8焊接工藝-鑄鐵的焊接(編輯修改稿)
2025-01-21 10:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 400℃ ，稱為半熱焊。 A、優(yōu)點： ① 有效減少焊接接頭上的溫差，而且鑄鐵由常溫完全無塑性改變?yōu)橛幸欢ㄋ苄?，灰鑄鐵在 600～ 700℃ 時，伸長率可達 2～ 3%，再加以焊后緩慢冷卻，焊接應(yīng)力狀態(tài)大為改善。 ② 600～ 700℃ 預(yù)熱，石墨化過程進行比較充分，焊接接頭有完全防止白口及淬硬組織的產(chǎn)生，從而有效地防止了裂紋。 B、缺點： ①預(yù)熱溫度高，勞動條件很差。 ②將焊件加熱到 600～ 700℃ 需消耗很多燃料，焊補成本高，工藝復(fù)雜，生產(chǎn)率低。 C、預(yù)熱的選擇： 預(yù)熱溫度不能超過共析溫度下限，否則焊后焊件因相變的結(jié)果，會引起焊件基體組織的變化，從而引起焊件力學(xué)性能的變化。同時在石墨析出時，還伴隨著體積長大，使鑄件的變形增加。 D、焊接材料： 我國目前采用的電弧熱焊焊條有兩種： 采用鑄鐵芯加石墨型藥皮，鑄 Z248，直徑 612mm，主要用于焊補厚大鑄件的缺陷，多由單位自制。 采用低碳鋼芯加石墨型藥皮，鑄 Z208，直徑 5mm以下。 焊條的碳硅總量一般高于母材， wC+Si＝ 6％ 8％，其中 wC＝ 3％ ％， wSi＝ 3％ ％。 E、熱焊工藝 a、預(yù)熱 : 對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件（如柴油機缸蓋），由于焊補區(qū)剛性大，焊縫無自由膨脹收縮的余地，故宜采用整體預(yù)熱；而結(jié)構(gòu)簡單的鑄件，焊補處剛性小、焊縫有一定膨脹收縮的余地，例如鑄件邊緣的缺陷及小塊斷裂，則可采用局部預(yù)熱 。 b、焊前清理： 在進行電弧熱焊之前，首先應(yīng)對鑄件的待焊部位進行清理，并制好坡口。鑄件缺陷處如有油污，一般可用氧乙炔火焰除凈，然后根據(jù)缺陷的情況，可采用手砂輪、扁鏟、風(fēng)鏟等工具進行加工（鏟、磨）。制作坡口時應(yīng)鏟（磨）到無缺陷后再開坡口，開出的坡口應(yīng)是底部圓滑、上口稍大，以便于操作和保證焊接質(zhì)量。 C、造型： 對于邊角部位及穿透缺陷，焊前為防止熔化金屬流失，保證一定的焊縫成形，還應(yīng)在待焊部位造型，其形狀尺寸如圖所示。 造型材料可用型砂加水玻璃或黃泥。內(nèi)壁最好放置耐高溫的石墨片，以防止造型材料受熱熔化或下塌，并在焊前應(yīng)進行烘干。 d、焊接： 焊接時，為了保持預(yù)熱溫度，縮短高溫工作時間，要求在最短的時間內(nèi)焊完，故宜采用大電流、長弧、連續(xù)焊。焊接電流 I0（ A）可根據(jù)經(jīng)驗公式：I0＝（ 4050） d（ d表示焊條直徑 mm）。因鑄鐵焊條藥皮中含有較多的高熔點難熔物質(zhì)石墨，采用適當(dāng)?shù)拈L弧焊將有利于藥皮的熔化以及石墨向焊縫中過渡。 e、焊后緩冷： 焊后要采取緩冷措施，常用保溫材料（如石棉灰等）覆蓋，最好隨爐冷卻。 電弧熱焊工藝，焊縫為鑄鐵型，力學(xué)性能基本與母材相同，顏色與母材一樣，具有良好的切削加工性，焊后殘余應(yīng)力小，接頭質(zhì)量高。適用于中厚（＞ 10mm以上）鑄件的大缺陷焊補。對于 8mm以下的薄壁鑄件焊補時，因容易燒穿，故不宜使用。 （ 2）電弧冷焊 鑄鐵型焊條電弧冷焊，是在提高焊縫石墨化能力的基礎(chǔ)上，采用大直徑焊條、大焊接線能量的連續(xù)焊工藝，以增加熔池存在時間，達到降低接頭冷卻速度，防止白口組織產(chǎn)生的目的。 A、優(yōu)點： 焊前對被焊補的工件不預(yù)熱，焊工勞動條件好，焊補成本低，焊補過程短，焊補效率高。對于預(yù)熱很困難的大型鑄件或不能預(yù)熱的已加工面等情況更適于采用。 B、焊接材料 也是 Z248和 Z208 ，由于冷焊時的冷卻速度較大，同質(zhì)焊縫冷焊焊條的碳、硅含量應(yīng)比熱焊焊條高。其焊縫 wC＝ ％ ％， wSi＝ ％％，碳硅總量可達 ％ 10％。 C、電弧冷焊工藝要點 a、坡口制備 焊接前，應(yīng)對焊補區(qū)進行清理并制好坡口。為防止冷焊時因熔池體積過小而使冷速增大，焊補區(qū)的面積須大于 8cm2，深度應(yīng)大于 7mm。鏟挖出的型槽形狀應(yīng)光滑，并為上大下小呈一定的角度，其形狀、尺寸如圖所示 . b、造型 坡口制好后，為防止焊縫液態(tài)鐵液流失和保證焊縫高于母材，還應(yīng)在待焊部位造型。造型方法和材料與熱焊造型基本相同； c、焊接。 焊接時，要采用大直徑焊條，使用直流反接電源（也可試用交流電源）．進行大電流、長弧、連續(xù)施焊。 d、焊后應(yīng)立即覆蓋熔池，以保溫緩冷。 缺點： 因焊縫為灰鑄鐵組織，強度低而塑性差；當(dāng)采用大電流連續(xù)焊工藝時，使鑄件局部受熱嚴重，在焊接大剛度鑄件缺陷時焊接區(qū)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，故容易產(chǎn)生裂紋。另外，這種方法也不能用于中小缺陷，否則，也將會因熱應(yīng)力大而使裂紋傾向增加。 （ 3）氣焊 氧乙炔火焰溫度（ 3400℃ ）比電弧溫度（ 6000～ 8000℃ ）低很多，而且熱量不集中，很適于薄壁鑄件的焊補。 A、優(yōu)點 ： a、氣焊時需用較長時間才能將焊補處加熱到焊補溫度，而且其加熱面積又較大，實際上相當(dāng)于焊補處先局部預(yù)熱再進行焊接的過程。 b、由于冷速較慢，有利于石墨化過程的進行。焊縫易得到灰鑄鐵組織，而 HAZ也不易產(chǎn)生白口或其他淬硬組織。 B、缺點： 工件受熱面積大，焊接熱應(yīng)力較大，焊補剛度較大的缺陷時比熱焊更易產(chǎn)生冷裂紋。 C、焊接材料 1號焊絲的碳硅含量較低，適用于熱焊； 2號焊絲碳硅含量較高，適用于冷焊。鑄鐵氣焊絲規(guī)格一般為直徑直徑 68mm，長度 350400mm。 鑄鐵在氣焊時，因其含硅量較高，熔池冶金反應(yīng)過程中硅容易被氧化，會形成
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