多新的方法。其中“冷焊”技术是近年来采用的较经济、安全、实用、便捷的修复方法。“冷焊”技术是相对于电焊、气焊、热喷涂、电刷镀等传统的维修工艺而言的，“冷焊”与化学密封技术，简单地讲就是将工业修补剂或密封锁固剂产品涂敷于零件表面，实现零件的耐磨、防腐、密封、锁固、连接、绝缘等多种功能的一种修复、防护及装配新技术。对一般传统修复工艺而言，不仅需要昂贵的设备、熟练的技术工人，而且还要耗费大量的能源并且污染环境，危害人体健康。“冷焊”技术的使用改变了人们的传统的维修及装配观念，创造了一种极其简便易行的维修方法，它常温操作，不会使零件产生热变形，安全节能，是一种快速、经济、可靠的维修装配新技术。

针对铸件的不同缺陷，除了传统修复方法外，采用“冷焊”修复时也有几种方法可供选择：

1 填补法

对直径0．5mm～50mm的砂眼和气孔，可采用填补法，即把砂眼、气孔内的型砂、污物、水分清除干净后，直接把配制好的工业修补剂填人孔洞内，固化后打磨平整即可。

2 镶嵌法

对直径大于50mm的大孔洞修补，可用修补剂粘镶适当的金属块(柱)，这样既提高了强度，又节省了修补费用，具体工艺如下：

1)用砂布、砂轮打磨孔洞处，清除孔洞内锈迹，并打磨出金属光泽(见图1a))。

2)根据孔洞大小、形状选择金属块(柱)并把金属块(柱)表面打磨粗糙(见图1b))。

3)按厂家说明书配制修补剂并搅拌均匀。

4)孔洞内及金属块(柱)都涂一层修补剂，然后将金属块(柱)镶人孔洞内(见图1c))。

5)室温(2O℃ 以上)固化8 h～12 h后可修磨平整(图ld))。

3 浸渗法

对于铸件内部疏松、微孔<0．1mm的缺陷，可用渗透剂浸渗修复，即使用工业浸渗剂涂于铸件渗漏部位，棉纱擦去残余，室温固化后，即可使用。(如图2a)、图2b))。

4 加强法

对于铸造裂纹或受力较小部位的表层裂纹，可沿裂纹开V型坡口，将裂纹从基体金属上”挖”掉，然后用修补剂填平即可。

以下是“冷焊”修复技术在工程实际中的应用：

某纺织机械厂生产的R152A型设备，其主要部件多为铸钢件，其中R152—1100—16件，材料为ZG270—500，外形尺寸为1 940×1 800-I-0．20-0． (mm)，精加工后，与R152—1100—11A一1107盖板一1108垫片合配，经0．6MPa水压实验，在试压过程中，有三件在孔+256H8深144mm根部发现微孔渗漏现象，对于这种大型零件的铸造缺陷，该厂采用了两种方案进行修复。

方案一：焊补修复。该方案为该厂原用的修复方法，也是大型铸件常用的修复方法。其修复过程

如下：渗漏处钻(錾)深5 ITlnl一6 mm，清除夹砂、毛刺干净_+预热_+焊补保温孔校正(镗大) 相配零件外圆加工(按过渡配合加工)_+合配(单配)划线钻丝孔、上骑缝螺钉。这种修复方案由于孔内施焊困难、工序复杂，而且修复周期长、成本高，对产品质量和生产进度均有影响。

方案二：浸渗补漏修复。经厂技术人员观察分析，发现渗漏部位内部可能存在组织疏松，有极细小气孔等缺陷，一般的胶粘剂不能渗入组织内部。因此，厂技术部攻关人员决定采用一种新的修补技术：浸渗法，其采用的材料是北京某材料公司生产的TS121渗透剂；该渗透剂属厌氧型胶粘剂，其粘度非常低，拥有极高的渗透性能，24 h完全固化，固化后抗压强度可以高达109 MPa。常用于各种压力容器、管道、铸造和焊接过程产生的微孔、裂纹、疏松等缺陷的修复。该厂对R152—1100—16工件浸渗修复的工艺过程为：1)把压力室中试压用水放完；2)对渗漏部位用丙酮除油；3)用氧一乙炔焰对渗漏部位局部加热，加热到120℃ ～140℃ ，保温约10min以除去微孔中的水；4)当渗漏部位温度降到40℃ ～6o℃时，把渗透剂滴入疏松微孔处，因铸件厚度比较大，故反复滴2—3次，时问间隔5 min～10 min，对铸件表层残余的渗透剂，施工完成后用棉纱擦去。然后，室温固化8h；5)水压试验，检查修复结果。用以上修复工艺修复了3件R152侧盖结合件，经重新试压0．6MPa后，原渗漏区渗漏现象消失，该次堵漏共用去TS121渗透剂1瓶(50g)，合人民币6o元，

与焊补修复比较，节约费用近万元，并保证了生产进度。由此，该厂在同类零件的修复中已推广这种方法。

根据一些厂矿的维修经验及应用实例，发现”冷焊”技术在设备维修、防护及制造领域得到了广泛的应用，显示出强劲的生命力，已在汽车、工程机械、冶金、船舶、电力、矿山、铸造、石化、机械、石油、摩托车、泵业、电子、军事、航空、航天等众多领域成功的应用，满足了工业领域的维修、粘接、密封等需求。为企业创造了极好的经济效益。

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