【文章內容簡介】 ，尤其是制造業(yè)發(fā)展中，焊接技術是一種不可缺少的加工手段。以西氣東輸工程項目為例，全長約4300公里的輸氣管道，焊接接頭的數(shù)量竟達35萬個以上，整個管道上焊縫的長度至少1萬5千公里。國家大劇院一共用了6700噸鋼材，焊縫長達100公里，如果不算已經(jīng)焊好的預制件，就現(xiàn)場焊縫加起來也有35公里長，需要100多名優(yōu)秀的焊工，耗用87噸焊條。北京奧運會鳥巢用的鋼材11萬噸，焊縫長達320公里，所用的焊條20100噸，可以足足繞地球赤道三圈。離開焊接，簡直無法想象如何完成這樣的工程。隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術應用越來越廣泛，焊接技術水平也越來越高。新的焊接工藝方法不斷涌現(xiàn)，專業(yè)焊接設備日新月異。與此同時，國內外焊接設備生產(chǎn)企業(yè)也紛紛通過各種方式展示自身的實力，特別是借以展會展出品種繁多的產(chǎn)品和先進的技術。　　縱觀2009年的三大焊接展，即2009年6月在上海舉辦的第14屆北京．埃森焊接與切割展覽會、2009年9月在德國埃森舉辦的第17屆德國埃森焊接與切割展覽、2009年10月在天津舉辦的第23屆中國焊接博覽會，我們對國內外焊接技術的發(fā)展趨勢以及焊接生產(chǎn)發(fā)展的新需求和新動向印象較深的是：核心技術的作用得以顯現(xiàn)，數(shù)控和電源方面有發(fā)展，激光焊接技術成為一大亮點，機器人應用普及化。可以認為，世界焊接技術又跨上了一個新臺階，在高效、自動化、環(huán)境友好方面有了新的進步。焊接材料的種類更加豐富，焊接自動化、高效化、清潔化更加突出。焊接技術的綜合成本更低，焊接對工業(yè)的服務更加廣泛。同時，焊接中存在的手工、粗糙、臟亂、低速已基本消除，取而代之的是自動、精密、清潔、高效。 產(chǎn)品情況重型機械金屬結構行業(yè)主要為國家大型骨干企業(yè)和國家重點工程項目提供重型機械裝備。行業(yè)制造骨干企業(yè)如第一重型機械集團有限公司、第二重型機械集團有限公司、太原重型機械集團有限公司、大連重工起重機集團有限公司、中信重型機械有限公司、鄭州煤機廠、北京煤機廠、上海振華港口機械公司、齊齊哈爾第二機床廠等，主要制造大型橋式和門式起重機、4~35m3機械式挖掘機、1~6m3液壓挖掘機、大型加壓氣化爐、加氫反應器、大型舞臺設備、航天發(fā)射塔架、焦爐機械設備、螺旋焊管設備以及大型減速機、提升機、堆取料機、軋鋼鍛壓設備、氧氣瓶壓機、水泥設備、粉磨、破碎機械、水利、工程機械、液壓支柱、港口機械及環(huán)保設備等大型設備。第二章 灰口鑄鐵焊縫設計 在焊接灰口鑄鐵時，經(jīng)常會在熔合區(qū)生成一層白口組織。產(chǎn)生白口組織的原因是：由于母材近縫區(qū)在焊接時受到高溫加熱，當受熱溫度860℃以上時，原來灰口鑄鐵中得游離狀態(tài)的石墨開始部分也熔于鐵中，溫度越高，熔于鐵中的石墨也越多。當冷卻時，一般認為在30~100℃/s的急速冷卻條件下，熔于鐵中的碳來不及以石墨形式析出，而呈滲碳體出現(xiàn)，即所謂白口。另外。在焊接熔池中的石墨化元素碳，硅等不足也是產(chǎn)生白口的主要原因。一般在窄小的高溫度熔合區(qū)內，焊后很容易產(chǎn)生白口組織。白口組織硬而脆，使得焊縫在焊后難以機械加工，甚至會導致開裂。防止白口產(chǎn)生主要措施是適當調整填充金屬的化學成分和冷卻速度。改善焊縫技術的化學成分，增加石墨化元素的含量，可以在一定條件下防止焊縫金屬產(chǎn)生白口。