鑄鐵焊接工藝

1、鑄鐵焊接工藝要點焊件類別焊縫類別主要特點工藝措施焊條熱規(guī)范(C)備注預熱后熱灰口鑄鐵可焊冷焊：石墨型鋼芯600700600700,然預熱可降低冷性較差，由于熔池通過藥皮和焊芯過渡合金元素，鑄鐵焊條后隔熱緩冷卻速度，促進凝固快，焊縫及近調(diào)整焊縫金屬的化學成分，提高焊鑄208或整體加熱石墨化，防止縫區(qū)極易產(chǎn)生白縫石墨化能力。如適當提高GSi鑄鐵芯鑄鐵隨爐冷卻。白口，還可減口及脆性馬氏體含量，添加少量Ti、Re,可加強焊條小應力，防止組織。焊縫石墨化，細化石墨。鑄248裂紋鑄鐵灰口鑄鐵強度熱焊、半熱焊：低、塑性差，由于(1)預熱和焊后緩冷能有效地焊接的局部不均防止白口和淬硬組織的產(chǎn)生。勻加熱、快速冷

2、(2)提高焊縫輸入熱，采用大去L容易產(chǎn)生較大直徑焊條、大電流、連續(xù)焊接，降的焊接應力，導致低冷卻速度?；铱阼T鐵焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。(1)降低母材在焊縫中的熔合鑄100冷焊冷焊化，抑制CS、P有害雜質(zhì)融入焊鑄116鑄117縫，減小焊縫熱輸入，縮小熱影響鑄308鑄408區(qū)的寬度。盡量使熱量不集中，以鑄508鑄607降低焊接應力。鑄612結(jié)422非(2)采用小直徑焊條、小電流、結(jié)427結(jié)507鑄鐵快速焊接，采用短段焊、斷續(xù)焊、分散焊方法，焊后錘擊，以降低焊接應力。(3)加焊退火焊道。由于球墨鑄鐵嚴格控制焊接工藝參數(shù)及熱規(guī)球墨鑄鐵焊芯600-700正火中石墨呈球狀，提范。焊條，其中含：層溫900-

3、920,高了機械性能和03.0-3.6%350-7002h+730-750抗裂性，但由于以Si2.03.6%保溫2h鎂作球化劑，使其Mg0.100.14%白口化和淬硬傾Mn0.40.8%球墨向明顯比灰口鑄SV0.03球墨鑄鐵鑄鐵鐵大，焊縫及近縫PW0.10區(qū)更易產(chǎn)生白口石墨型鋼芯500-700石棉隔熱和脆性馬氏體組鑄鐵焊條緩冷+正火織。鑄238900-920,球墨鑄鐵強度2h+730-750高，韌性好，因此保溫2h非對焊接接頭的機鑄408<200冷焊球墨械性能要求也高。鑄116鑄鐵鑄117灰口鑄鐵的補焊工藝和操作技術(shù)（1）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

4、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，灰口鑄鐵的抗拉強度低，缺乏塑性?；铱阼T鐵具有良好鑄造性和切割性能，同時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度，故在工業(yè)上運用極為廣泛?；铱阼T鐵目前常以鑄件的形式運用于生產(chǎn)，由于鑄造工藝的特點，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。鑄鐵的焊接實際上就是對存有缺陷或者損壞的鑄件進行補焊。所以鑄件補焊具有很大的經(jīng)濟意義。1 .灰口鑄鐵的焊接性能較差，在焊接時容易出現(xiàn)下列問題1.1 焊后產(chǎn)生白口組織在補焊灰口鑄鐵時，經(jīng)常會在熔合區(qū)

5、生成一層白口組織。產(chǎn)生白組織的原因是：由于母材近縫區(qū)在焊接時受到高溫加熱，當受熱溫度860c以上時，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。當冷卻時，一般認為在30-100C/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械加工，甚至會導致開裂。防止白口產(chǎn)生主要措施是適當調(diào)整填充金屬的化學成分和冷卻速度。改善焊縫技術(shù)的化學成分，增加石墨化元素的含量，可以在一定條件下

6、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(03.0%-3.8%,Si3.6%-4.8%)特別是冷焊灰口鑄鐵時，焊絲中的含硅量可高達4.5%焊后緩冷和延長熔合區(qū)處于紅熱狀態(tài)的時間，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熱和焊后保溫。由于氣焊時冷卻速度較慢。因此。對于防止白口極為有力灰口鑄鐵的補焊工藝和操作技術(shù)(2)1.2 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

