[發(fā)明專利]利用鎳-鈷-鉬-錳基合金進行飛輪修補的方法

有效

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• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN104162762A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設計）人: 王偉;李秀珍;王彩云;樊恩力;孟慶福;張程海
• 申請（專利權）人: 青島海之冠汽車配件制造有限公司
• 主分類號: B23P6/00
• 分類號: B23P6/00;B23K31/02;B23K35/30
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 毛勝昔

技術領域

本發(fā)明涉及一種鑄造加工件裂紋的修補方法，尤其涉及一種利用鎳-鈷-鉬-錳基合金進行飛輪修補的方法。

背景技術

飛輪主要為鑄鐵材質，制作工藝一般為先鑄胚后機加工。考慮到制作成本，制造飛輪的鑄鐵件毛坯的牌號相對較低，由于材料本身中含碳量高，飛輪在長期的高轉速與低轉速的頻繁交替切換的作用下，易因疲勞損傷致出現裂紋、進而損壞。

現有技術一般采用拆舊換新的處理辦法進行維修處理。

隨著汽車保有量的不斷上升，每年更換下來的廢舊飛輪數量十分巨大，一旦出現裂紋，就只能作為廢鐵原料回爐熔煉成鋼鐵，這并不是一種經濟、環(huán)保的解決辦法。

如何修舊利廢，成為行業(yè)中一個亟待解決的技術問題。

中國專利申請CN101357429B公開了一種斷裂的鑄鐵件的焊補方法，其通過先將鑄鐵將的斷面打磨出坡口，對預焊接的部位進行預熱，然后用焊條施焊，焊接完畢，對該焊接部位予以保溫，其在對該預焊接的部位進行預熱之前，在該鑄鐵件的斷面上轉孔并絞制出螺紋，然后在該孔中安裝螺栓，并且將該螺栓焊接固定。

上述技術方案，在進行較厚、斷裂塊多且出現不規(guī)整現象時，抑或斷裂塊面積較小的鑄鐵工件的修補時，通過在斷面上轉孔并絞制出螺紋，然后在該孔中安裝螺栓，最后將螺栓“固化”在修補后的工件中與工件成為一體，較好地保證了焊補后工件的抗壓強度與抗剪切強度。

但這種方法主要適用于工件厚度較厚的大型設備的基座的焊接修補，不能用于飛輪的修補；而且，其工藝相對復雜、操作難度大。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是，提供一種利用鎳-鈷-鉬-錳基合金進行飛輪修補的方法，其修補工藝簡單、修補效果好、修補后的飛輪使用壽命長。

本發(fā)明為實現上述目的需要解決的技術問題是，如何保證飛輪修補處與其余部分的抗剪切、抗疲勞損傷能力一致性的技術問題。

本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種利用鎳-鈷-鉬-錳基合金進行飛輪修補的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，以裂紋為中心，沿裂紋的走向打磨出坡口；

沿與坡口垂直的方向，每隔一定距離銑出若干條溝槽，該溝槽的深度大于或等于所述坡口深度的三分之一；

第二步，分別以裂紋的起始和終了位置點為圓心鉆通透孔；

第三步，采用不銹鋼焊條在所述溝槽內堆焊，堆焊高度為坡口深度的二分之一至三分之二；

第四步，將飛輪預熱至600-800度，在通透孔和坡口的剩余空間內澆注熔融態(tài)合金，室溫下冷卻；

所述合金為鎳-鈷-鉬-錳基合金，其中，鎳、鈷、鉬、錳的重量百分比為5-10︰3-5︰2-4︰15-20，余量為鐵；

第五步，將多余的堆焊材料和澆注材料加工去除，至尺寸合格。

上述技術方案直接帶來的技術效果是，1、修補工藝簡單、易行；2、修補后的飛輪在整體強度，特別是抗剪強度方面具有較大的改善和提高，因而可以提高飛輪的抗疲勞損傷能力和使用壽命。主要原因分析如下：

在坡口中采用鎳含量較高的不銹鋼焊條進行堆焊，使得原裂紋處含碳量相對較高的鑄鐵材料，被硬而有延展性的金屬鎳取代，因而大幅增強了該處的抗疲勞損傷能力；

而由于溝槽的走向與坡口相互垂直，且由于鈷硬而脆、鉬硬而堅韌、錳性堅而脆、高錳鋼既堅硬又富有韌性，因此在溝槽中通過澆注硬度、強度和韌性較高的鎳-鈷-鉬-錳基合金，通過這種強度高、韌性好的合金材料起到類似框架結構件的作用，大幅提高了坡口兩側的結合牢度；

而且，在裂紋的起始端和末端分別鉆孔并澆注合金材料，進一步增強了修補處理后飛輪使用上的耐久性。

作為優(yōu)選，上述飛輪材質為灰鑄鐵。

該優(yōu)選技術方案直接帶來的技術效果是，由于鎳-鈷-鉬-錳基合金的成本相對較高，因而這種修補工藝主要用于含碳量相對較高，且牌號相對較低的具有片狀石墨結構的灰鑄鐵，具有良好的技術經濟性。

進一步優(yōu)選，上述不銹鋼焊條為鉻鎳不銹鋼焊條。

該優(yōu)選技術方案直接帶來的技術效果是，采用鉻鎳不銹鋼焊條在灰鑄鐵基材上進行堆焊，可焊性較好，焊接操作簡單。

需要說明的是，采用不銹鋼焊條進行堆焊，堆焊高度為坡口深度的二分之一至三分之二；也是基于技術經濟性方面的考慮。

綜上所述，本發(fā)明具有修補工藝簡單、修補效果好、修補后的飛輪使用壽命長，適于飛輪裂紋批量修補處理等有益效果。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1