模具刀口及成形模塊的兩種補焊方法

丁元 戴淑娟

摘要：江淮汽車集團股份有限公司商用車制造公司的輕卡、底盤車架縱梁主要采用模具化落料、沖孔、成型，模塊在成型及落料過程中受沖載力的作用有時會出現落料刀口及成形模塊崩裂現象，導致縱梁表面出現拉痕現象，嚴重的會造成生產停滯。為了提升產品質量及滿足生產，要對崩裂部分進行補焊，因高碳鋼焊接時如果操作不當也會出現崩裂。因此，如何修復高炭鋼的模具刀口及成形模塊崩裂對保證生產、降低成本、提高產品質量有著十分重要的意義。

關鍵詞：模具刀口;補焊方法;局部加熱;常溫補焊

Abstract：JAC group Limited by Share Ltd Commercile vehicle manufacturing company Light truck chassis frame.The main use of the mold，material punching molding.In the blankingprocess，the module sometimes thecutting edge of the cutting knife broken.In order to improve the product quality and meet the production，to repair welding of crack part，because of the high carbon steel welding.If improper operation will appear crack，therefore，mould，and forming module crack how to repair of high carbon steel to a very important significance to improve the quality of products.

Keywords：Die edge ?Repair welding method ?Local heating ?Repair welding room temperature

引言

本文以落料刀口、成型模崩裂為例，通過分析高碳鋼補焊的特點，提出三種補焊方法，通過崩裂處大小不同采用的焊接方法不同，順利完成崩裂處的補焊，在汽車制造過程中，車架是整車最主要的承載部件，其中縱梁可以說是整車的脊梁，其制造水平及質量直接影響著整車的性能。江汽公司以其四十多年的造車積淀，以底盤發展壯大的奮斗史足以顯示其在底盤制造上的優勢。其中其商用車車架縱梁的制造工藝也在國內汽車行業有獨到之處。

一、縱梁的加工工藝介紹

平板料剪切條料——（表面處理）——平板沖孔+落料——模具成形該加工工藝工藝流程相對復雜，效率較低，特別是縱梁的落料需配備專用的大型縱梁壓力機和落料模具，大型模具的制造調試周期較長。但其適用面廣，理論上可以用于加工各種形式的縱梁（只需開發相應的模具）。我公司客車底盤、結合產品特點及工裝、設備情況，在現階段采用組合式模塊模具落料成形及剪板機下料，有時因下料模塊長時間使用會出現刀口及成形模塊崩裂現象。下表為刀口及模塊崩裂分析表。

人：可以通過教育增加員工的責任心;

機：機器正常運轉無法控制;

料：應力分布不均勻目前工藝條件無法達到使其均勻化;

法：目前江汽公司已延續這種加工工藝，短時間內無法改變;

環：可以通過增加照明改變;

綜上所述：落料刀口及成形模塊崩裂主要是料應力分布不均勻及加工方法所導致的，但在現有的條件下短時間內是無法改變的，只有通過事后補救措施來滿足生產需求。作為JAC的一名員工，有幸從事電焊工作十九年，在此就工作中學習的一些知識淺談一下自己對模具刀口及成形模塊的兩種堆焊方法的認識，與大家一起分享。

二、模具刀口及成形模用料介紹

模具刀口屬于合金工具鋼中的合金模具鋼，模具鋼主要用來制造各種金屬成形及落料用的模具。“按其工作條件不同，可分為冷作模具鋼和熱作模具鋼〔1〕”。我們用的基本上都是冷作模具鋼，工作中要承受很大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦。所以要求力作模具鋼具有高的硬度和耐磨性、一定的韌性和抗疲勞性，大型模具還要求有良好的淬透性。大型模具一般采用Cr12、Cr12MoV等高炭高鉻鋼制造，但是此類鋼由于拉應力、淬硬傾向、氫的作用和焊接應力的影響，補焊時容易產生裂紋。為了不影響補焊質量，經多年的經驗于操作，總結出以下兩種補焊方法。