7、且強度又低，所以在焊接應力及鑄件本身應力(組織應力)的共同作用下，當局部應力大于強度極限時，就產(chǎn)生裂紋。嚴重時，會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。如果焊縫強度較高而母材強度較低，或結(jié)合處產(chǎn)生白口時，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，有時也有縱向及斜向裂紋，在焊縫斷口處沒有高溫氧化時常見的藍顏色。裂紋生成時常發(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600c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400c以下，

8、通常這種在熱應力和組織應力的共同作用下發(fā)生的裂紋稱為熱應力裂紋。(1)焊前預熱和焊后緩冷的措施：焊前將焊件整體或局部預熱和焊后緩冷不但能減少焊縫的白口傾向，并能減小焊接應力和防止焊件開裂。(2)采用電弧冷焊減小焊接應力的措施：選用塑性較好的焊接材料，如用饃，銅，饃銅，高銳鋼等作為填充金屬，使焊縫金屬可通過塑性變形松弛應力，防止裂紋；用細直準焊條，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力；通過錘擊焊縫可以消除應力，防止裂紋。使焊縫冷卻時能補受阻礙底自由收縮，從而避免用力過大而導致裂紋。(3)采用熱焊法并控制好溫度.當溫度高于600c時，由于產(chǎn)生于一定的塑性變形.而

9、使部分內(nèi)應力得到消除，一般在600c以上焊接時就不會產(chǎn)生熱應力裂紋.灰口鑄鐵的補焊工藝和操作技術(shù)(3)三.灰口鑄鐵的補焊方法：灰口鑄鐵的補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熱可以把焊條電弧焊分為冷焊，半熱焊(預熱溫度400c以下)和熱焊(預熱溫度600-700C).四.灰口鑄鐵的補焊工藝.4.1.1冷焊法.電弧焊冷焊法就是焊件在焊前不預熱，焊接過程中也不輔助加熱，因此可以加速焊補生產(chǎn)率，降低成本，改善勞動條件，減少焊件因預熱時受熱不均勻而產(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

10、.此外因焊件受熱不均勻，常形成極大的內(nèi)應力，會造成裂紋，在冷焊時應注意以下幾點：焊前應徹底清理油污，裂紋兩端要打上裂孔，加工的坡口形狀要保證便于焊補及減少焊件的熔化量.采用鋼芯或鑄鐵芯的以外的焊條，小直徑焊條應盡量用小的焊接電流，以減少內(nèi)應力和熱影響區(qū)的寬度.采用短焊道焊接法.一般每次焊10-40mm彳寺其充分冷卻后再焊.采用分段倒退焊.這樣可以降低拉應力，對防裂有好處.每項焊一短焊道后，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；另一類用于焊后需要機械加工的鑄件，如純饃

11、焊條（EZNi-1）饃鐵鑄鐵焊條（EZNiFe-1）饃銅鑄鐵焊條（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600-700C,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，焊件冷卻緩慢，溫度分布均勻，有利于消除白口組織，減少應力，防止產(chǎn)生裂紋。但熱焊法成本高，工藝復雜，生產(chǎn)周期長，焊接時勞動條件差，因此應盡量少用。4.2氣焊焊補灰口鑄鐵的補焊工藝：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產(chǎn)生的白口組織和裂紋都很有利。所以用氣焊焊補的鑄件質(zhì)量一般比較好，因氣焊成為補焊鑄鐵的常用方法。但氣焊與焊條電弧焊

12、相比，焊工的勞動強度高，焊件變形較大，焊補大型鑄件時難以焊透。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?；铱阼T鐵的補焊工藝和操作技術(shù)（4）焊前準備在焊件清除完畢后，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.裂紋找出后，在裂紋的兩端鉆直徑（f）4-6mm的裂孔，以防止裂紋擴展.焊接灰口鑄鐵時可選用鑄鐵焊絲，絲401A或絲401B.焊接時氣焊熔劑選用氣劑201,鑄鐵氣焊熔劑熔點為650c成堿性，能將鑄鐵氣焊時產(chǎn)生的二氧化硅（熔點為1350c）變?yōu)橐兹鄣柠}類.鑄鐵用氣焊熔劑進行灰口鑄鐵補焊時，應選擇較大號的焊炬，以提高焊接頭焰效

