鑄鐵零件的焊接方法

大蘿卜

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(chǔ)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(dá)到磨損極限時,，其尺寸變化只有0.08％～0.40％，質(zhì)量損失只有0.1％～1.8％,，此時將零件報廢,，無疑是非常浪費的。因此,，研究和利用先進(jìn)的修理經(jīng)驗,，合理地修復(fù)鑄鐵零件是十分必要地。焊接就是一種非常有效地修復(fù)鑄鐵零件的方法,。
& X3 ^8 O' u5 B- e- B6 U   鑄鐵含炭量高,、雜質(zhì)多，并具有塑性低,、焊接性差,、對冷卻速度敏感等特性， 焊補后容易出現(xiàn)白口組織和產(chǎn)生裂紋,。為改善鑄鐵零件的焊補質(zhì)量,，可采取以下方法。
$ L2 p; x5 Y% {* s1 Y   一,、熱焊法
) J# D/ H; q6 l   焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600～700℃ ,， 補焊過程中不低于400℃，焊后緩慢冷卻至室溫,。采用熱焊法可有效減小焊接接頭的溫差,，從而減小應(yīng)力，同時還可以改善鑄件的塑性,，防止出現(xiàn)白口組織和裂紋,。
: I* f- V& ]! \3 }: |. ]- E   常用的焊接方法是氣焊和焊條電弧焊。氣焊常用鑄鐵氣焊絲,，如HS401或HS402,，配用焊劑CJ201,，以去除氧化物。氣焊預(yù)熱方法適于補焊中小型薄壁零件,。焊條電弧焊選用鑄鐵芯鑄鐵焊條Z248或鋼芯鑄鐵焊條Z208,，此法主要用于補焊厚度較大(大于10mm ) 的鑄鐵零件。
   熱焊法的焊接設(shè)備主要有加熱爐,、焊炬,、電爐(油爐或地爐)等，焊接工藝如下：
   1,、焊前準(zhǔn)備和預(yù)熱：清除缺陷周圍的油污和氧化皮,，露出基體的金屬光澤：開坡口，一般坡口深度為焊件壁厚的2／3,， 角度為70°～120°,；將焊件放入爐中緩慢加熱至600～700℃(不可超過700℃)。
   2,、施焊：采用中性焰或弱碳化焰(施焊過程中不要使鐵水流向一側(cè)),，待基體金屬熔透后，再熔入焊條金屬,；發(fā)現(xiàn)熔池中出現(xiàn)白亮點時,，停止填入焊條金屬，加入適量焊劑,，用焊條將雜物剔除后再繼續(xù)施焊,；為得到平整的焊縫， 焊接后的焊縫應(yīng)稍高出鑄鐵件表面,， 并將溢在焊縫外的熔渣重新熔化,， 待降溫到半熔化狀態(tài)時，用焊絲沿鑄件表面將高出部分刮平,。
   3,、焊后冷卻：一般應(yīng)隨爐緩慢冷卻至室溫(一般需48h以上)，也可用石棉布(板)或炭灰覆蓋,，使焊縫形成均勻的組織,， 同時防止產(chǎn)生裂紋,。
   二,、冷焊法
   此方法是焊前不對工件進(jìn)行預(yù)熱，或預(yù)熱溫度不超過300℃,。常用焊條電弧焊進(jìn)行鑄鐵冷焊,。根據(jù)鑄鐵工件的要求，可選用不同的鑄鐵焊條,，如補焊一般灰鑄鐵零件非加工面選用Z100焊條,，補焊高強度灰鑄鐵及球墨鑄鐵零件選用Zll6或Z117焊條,。
+ Q* T+ s  h$ q0 A/ \% N   冷焊法的焊接設(shè)備為普通的電弧焊設(shè)備，焊接工藝如下：
