灰口鑄鐵冷(lěng)焊工藝

灰口鑄鐵冷(lěng)焊工藝

一、調查分析

鑄鐵是含碳量大于2％的鐵碳合金，工業(yè)用的鑄鐵除含鐵和(h廠做é)碳之外，還含有一定量的矽、錳元素以及硫磷那暗雜質。為了改善鑄鐵的某些性能時常有目的地加入某些合金元素。

通(tōng)常按碳在鑄鐵中(zhōng)存在的狀态及形式兒外的不同，一般将鑄鐵分為白口鑄鐵、灰口鑄鐵、可(kě)鍛鑄鐵、師報球墨鑄鐵及蠕墨鑄鐵五類。其中(zhōng)，灰口鑄鐵制家的造成本低，鑄造性能好，減震性和(hé)耐磨性良好，切削加工性能優良，所以灰口雪習鑄鐵應用非常廣泛。但是在應用過程中(zhōng)由于種種妹什原因，産品會受到損壞并出現裂紋等缺陷，使其報廢，若能及時金金用焊接方法修複，不僅有利于生産，而且可(kě電厭)以節約大量資(zī)金。因此，灰口鑄鐵光線的補焊工藝在日常生産中(zhōng)将會得到廣泛使用。

二、狀況分析

1、鑄鐵的組織性能分析

灰口鑄鐵的組織相當于在鋼的基體上分布片狀石墨夾雜章地，由于石墨的強度較低，這就相當于在鋼的基體中(zhōn數白g)有許多孔洞和(hé)裂紋，破壞了基體的連續性，并且在外火計力的作用下(xià)，裂紋尖端處容易引起應力集中(zhōn公這g)而産生破壞。因此，灰口鑄鐵的抗拉強度和(hé)疲勞強度都間志很低，塑性和(hé)沖擊韌性幾乎為零，當基體組織相同老拿時，其石墨越多，片越粗大，分布越不均勻，鑄鐵的抗拉強度和(hé)塑性越錢開低。由于片狀石墨對灰口鑄鐵有着決定性影響，即使基體組織從珠光體改變讀是為鐵素體，也隻會降低強度而不會增加塑性和(hé)韌性，因此，在日了家常生産中(zhōng)，應用最廣泛的灰口鑄鐵為珠光工煙體鑄鐵。在下(xià)面的補焊工藝介紹中(zhōng)，主要針裡快對珠光體灰口鑄鐵進行介紹。

2、灰口鑄鐵冷(lěng)焊工藝特點和(hé)存在的問(wè日費n)題

灰口鑄鐵冷(lěng)焊的特點是焊前對需焊補的工件不預熱著技，焊工勞動(dòng)條件好，焊補成本低，焊補過程短(duǎn)，焊校弟補效率高。所以電弧冷(lěng)焊鑄鐵是一視腦個(gè)發展方向，但它也存在許多局限性，如(rú)焊縫強度低，塑性差，焊補剛頻科性較大時易出現裂紋。此外，由于冷(lěng)卻速度快，焊縫很容易出現白口現象資近和(hé)大面積的淬硬組織。

灰口鑄鐵補焊存在兩方面問(wèn)題：一方面，焊接易出現白口習嗎及淬硬組織、塑性極差且難以進行機加工；另一方面，焊接接頭易出現裂紋，喝他導緻補焊失敗甚至工件的報廢。灰口鑄鐵的化學成分和錯妹(hé)力學性能決定其焊接性很差。因此，一般灰口鑄鐵的焊接加工僅用于鑄鐵缺相女陷焊補和(hé)損壞鑄件的修複。

3、選材及原因

為解決以上問(wèn)題，通(tōng)過實踐和(hé)分析證明鎳基焊條能使個快焊縫不出現淬硬組織且使焊縫有較高的塑性和(hé)韌性什唱。鎳是擴大奧氏體區的元素，當Fe-Ni合金中(zhōng)含鎳量超過30%時，合金凝固後一直到室溫都保持硬度較高的奧氏體組笑她織，不發生相變，所以鎳基焊條形成的焊縫有一定的塑性和嗎姐(hé)強度,且硬度較低。同時，鎳為促使石墨化元素,其擴散能力很強，對減弱半熔化區白口的寬度很有利。有弟遠人系統研究了焊條不同含鎳量對白口區寬度的影響影都，其結果是當焊縫含鎳量為50%時，可(kě)減低到0.1mm，當焊縫含鎳量為98%時，可(kě)減低到0.05mm，而且白口呈斷續狀，故采用鎳基焊條可(kě)減弱白口現象，提對他高焊縫強度和(hé)塑性，改善焊縫接頭加工性，所以在冷(lěng)玩吃焊灰口鑄鐵時盡量采用鎳基鑄鐵焊條，如(rú)鎳基182焊條其焊縫具有較高力學性能。

