铸造缺陷修复方案浅析

赵 越

（共享装备股份有限公司，宁夏银川750021）

钢铸件可以通过焊接来修复铸造缺陷，但对于铸铁件，由于其材质组织粗糙，可焊性差，焊接后焊材与铸件母材很难融合。严格按照铸铁件的焊接工艺（预热-焊接-退火-保温）焊接也是可行[1]，但焊材与铸件本体两种材质会不同。镍铁焊接修复铸件缺陷的批复权在于顾客。对于顾客不允许焊接或者通过焊接无法达到修复目的的铸造缺陷，就得采用机械修补的办法，即用机械加工的办法，去除缺陷，然后用与铸件母材同材质（同种材质的好处就是冷热收、扩量相同）的合格坯料镶补。

1 实施过程

根据缺陷的形态大小等，加上缺陷修复后客户对铸件的使用反馈情况，以及缺陷的机械加工去除方式和用于弥补缺陷位置坯料的机械加工方法，目前可采用以下几种方式，用于修复铸件缺陷。

1.1 螺纹堵修复铸造缺陷方式

找准缺陷所在位置，根据缺陷的范围以及判断缺陷处铸件本体应力大小，选择合适的螺纹规格，用机床加工螺纹孔完全去除铸件本体缺陷，然后配做螺纹堵，旋紧，最后再骑缝螺栓锁紧螺纹堵。

（1）铸件工作环境没有振动的情况下，一般选择国标普通螺纹。

（2）对于缺陷部位有压力要求的铸件修补，选择细牙螺纹、圆柱管螺纹或者圆锥管螺纹。

（3）缺陷没有贯穿缸壁，即螺纹孔为盲孔，这时可以选择国标普通螺纹。

（4）缺陷贯穿缸壁，同时有压力要求，一般选择细牙螺纹、圆柱管螺纹或者圆锥管螺纹。

（5）应力集中范围内的缺陷修补，要用精度等级教高的细牙螺纹、圆柱管螺纹或者圆锥管螺纹[2]。

以上几种情况并不能全面概括选择螺纹规格与铸件缺陷的关系，具体操作要根据实际情况而定。单个螺纹堵只适宜于铸件较小范围缺陷的修补。对于较大范围缺陷，就要选用多个螺纹堵排列修补，如：矩形排列、圆形排列、环形排列和随形排列等，但是这种修补方式不适宜于有压力要求的铸造缺陷。

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1.2 光堵修复铸造缺陷方式

对于没有压力、振动等要求的铸件缺陷修复，也可以选择镶光堵（与铸件同种材质圆柱堵）。根据实际情况选用适当的配合过盈量，冷装、热装、或者挤压，正反面或者单面骑缝螺栓锁紧。这种修补方法适宜于修复较小范围缺陷。

（1）冷装：即镶堵制成后液氮冷却至零下190度，收缩过盈量，然后装配。

（2）热装：即铸件缺陷处加热到180到200度，扩胀加工部位，然后装配。

（3）挤压：即常温下通过强力挤压的方式装配。

对于较大范围缺陷修补，对应做堵较大，为了保证镶堵与铸件本体长久配合稳定性，堵一般做成沉头形状，沉头部分做较大螺栓锁紧镶堵。堵的小头部分与铸件过盈配合，大头部分与铸件过渡配合或者间隙配合，这样做的优点是便于安装沉头堵[3]。

选用光堵修补铸件缺陷，堵与铸件加工孔的表面粗糙度要求较高，一般在1.8～3.2之间。

1.3 镶随形料修复铸造缺陷

针对两种情况修复缺陷时，要注意完全限制镶料与铸件本体的自由度。在铸件正确的位置加工适当的定位窝，然后根据定位窝的尺寸选用合适的过盈量配做镶料与铸件结合部分。镶料的其余部分按照铸件图纸尺寸做出，装配后螺栓锁紧，之后进行静载荷实验，验证镶料的安装强度。

2 示例

以下图示说明光堵和镶随形料修复铸造缺陷的过程[4]。

2.1 光堵修复缺陷步骤

缺陷描述：螺栓孔M20区域，不同程度存在缩松，距离孔端面35mm～40mm。修复过程：

（1）缺陷处插补铣成沉孔ø280H7和ø190H7(图1)。

（2）根据加工完的沉孔实测尺寸精车堵套至ø280g6和ø190r7。

（3）与铸件图8-M20螺孔错开，钻出8-M16x2螺孔，并螺杆旋紧。

（4）镶入ø25r6球铁小堵，堵与孔过盈配合，修磨光滑外漏部分（图2）。

图1 缺陷沉孔

图2 修补小堵

2.2 做随形料修复铸错脐座步骤

缺陷描述：铸件因漏放芯子导致一处脐座没有铸出。修复过程：

（1）根据铸件图尺寸确定基座窝位置，并铣成基座窝250mm×220mm（图3）。

（2）根据基座窝实测尺寸加工基座，做出过盈量，并钻出8处沉孔（图4）。

（3）过盈装配。配钻8-M16x2螺纹孔，有效螺纹长度45mm，M16x2沉头高强螺杆衬弹簧垫抹胶锁紧（图5）。

图3 基座窝

图4 基座沉孔

图5 修复状态

3 结束语

以上介绍了几种常用的机械加工方式修复铸造缺陷的方法，铸件铸造缺陷机械修复要根据机械专业知识和工作经验，不断创新。铸件难免出现铸造缺陷，通过修复缺陷，使铸件达到使用要求，满足客户需求，同时也会给公司降低损失。