模具交付中Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝

彭擁軍

摘 要：在汽車模具交付過程中經常會遇到沖壓件產品在汽車裝配時出現匹配效果超標等問題，都需要對模具沖壓件進行分析并對模具工作鑲塊進行局部修改，涉及到修邊線局部修改，翻邊鑲塊回彈量矯正等問題，都需要對修邊鑲塊或翻邊鑲塊需要補焊后加工，以達到滿足這一要求。Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝可以快速解決Cr12MoV鑲塊局部補焊問題。結果表明，Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝，能有效提高現場模具整改效率，鑲塊不開裂，硬度滿足使用要求，在沖壓車間現場缺乏熱處理加熱箱式爐等資源時尤為適合。

關鍵詞：焊接工藝 補焊 Cr12MoV鑲塊 整改 效率

On-site Welding Process of Cr12MoV Insert in Mold Delivery

Peng Yongjun

Abstract：In the process of automobile mold delivery， we often encounter the problem of excessive matching effect of stamping products in automobile assembly. So it is necessary to analyze the stamping parts of the mold and modify the mold working inserts， involving local modification of the trimming line， the correction of the flange insert springback and other issues， which all need to repair the edge insert or flange insert after repair welding to meet this requirement. The on-site welding process of Cr12MoV inserts can quickly solve the problem of local repair welding of Cr12MoV inserts. The results show that the on-site welding process of Cr12MoV inserts can effectively improve the efficiency of on-site mold rectification， and the inserts will not crack， and the hardness meets the requirements of use. It is especially suitable when resources such as heat treatment heating box furnaces are lacking in the stamping workshop.

Key words：welding process， repair welding， Cr12MoV insert， rectification， efficiency

1 引言

汽車零部件的模具交付客戶暨沖壓生產過程中，會遇到沖壓件在總成裝配，總體匹配效果超標，超差等問題，導致整個零件的部分模具需要多次返修整改，以糾正沖壓件出現的偏差，否則無法滿足客戶裝車需求。如何節省在沖壓現場的模具整改時間，涉及到許多方面，本文重點介紹Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝方面的整改效率與效果。

2 模具需要整改的問題點介紹

模具在客戶的高速沖壓線使用時，由于沖次及批量的加大，模具會暴露在制造過程中沒有出現的問題，如沖壓速度加快后，修邊模的鑲塊發熱，出現磨損，毛刺會變得過大，翻邊模出現翻邊零件回彈量過大，各個零件裝車后出現零件不匹配協調等問題。如今汽車企業對汽車外覆蓋件的質量要求越來越高，整改周期也在縮短。對于上述問題的出現，客戶一般要求模具供應商現場及時處理，調整修邊鑲塊或翻邊鑲塊的間隙，調整鑲塊局部型面或輪廓，涉及到許多Cr12MoV鑲塊需要補焊，通過鉗修研配來保證鑲塊的可靠性，以達到滿足修邊后零件及成形后零件的品質，Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝可以按照現場零件的狀態對鑲塊進行修補焊接以滿足要求。

3 常規Cr12MoV鑲塊熱處理工藝介紹

Cr12MoV鋼屬于高碳高鉻鋼，含碳量和含鉻量高，形成了大量的碳化物和高合金度的馬氏體，是高耐磨微變形冷作模具鋼，其特點是具有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩定性、高抗彎強度，僅次于高速鋼，是沖模、冷鐓模等的重要材料，其消耗量在冷作模具鋼中居首位。該鋼雖然強度、硬度高，耐磨性好，但其韌度較差，對熱加工工藝和熱處理工藝要求較高，處理工藝不當，很容易造成模具的過早失效。 因此，過去如果需要對模具Cr12MoV鋼進行整改，涉及到焊接Cr12MoV鑲塊輪廓線局部修改，型面缺少而需要進行的堆焊，都需要把鑲塊放進加熱箱式爐中進行保溫若干小時，才能進行焊接工作，否則直接對鑲塊進行焊接，鑲塊就會出現裂開的現象。

Cr12MoV鋼常用的加工工藝是：下料一鍛造一球化退火一機械加工一淬火+低溫回火一平磨一線切割加工一組裝。

Cr12MoV鋼在淬火補焊前加熱時需要根據模具鑲塊的尺寸大小和復雜程度進行2次以上的預熱。以減少模具內外的溫差，降低材料的內應力，有效地改善碳化物的分布形態，為淬火補焊時組織和性能的最佳配合創造條件，有效地提高模具使用壽命。如果在淬火操作時未按材料要求進行預熱，會使粗大的碳化物組織未能溶入奧氏體中，影響熱處理后碳化物的重新分布。導致模具產生殘留應力，使得鑲塊的裂紋產生與擴展。淬火保溫時間對Crl2MoV鋼材料的變形影響較大。保溫時間太短，溶入奧氏體的 合金元素量和碳化物較少，Ms降低較少，奧氏體穩定性差，淬火后殘留奧氏體量少，使模具的變形增大。適當增加保溫時間。可減少變形。