   1,、焊前準(zhǔn)備：清除焊修表面的油污及雜質(zhì),，使其露出基體的金屬光澤：如果存在裂紋，應(yīng)在裂紋兩端各鉆一個止裂孔,， 以免施焊時裂紋延伸,；沿裂紋開出坡口，其型式和大小由焊修部位的厚度和工藝要求而定,。如果是大型鑄件,，還可以在焊縫處擰上一定數(shù)量的螺釘，使接頭得到加強,。螺釘直徑一般不超過16mm(如果壁厚小于15mm,，則螺釘直徑應(yīng)小于或等于6mm )，螺釘?shù)臄?shù)量可按斷面面積計算,， 即螺釘?shù)目倲嗝婷娣e不大于鑄件裂紋斷面面積的25％ ,， 且這些螺釘應(yīng)均勻分布在裂紋兩邊。
( b- I: m. ?0 o* u; H   2,、焊修規(guī)范的選擇：焊條直徑由焊修部位的厚度確定,，一般應(yīng)盡量選用小直徑的焊條， 以減少輸入焊件的熱量：在保證焊條金屬與基體熔合的情況下,，焊修電流也應(yīng)盡量選用小的,， 以免焊件溫度過高產(chǎn)生應(yīng)力； 電弧長度一般是焊條直徑的0．5～1．1倍,， 以保證燃燒穩(wěn)定：如果采用直流電源,，則一般選焊件為負(fù)極，以免焊件受熱,，溫度過高,。
   3、操作工藝要求：一般應(yīng)遵循“先內(nèi)后外(先孔內(nèi),，后機體外側(cè),，再后機體上平面)、短段,、斷續(xù),、分散焊、多層多道(第一層焊完后,，用砂輪在整個焊縫上磨去一些焊肉,，檢查確實不存在氣孔、裂紋后再焊第二層,；每層先從坡口兩側(cè)焊起,，后焊中間),、小電流、錘擊焊縫”的原則,。
   ① 將整條焊縫分成若干小段,，不可連續(xù)施焊，每段長度視焊件厚度而定,，一般在10～50mm：每段焊完后,，應(yīng)冷卻至室溫再焊下一段：每個小焊波不要橫跨到坡口兩側(cè)，這樣有利于未焊部分自由收縮,，并避免電弧在坡口兩側(cè)停留太久,。
   ② 焊后金屬溫度在800℃左右時， 應(yīng)錘擊焊縫,， 使其表面呈麻點狀,，以松弛焊接應(yīng)力，清除裂紋和氣孔：溫度低于300℃ 時不能再錘擊,，以免產(chǎn)生冷脆裂紋,。
. Q( z& y& g! ^# v% N8 k   ③ 施焊中以直線劃小圈式運條手法為佳，焊縫應(yīng)與母材呈圓滑過渡,，以利于焊縫應(yīng)力走向,。
   三、加熱減應(yīng)焊法
   此方法是不事先加熱焊件,，而在施焊前和施焊中加熱焊件的“加熱減應(yīng)區(qū)”,， 使其不阻礙焊縫的收縮，從而減少內(nèi)應(yīng)力,， 避免產(chǎn)生裂紋,。加熱減應(yīng)區(qū)可選取一處或多處，其選取原則為：
% v5 O  V$ E! {3 D5 b7 T& X   1,、應(yīng)是阻礙焊縫膨脹的部位,。當(dāng)該部位加熱冷卻時， 使焊縫有獲得自由熱膨脹和冷收縮的可能,。
5 \2 H4 F) A) r7 L: u8 [   2,、應(yīng)是與其它部位聯(lián)系不多且強度較大的部位。
  u, P) l: n+ }& X0 _2 w   3,、自身的變形對其它部位應(yīng)無很大影響,，不至于因它的變形而損壞其它部位。
   在選擇焊接方法時應(yīng)注意以下原則：
   ① 針對不同的切削加工性,、顏色,、強度等選擇不同的焊接方法,。焊條電弧焊熱焊法對于要求質(zhì)量高,、切削加工性好的鑄件最適合,，焊條電弧焊冷焊法則適宜于機加工的表面及不便于預(yù)熱的大型鑄件。
' K* ~6 A% O3 J0 T* K. |! f. K   ② 針對不同的焊件體積,、形狀,、厚度及使用條件等選擇不同的焊接方法。對于中小型薄壁零件(如氣缸)采用氣焊,、冷焊,、熱焊均可，對于較大的零件應(yīng)采用氣焊熱焊法,。
' i9 ~% H/ _1 W- h7 e" V4 o

ndy

好資料,謝謝樓主