ZG35CrMo钢铸造缺陷修复方案

在重型机械制造、矿山设备以及大型工程结构件的生产中，ZG35CrMo钢因其优异的强度、韧性以及良好的淬透性而被广泛应用。该材料属于中碳合金结构钢，经过调质处理后，可显著提升其综合力学性能，适用于承受高负荷和冲击载荷的关键部件，如齿轮、轴类、连接法兰等。然而，在铸造过程中，由于金属液凝固特性、冷却速率不均、模具设计缺陷或工艺参数控制不当等因素，ZG35CrMo钢铸件常出现缩孔、缩松、夹渣、气孔、裂纹等铸造缺陷。这些缺陷若未及时处理，将严重影响铸件的机械性能和使用寿命，甚至导致设备在运行中出现突发性断裂，造成重大安全事故。

针对ZG35CrMo钢铸造缺陷的修复，必须结合材料特性、缺陷类型、服役环境及修复后性能要求进行系统性分析。首先，需对缺陷进行精准识别与评估。常用的无损检测方法包括超声波检测（UT）、射线检测（RT）和磁粉检测（MT）。其中，超声波检测适用于内部缺陷（如缩孔、夹渣）的深度定位与范围评估；射线检测可直观呈现二维投影图像，对气孔和体积型缺陷识别效果良好；磁粉检测则对表面及近表面裂纹极为敏感。通过综合使用多种检测手段，可全面掌握缺陷的形态、尺寸、位置和分布特征，为后续修复提供科学依据。

对于体积型缺陷如缩孔、缩松和较大气孔，推荐采用“开槽—清理—补焊—热处理”的修复流程。具体操作中，应首先使用碳弧气刨或机械加工方式，将缺陷区域彻底清除，形成V型或U型坡口，确保缺陷边缘与母材过渡平滑，避免应力集中。清理过程中需特别注意去除氧化皮、油污和残留渣滓，必要时采用丙酮清洗。焊接材料的选择至关重要，应选用与ZG35CrMo钢成分匹配的焊丝，如ER55-B2或ER55-B2L，其含Cr、Mo元素与母材相近，可有效保证焊缝的强度和耐热性。焊接前，工件需预热至300～350℃，以降低冷却速度，减少淬硬倾向和冷裂纹风险。焊接过程中采用多层多道焊，控制层间温度在200～300℃之间，避免过热组织形成。每道焊缝完成后应进行锤击释放应力，并配合红外测温监控。

焊接完成后，必须进行去应力退火处理。将工件加热至580～620℃，保温2～4小时（根据壁厚调整），随后随炉缓冷至300℃以下再空冷。该热处理可有效消除焊接残余应力，改善组织均匀性，防止延迟裂纹的产生。对于承受高动态载荷的部件，建议在退火后进行一次调质处理（淬火+高温回火），以恢复整体力学性能，确保修复区域与母材性能一致。

对于表面微裂纹或浅层缺陷，可采用氩弧焊（TIG）进行局部补焊。该方法热输入集中、变形小，适用于精密修复。焊接前需对裂纹进行“止裂孔”处理，防止扩展。焊后需进行磁粉复检，确保无新生裂纹。若裂纹深度较大，应先开槽，再采用低氢型焊条（如J607）进行打底焊，随后用TIG焊填充，兼顾强度与成形质量。

此外，修复过程中还需注意环境控制。焊接作业应在干燥、无风环境中进行，防止氢气溶入熔池导致氢致裂纹。焊条使用前需按规范烘干（350℃×1h），并保温在100～150℃的保温箱中随取随用。对于大型厚壁铸件，建议采用分段预热与分段焊接策略，避免整体变形。

修复完成后，必须进行全面的性能验证。除无损检测外，还应取样进行拉伸、冲击和硬度测试，确保修复区域力学性能满足设计标准。必要时可进行模拟服役试验，如疲劳试验或热循环试验，以评估长期可靠性。

综上所述，ZG35CrMo钢铸造缺陷的修复是一项系统性工程，需结合材料学、焊接工艺与热处理技术，实施精准检测、科学选材、规范操作和严格验证。通过科学合理的修复方案，不仅能恢复铸件的几何完整性与力学性能，还可显著延长其使用寿命，降低生产成本，提升设备运行的安全性与经济性。在实际生产中，建议建立标准化修复流程与质量追溯体系，确保每一处修复均达到预期效果。