通過在特定溫度充分預熱在最佳配合淬火溫度區間（1000～1040℃）淬火。可使Cr12MoV材料回火馬氏體細小、碳化物細小且均勻分布，不僅為模具淬火作了組織準備。而且特定溫度預熱形成大量高度彌散均勻分布的形核.為有效地控制殘留奧氏體量提供了條件，從而有利于提高模具使用壽命。

4 模具上Cr12MoV鑲塊狀態介紹

目前已交付模具上Cr12MoV鑲塊，屬于成品鑲塊，具有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩定性、高抗彎強度等特點，Cr12MoV鑲塊在進行二次返修時，涉及到常規焊接前都需要將Cr12MoV材料鑲塊成品放入加熱箱式爐中進行保溫若干小時，才能進行焊接工作，否則焊接區域都會出現開裂現象。這需要在專業熱處理廠的加熱箱式爐中進行保溫數小時，才能進行焊接補焊。就需要耗費較多的時間成本。

5 模具上Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝介紹

本文Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝，主要針對沖壓線模具中的Cr12MoV鑲塊的輪廓線和型面對沖壓件產生影響，需要及時對Cr12MoV鑲塊進行再次焊接。具體步驟：（1）首先在待焊接Cr12MoV材料鑲塊成品的附近用專用筆畫上許多交叉線條，主要分布在焊接區周圍;（2）通過兩把焊炬加熱待焊接鑲塊成品，直到鑲塊上畫的線條變淡消失為止;（3）然后保留一把焊炬繼續加熱鑲塊補焊周圍，維持溫度不變;由另一人用焊條電弧焊或手工鎢極氬弧焊開始進行焊接工作，直到焊接完成。

本文Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝，省去了物流運輸成本與時間，節省了把成品鑲塊再次放入加熱箱式爐中進行保溫過程的成本，特別適合模具交付給沖壓現場使用，而模具需要整改，現場無加熱箱式爐設備，現場整改又需要修改Cr12MoV鑲塊成品型面及輪廓形狀;此Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝，已應用在各主機廠，從各方面反饋的效果看，鑲塊焊接后硬度高，效率塊，現場使用不影響鑲塊的強度及使用壽命。

6 現場Cr12MoV鑲塊焊接工藝的準備與實施

（1）首先在待焊接Cr12MoV材料鑲塊成品的附近的幾個端面用專用筆畫上許多交叉線條，在焊接區可以增加劃線的密度。（2）由操作者通過操作兩把焊炬加熱待焊接Cr12MoV鑲塊成品四周表面，直到鑲塊上畫的線條變淡消失為止。（3）然后操作者由副手保留一把焊炬繼續加熱鑲塊，操作者本人用焊條電弧焊或手工鎢極氬弧焊對鑲塊焊接區開始進行焊接工作，直到焊接完成。

7 Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝分析

本文提出的一種Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝，其特征在于，模擬常規Cr12MoV材料鑲塊成品放入加熱箱式爐中進行加熱并保溫若干小時環境，采用現場用焊炬加熱鑲塊的形式，對鑲塊進行現場保溫，現場焊接工藝需要兩人操作，開始兩人一起加熱待焊接鑲塊的各個表面，待鑲塊表面的劃線消失或變淡后，由一人操作焊炬繼續加熱待焊接鑲塊，使其保持溫度不變，另一人操作焊炬對鑲塊焊接。此焊接工藝可以大大節省鑲塊熱處理和裝運時間，提高修模效率，此焊接工藝通過對Cr12MoV鑲塊的加熱保溫后焊接，Cr12MoV鑲塊品質經過多項目現場使用，焊接區沒有開裂現象發生，沖壓零件不影響鑲塊的使用壽命。

8 結語

汽車零部件表面質量要求越來越高，針對沖壓件毛刺，翻邊回彈量的變化引起的零件品質下降的問題，除了模具在出廠前需要參照沖壓線的節奏速度沖壓零件，還需要加大沖壓件品質的檢查要求，待各沖壓件經過焊裝，分部件裝配后還有還有外觀匹配檢查，總有意想不到的問題出現，那么模具沖壓線現場整改內容就始終存在，而Cr12MoV鑲塊現場焊接工藝采用，可以有效的降低模具供應商的維護成本，縮短模具維修時間，而且不影響鑲塊的使用壽命，維持了模具的穩定性。

參考文獻：

[1]王 娟等.表面堆焊與熱噴涂技術[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2]趙成章.硬質耐磨堆焊材料及其硬質相[J].焊接，1986（8）.

[3]杜國華.實用工程材料焊接手冊[M].北京：機械工業出版社，2004.

[4]周振豐，張文鉞.焊接冶金與金屬焊接性[M]. 北京：機械工業出版社，1989.