子任务二 热锻模具堆焊
目标要求
1.掌握堆焊焊条选用方法。
2.熟悉堆焊过程的预热、层间温度控制、焊后缓冷等一系列工艺措施。
3.掌握堆焊操作技能。
一、任务
任务单如图8.4所示。
图8.4
二、任务准备
(1)焊机：ZX7—300型逆变式直流弧焊机。
(2)焊条：EDRCrMnMo—15型堆焊焊条，焊条直径为3.2mm和4.0mm。
(3)退火处理：堆焊前对焊件退火，以消除锻打中所产生的内应力，防止在堆焊时产生裂纹。退火还可降低模体的硬度，便于焊前坡口加工。退火处理的温度为850±10℃。
三、任务相关知识
热锻模、热轧辊和热剪切刀具等热加工模具是在高温下工作的，表面层会不断地受到水或冷却剂冷却，在冲击力的作用下易产生热疲劳、龟裂甚至碎裂。若采用堆焊进行修复具有十分重要的经济意义。热加工模具的堆焊焊条型号、牌号及用途见表8.2。
表8.2 热加工模具堆焊用焊条
热锻模具为5CrMnMo钢，堆焊时可采用低氢钠型EDRCrMnMo—15热锻模堆焊焊条，电源极性采用直流反接，焊前焊条按规定要求进行烘干，并存入保温筒中。
四、任务实施
(1)预热焊件。焊接前须将整个模具放入电阻炉或高温烘箱内进行350～400℃的预热，并保温2h。
(2)堆焊操作。选用EDRCrMnMo—15型焊条，焊接电流为90～100A。堆焊时，采用分区分层堆焊，各层之间堆焊焊缝相交成一定角度，以使堆焊层厚度均匀并减少夹渣。选用直径3.2mm的焊条由最底层开始堆焊，逐次向上进行时选用直径为4.0mm的焊条。每道堆焊层的层间停顿时间约30s，后道焊层应在前道焊层的弧坑处引弧，并将弧坑堆满，各层之间的引弧、接头和收尾处应错开。每堆焊一层后，要将熔渣仔细清除干净。最后的堆焊焊道要高出母材表面2～3mm，作为加工余量。
(3)焊后缓冷。堆焊结束后，将焊件立即放入炉中退火，这样既能消除焊接应力，防止产生冷裂纹，又能降低硬度便于焊后机械加工。退火的温度为850±10℃，保温5h，然后将炉温降至680℃，保温3h，再随炉冷却至400℃以下出炉。退火后堆焊层的硬度应小于HRC32。
(4)机械加工。将高出表面的堆焊层加工成热锻模具所要求的形状和尺寸。
(5)焊后热处理。将加工好的热锻模具加热至850～870℃，在油中冷却到150～200℃，然后立即放入炉温不大于300℃的回火炉中升温，进行480～560℃回火。热处理后，堆焊层硬度应为HRC38～43。然后检查热锻模具表面，若有气孔和夹渣，可用奥氏体不锈钢焊条进行不预热焊补。
(6)使用前预热。经过堆焊后的热锻模具，在锻打之前要用烧红的热铁将锻模预热到80～100℃。
五、任务分配
焊机：ZX7—300型逆变式直流弧焊机。
焊条：EDRCrMnMo—15型堆焊焊条，焊条直径为3.2mm和4.0mm。按图8.4要求练习。
单件工时：40min。
六、任务检测与评价
七、任务总结(任务质量分析)
堆焊的过程与焊接相同，各种熔焊方法都可以用于堆焊，但因两者的性质和目的不同，因而堆焊时应着重考虑有较低的稀释率和较高的熔敷效率，并力求降低成本。
八、复习思考题
(1)热锻模具的工作条件怎样?容易出现什么问题?
(2)堆焊的过程与焊接有哪些异同之处?堆焊时应考虑哪些问题?
(3)堆焊热锻模具应采取哪些工艺措施?
(4)堆焊热锻模具时应注意什么问题?
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