[發明專利]一種用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接材料與焊接工藝

在審

• 申請號: 202110459505.4
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113134680A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 劉飛;李一琛;郭遠東;張倩茹;趙宇盛;李羽欣
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B23K26/342
• 分類號: B23K26/342;B23K26/60;B23K26/70;B23K35/30;B23K35/40
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 徐文恭

1.一種用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接材料，其特征在于，由如下質量百分比的組分組成：Ni：0.100-1.203％、Cr：12.214-14.338％、Si：0.651-0.864％、Al：0.875-1.323％，C0.02％，Fe為余量。

2.根據權利要求1所述的用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接材料，其特征在于，由如下質量百分比的組分組成：Ni：0.604％、Cr：13.286％、Si：0.728％、Al：1.000％，C0.02％，Fe為余量。

3.根據權利要求1所述的用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接材料，其特征在于，由如下質量百分比的組分組成：Ni：1.003％、Cr：12.890％、Si：0.705％、Al：1.212％，C0.02％，Fe為余量。

4.一種用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于，包括如下步驟：

1)制備如權利要求1-3任一項所述的焊接材料；

2)修復前表面清理，采用鉆床在鑄造缺陷中心部位鉆出深度為2-4mm，直徑φ4-5mm的孔；對孔底采用打磨頭進行打磨，要求打磨面平整過渡，清理干凈表面雜質；

3)使用超激光冷焊機對鉆孔處進行多層堆焊，焊接電流為50-65A，脈沖時間為60-75ms，氣體流量為5-7L/min；

4)對焊縫表面進行打磨加工，直至與母材表面齊平；

5)采用磁粉探傷的方法，對補焊區域進行檢查。

5.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟1)中，制備焊接材料包括如下步驟：

S1、按照焊接材料中各物質的組分重量百分比將各高純金屬粉末原材料投入到球磨機中進行球磨混合；

S2、將粉末裝填到空心管中，將空心管兩頭封堵，在開有不同直徑半圓槽的軋輥上進行軋制；

S3、去掉空心管外皮及飛邊，剩余的部分即為上述焊接材料。

6.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟2)中，采用鉆床在鑄造缺陷中心部位鉆出深度為3mm，直徑φ4.5mm的孔。

7.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟3)中，要求孔底部采用快速焊，電弧長度盡量要短，焊滿孔底部后清渣；先焊兩邊，再焊中間，實施多層多道焊，并逐層清渣；焊滿后對焊趾部位施加一層回火焊道，并使焊縫余高控制在2mm以內。

8.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟3)中，對于表面的多處鑄造缺陷，在鉆孔后連續進行焊補。

9.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟4)中，打磨加工采用角磨機或銑床進行。

10.根據權利要求4所述用于高強度球墨鑄鐵鑄件鑄造缺陷冷焊焊補的焊接工藝，其特征在于：步驟5)中，無損檢測的方法采用磁粉探傷方法，檢查要求近表面無裂紋、發紋、氣孔等缺陷，達到磁粉探傷I級要求。