工程机械常见焊接件开裂与修复技术方法，好好收藏

冲压件是各类机械电子设备电子设备内部结构中的重要组成部分。在工程施工工作台操作过程中，冲压件脱落是电子设备车辆保养之一。冲压脱落时，会影响电子设备正常运转，甚至导致无法工作台，引致停建。

对机械电子设备常用冲压件脱落与复原掌控技术的研究，是结构设计、工艺技术与修理人员密切关注的研究课题。随着机械电子设备冲压内部结构趋向高模块、高端化、耐热、空载、高性能的方向发展，冲压梁柱制造也不断应用新材料、生产工艺技术、新掌控技术。

冲压梁柱不仅要满足商品结构设计操控性、模块明确要求，还明确要求冲压接点具备更高的安全性，同样对冲压件脱落防治与复原掌控技术也明确要求更加严格。

1冲压脱落的基本上其原因

企业在商品结梁柱结构设计、研磨、检测等操作过程建立了有效的质量掌控体系，务求提高冲压接点操控性，达至防治、消除冲压Lizier，保证沟槽安全性的目标。但是，冲压由于其自身的特征而被视作特定操作过程。

这是因为冲压作为一种热研磨掌控技术，其随后的检测难于充分校正其研磨结果，不能完全掌控与了解冲压接点操控性是否达至了预期的明确要求。事实上，所有的冲压商品都是带着此种未明的小标题进入使用者的手中运转和使用。

在电子设备工作台运转中，当梁柱受到压制、拉压、扭转颓势、卷曲有效载荷与网络连接、冲击波、大气压力变化等繁杂旋转磁场时，避免不了形成裂缝，裂缝逐渐扩充引致冲压脱落直至梁柱接上失灵。所以此种特定操作过程的原故，导致冲压接点操控性的复杂性，引致接点气压下降，是冲压脱落的基本上其原因。

2冲压件类型与冲压脱落预测

机械电子设备商品品类繁多、冲压件欧几里得形状繁杂，体积、总重量相差不多，成品一般说来和繁杂程度也各有不同。大都是采用铜焊耐腐蚀、气体保护焊、埋焊等冲压工艺技术方式。对机械电子设备商品冲压件分类并进行脱落预测：

2.1按冲压件内部结构特征，见表一。

2.2按冲压件功能，见表二。

2.3按钢材气压级别，见表三。

通过以上对冲压件分类与冲压脱落的预测可以看出，冲压件脱落主要集中在工作装置类梁柱。这是因为此类冲压件不仅内部结构繁杂、承受大的工作有效载荷，抗变形能力差，而且采用的钢材品种多、气压级别高，冲压工程施工难度大。是常用易脱落的冲压件。

3冲压件常用裂缝与脱落的特征

3.1氢致裂缝

这是一种最常用的冷裂缝。它往往不是焊后立即出现，而有一段孕育期，延迟一段时间才产生，亦称延迟裂缝。此种延迟现象主要由氢引起，因此又称氢致延迟裂缝，或简称氢致裂缝、氢裂缝。

氢致裂缝脱落部位：对于气压不很高的碳钢与合金内部结构钢冲压接点，往往先在热影响区粗晶区脱落，扩充到其他区域；气压很高时往往先在沟槽区脱落，扩充到热影响区。

按脱落位置可分为：沟槽金属裂缝、热影响区裂缝；

按相对沟槽的启裂和扩充位置，热影响区氢致裂缝通常有三种形态和部位：

⑴ 焊趾裂缝

一般起源于沟槽趾部（沟槽表面与热影响区交界处）具有明显应力集中的地方，再向热影响区和母材延伸。

⑵ 焊根裂缝

这是最常用的氢致延迟裂缝，起源于第一层焊道根部与热影响区相交处应力集中最大的部位，然后向热影响区和沟槽延伸。究竟向何处延伸，取决于母材和沟槽的气压，塑性、和根部的形状。

⑶ 焊道下裂缝

发生于焊道下方离熔合线不远的粗晶区内，其走向大体于熔合线平行。是一种微小裂缝，往往不能在焊件表面发现，它不是一条连续裂缝，而是由一条条小的显微裂缝集合而成。此种裂缝往往在使用含氢量较高的铜焊、小线能量电弧冲压高强钢时发现。

引起氢致脱落的其原因：硬化组织、应力、和扩散氢，其中扩散氢为主导因素。

3.2 淬硬裂缝

由淬硬组织引起。某些钢种淬硬倾向很大，焊后冷却操作过程中，由于相变产生很脆的马氏体，在冲压应力的作用下引起脱落。此种脱落与氢的关系不大，没有氢的作用也会脱落。

例如：弹簧钢、Mn13耐热钢、某些高强钢以及异种钢冲压时，都可能出现此种裂缝。它的产生既然不取决于氢的存在，也就没有裂缝延迟出现的特征，在焊后可以立即发现。

3.3沟槽表面缺陷引起的裂缝

由于工程施工操作不当导致的冲压缺陷，也是产生冲压裂缝的重要因素。主要有：沟槽表面形状不符合掌控技术明确要求。如余高过大、咬边、弧坑、熔合不良等缺陷。沟槽表面缺陷一般具有明显应力集中、形成裂缝源，或沟槽截面体积减小，承载气压降低，导致冲压脱落。