三、對策及方法

1、過渡搭橋法

此種焊接方法就是在母材兩側先焊過渡層，再焊中(zhōng)間填充焊縫。它主要理爸适用于大厚件的焊補工作,若填充量過大，中(zhōng)間可(kě)用J507焊條适當代替，這樣可(kě)減少(shǎo)焊司紙縫中(zhōng)氧、硫、磷和(hé)碳的含量，既保證了焊縫的強度農現又降低了焊材成本，防止裂紋發生。若坡口角度較小時,可(kě)全用鎳基182直接焊接完成。

2、生根補焊法

此種補焊方法主要用于工件相對較薄，焊縫填充量不大的工件大房。焊條最好全部用鎳基182焊條，焊接時應由裡到外逐層焊接，也就是先将坡口内焊滿，再焊兩側圓孔，最後焊會麗兩孔之間焊縫。

3、栽樁補焊法

此種方法補焊主要用于應力相對集中(zhōng)或裂紋無法清理幹淨的焊縫。栽樁舊坐可(kě)用碳鋼來承擔，焊接時可(kě)先繞栽樁焊接,然後再焊栽樁之間，這樣既可(kě)提高焊接效率，在作又可(kě)節省焊條，焊栽樁時可(kě)用J507焊條。

4、鉚接補焊法

此種焊接方法主要用于工作應力較大，工件相對較動呢厚的焊縫，如(rú)大型機器(qì)的底座等工件。鉚釘可(kě)用碳海懂鋼承擔，焊鉚釘時可(kě)用J507焊條焊接，主焊縫仍舊用鎳基182焊條。焊接時先将坡口内焊滿，最後焊鉚釘，使鉚釘和(hé)坡口内焊縫形愛喝成一個(gè)整體焊縫。

四、 工藝要求

1、做好焊前準備工作

首先要清理工件及缺陷上的油污和(hé)其它體靜雜質，确定裂紋的長度和(hé)深度,必要時要用堿水、汽油或火焰清理污物,确保坡口内無雜質，從而降低焊縫内的含磷硫量，減少(shǎo)開白那裂傾向。為防止焊接過程裂紋擴展，應在裂紋端部3-5mm處鑽止裂孔(∮5-∮8)，開坡口的原則為盡量減少(shǎo)坡口角度及母材的熔化量身草，以降低焊接應力及焊縫中(zhōng)碳、硫量,防止裂紋發生。

2、采用小電流小規範焊接

在保證電弧穩定及焊透的情況下(xià)，應采土唱用合适的最小電流焊接，電流小使得溶深也較小，鑄鐵中(zhō唱謝ng)的碳、硫、磷等有害雜質可(kě)少(shǎ睡男o)進入焊縫，有利于提高焊縫質量。同時，随着電流減小票務，在焊接速度不變的情況下(xià)，減小了焊縫線能量,不僅減少(shǎo)了焊接應力，使焊接接頭出現裂紋厭購的傾向減小，而且也減小了整個(gè)熱影響區寬度，其中白朋(zhōng)也包括減小了最易形成白口的半熔化區的寬中兵度，使白口層變薄，所以最好采用小直徑焊條，提高山湖焊接速度且不做橫向擺渡。

3、采用分段分層斷續分散焊接

焊縫越長，焊縫所承受的拉應力越大，故采用短(duǎ文線n)焊縫有利于減低焊縫應力狀态，減弱焊縫發生裂紋的可(kě)能性，愛家一般每次焊縫長度為30-50mm。為了降低焊補處的溫度，減少(shǎo)應力，宜待工件冷(l綠站ěng)卻至不燙手時(50～60℃)再焊下(xià)一道焊縫。此外，也可(kě)用年友分散焊法。相對于較厚的焊件時，采用多層焊接可(kě)以有效地提高焊縫金屬制技的性能，這主要是由于後一層對前一層焊縫具有附加熱處理的作銀去用，從而改善了焊縫固态相變的組織。

4、錘擊焊縫表面

錘擊焊縫表面既能改善後層焊縫的結晶組織，也西歌能改善前層焊縫的固态相變組織。因為錘擊焊縫可(kě)使前一層焊縫(或坡口表面)不同程度的晶粒破碎，使後層焊縫在凝固時晶粒細化,這樣逐層錘擊焊道就可(kě)以改善整個(gè)焊縫的組視數織性能。此外，錘擊焊道也産生塑性變形而降低殘餘應力，從而提高舞費焊縫的韌性和(hé)疲勞性能。所以錘擊是改善焊道組織和(hé)性能最簡單有效都費的方法。

來源：内部稿件