例如氣焊用鑄鐵焊絲的碳，硅含量要比母材高（％~％，%~%）特別是冷焊灰口鑄鐵時，％焊后緩冷和延長熔合區(qū)處于紅熱狀態(tài)的時間，使石墨充分析出，這是避免熔合區(qū)產(chǎn)生白口的主要工藝途徑。采取的具體措施是焊前預熱和焊后保溫。由于氣焊時冷卻速度較慢。因此。對于防止白口極為有力 焊接接頭出現(xiàn)裂紋 裂紋是焊接灰口鑄鐵的要問題，灰口鑄鐵焊接接頭上的裂紋可能出現(xiàn)在焊縫金屬中，也可能在基本金屬即母材上。母材的裂紋一般出現(xiàn)近縫區(qū)，可能是縱向，橫向或斜向的。由于灰口鑄鐵塑性極差，幾乎不能發(fā)生任何塑性變形，而且強度又低，所以在焊接應力及鑄件本身應力（組織應力）的共同作用下，當局部應力大于強度極限時，就產(chǎn)生裂紋。嚴重時，會使焊縫金屬和母材分離，即焊縫從基本金屬上脫離下來，即所謂剝離。如果焊縫強度較高而母材強度較低，或結合處產(chǎn)生白口時，由于白口鑄鐵收縮率（％~2.％）比灰口鑄鐵收縮率（％~％）大，且塑性也差，故均產(chǎn)生剝離。焊縫金屬內的裂紋，一般常見的是橫向裂縫，有時也有縱向及斜向裂紋，在焊縫斷口處沒有高溫氧化時常見的藍顏色。裂紋生成時常發(fā)出清脆的金屬開裂聲。通常裂紋發(fā)生在熱態(tài)焊縫金屬的暗紅色消失后，即600℃以下，直到焊縫與焊件整體溫度均勻化之前。最容易發(fā)生裂紋的溫度在400℃以下，通常這種在熱應力和組織應力的共同作用下發(fā)生的裂紋稱為熱應力裂紋。 灰口鑄鐵的化學成分及力學性能灰口鑄鐵（HT）中的碳全部或大部分以片狀石墨形態(tài)存在，分布于不同的基礎上，斷口呈暗灰色。這類鑄鐵的生產(chǎn)工藝簡單，價格低廉，具有優(yōu)良耐磨性和切削加工性等，在工業(yè)上得到了廣泛應用。由于基體中的石墨呈片狀分布，與基體結合力弱。因此灰口鑄鐵的抗拉強度低、硬度低，塑性幾乎為零?；铱阼T鐵的化學成分、性能特點見表222。表21灰口鑄鐵的化學成分牌號基體組織化學成分%CSiMnpSHT1OO珠光體30%~70%粗片狀，鐵素體70%~30%,二元磷共晶體少于7%~~~HT150珠光體40%~90%粗片狀，鐵素體10%~60%,二元磷共晶體少于7%~~~~~~~HT200珠光體90%中片狀，鐵素體少于5%，二元磷共晶體少于4%~~~~~~~~~HT250珠光體98%粗片狀，二元磷共晶體少于2%~~~~~~~~~HT300珠光體多于98%中細片狀，二元磷共晶體少于2%~~~~~~~~~HT350珠光體95%粗片狀，二元磷共晶體少于1%~~~~~~~~~表22灰口鑄鐵的力學性能牌號金相組織/Mpa抗拉強度/Mpa彎曲強度/MPa硬度/HBSHT100鐵素體≥100≥260≤150HT150鐵素體+珠光體≥150≥330150~200HT200珠光體≥200≥400170~220HT250珠光體≥250≥470190~240HT300孕育鑄鐵≥300≥540210~260HT350孕育鑄鐵≥350≥610230~280HT400孕育鑄鐵≥400≥680207~269（字母“HT”+數(shù)字（最小抗拉強度）） 常用鑄鐵件的焊接方法由于鑄鐵的一些優(yōu)點，在汽車制造材料中占有很大的比重。鑄鐵零件大多是加工精度高、價格昂貴的基礎零件，如氣缸體、氣缸蓋、變速器殼體等。鑄鐵零件在制造及使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋、氣孔、損壞等情況。據(jù)統(tǒng)計，汽車在正常使用情況下，這類零件達到磨損極限時，％～％，％～％，此時將零件報廢，無疑是非常浪費的。因此，研究和利用先進的修理經(jīng)驗，合理地修復鑄鐵零件是十分必要地。焊接就是一種非常有效地修復鑄鐵零