大型曲軸模具堆焊制造工藝研究.pdf

1、曲軸是發(fā)動(dòng)機(jī)中承受載荷傳遞動(dòng)力的重要零部件，隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，其市場需求量不斷增大。但是用于制造大型曲軸的模具型腔復(fù)雜，工況條件惡劣，壽命很低，導(dǎo)致曲軸造價(jià)高，生產(chǎn)效率低下。采用堆焊技術(shù)修復(fù)或制造模具不僅可以提高模具壽命，而且還會縮短模具生產(chǎn)周期，降低企業(yè)成本。但由于曲軸模具本身的復(fù)雜性和使用條件的苛刻，限制了堆焊技術(shù)的應(yīng)用。本文針對某鍛造廠服役條件下的大型曲軸模具的工況條件，通過對模具失效原因的分析選擇了合適的堆焊材料，研究制定

2、了堆焊制造工藝，并進(jìn)行了工廠生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證。
　　通過現(xiàn)場調(diào)查和試驗(yàn)分析，對大型曲軸模具的失效原因進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：機(jī)械疲勞裂紋和熱磨損是曲軸模具失效的主要原因，因二者失效的曲軸模具約占失效模具總數(shù)的90％；而塑性變形和熱疲勞裂紋一般不是此類模具失效的主要因素，但二者會加劇模具型腔的磨損，加速模具的失效進(jìn)程。曲軸模具材料失效的主要抗力指標(biāo)是高溫（600℃）屈服強(qiáng)度、高溫（600℃）沖擊韌性及熱穩(wěn)定性，選擇合適的模具堆焊材料可以顯

3、著提高模具壽命。
　　通過對材料的性能對比研究，完成了六拐八平衡塊曲軸模具堆焊制造材料的選擇。選擇具有高強(qiáng)度、高韌性的RMD535作為過渡層堆焊材料；選擇在抗裂性、粘著磨損性能、回火穩(wěn)定性、抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性等方面均表現(xiàn)良好的RMD647作為工作層堆焊材料。使用上述兩種堆焊材料對六拐八平衡塊曲軸模具進(jìn)行復(fù)合堆焊制造。
　　針對選定的堆焊材料，對堆焊制造曲軸模具的配套工藝進(jìn)行了研究，確定了堆焊制造過程中所用的堆焊方法及其工藝參

4、數(shù)、預(yù)熱工藝、熱處理工藝等配套工藝。通過研究回火溫度和時(shí)間對堆焊金屬組織與性能的影響，確定曲軸模具焊后熱處理工藝為550℃×10h；通過理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定曲軸模具的預(yù)熱工藝為450℃×10h；針對曲軸模具堆焊制造中常見的焊接缺陷（氣孔、裂紋、夾渣、咬邊），系統(tǒng)分析了其產(chǎn)生原因，并提出了相應(yīng)預(yù)防對策。
　　通過對曲軸模具堆焊制造工藝的研究，制定了完整的六拐八平衡塊曲軸模具堆焊制造工藝規(guī)程，并對失效的曲軸模具進(jìn)行了堆焊制造工藝試