鑄鐵的焊接工藝課件(編輯修改稿)
2025-02-02 10:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的熔合比也在 1/3～ 1/4，焊縫平均含碳量可達(dá) ～ %，鑄鐵含 S、 P量高，焊縫平均含 S、 P也較高，越靠近熔合線，焊縫含 C及 S、 P越高。 C與S、 P是促使碳鋼發(fā)生結(jié)晶裂紋的有害元素，故用低碳鋼焊條焊接鑄鐵時，第一層焊縫容易發(fā)生熱裂紋 。這種熱裂紋往往隱藏在焊縫下部，從焊縫表面不易發(fā)覺。 利用鎳基鑄鐵焊條焊接鑄鐵時，由于鑄鐵中含有較多的 S、 P，焊縫易生成低熔點(diǎn)共晶，如 NiNi3S2,644℃,Ni Ni3P,880℃, 故焊縫對熱裂紋有較大的敏感性。另一方面單相奧氏體焊縫晶粒粗大，晶界易于富集較多的低熔共晶。 解決措施： 冶金方面：調(diào)整焊縫化學(xué)成分，使其脆性溫度區(qū)間縮小，加入稀土元素，增強(qiáng)脫 S、 P反應(yīng)，使晶粒細(xì)化，以提高抗熱裂性能。 采用正確的冷焊工藝，使焊接應(yīng)力減低，以及使母材是的有害雜質(zhì)較少熔入焊縫。 除了容易產(chǎn)生白口組織和裂紋外，鑄鐵焊接時焊縫還可能產(chǎn)生 CO氣孔和夾渣等缺陷。所以，鑄鐵補(bǔ)焊時應(yīng)采取一些措施，比如盡量減小焊件各處的溫度差，采用不同的焊條控制焊縫成分，降低焊后冷速等等。 五、灰鑄鐵焊接工藝 依據(jù)： 被焊鑄件的具體狀況（大小、厚薄、復(fù)雜程度、缺陷大小，剛性等）； 焊接質(zhì)量要求（硬度、強(qiáng)度、焊縫顏色、切削加工性、密封性等）； 設(shè)備條件及經(jīng)濟(jì)性。 灰鑄鐵同質(zhì)（鑄鐵型）焊縫 （ 1）電弧熱焊 將工件整體或有缺陷的局部位置預(yù)熱到 600～ 700℃ （暗紅色），然后進(jìn)行焊補(bǔ)，焊后并進(jìn)行緩冷的鑄鐵焊補(bǔ)工藝，稱“熱焊”。 預(yù)熱溫度到 300～ 400℃ ，稱為半熱焊。 A、優(yōu)點(diǎn)： 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苄裕诣T鐵在 600～ 700℃ 時，伸長率可達(dá) 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(jìn)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(diǎn)： 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(bǔ)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(bǔ)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(jī)缸蓋），由于焊補(bǔ)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(bǔ)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(jìn)行電弧熱焊之前，首先應(yīng)對鑄件的待焊部位進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yàn)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(diǎn)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(bǔ)。對于 8mm以下的薄壁鑄件焊補(bǔ)時，因容易燒穿，故不宜使用。 （ 2）
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