三、補焊方法

1、加熱法，分為整體加熱和局部加熱

1.1整體加熱 是指母材全部加熱，放置加熱箱內6-8小時，溫度350-450°C，使母材中的氫加速逸出，可以減少熱影響區的溫度差別，在較寬的范圍內得到比較均勻的溫度分布，有助于減小因溫度差別而造成的焊接應力。此方法適合于大缺口長約50-100mm，深約10mm左右的缺口，焊接時要注意：

a.打磨缺口至金屬光亮，去油污及雜質。

b.采用斷續焊，保存層間溫度，

c.采用D322焊條，直徑為3.2，為減少焊條中氫的含量，焊前焊條加溫到300°C左右，并放保溫桶內保溫，采用手工電弧焊焊接電流90-110A。

d.每焊完一道焊縫后，立即用圓頭錘快速錘擊焊縫，一是清除焊渣，二是加速氫的擴散。

1.2 ?局部加熱法

如T10A、T12，是采用氧氣、乙炔、紅外線等對其缺口加熱的方法，加熱溫度在350-450°C之間，直觀看上去母材有一點發藍為止。此方法因受加熱的局限性只能加熱到母材深度的10mm左右，無法消除其他部分的應力，所以它只適用于（中等缺口）長約20-30mm，深為5mm左右的缺口，焊接時要注意：

a.焊前要清理缺口油污、裂紋要徹底清除、打磨至光亮。

b.采用斷續焊，保存層間溫度，

c.采用D322焊條，直徑為3.2，為減少焊條中氫的含量，焊前焊條加溫到300°C左右，并放保溫桶內保溫，采用手工電弧焊焊接電流80-100A。

d.每焊完一道焊縫后，立即用圓頭錘快速錘擊焊縫，一是清除焊渣，二是加速氫的擴散。

2、常溫補焊法

此方法在焊接過程中不需要加熱，因此可以大大加速補焊生產率，降低補焊成本，改善勞動條件，減少焊件因預熱時受熱不均勻而產生變形和焊件面的氧化，當遇到缺口小缺口為30mm、深為5mm左右時，用加熱法浪費時間，影響生產，此時可在常為下進行補焊，補焊時注意以下幾點。

a、焊前要徹底清除油污，裂紋清除干凈，加工的缺口要現狀要便于補焊及減少焊件的熔化量，

b、采用小直徑、小電流焊接，以便減小內應力和熱影響區的寬度，

C、采用點焊法，每焊一點都要停留一下，及時清渣和冷卻后在焊第二點，

D、采用分段倒退焊，這樣可以大大降低拉應力，對防裂有好處，

E、敲擊散熱法，用圓頭錘敲擊焊縫及熱影響區，使焊縫區域的氫加速擴散，以抵消焊縫的一部分收縮量，減少焊接應力的作用。

結論

以上的兩種補焊方法是工作中積累的經驗現與大家分享，目的是讓大家在工作中更高效的完成任務。總之，無論是加熱焊，還是常溫焊，焊后都必須對其進行保溫處理。對整體加熱的模具，可放入保溫想內保溫2-4小時左右，隨箱內溫度冷卻而冷卻。“常溫補焊可采用干棉紗、石棉布等材料保溫，以達到焊后冷卻的目的，可降低熱影響區的脆性，提高塑性，并使焊縫中的氫加速向外擴散，使應力分布趨于平緩，起到部分消出應力的作用，從而減少和消除焊接裂紋〔2〕”。

參考文獻：

[1] 陳明深.《金屬材料與熱處理》：第二版〔M〕.北京：中國勞動出版社，1992.11

[2] 鄭應國.《焊工工藝學》：第二版〔M〕.北京：中國勞動出版社，1993.3

（作者單位：安徽江淮汽車集團股份有限公司）