焊接工艺(中文).ppt

以UTP焊材为主的焊接工艺,高速钢冷作钢热作钢注塑模具钢铸铁,1.概述,2.焊接方法,2.1涂剂焊条焊接,2.2气体遮蔽钨弧焊接,2.3MIG/MAG焊接,3.工具钢焊接工艺的一般准则,4.焊接工艺的失败原因,5.1高速钢概述,5.2高速钢1.3343的数据资料,6.冷作钢焊接工艺,6.15-12%Cr的莱氏体铬易切削钢,6.2冷作钢概述,6.3冷作钢1.2379的数据资料,6.4适于冷作钢的UTP焊材,5.高速钢焊接工艺,5.3适于高速钢的UTP焊材,7.热作钢焊接工艺,7.1热作钢概述,7.2热作钢1.2714的数据资料,7.2.1热作钢1.2344的数据资料,7.3适于热作钢的UTP焊材,8.1塑料模具钢概述,8.2塑料模具钢1.2312的数据资料,8.3适于注塑模具钢的UTP焊材,9.铸铁焊接工艺,9.1铸铁材料概述,9.3适于铸铁焊接的UTP氩弧焊棒或MIG电线,9.2适于铸铁焊接的UTP产品,10.适于工具焊接的UTP产品,8.注塑模具钢的焊接工艺,1.概述工具钢分成2组，冷作工具组和热作工具组.切削工具，如下料冲模，刀片，微调工具，剪切刀片等为主属于冷作加工工具组,冷作工具组是被用来加工（如切割，穿孔，成型等）在冷料上面，如金属板材，棒材，型材，管材等.其中由于金属在实际工作过程中的切割，成型，冲压和摩擦所产生的热能温度很少达到250C，消除了基本金属的耐热性需求.在热作工具，如锻造模具，注塑模具，热剪切刀片，铸块，压辊和相类似的情况下，金属是在高温条件下加工.这里所需的特性是耐高温，良好的回火性能，热耐磨性以及良好的防冲击，防压和防摩擦性能.,多年来，很多工厂的车间对磨损和损坏工具的维修，已经形成了一套标准程序，也带来了巨大的财政和技术优势，由于减少了一些没有必要的翻新加工或研磨.如果对基本金属的节省成本高于焊接成本，那么通过焊接工艺建立起来的一系列切削工具的新产品是唯一的经济来源.因此在通常情况下，只有大型工具是通过焊接工艺生产的.然而，成本并不总是决定性的因素.通过使用软基材料的抗裂性能的成本较高，但是其修复的效果可能会更好，最后而且同样重要的是，使用基体材料的专用工具的交货期问题可能会得到解决.,带有涂剂焊条的焊接工艺在工具钢焊接工艺上面，涂层焊条大约需要消耗掉50根，对于工具的维修焊接，钢材制造商指南的有关准备工作，应认真遵守预热和层间温度.高铬和钨合金应慢慢预热，由于较低的热传导性，应彻底避免热应力和裂纹情况发生，然后根据实际需要来使用金红石或者是基本涂料的电焊条.金红石涂层电焊条拥有一个稳定的软喷雾弧，这使得能进行低电流焊接.焊缝也能带有一个平滑外观的精细波纹，这是理想的焊接切割边，钢渣也能进行自我分离.基本涂层电焊条有一个较深渗透性的强烈弧和较高的焊缝连接.基本涂层焊缝的表面不像金红石电焊条那样精美.堆焊具有较高的韧性，炉渣不需要排除，只要多通过焊接就可以了，这也是大型焊接工程的一个优势.,焊接方法,要尽可能使用直焊道焊接技术，应避免编织.如果需要几个图层面板，明智的做法就是使用2.5mm直径的3层电焊条来取代3.2mm直径的2层电焊条.沉积一些短的直焊道，排除钢渣以及立即轻轻的敲打焊缝.持续进行这个程序直到它增强的非常充足.在热绝缘盖或者烤箱下面减缓空气冷却是非常明智的选择，这个可能需要后期热处理,焊接方法,手工涂层电焊条的金属电弧焊接工艺,1电源连接2电源3焊接电缆4焊钳5接地电缆6工件A芯线B涂层C保护性气体D焊渣E焊缝F熔化槽G金属熔渣滴H碱金属I熔滴过渡,78-80,涂层电焊条的工具修复原理,气体遮蔽钨弧焊接工艺气体遮蔽钨弧焊接工艺特别适合小型工具和小修作业，其优点是可以修复一些复杂的切屑刃和一些特别详细复杂形状的工具.