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機(jī)械社區(qū)
標(biāo)題:
灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
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作者:
lvtao1206
時(shí)間:
2006-11-27 12:39
標(biāo)題:
灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
ffice
ffice" />
一
.
前言：
灰口鑄鐵是鑄鐵中的一種,，灰口鑄鐵的碳以片狀石墨的形式分布于鑄鐵基體中，斷面呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵,。由于片狀的石墨割裂了鑄鐵的基體組織,，因此,，灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低,，缺乏塑性,�,；铱阼T鐵具有良好鑄造性和切割性能，同時(shí)由于灰口鑄鐵中石墨以片狀存在,，它具有良好的耐磨性,，抗震性和切削加工性并具有較高的抗壓強(qiáng)度，故在工業(yè)上運(yùn)用極為廣泛,。
灰口鑄鐵目前常以鑄件的形式運(yùn)用于生產(chǎn),，由于鑄造工藝的特點(diǎn)，鑄件往往存在著各種不同程度的缺陷,，在生產(chǎn)現(xiàn)場中也有許多因各種原因而損壞的鑄件,。鑄鐵的焊接實(shí)際上就是對存有缺陷或者損壞的鑄件進(jìn)行補(bǔ)焊,。所以鑄件補(bǔ)焊具有很大的經(jīng)濟(jì)意義,。
二
.
灰口鑄鐵的焊接性能較差，在焊接時(shí)容易出現(xiàn)下列問題
1.
焊后產(chǎn)生白口組織
在補(bǔ)焊灰口鑄鐵時(shí),，經(jīng)常會(huì)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(shí)受到高溫加熱，當(dāng)受熱溫度
860
℃以上時(shí),，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(dāng)冷卻時(shí),，一般認(rèn)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(nèi),，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(jī)械加工,，甚至?xí)䦟?dǎo)致開裂,。防止白口產(chǎn)生主要措施是適當(dāng)調(diào)整填充金屬的化學(xué)成分和冷卻速度,。改善焊縫技術(shù)的化學(xué)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（
C3.0
％－
3.8
％,，
Si3.6%-4.8%
）特別是冷焊灰口鑄鐵時(shí),，焊絲中的含硅量可高達(dá)
4.5
％焊后緩冷和延長熔合區(qū)處于紅熱狀態(tài)的時(shí)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(yù)熱和焊后保溫。由于氣焊時(shí)冷卻速度較慢,。因此,。對于防止白口極為有力。
2.
焊接街頭出現(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(qiáng)度又低，所以在焊接應(yīng)力及鑄件本身應(yīng)力（組織應(yīng)力）的共同作用下,，當(dāng)局部應(yīng)力大于強(qiáng)度極限時(shí),，就產(chǎn)生裂紋。嚴(yán)重時(shí),，會(huì)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(qiáng)度較高而母材強(qiáng)度較低,，或結(jié)合處產(chǎn)生白口時(shí)，由于白口鑄鐵收縮率（
1.6
％
-2.
％）比灰口鑄鐵收縮率（
0.9
％
-1.8
％）大,，且塑性也差,，故均產(chǎn)生剝離。焊縫金屬內(nèi)的裂紋,，一般常見的是橫向裂縫,，有時(shí)也有縱向及斜向裂紋，在焊縫斷口處沒有高溫氧化時(shí)常見的藍(lán)顏色。裂紋生成時(shí)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(yīng)力和組織應(yīng)力的共同作用下發(fā)生的裂紋稱為熱應(yīng)力裂紋。
2.1
焊前預(yù)熱和焊后緩冷的措施：
焊前將焊件整體或局部預(yù)熱和焊后緩冷不但能減少焊縫的白口傾向,，并能減小焊接應(yīng)力和防止焊件開裂,。
2.2
采用電弧冷焊減小焊接應(yīng)力的措施：
選用塑性較好的焊接材料，如用
鎳
,
銅
,
鎳
銅
,
高釩鋼等作為填充金屬,，使焊縫金屬可通過塑性變形松弛應(yīng)力,，防止裂紋；用細(xì)直準(zhǔn)焊條,，小電流,，斷續(xù)焊，分散焊的方法可減小焊縫處和基本金屬的溫度差而減小焊接應(yīng)力,；通過錘擊焊縫可以消除應(yīng)力,，防止裂紋。
使焊縫冷卻時(shí)能補(bǔ)受阻礙底自由收縮,，從而避免用力過大而導(dǎo)致裂紋,。
2.3
采用熱焊法并控制好溫度
.
