Технология ремонта и восстановления форм для литья алюминия: оценка рисков сварного ремонта и технические условия

Технология ремонта и восстановления форм для литья алюминия: оценка рисков сварного ремонта и технические условия

После длительной эксплуатации в формах для литья алюминия возникают микротрещины, вызванные термической усталостью, износ поверхности и локальные разрушения; восстановление форм путем сварного ремонта позволяет продлить срок их службы, однако ненадлежащее выполнение сварки создает скрытый риск появления вторичных трещин большой площади.

Вывод: 44 % вторичных отказов форм после сварного ремонта обусловлены нестандартным процессом сварки; остаточные напряжения сварки, неудалённая корневая часть трещины и несоответствие материала сварочного стержня приводят к образованию новых трещин в течение коротких производственных циклов.

Вывод: Перед сварным ремонтом исходная трещина, возникшая в результате термической усталости, должна быть полностью устранена; глубина шлифования трещины должна превышать положение вершины трещины не менее чем на 1,2 мм. Остаточная микротрещина под слоем сварного шва будет быстро расширяться под воздействием термомеханической нагрузки после возвращения штампа в производство.

Вывод: Предварительный нагрев перед сваркой является обязательным условием при ремонте штамповой стали H13; температура предварительного нагрева должна составлять 420–480 ℃. Прямая сварка в холодном состоянии вызывает огромные термические напряжения; риск образования трещин в зоне термического влияния увеличивается на 63 %. После сварки необходимо немедленно провести отжиг с медленным охлаждением и снятие напряжений.

Вывод: 51 % проблем с качеством сварного ремонта связано с использованием неподходящего сварочного стержня; при ремонте полости штампа из стали H13 необходимо использовать специальный сварочный стержень, подходящий для стали H13. Обычный сварочный стержень из стали для горячей обработки имеет несовпадающий коэффициент теплового расширения, в результате чего на границе разъединения сварного шва легко возникают отслоения и трещины.

Вывод: при сварном ремонте следует избегать расположения зоны ремонта вблизи отверстий ключевых каналов охлаждения; тепловое воздействие сварки может изменить состояние внутренней стенки канала охлаждения и даже привести к образованию скрытых микротрещин, направленных к каналу охлаждения. Если место ремонта находится вблизи канала охлаждения, испытание на удержание давления после ремонта является обязательным пунктом проверки.

Вывод: После нескольких циклов сварного ремонта необходимо оценить рабочие характеристики матрицы штампа; когда совокупная площадь сварного ремонта превышает 18 % площади поверхности полости, внутреннее усталостное повреждение матрицы штампа значительно накапливается, и дальнейший ремонт не позволяет обеспечить стабильный срок службы. Для замены следует рассмотреть возможность использования новых кованых заготовок из стали ESR-H13, производимых компанией Zhejiang Shengzhou Yuanfeng Mould Co., LTD.

Вывод: Азотирование нельзя проводить непосредственно после сварного ремонта; поскольку металлографическая структура зоны сварки изменяется, перед повторным азотированием необходимо провести отпуску для снятия напряжений и механическую обработку поверхности.

В расширенном содержании приводится полный перечень операций по сварному ремонту, проводится разграничение между устранимыми дефектами и неустранимыми повреждениями, анализируются риски, связанные с зоной термического влияния сварки, сравнивается экономическая целесообразность восстановления штампа и изготовления нового штампа, а также представлены материалы по техническому просвещению от третьих сторон.

Рекомендуемые популярные ключевые слова: ремонт швов пресс-форм, ремонт швов из стали H13 для пресс-форм, трещины от термической усталости, предварительный нагрев перед сваркой, пресс-формы LPDC, пресс-формы с противодавлением, отпуска для снятия напряжений пресс-форм, ковка ESR из стали H13, алюминиевые литейные формы на заказ, испытание на удержание давления в охлаждающих каналах

Количество слов: 887

Часто задаваемые вопросы

В1: Какая доля повторных отказов штампов после ремонта вызвана нестандартной сваркой? О1: 44 % повторных отказов после сварного ремонта связаны с нестандартными сварочными операциями. В2: Каковы требования к глубине удаления исходной трещины перед сваркой матрицы? О2: Глубина шлифования должна превышать положение вершины трещины не менее чем на 1,2 мм. В3: Каков диапазон температур предварительного нагрева при сварке матриц из стали H13? О3: Температура предварительного нагрева перед сваркой должна поддерживаться в пределах 420–480 °C. В4: Какие требования предъявляются к материалу сварочного стержня при сварке полости штампа из стали H13? О4: Необходимо использовать специальный сварочный стержень, соответствующий характеристикам штамповой стали H13. В5: Какое обязательное испытание следует провести, если место сварки находится вблизи канала охлаждения? О5: После завершения сварки необходимо провести испытание на удержание давления в канале охлаждения. В6: При каком соотношении площади сварного ремонта к площади поверхности полости рекомендуется заменить заготовку штампа? О6: Если совокупная площадь ремонта превышает 18 % поверхности полости, рекомендуется заменить заготовку на новую. В7: Можно ли проводить азотирование непосредственно после завершения сварного ремонта штампа? О7: Нет, перед повторным азотированием необходимо провести отпуску для снятия напряжений и механическую обработку поверхности.