小直径的钨焊条使得焊工在极高温度下，能全神贯注于一个小点位置进行作业，而且能在不破坏基材和没有任何变形的情况下，沉积相应的焊接材料，为了控制电流，使其尽可能保持在最低的设置上面，本机应配备一个脚踏开关氩弧焊棒在敢为广泛的合金上面是可供使用的，保护气应该是纯度为99,996%的氩气,1电源连接2电源3焊接电缆4接地电缆5保护气体瓶6保护气管7焊接炬8焊条9基材,A气焊嘴B电极钳C非消费钨电极D保护气体盖E焊缝F熔化槽G电弧H焊条I基材,气体遮蔽钨弧焊接原理,MIG/MAG焊接工艺MIG/MAG焊接工艺从经济学上来讲是比较适用于沉积大量焊接耗材，主要应用在生产低合金的大型剪切刀片或用填充锻造模具去改变样式又或者是关于辊和锥的堆焊等等.使用协同脉冲弧焊套时，可以实现自由的飞溅渣滓沉淀，反过来，要预防焊接夹杂物残留.一般我们使用1.2mm或者1.6mm直径的实心焊丝来进行焊接，作为高合金工具钢丝的保护气，应使用氩气或者一个多组件气体.当所需合金没有实心焊丝，那我们就可以使用药芯焊丝，比如钴合金，这些焊丝也可以与保护气进行焊接.,1电源连接2电源3阀芯电极焊丝4送丝装置5保护气瓶6焊接电缆,A气焊嘴B焊丝喷嘴C电极焊丝D保护气盖E焊缝,MIG/MAG焊接原理,F熔化槽G熔滴过渡H基材I电弧,7电极焊丝8保护气管9接地电缆10焊接炬11基材,清洁焊接区域，去除所有的污染物，如油漆，油，油脂，斜切尖锐的边缘，对打破部件和U型裂缝做好准备.检查表面和染料渗透，以确保没有进一步的缺陷或者裂缝.,工具钢焊接的一般准则,挑选手头上正在进行的填充材料和电焊条或者是直径适用于这项作业的焊丝.,工具钢焊接的一般准则,电线必须非常整洁（为了避免孔隙度），电焊条必须干燥，依照供应商的建议，如果有必要就要重新晒干.,工具钢焊接的一般准则,工具钢通常不会在常温下进行焊接,预热和层间温度是由碱金属的类型和工具的形状和尺寸决定的（这里会有硬度峰和裂缝的危险）,工具钢焊接的一般准则,焊接必须尽可能的以最低热量输入，这意味着要尽可能使用最低的电流和电压，经常清洁焊缝，消除残渣.,工具钢焊接的一般准则,对裂缝敏感的冷作工具适用于小直径的短直焊道或者为了避免裂缝的风险而用的电线，这是由于收缩应力引起的.为了获得较重的堆焊工具，焊接角度要向上倾斜一点.,工具钢焊接的一般准则,改变模式或者其他大量焊接工作都要在软退火条件和较高的预热温度下才能完成.,工具钢焊接的一般准则,在一个堆焊之后以及温度低于350C之前，堆焊必须立即锤打，这是高合金工具钢的最低层间温度，从未锤打冷料！,工具钢焊接的一般准则,沉积足够的材料，一般深度约1.5mm-2mm，这需要正确的加工/研磨.,工具钢焊接的一般准则,在焊接后进行缓慢冷却是有必要的，并且要最终退火，以减少焊接应力.一个大型的堆焊作业完成后必须要进行后期热处理，比如模式改变的填充或者相类似的填充.,工具钢焊接的一般准则,为工具焊接配备焊接引导装置,预热以及热量维护表,热应用的错误,压力过大,焊接错误,准备不正确,混合过大,温度急增,太硬,1.预热过低,2.没有缓慢冷却,3.预热太快,4.冷却太快,5.电极过大或者电流过高,6.斜切过大,7.没有锤打或者冷锤打,8.焊缝过长,9.焊接气孔导度没有考虑到预热或是冷焊,10.电焊条没有重新晒干,11.没有彻底清洁焊接区域,孔隙度,氢气脆化,结构问题,焊接工艺的失败原因,12.缓冲层顶部有太少的硬表堆焊,13.