鑄造缺陷修復方案淺析

趙 越

（共享裝備股份有限公司，寧夏銀川750021）

鋼鑄件可以通過焊接來修復鑄造缺陷，但對于鑄鐵件，由于其材質組織粗糙，可焊性差，焊接后焊材與鑄件母材很難融合。嚴格按照鑄鐵件的焊接工藝（預熱-焊接-退火-保溫）焊接也是可行[1]，但焊材與鑄件本體兩種材質會不同。鎳鐵焊接修復鑄件缺陷的批復權在于顧客。對于顧客不允許焊接或者通過焊接無法達到修復目的的鑄造缺陷，就得采用機械修補的辦法，即用機械加工的辦法，去除缺陷，然后用與鑄件母材同材質（同種材質的好處就是冷熱收、擴量相同）的合格坯料鑲補。

1 實施過程

根據缺陷的形態大小等，加上缺陷修復后客戶對鑄件的使用反饋情況，以及缺陷的機械加工去除方式和用于彌補缺陷位置坯料的機械加工方法，目前可采用以下幾種方式，用于修復鑄件缺陷。

1.1 螺紋堵修復鑄造缺陷方式

找準缺陷所在位置，根據缺陷的范圍以及判斷缺陷處鑄件本體應力大小，選擇合適的螺紋規格，用機床加工螺紋孔完全去除鑄件本體缺陷，然后配做螺紋堵，旋緊，最后再騎縫螺栓鎖緊螺紋堵。

（1）鑄件工作環境沒有振動的情況下，一般選擇國標普通螺紋。

（2）對于缺陷部位有壓力要求的鑄件修補，選擇細牙螺紋、圓柱管螺紋或者圓錐管螺紋。

（3）缺陷沒有貫穿缸壁，即螺紋孔為盲孔，這時可以選擇國標普通螺紋。

（4）缺陷貫穿缸壁，同時有壓力要求，一般選擇細牙螺紋、圓柱管螺紋或者圓錐管螺紋。

（5）應力集中范圍內的缺陷修補，要用精度等級教高的細牙螺紋、圓柱管螺紋或者圓錐管螺紋[2]。

以上幾種情況并不能全面概括選擇螺紋規格與鑄件缺陷的關系，具體操作要根據實際情況而定。單個螺紋堵只適宜于鑄件較小范圍缺陷的修補。對于較大范圍缺陷，就要選用多個螺紋堵排列修補，如：矩形排列、圓形排列、環形排列和隨形排列等，但是這種修補方式不適宜于有壓力要求的鑄造缺陷。

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1.2 光堵修復鑄造缺陷方式

對于沒有壓力、振動等要求的鑄件缺陷修復，也可以選擇鑲光堵（與鑄件同種材質圓柱堵）。根據實際情況選用適當的配合過盈量，冷裝、熱裝、或者擠壓，正反面或者單面騎縫螺栓鎖緊。這種修補方法適宜于修復較小范圍缺陷。

（1）冷裝：即鑲堵制成后液氮冷卻至零下190度，收縮過盈量，然后裝配。

（2）熱裝：即鑄件缺陷處加熱到180到200度，擴脹加工部位，然后裝配。

（3）擠壓：即常溫下通過強力擠壓的方式裝配。

對于較大范圍缺陷修補，對應做堵較大，為了保證鑲堵與鑄件本體長久配合穩定性，堵一般做成沉頭形狀，沉頭部分做較大螺栓鎖緊鑲堵。堵的小頭部分與鑄件過盈配合，大頭部分與鑄件過渡配合或者間隙配合，這樣做的優點是便于安裝沉頭堵[3]。

選用光堵修補鑄件缺陷，堵與鑄件加工孔的表面粗糙度要求較高，一般在1.8～3.2之間。

1.3 鑲隨形料修復鑄造缺陷

針對兩種情況修復缺陷時，要注意完全限制鑲料與鑄件本體的自由度。在鑄件正確的位置加工適當的定位窩，然后根據定位窩的尺寸選用合適的過盈量配做鑲料與鑄件結合部分。鑲料的其余部分按照鑄件圖紙尺寸做出，裝配后螺栓鎖緊，之后進行靜載荷實驗，驗證鑲料的安裝強度。

2 示例

以下圖示說明光堵和鑲隨形料修復鑄造缺陷的過程[4]。

2.1 光堵修復缺陷步驟

缺陷描述：螺栓孔M20區域，不同程度存在縮松，距離孔端面35mm～40mm。修復過程：

（1）缺陷處插補銑成沉孔?280H7和?190H7(圖1)。

（2）根據加工完的沉孔實測尺寸精車堵套至?280g6和?190r7。

（3）與鑄件圖8-M20螺孔錯開，鉆出8-M16x2螺孔，并螺桿旋緊。

（4）鑲入?25r6球鐵小堵，堵與孔過盈配合，修磨光滑外漏部分（圖2）。

圖1 缺陷沉孔

圖2 修補小堵

2.2 做隨形料修復鑄錯臍座步驟

缺陷描述：鑄件因漏放芯子導致一處臍座沒有鑄出。修復過程：

（1）根據鑄件圖尺寸確定基座窩位置，并銑成基座窩250mm×220mm（圖3）。

（2）根據基座窩實測尺寸加工基座，做出過盈量，并鉆出8處沉孔（圖4）。

（3）過盈裝配。配鉆8-M16x2螺紋孔，有效螺紋長度45mm，M16x2沉頭高強螺桿襯彈簧墊抹膠鎖緊（圖5）。

圖3 基座窩

圖4 基座沉孔

圖5 修復狀態

3 結束語

以上介紹了幾種常用的機械加工方式修復鑄造缺陷的方法，鑄件鑄造缺陷機械修復要根據機械專業知識和工作經驗，不斷創新。鑄件難免出現鑄造缺陷，通過修復缺陷，使鑄件達到使用要求，滿足客戶需求，同時也會給公司降低損失。