現象與危害

某精密龍門加工中心在裝配（pèi）階段發現：床身主導軌表（biǎo）麵出現一條長約380 mm、寬約0.8 mm的“線狀（zhuàng）凹陷”，邊緣呈圓弧過渡，肉眼（yǎn）可見但（dàn）手指（zhǐ）摸不出明顯（xiǎn）台階。經金相檢測確認是典型的“冷隔”缺陷——鑄造（zào）時兩股（gǔ）金屬液相遇卻未（wèi）完全熔合，留下一條氧化夾帶層。若直接裝機（jī），導軌高（gāo）頻淬火後極易沿冷隔開裂，導致（zhì）精度喪失甚至批量廢（fèi）品。

傳統思路 VS 現場思（sī）路

傳統方案是整體更換床身或大麵積刨（páo）掉（diào）重焊，但代價高、周期（qī）長。本次采用“現（xiàn）場（chǎng）定位-激光熔覆-精密刮研”三步法，72小時內完成修複，費用（yòng）僅為新床身的7%。

一、現場評估

精度檢測：用0級大理石直尺+水平儀測得冷隔處直線度偏差3 µm/200 mm，遠小於導軌最終要求的5 µm/200 mm，說明缺（quē）陷處於“可修”範圍。

深度（dù）掃描（miáo）：便（biàn）攜式白光幹涉儀測得冷隔最深處0.22 mm，位於淬火硬化層之內0.8 mm處，仍有足夠餘量。

應力評（píng）估（gū）：用X射線殘餘應力儀測定周圍區域為-120 MPa壓（yā）應（yīng）力，未見異常拉應（yīng）力（lì），排除了（le）修複後變形的隱患。

二、激（jī）光熔覆（fù）填充

預處理：丙酮擦（cā）拭→激光除鏽→80 ℃預熱，去除氧化膜並降（jiàng）低溫度梯度。

合金粉選擇：Fe-Cr-Ni-Mo係合金，硬度HRC 48-52，與母體HT300的HRC 50接近，熱膨脹係數差異<5%。

參（cān）數設定：功率1.8 kW、掃描速度600 mm/min、送（sòng）粉量12 g/min，搭接率45%。經計算，輸入能量密度48 J/mm²，既（jì）保證熔（róng）合又控製稀釋率<8%。

過程監控：紅外測溫（wēn）閉環控溫（wēn），層間溫度≤150 ℃；實（shí）時高速攝像檢測無氣孔、裂紋（wén）。

三、精密後加工

半精銑：次日硬度檢測合格後，用金剛石刀盤去除0.3 mm餘量，表麵粗糙度Ra 0.8 µm。

導（dǎo）軌淬火：采用感應（yīng）淬火，冷隔區與母體一次完成，硬度均勻性±1 HRC。

手工刮（guā）研：以標準檢具為基準（zhǔn），研點8-10點/25×25 mm，最終直線度0.006 mm/全長，平行度0.01 mm/全長，滿足出廠標準。

驗證：24 h跑合後，激光跟蹤儀複測精度無漂移；三個月批量加工驗證，尺（chǐ）寸CPK>1.67。

經驗總結

冷隔並非“報廢信號”，隻要深度不超過淬火層（céng）1/3，均可考慮局部修複（fù）。

激光熔覆的稀（xī）釋率和熱輸（shū）入（rù）是關鍵，寧可多道低功率，也不要一道高功率（lǜ）。

修複後必須重新淬火+刮研，否則硬（yìng）度不匹配會導（dǎo）致早期磨損（sǔn）。

鑄造端預防：提高（gāo）澆注溫度≥1420 ℃、優（yōu）化澆（jiāo）口比（bǐ）例、采（cǎi）用陶瓷（cí）過濾片（piàn），可把（bǎ）冷隔發生率從1.2%降（jiàng）至0.1%以下。

通過（guò）本（běn）案例可見，科學的現場修複既能挽救大型鑄件，又能大幅降低停機損失，對（duì）重型機床行業具有普遍參考價值。