當(dāng)溫度高于
600
℃時(shí)
,
由于產(chǎn)生于一定的塑性變形
.
而使部分內(nèi)應(yīng)力得到消除
,
一般在
600
℃以上焊接時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力裂紋
.
三
.
灰口鑄鐵的補(bǔ)焊方法
:
灰口鑄鐵的補(bǔ)焊方法主要采用焊條電弧焊
,
氣焊
,
釬焊
.
。
.
按照焊件在焊前是否預(yù)熱可以把焊條電弧焊分為冷焊
,
半熱焊
(
預(yù)熱溫度
400
℃以下
)
和熱焊
(
預(yù)熱溫度
600-700
℃
).
四
.
灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝
.
4.1.1
冷焊法
.
電弧焊冷焊法就是焊件在焊前不預(yù)熱
,
焊接過程中也不輔助加熱
,
因此可以加速焊補(bǔ)生產(chǎn)率
,
降低成本
,
改善勞動(dòng)條件
,
減少焊件因預(yù)熱時(shí)受熱不均勻而產(chǎn)生的變形和焊件已加工面的氧化
.
目前冷焊法正在推廣
,
并迅速發(fā)展
.
但是冷焊法在焊接后因焊縫及熱影響區(qū)的冷卻速度很大
,
極易形成白口組織
.
此外因焊件受熱不均勻
,
常形成極大的內(nèi)應(yīng)力
,
會(huì)造成裂紋
,
在冷焊時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)
:
①
焊前應(yīng)徹底清理油污
,
裂紋兩端要打上裂孔
,
加工的坡口形狀要保證便于焊補(bǔ)及減少焊件的熔化量
.
②
采用鋼芯或鑄鐵芯的以外的焊條
,
小直徑焊條應(yīng)盡量用小的焊接電流
,
以減少內(nèi)應(yīng)力和熱影響區(qū)的寬度
.
③
采用短焊道焊接法
.
一般每次焊
10-40mm,
待其充分冷卻后再焊
.
④
采用分段倒退焊
.
這樣可以降低拉應(yīng)力
,
對防裂有好處
.
⑤每項(xiàng)焊一短焊道后
,
用圓頭錘沿焊逢向外錘擊
.
冷焊焊條按焊后焊縫的可加工性分為兩大類
:
一類用于焊后不需要機(jī)械加工的鑄件
,
如鋼芯鑄鐵焊條
(EZCQ)
,，只適用小型薄壁鑄件剛度不大部位的缺陷焊補(bǔ),；另一類用于焊后需要機(jī)械加工的鑄件,，如純鎳焊條（
EZNi-1
）鎳鐵鑄鐵焊條（
EZNiFe-1
）鎳銅鑄鐵焊條（
ENiCu-1
）等,。
4.1.2
熱焊法
熱焊法是在焊接前將焊件全部或局部加熱到
600-700
℃，并在焊接過程中保持一定溫度,，焊后在爐中緩冷的焊接方法,。用熱焊法時(shí)，焊件冷卻緩慢,，溫度分布均勻,，有利于消除白口組織，減少應(yīng)力,，防止產(chǎn)生裂紋,。但熱焊法成本高，工藝復(fù)雜,，生產(chǎn)周期長,，焊接時(shí)勞動(dòng)條件差，因此應(yīng)盡量少用。
4.2
氣焊焊補(bǔ)灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝：
氣焊火焰溫度比電弧溫度低得多,，因而焊件的加熱和冷卻比較緩慢,，這對防止灰口鑄鐵在焊接時(shí)產(chǎn)生的白口組織和裂紋都很有利。所以用氣焊焊補(bǔ)的鑄件質(zhì)量一般比較好,，因氣焊成為補(bǔ)焊鑄鐵的常用方法,。但氣焊與焊條電弧焊相比，焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度高,，焊件變形較大,，焊補(bǔ)大型鑄件時(shí)難以焊透。但由于氣焊鑄件的質(zhì)量較好,，易切削加工,，使許多工廠中的中小型灰口鑄件，還是較多用氣焊焊補(bǔ),。
4.2.1
焊前準(zhǔn)備
①
在焊件清除完畢后
,
檢查缺陷
.
焊件上的缺陷可起碼接觀察
,
也可用
10-20
倍的放大鏡查找
.
