[发明专利]铸件机加工后表面缺陷的修复方法

说明书

技术领域

本发明属于零件缺陷的修补方法，具体涉及一种铸件机加工表面缺陷的修复方法。 

背景技术

铸件生产要经过十分复杂的工艺过程。只要其中莱一道工序或某一个过程失误，均会造成铸造缺陷。同一类缺陷由于场合和零件的不同，往往又有不同的形成原因，这种错综复杂的情况，给铸造缺陷的准确判断和分析以及提出相应的改进措施带来了很大的难度。所有的铸造厂家都希望生产出无缺陷的铸件，满足使用要求。事实上，由于产品的不断发展，结构越来越复杂，对铸件质量的要求越来越高，这不可避免地给铸造生产带来困难，铸件产生缺陷的机率也增加。尽管人们不断采取措施来减少缺陷，但仍有部分铸件避免不了缺陷。 

例如铸造气孔就有各种类型，产生的原因各不相同，按气体来源不同，大致可分为侵入性气孔、析出性气孔和反应性气孔等等。铸件中产生缩孔或缩松的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩而产生，至于产生的具体原因则很多，需要针对具体的零件、铸造工艺过程来具体分析。 

对于铸件机加工后出现的磕碰、缺肉、黑皮、划伤等表面缺陷则可能与搬运、毛坯尺寸、机加工操作等有关。 

为消除、改善这些缺陷，除了在铸造工艺、搬运、机加工操作等源头方面进行一系列相应预防改进措施外(本课题对此不具体展开阐述)，对机加工已完成后的零件缺陷我们采取缺陷修复的方法来挽救一些即将报废的零件，也可使零件达到产品功能要求，从而降低零件废品率。 

缺陷修复的方法很多，常用的有电焊、气焊、钎焊、熔焊、电弧焊、冷焊、浸渗、填腻修补、塞补、金属喷镀、粘接等等。具体采用哪种方法要根据具体零件的要求来选择。 

对于铸件表面缺陷的修复方法通常有电焊、气焊、金属喷镀等热焊补法以及环氧树脂修补、塞补等冷焊方法。这些工艺都有一定的局限性，有些工艺甚至还会带来二次缺陷，如变形、增加内应力、修补处结合力不好或修补处与本体存在有色差等等。例如：传统的电焊和气焊等热焊方法有一定的局限性和缺点，主要是因为焊接过程的快热、急冷以及受热不均匀而产生较大的焊接应力，引起铸件变形和裂纹，造成过硬的组织，或出现气孔、熔敷金属与母材不易熔合等。虽然为了克服这些问题，可做一些焊补前的准备工作，如：铸件缺陷部位的清理、坡口形状的处理及焊补前铸件的预热等，但预热至一定温度又易导致零件的变形，有时，对铸件焊后甚至还需要进行退火处理，以消除应力防止裂纹，这些过程较为复杂，质量很难控制。环氧树脂等冷焊修补方法，虽然简单方便，但修补后有明显的缺陷修补痕迹，与母体的结合性也不强。 

对铸件毛坯表面采用的是热焊，即在对缺陷进行清理、扩孔之后，直接用氩弧焊方法进行焊接，焊后用砂轮进行表面修整即可。这种方法适合于对铸件毛坯件表面缺陷的修复。但对于机加工后的成品表面，就不能直接用这种氩弧堆焊的方法。否则，缺陷周围的加工面将受焊接高温的影响而产生变形等损伤。总之，氩弧焊是一种“粗大”缺陷修复技术，适用于表面要求不高、缺陷相对比较大的铸件毛坯面。 

那么，对于已经机加工完了的表面技术要求高、但缺陷又相对比较大的成品件来说，采用什么方法对其表面缺陷进行修复呢，现在尚没有相关文献记载。 

发明内容

本发明的目的在提供一种对于已经经过机加工后的铸件成品表面缺陷，如表面气孔等的修复方法，从而解决上述问题。 

本发明的技术方案为：铸件机加工表面缺陷的修复方法，它是在铸件机加工后表面的缺陷四周表面刷镀铜保护层，然后对缺陷进行氩弧焊，使得缺陷焊补处的高度高于铸件表面，再对焊补处的高度高于铸件表面部分进行铣削和/或磨削平面处理，直至与基体平面工艺尺寸一致。 

该方法将电刷镀加工工艺用于已经经过机加工后的铸件成品表面缺陷的修补，电刷镀是为了在气孔等缺陷的四周处镀铜， 临时保护作用，实现在进行氩气保护焊进行气孔修补时，火花飞溅到机加工后的铸件成品表面，损伤成品表面，带来修补缺陷，该刷镀层最后是要被铣销和/或磨销去掉的。 

该方法集中了电刷镀及氩气保护焊的优点，即在有气孔等缺陷的四周处先刷镀铜，镀铜厚度高于基体表面0.05-0.1mm，其目的是保护缺陷周边区域的加工面在进行氩弧热焊时不被电弧击伤。这种复合工艺中的“电刷镀”主要是起保护作用，而不是修补作用。焊后再采用磨削加工去除铜层，还原其本体，以保证产品尺寸要求。