以下是钢锭模缺陷维修的完整方案:
一、表面缺陷修复
预处理与清洁
使用砂轮或钢丝刷清理裂纹、气孔等缺陷周围的油污、铁锈及杂质,确保修复面洁净。
对深度>3mm的裂纹进行V型坡口加工,坡口角度控制在60°~70°以增加焊接接触面积。
打磨与填补修复
微小裂纹(≤0.5mm)采用砂轮打磨至平滑过渡,打磨深度不超过壁厚的10%。
气孔、砂眼等局部缺陷使用用金属修补剂填充(如环氧基合金粉末),填充后机械抛光至表面光洁度Ra≤6.3μm。
二、焊接修复工艺
材料与参数控制
根据模具材质匹配焊材(如H13模具钢选用相同材质焊条),焊接电流控制在120~150A。
采用多层多道焊工艺,层间温度保持在150~200℃,避免热应力集中导致二次开裂。
焊后处理
焊缝区域打磨抛光消除应力集中点,必要时进行局部退火处理(550~600℃保温1~2小时)。
修复区域需进行磁粉探伤或渗透检测,确保无未熔合、夹渣等缺陷。
三、结构优化修复
应力集中区域改进
增大过渡区R角(如从R3增至R8),降低应力集中风险。
在易裂部位增设加强筋或调整壁厚均匀性(相邻区域壁厚差≤15%)。
模具功能恢复
内腔表面修复后需达到平整度要求(每米长度大空隙≤0.5mm),防止钢锭收缩受阻。
修复后的吊耳、模底孔等关键部位需满足定位精度:吊耳轴线偏差≤30mm,模底孔中心偏移≤5mm。
四、工艺参数调整
铸造过程优化
降低浇注温度(如铝压铸控制在650℃以下),采用倾斜浇注法改善金属液流动状态。
控制铸钢速度与浇注速度同步,避免激冷层不均匀导致热裂纹。
温度管理
修复后模具使用需均匀预热至200~300℃,浇注时模具温度控制在80~150℃。
周转模冷却至100~200℃后再进行二次浇注,防止热疲劳开裂。
五、预防性维护措施
建立模具全生命周期档案,每使用50次后全面检测内壁裂纹和尺寸变形。
定期研磨内壁保持表面光洁度(Ra≤12.5μm),喷涂石墨基润滑剂降低摩擦热应力。
优化模具排气结构,减少气体残留引发的表面针孔缺陷。
修复禁忌
内表面禁止直接焊补,距内壁30mm以内的端口区域不允许存在任何缺陷。
单次修复面积不得超过模体总表面积的5%,同一区域多允许修复3次。
通过上述系统性修复方法,可恢复钢锭模90%以上的服役性能,延长使用寿命2~3个生产周期。