少于3层的硬表堆焊,14.电极过大或者电流过高,15.电焊条选择错误,16.热处理没有与堆焊相一致,17.预热太低,硬度减少,混合过大,没有足够的硬度,硬度过高,硬度过低或者不是恒定的,焊接工艺的失败原因,18.在停止堆焊之前，沉积区域没有测量,19.焊工的能力不足以胜任这项工作,加工之后没有足够的沉积区,加工之后，焊缝的外观，成果,焊接工艺的失败原因,高速钢的高硬度和高耐热性高达600C，这取决于其本身的化学成分和热处理情况，高速钢切割工具有良好的边缘保持性，能在高温时保持高切削性能.高速钢也可用于耐磨性与韧性相结合的冷切割工具，这些属性需要通过高比例特殊碳化物获得.对于高速钢工具的维修，我们通常使用UTP690，这使得我们使用金红石涂层电焊条变得较为容易，它的特点就在于其喷射弧，平滑的焊缝表面和能进行自我分离残渣.免费赠送的产品:钨极氩弧焊电线UTPA696是可供选择的.,高速钢焊接工艺,这些已开发的焊材主要通过使用非合金或者低合金基材来生产新切削工具，它们也可用于维修大型切割和成型工具，未处理的焊敷金属硬度大约为60HRC，第二次或第三次回火并且其温度在550C时，需要消除残余奥氏体（在冷却过程中，残余奥氏体就转变为马氏体），生产最终硬度为6465HRC(二次硬化).当修复切口时，受损区域要先进行清洗，然后预热到大约150C，当受损很小并且/或者碱金属没有产生裂缝时，这种预热温度是足够的，如果大部件被破坏了或者需要修复大型表面切口时，那么该工具就要进行彻底预热到450600C.,高速钢焊接工艺,对于小型修理，我们通常使用小直径钨极的钨极惰性气体保护焊炬，尽可能使用最低电流，仔细熔化表面以及在直焊道沉积钨极氩弧焊电线.,用UTP690刀刃切割工具,典型的高速钢工具,典型的高速钢,BHLERS600,Datafor高速钢1.3343数据资料,适于高速钢的UTP焊材,由于其本身具有的较高抗滑性和摩擦磨损性能，这些冷作工具钢主要用于车身零部件的冲压模具.关于这些气硬工具钢的大型修理，准确的预热是至关重要的，这些工具要通过研磨来进行焊接.必须要缓慢进行预热，并且要彻底预热，温度至450480C.每小时允许25mm厚度的材料进行焊接作业.迭层焊接需适用于以下情况:快速修复12层硬工具的小型修复大型修复多层硬工具的修复相同材料的修复关于改变形状或者模式的软退火工具,冷作钢焊接工艺5-12%Cr的莱氏体铬易切削钢,在很少或者大约在150下没有预热的情况下，可以进行快速维修，只要使用铬钢焊条UTP665或者钨极氩弧焊棒rodUTPA66，只要从基材当中挑选出C类材质，堆焊的硬度就可达到大约55HRC.对于大型的修理作业（2层板以上），工具必须要预热到450480C,电焊条UTP67S（基本涂层），UTP673(金红石涂层)或者是钨极氩弧焊电线UTPADUR600等焊接，都要使用焊材.堆焊的硬度是5660HRC.,冷作钢焊接工艺5-12%Cr的莱氏体铬易切削钢,典型的冷作钢,BHLERK110,冷作工具钢1.2379的数据资料,通过切口来解决冲压模的相关问题,通过切割下颌来修复部分边缘,适于冷作钢的UTP焊材,关于切口的焊接准备及缝合,a)低切削压力(斜切边加工),b)高切削压力(用圆角刃口加工鞍状物),关于热作钢来说，由于其独特的化学成分，极高的耐热性，良好的硬度保持能力，极好的热耐磨性等因素影响，压力和摩擦力高达550C.钼铬钢,由于其良好的热传导性，非常有效的预防了在热冲击影响下出现的热裂纹，是冲模，注塑模，热轧辊等钢材使用的理想选择(如1.2343,1.2344,1.2606).