②
裂紋找出后
,
在裂紋的兩端鉆直徑φ
4-6mm
的
裂孔
,
以防止裂紋擴(kuò)展
.
焊接灰口鑄鐵時(shí)可選用鑄鐵焊絲
,
絲
401A
或絲
401B.
焊接時(shí)氣焊熔劑選用氣劑
201,
鑄鐵氣焊熔劑熔點(diǎn)為
650
℃成堿性
,
能將鑄鐵氣焊時(shí)產(chǎn)生的二氧化硅
(
熔點(diǎn)為
1350
℃
)
變?yōu)橐兹鄣柠}類
.
鑄鐵用氣焊熔劑進(jìn)行灰口鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)
,
應(yīng)選擇較大號(hào)的焊炬
,
以提高焊接頭焰效率
,
有利于氣孔夾渣等缺陷
.
焊嘴孔徑可根據(jù)焊補(bǔ)處的壁厚確定,。
.
4.2.5
操作技術(shù)
:
在氣焊過程中
,
必須選用中性焰或弱碳化焰
;
在焊接結(jié)束時(shí)可用碳化焰使焊縫緩冷
,
這樣可以減少碳和硅的燒損
,
消除過厚的氧化膜
,
防止白口冷硬現(xiàn)象
;
當(dāng)消除缺陷的底部或開坡口時(shí)可用氧化焰
.
焊接時(shí)
,
在要基本金屬熔化后再加入焊絲
,
以防止熔合不良
;
發(fā)現(xiàn)熔池中有小氣孔和白亮點(diǎn)夾雜物時(shí)
,
可以往熔池中加入少量氣焊熔劑
,
有助于消除平渣
,
但氣焊熔劑不宜加入過多
,
否則反而容易產(chǎn)生夾渣
,
氣孔
;
適當(dāng)加大火焰的功率
,
提高熔池鐵水溫度
,
有利于氣體及雜質(zhì)浮起
,
因而能減少氣孔
,
夾渣
;
操作時(shí)應(yīng)注意火焰始終蓋住熔池
;
加入焊絲時(shí)
,
經(jīng)常用焊絲輕輕攪動(dòng)熔池
,
促使氣體
,
熔渣浮出
;
焊補(bǔ)將完畢時(shí)應(yīng)使焊縫稍高于焊件表面
,
并用焊絲刮去雜質(zhì)較多的表層面
.
由于表層內(nèi)含雜質(zhì)較多
,
冷卻后硬度較高
,
所以
,
刮去表面層可提高焊縫的切削性能
.
當(dāng)補(bǔ)焊被焊區(qū)剛性較大或補(bǔ)焊石積較大
,
以及材質(zhì)較差
,
組織疏松的鑄件時(shí)
,
可采用熱焊
.
焊后用石棉布或炭灰將鑄件蓋好
,
使焊縫緩慢冷卻
,
以防止產(chǎn)生裂紋和白口組織
.
五
結(jié)論
灰口鑄鐵采取合理的焊補(bǔ)工藝
,
可使焊件獲得較好的切削性和致密性
.
所以灰口鑄鐵焊補(bǔ)只要焊補(bǔ)工藝得當(dāng)
,
可避免白口組織和裂紋的產(chǎn)生
.
作者:
zjg521999
時(shí)間:
2006-11-27 12:52
標(biāo)題:
Re: 灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
確實(shí)不錯(cuò)啊~謝謝樓主
作者:
baoys
時(shí)間:
2006-11-28 13:12
標(biāo)題:
Re: 灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
對我這個(gè)不夠?qū)I(yè)的人來說，樓主的東東太有幫助了,，謝謝,！
作者:
cheneywong
時(shí)間:
2006-12-12 20:51
標(biāo)題:
Re: 灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
feichang感謝！,！
* e! y) [) ]( H4 F
正需
作者:
tomatogirl1983
時(shí)間:
2006-12-23 11:18
標(biāo)題:
Re: 灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
我是剛接觸這方面的超級(jí)菜鳥,，太感謝了
作者:
我愛社區(qū)
時(shí)間:
2006-12-23 11:28
標(biāo)題:
Re: 灰口鑄鐵的補(bǔ)焊工藝和操作技術(shù)
y一般來講我們的灰口鑄鐵是不焊的，樓主給的方法我有機(jī)會(huì)試一試,。
作者:
丁杰yt
時(shí)間:
2009-5-12 09:21
非常需要,！感謝樓主
歡迎光臨 機(jī)械社區(qū) (http://97307.cn/)
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