13、率，有利于氣孔夾渣等缺陷.焊嘴孔徑可根據(jù)焊補處的壁厚確定?；铱阼T鐵的補焊工藝和操作技術(shù)（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；當消除缺陷的底部或開坡口時可用氧化焰.焊接時，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夾雜物時，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;操作時應注意火焰始終蓋住熔池；加入焊絲時，經(jīng)常用焊絲輕

14、輕攪動熔池，促使氣體，熔渣浮出；焊補將完畢時應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.當補焊被焊區(qū)剛性較大或補焊石積較大，以及材質(zhì)較差，組織疏松的鑄件時，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.所以灰口鑄鐵焊補只要焊補工藝得當，白口組織和裂紋的產(chǎn)生球墨鑄鐵的焊接工藝如下：氣焊焊絲采用型號為RZCQ型球墨鑄鐵焊絲（牌號HS402）,熔劑采用CJ201?；鹧娌捎眠€原焰,結(jié)構(gòu)復雜的鑄件或大鑄件須采用熱焊

15、，預熱溫度600700C,焊后緩冷。焊后鑄件可進行兩種熱處理：正火：隨爐升至900920c保溫12h,出爐空冷。退火：隨爐升至900920c保溫12h,隨爐冷至550C,保溫1h,出爐空冷。手弧焊采用同質(zhì)焊縫時，焊條可選用型號為EZCQ鐵基球墨鑄鐵焊條，目前有兩種牌號，一是鑄鐵芯強石墨化型，焊條直徑為410mm,牌號為Z258;二是低碳鋼芯強石墨化焊條，牌號為Z238,焊前應將焊件預熱至500c左右，焊后保溫緩冷，經(jīng)退火焊補處有可能進行切削加工(硬度200HBS)。焊接時采用大電流、連續(xù)焊工藝，焊接電流可按焊條直徑的3660倍選取。采用異質(zhì)焊縫時，焊條選用EZNiFe(Z408)和EZV(Z1

16、16、Z117)。焊接時應遵守冷焊焊接工藝，焊后能進行切削加工，但焊縫有一定的熱裂傾向。可鍛鑄鐵的焊接工藝由于可鍛鑄鐵中的碳、硅含量比灰鑄鐵低，異質(zhì)焊縫熔焊時焊縫及半熔化區(qū)形成白口傾向更為嚴重。這是可鍛鑄鐵焊接性突出的問題。黃銅釬焊焊絲為HS221,釬劑為100%的脫水硼砂，用氧乙快焰加熱焊補表面至900930c(亮紅色)，焊絲端頭也加熱至發(fā)紅，然后蘸上少許硼砂開始焊補。為防止鋅的蒸發(fā)，采用弱氧化焰。焊嘴與熔池表面距離控制在815mm。焊后用火焰適當?shù)募訜岷缚p周圍。對于焊補區(qū)剛性較大的部位，焊后輕輕錘擊焊縫，可減小裂紋傾向。黃銅釬焊可用于可鍛鑄鐵加工面的焊補。電弧冷焊用E4303、E5016、

17、EZV和不銹鋼焊條。施焊時采用小電流、多層焊，用于焊后不加工的場合。如果焊后需要加工，可用力2mm以下的奧氏體不銹鋼焊條或饃基鑄鐵焊條，進行不移動電弧的定位焊，每次焊接時間縮短至1s,以剛?cè)酆蠟橐?。用這樣的定位焊鋪滿坡口底部以后，再用電弧冷焊工藝填滿坡口。蠕墨鑄鐵的焊接工藝蠕墨鑄鐵除含有C、Si、Mn、S、P等元素外，還含有少量稀土蠕化劑，但其稀土含量比球墨鑄鐵低，故焊接接頭形成白口的傾向比球墨鑄鐵的小、比灰鑄鐵大，力學性能高于灰鑄鐵而低于球墨鑄鐵，抗拉強度為300500MPa,8為1%6%。氣焊焊絲牌號為HS403,熔劑采用CJ201,用中性焰焊接，焊件焊前預熱650C,焊后所得焊縫蠕化率達60%70%,基本組織為鐵素體加珠光體，無滲碳體出現(xiàn)，最高硬度為230HBS,焊接接頭的抗拉強度為370MPa,8為1.7%,基本與母材相匹配。同質(zhì)焊縫的電弧冷焊采用牌