镍铬钼钢,由于其独特的韧性,特别适用于冲击载荷(如1.2713,1.2714).,热作工具钢焊接工艺,关于热作工具钢的焊接，可以使用沉淀硬化，马氏体或者加工硬化焊材，裂缝要完全被挖出，这点也是同样重要的，铬钼钢必须要预热到大约400C,镍铬钼钢最少也要预热到300C.焊接可以使用与碱金属相类似特点的焊材，也就是给出所需的硬度要求.这些工具钢必须在沉淀足够数量的焊材前提下才能使用，并且大约在550C时会出现应力消失的情况.,热作工具钢焊接工艺,铝注塑模具的部分修复,用UTPA73G3来填充一个缺陷,关于有使用年限的注塑工具焊接工艺，我们推荐使用可硬化马氏体材料（马氏体时效钢），这是由于其极高的耐磨性.对于该工具的修复要预热到大约.150C左右，并维持这种温度才能进行焊接，沉淀材料的硬度大约为.37HRC，时效硬化在480C时要持续3-4个小时，才能达到53HRC的硬度.关于锻造工具，通过使用加工硬化高镍和钴基合金会得到很好的一个效果，这些合金沉淀后的初始硬度大约分别为240and320HB.在实际操作中，由于冲击和压力的影响，硬度会增加到大约45HRC.可用的焊材可用于部分或全部修复，填充整个有缺陷部分，详情请见表格.,整模模式与镍合金的相互连接,用UTPA73G3在轴柄上进行堆焊,用UTPAFCELSIT721在轴辊上进行堆焊,典型的热作工具钢,BHLERW500,热作工具钢1.2714的数据资料,BHLERW302,热作工具钢1.2344的数据资料,在锻造模上的新雕花,填满了锻造模上的雕花(UTPA73G3),适于热作钢的UTP焊材,镍合金的切削刃,钢鹏切机的热切割刀片,塑料钢材的挑选要根据其经济原则和操作情况而决定，根据在实际工作过程中，我们可以区分硬化塑料（热固性塑料）的冲压和注塑模以及非硬化塑料（热塑性塑料）的注塑模.焊材要求也有所不同，不管哪种情况，都要求高耐磨性，良好的热传导性，并且要求温度为160220下的尺寸精度以及可抛光的沉淀物.,塑料注塑模的焊接钢材,此外，冲压工具必须具有耐高压和高韧性，对于某些塑料，耐腐蚀性也是需要的.作为基材，要使用低或高合金钢要取决于模具的用途.常用的退火钢材1.2311and1.2312.对这些材料的焊接要预热到350400C.一般使用焊缝填充金属，也有类似的碱金属合金作为电焊条或者钨极氩弧焊棒（见表6.3），工具在表面已经硬化，而且必须要焊接修复的情况下，硬层必须在焊接之前就要清理掉，对于这类修复，钨极氩弧焊棒UTPA702已被证明是非常有用的.,塑料注塑模的焊接钢材,典型的塑料模具钢材,塑料模具钢材1.2312的数据资料,由1.2312钢材做成的压铸成型模,INDEX,适于注塑模具钢材的UTP焊材,塑料冲压模上下两端部件是由1.2162钢材制作而成,当出现表面裂缝或磨损，又或者要改变样式时，这里我们就需要用到铸铁焊接工艺.铸铁工具一般用于汽车行业和大部件的成型金属片.基于这个原因，只能用“冷焊”的方法进行焊接.此外，铸铁有多种标准形式，比如片状或球墨铸铁结构等，而且我们也经常用到铬钼和铬镍合金铸铁，球墨铸铁是非常脆的，几乎没有抗屈强度和延伸率，而且这个耐压性大约比拉伸强度高出6倍，因此它非常类似于混凝土的特性.,铸铁焊接工艺,因此，石墨薄片减少了珍珠岩结构的铁素体阻力的现象是显而易见的，换句话说，石墨提高了铸铁材料的滑行性能，并且当使用成型刀具时提供了良好的耐磨性.关于对铸铁冷焊最成功的方式是使用石墨涂层，无论是纯镍电焊条的石墨涂层还是镍铁电焊条的石墨涂层，关于电弧焊焊条，由于其本身非常有限的伸长率，会极易