3.4 疲劳裂缝

疲劳是由于在重复有效载荷的作用下，引致冲压接点或材料产生裂缝，脱落、扩充、失灵的一个操作过程。工作应力往往远远低于材料的屈服气压。钢材的气压越高，缺口效应引起的应力集中程度对钢材疲劳气压的敏感性就越大。

3.5工程施工不当

沟槽存在熔合不良、未焊透、咬边等缺陷，导致沟槽金属有效厚度不足，承载气压降低，形成裂缝。

4 冲压脱落复原

冲压脱落复原是机械电子设备工程施工操作过程中电子设备修理常用的手段，由于受工程施工现场研磨电子设备、材料、工具、工人技能水平等条件的限制。一定程度上会给正确、有效的冲压复原带来影响。因此，了解与掌握合理、可行的冲压复原掌控技术，很有必要。

4.1实物冲压脱落预测

实物冲压脱落预测是根据脱落的形态、位置预测引致冲压脱落的其原因。目的是为了正确制定冲压复原方案和冲压复原工艺技术方式提供依据，防止冲压脱落再次产生，务求复原后冲压件满足电子设备正常工作台，保障工程施工。实物冲压脱落预测主要从以下几方面进行。

4.1.1脱落状态预测：

观察脱落出现在冲压件的位置与形态。脱落的位置是在沟槽上还是在母材上，测量脱落长度体积、扩充方向、断口特征；脱落部位的冲压件变形状况，预测冲压件脱落与工作有效载荷的关联因素。初步确定冲压脱落是由冲压缺陷引起还是电子设备工作台网络连接引起。

4.1.2化学成分预测：

化学成分预测是判定母材冲压工艺技术性（可焊性）、进行冲压工艺技术评定与制定冲压复原工艺技术的重要依据。通过母材的化学成分计算碳当量判定母材的可焊性。

⑴ 机械电子设备冲压件常用钢材碳当量与可焊性参见表四。

⑵ 有条件时对缺陷部位的母材用手电钻打孔，取铁屑样进行母材的C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo、Ni、V、Cu等化学成分进行检测，确定母材的化学成分含量、再查阅相关金属材料手册等掌控技术资料判定母材牌号、气压级别，通过计算母材的碳当量判定母材可焊性。

4.1.3冲压件内部结构特征预测

冲压件用钢板厚度体积较大时，刚性较强，因而沟槽拘束度较大。沟槽在冷却操作过程中的收缩变形大量存在于沟槽金属中，容易产生较大应力，引起沟槽裂缝，因此在冲压复原时要采取相应对策。

4.2 冲压复原方案与复原工艺技术制定

4.2.1冲压复原方案制定主要是根据冲压件脱落的程度、沟槽形式及修理场地具备的冲压电子设备、冲压材料、焊工等条件制定可行的复原工程施工方式。

4.2.2复原工艺技术制定内容

⑴ 冲压方式：冲压复原一般选择铜焊耐腐蚀或气体保护焊。包括采用冲压材料、冲压电子设备、预热等内容。

冲压材料的选择。

冲压方式首先是焊材的选择，焊材选择原则是依据母材的气压明确要求来确定。机械电子设备重要冲压件较多采用屈服气压为 275-345 Mpa的钢材如Q345（16Mn），一般采用等强匹配原则。

随着机械电子设备冲压内部结构趋向高模块、高端化、耐热、空载、高性能的方向发展，采用了低合金调质高强钢。在此类钢材气压级别较高时，焊材选择以保证冲压接点的塑韧性的原则可采用低强匹配。

冲压电子设备选择。

冲压电子设备选择根据选择的焊材种类、复原场所具备的条件确定选用交、直流焊电源。

预热。预热主要根据母材的冲压性较差、板材厚度体积大、低温环境工程施工等来确定。以保证冲压接点操控性，提高冲压接点抗裂性。当母材的碳当量≥0.45、板材厚度体积≥80mm、大气压力≤5℃进行预热。

一般焊材选择参见表五。

⑵ 沟槽坡口形式结构设计

坡口制备是保证沟槽良好熔合与熔透性的关键成品，根据脱落部位确定沟槽坡口形式是复原工艺技术的重要内容。坡口形式根据沟槽形式与板厚体积确定。

一般板厚≤4mm,对接沟槽可不制备坡口，在板厚≥5mm为保证沟槽熔透性，要制备坡口，由于冲压复原工程施工容易受到坡口研磨、冲压位置等条件的限制，一般采用单面焊。较多采用单面V形坡口或V形坡口形式。

