鑄鐵零件的焊接方法

大蘿卜

由于鑄鐵的一些優(yōu)點(diǎn),，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(jià)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(huì)出現(xiàn)裂紋、氣孔,、損壞等情況,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車在正常使用情況下,，這類零件達(dá)到磨損極限時(shí),，其尺寸變化只有0.08％～0.40％，質(zhì)量損失只有0.1％～1.8％,，此時(shí)將零件報(bào)廢,，無疑是非常浪費(fèi)的。因此,，研究和利用先進(jìn)的修理經(jīng)驗(yàn),，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,。
1 g, [& @6 M; |- e   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(bǔ)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(bǔ)質(zhì)量，可采取以下方法,。
   一,、熱焊法
1 C, i, B6 _) Z+ C! }5 X   焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600～700℃ ， 補(bǔ)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(shí)還可以改善鑄件的塑性,，防止出現(xiàn)白口組織和裂紋,。
; T4 M! h8 R& \   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(bǔ)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(bǔ)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：
- {6 r9 }) F& S) U  ^   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℃),。
7 k8 J1 D  T9 I, k: a9 ~   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(diǎn)時(shí)，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(shí),，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(shí)防止產(chǎn)生裂紋。
   二,、冷焊法
5 n# R/ e! h7 @   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(bǔ)焊一般灰鑄鐵零件非加工面選用Z100焊條,，補(bǔ)焊高強(qiáng)度灰鑄鐵及球墨鑄鐵零件選用Zll6或Z117焊條,。
( ]  \: [- M' ^  G   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(gè)止裂孔,， 以免施焊時(shí)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(qiáng),。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(jì)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。
   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(jī)體外側(cè),，再后機(jī)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(gè)焊縫上磨去一些焊肉,，檢查確實(shí)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,。
- i/ e/ `7 g; e3 y* n# v   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(gè)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。
6 v$ }  N3 ]  F4 w. s   ② 焊后金屬溫度在800℃左右時(shí),， 應(yīng)錘擊焊縫,， 使其表面呈麻點(diǎn)狀，以松弛焊接應(yīng)力,，清除裂紋和氣孔：溫度低于300℃ 時(shí)不能再錘擊,，以免產(chǎn)生冷脆裂紋。
4 D# a7 t1 Z2 r3 x2 [1 F" e; E6 [   ③ 施焊中以直線劃小圈式運(yùn)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
0 |; ~; i2 h. O) _4 C4 \1 U; }+ _   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：
   1,、應(yīng)是阻礙焊縫膨脹的部位。當(dāng)該部位加熱冷卻時(shí),， 使焊縫有獲得自由熱膨脹和冷收縮的可能,。
   2、應(yīng)是與其它部位聯(lián)系不多且強(qiáng)度較大的部位。
   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(shí)應(yīng)注意以下原則：
" m1 C; f& ]" S  R( L6 p   ① 針對不同的切削加工性,、顏色,、強(qiáng)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(jī)加工的表面及不便于預(yù)熱的大型鑄件。
   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,。

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好資料,謝謝樓主