【摘要】：本文通過對機床導軌面缺陷修復的幾種傳統焊補方法的介紹及對各種方法不同特點的分析，確定機床導軌面缺陷修復局限性的存在原因。同時，對一種新出現的鑄造缺陷修復技術及其設備—鑄造缺陷修補機，進行了實踐操作實驗和試棒的顯微組織分析，說明用鑄造缺陷修補機修復機床導軌面缺陷是符合質檢標準的，進一步分析證明了缺陷修補機在鑄件缺陷修復方面是值得推廣的一項新技術。
關鍵詞：機床導軌 缺陷 修復 噴焊（釺焊） 電弧焊 新工藝 鑄造缺陷修補機
1、實驗目的
通過對幾種傳統焊補工藝在機床導軌缺陷處的焊補結果，分析機床導軌修復結果不佳的原因。通過對鑄造缺陷修補機在機床導軌面的修復結果的研究，確定一種確實可行的在機床導軌面上修復的新技術及其工藝，為國家減少能源的浪費，為企業增加效益。
2、傳統焊補工藝的焊補結果及分析
2.1試驗前的準備：
2.1.1缺陷導軌數量：4件，材質HT200-400，每件導軌缺陷數量≥2，每件導軌缺陷處面積S＜1000mm2，深度h＜8mm的缺陷數量不少於 2個，S＞1000mm2，深度h＜8mm的缺陷數量不少於2個，熱處理狀態：3件未進行表面淬火，1件已表面淬火。
2.1.2噴焊設備，電弧焊設備，鎳基焊粉F103（C≤0.15 8.0＜Cr＜12 2.5＜Si＜4.5 1.0＜B＜1.7 Fe≤8 其餘Ni ＝，鑄鐵焊條：Z308，Z248。
2.2 焊補結果及分析
2.2.1 噴焊按噴焊工藝執行，將導軌面預熱至150℃以上，完成初步焊粉的噴塗后，將噴塗面加熱至900℃-1200℃以上，使焊粉熔化后形成平整面。由於預熱及加熱時間長，工件受熱面積較大，熱應力較大，比電弧焊更容易產生裂紋，同時線收縮產生裂紋傾向更大。由於裂紋傾向受噴焊時間、噴層厚度等因素影響，缺陷大小受到一定限制，而且焊補的缺陷需清理乾淨，由於噴粉中含Fe量比例較高，形成的噴層較電弧焊與母材的顏色更相近。但因具有一定量的Ni，所以無法與母材顏色更接近，焊補后可以進行機械加工。
2.2.2電弧焊：用鑄鐵焊條Z248按相應工藝進行焊補，焊補工藝分兩種，第一種：焊前預熱至550℃-650℃時進行焊補，焊補后保溫5-8小時，第二種：工件焊前不預熱，焊后保溫3-4小時。兩種方法的焊補質量均不容易保證，易出現裂紋、硬點，焊補后不容易進行機械加工。焊條價格便宜。
用鎳基鑄鐵焊條Z308按相應工藝進行焊補，另加熱態錘擊工藝，焊層與焊層之間應停頓冷卻至60℃以下，焊補區少氣孔、裂紋產生，機械加工性良好，結合強度高、無脫落現象，由於機床導軌加工后吸油及焊條吹力的影響，易產生咬邊、形成「焊補痕迹」，另外由於焊條中含有大量的鎳元素，焊補區顏色與母材有很大區別,而且焊條價格昂貴。
2.2.3結果分析傳統的噴焊、電弧焊工藝，焊補后易產生裂紋，工件易受熱變形，容易出現二次氣孔，焊補處金屬顏色與母材差異大是其共同的特點，這也是傳統焊補工藝不能徹底解決機床導軌缺陷修復的根本原因。傳統焊補工藝不適用於可見加工面的修復，適用於非加工面或不可見加工面的修復。部分焊補材料價格較高，焊補質量不容易穩定，要求操作者技術、經驗豐富。
3、鑄造缺陷修補機的焊補效果及分析：
3.1試棒的製作與分析
3.1.1準備一根Φ30×200的試棒，材質為HT250，表面粗糙度為Ra0.8，在表面鑽4-5個Φ5mm深3-4mm的孔，用AKZQB- 2000C型鑄造缺陷修補機進行焊補，補材選用0.8#、厚度為0.25mm的金屬片及厚度為0.4mm的HT250鐵屑。
3.1.2 將焊補處進行打磨、拋光，製作金相分析試片，金相組織如圖1、圖2。圖1左邊為母材HT250，右邊為0.8#補材，圖2左邊為母材HT250，右邊為 HT250鐵屑補材。焊補處未見明顯分界線、過渡區域微小、焊補點附近未見碳化物析出、焊補處金屬組織緻密，未見裂紋的產生。結論：宏觀檢測，焊補點附近及整個試棒常溫，焊補點金屬顏色與母材相同，補材為0.8#的焊補點比母材更緻密，補材為同材質的焊補點與母材緻密度相同，金相組織分析：無裂紋、周邊金相組織未改變、無內應力，未出現硬化、軟化現象。