⑶ 冲压工艺技术规范制定

冲压复原工艺技术规范内容主要有焊材牌号、焊材规格、冲压电流、电弧电压

保护气体种类流量、冲压速度、预热温度等。

选择工艺技术规范时要考虑冲压接点的操控性。尤其是碳当量较高的母材冲压接点热影响区对冲压规范明确要求严格。冲压复原前，应进行工艺技术评定或工艺技术试验确定合理的工艺技术模块。

4.3冲压复原工程施工及明确要求

4.3.1工件清理

冲压复原前，将冲压件脱落部位周围粘附的泥土、油污、水、锈蚀、油漆等污物彻底清理干净，露出金属光泽。

4.3.2矫形

冲压件往往在脱落部位通常产生不同程度的变形，在冲压复原前对变形部位进行矫正，冲压变形矫正采用加热矫正、机械施力矫正及两种方式结合运用。

采用火焰加热矫正方式，加热温度在600－800℃，同一加热位置加热次数不应超过两次。焊件热状态矫正，一般不得在蓝脆温度（250－500℃）进行，冷状态矫正不得在大气压力低于－12℃进行。

4.3.3焊前准备

检查铜焊、焊丝牌号、规格与冲压用气体、电焊机型号是否符合工艺技术明确要求。铜焊按明确要求进行烘干与保温，一般酸性铜焊根据受潮情况在75－150℃烘干1－2小时；低氢型铜焊烘干温度在350－380℃，保温时间1.5－2小时，烘干后应缓冷放置于110－120℃的保温箱中存放、待用。实心焊丝应无油污、锈蚀、镀铜层应完好无损。操作者对冲压机械电子设备、工具、吊具、防护用品及工位场地进行自检，确认符合安全操作规程。

4.3.4缺陷清除与坡口制备

⑴冲压件缺陷为裂缝时，根据检测确定的缺陷位置、长度体积、深度体积，用火焰切割方式、凿除、砂轮打磨等方式清除缺陷。清除裂缝前应在裂缝两端打止裂孔并清除裂缝及其裂缝两端30－50mm长度的沟槽或母材。应将刨槽研磨成四侧边斜面角大于15°的坡口或按工艺技术明确要求制备坡口。

⑵冲压件缺陷为裂断或接上时，分别对断口进行清理、进行坡口研磨。采用氧－乙炔火焰切割后，必须将坡口面切割熔渣与氧化物用砂轮打磨清理干净，露出金属光泽。

4.3.5装配冲压

坡口装配间隙应符合工艺技术的规定，一般对接坡口间隙为1～3mm，角沟槽坡口装配间隙为0～2mm。定位沟槽的长度为冲压接点中较薄板厚度的4-5倍，间距不得超过300mm，定位沟槽的高度不得超过正式沟槽的2/3，最大不超过6mm。定位焊应布置在沟槽交叉口的50mm以外，定位沟槽的起弧与收弧应平滑过渡。定位焊沟槽不得有裂缝，否则必须清除重焊，定位焊沟槽如存在气孔、夹渣应清除。

焊前预热用大号气焊焊矩、割枪、电加热板或专用喷枪、火焰加热器加热；采用红外测温仪测温。预热时的加热区域应在冲压坡口两侧，宽度为各焊件施焊处厚度2倍以上，且不小于100 mm。预热温度一般在100－150℃。

冲压明确要求冲压工程施工应在装配－定位焊检测合格后尽快进行。低合金高强钢、合金钢或焊件厚度超过300mm，应在引弧板或坡口内引弧，禁止在非冲压部位引弧，也不得在沟槽端部引弧。

在未作预热明确要求的情况下，冲压环境气温低于10℃或相对湿度大于85％，应将沟槽区加热到20℃以后再冲压。

多层冲压时，施焊操作过程中掌控层间温度不超过规定的范围。冲压预热时，应掌控层间温度不得低于预热温度。碱性铜焊施焊时，应采用短焊。

4.3.6冲压检查

所有沟槽外形均匀、成形良好。焊道与焊道、焊道与基本上金属间过渡平滑，焊渣与飞溅清除干净。角沟槽焊道与基本上金属平缓过渡。所有沟槽均不得存有裂缝、烧穿、熔合不良等缺陷。

5 结束语

机械电子设备冲压件脱落是由于冲压生产热研磨特定操作过程的原故，导致冲压接点操控性的复杂性；冲压工程施工形成的冲压缺陷，引致接点气压下降；电子设备在繁杂旋转磁场工作台网络连接等是引致冲压件脱落的基本上其原因。对冲压件脱落进行具体预测，制定合理的复原工艺技术，严格按工艺技术明确要求工程施工，保证冲压接点操控性，不断提高冲压件脱落复原掌控技术。满足电子设备正常运转明确要求。