铸铁的焊接及缺陷的处理办法
铸造件缺陷焊补
铸钢铸铁铸铝件缺陷焊补铸件上的某些缺陷,如气孔、夹渣、夹砂、裂纹、冷隔、渗漏等,如果超过有关标准、验收文件或订货协议中所允许的范围,可以按其规定进行修复。
经修复、检验,确认合格的铸件,不应列入废品。
焊补法应用最广,最可靠;渗补法经济而有效;其它修复方法还有熔补、环氧树脂粘补、塞补、腻补、金属喷镀、冷焊机修补等。
1.1铸钢件的焊补焊补是铸钢件的基本生产工序之一。
铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复。
电弧焊被广泛采用。
(1)铸钢的焊接性铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元素的影响亦相当复杂。
碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计,近似计算公式颇多,大同小异,常用公式如下:碳当量CE<0.4%,焊接性良好;碳当量愈高,焊接性愈差。
常见合金元素对钢焊接性的影响,其见表28。
(2)焊补要点为了保证焊补品质(质量),应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理。
注:V 和Ti 在其正常含量范围内对焊接性的影响可不考虑,Si 含量在1.0%以下无明显影响。
①形状简单的中小件可不预热。
1.2铸铁件的焊补铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊补的允许范围,可以进焊补修复。
但是,铸铁的焊接性能差,焊后常用气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重。
(1)焊补方法铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类:焊前不预热或仅预热到250℃以下,称为冷焊;焊前预热到250~450℃,称为半热焊;焊前预热到500~700℃,称为热焊。
还有一种采用高频电火花放电修复,称为冷焊。
冷焊机主要适用于修复铸铁、铸钢、铸铝件的细小缺陷修复,低热电火花堆焊补焊,具有不变形、不开裂、可进行机加工、结合强度高的特点。
铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表30。
.4铬钢Cr<1.0,C<0.2良不需不需Cr1.5~1.6,C<0.3可150~200℃①最好退火镍钢Ni<2.0,C<0.2良不需不需Ni2.0~3.0,C0.15~0.30可100~150①最好退火Ni>3.0,C0.3~0.4尚可150~300应进行钼钢Mo0.4~0.6,C<0.25可100①最好退火Mo0.4~0.6,C0.25~0.35可100~150①最好退火铜钢Cu<2.0,C<0.2良不需不需(2)焊条的选用焊补铸铁缺陷应根据母材选用适当焊条,见表31。
铸铁焊补与焊接
铸铁的铸造缺陷大部分可焊补,铸造车间与铸件加工车间可设置铸铁焊补人员及相应预热、焊接设备,以提高成品率。
使用中损坏的铸铁件,绝大多数可焊补修复。
随着研制和定型生产各种铸铁焊接材料,不断总结交流经验,铸铁焊补与焊接正在成为被广泛掌握的技术,铸铁已逐渐成为易焊材料。
此外,可以采用高效率焊接方法制造球墨铸铁—钢、可锻铸铁—钢、灰铸铁—钢及铸铁—铸铁的焊接件,如汽车传动轴、铸铁管等。
1.焊接特点(1)易产生热应力裂纹:热应力是在不均匀的加热及随后的冷却过程中工件不能均匀地热胀冷缩所引起的应力焊接及不适当的局部预热均可引起较大的热应力。
与热裂纹及冷裂纹本质不同,热应力裂纹主要是或者单纯是热应力引起的拉伸应变超过材料薄弱部分的变形能力而形成的。
由于铸铁的塑性很差,所以焊补或焊接时,其热应力裂纹倾向比塑性材料大得多。
铸铁补焊时,热应力裂纹大致有三种表现形式:1)在升温过程中,也可能是在焊后冷却过程中补焊区以外的母材断裂。
其部位多发生在铸铁件的薄弱断面和断面形状或壁厚突变处。
其原因是不适当的局部预热或过大的焊接加热规范。
2)焊缝或焊补区在冷却过程中产生横向裂纹,方向大致与熔合线相垂直。
这种裂纹有时只发生在紧邻焊缝的母材上,有的与焊缝上的热裂纹接通,也有的横贯焊缝及邻近的母材。
其原因是不合理的焊接操作工艺,特别是焊缝一次焊接过长,也可能是不适当的局部预热所造成。
3)焊缝金属在冷却过程中产生沿熔合线的裂纹,甚至焊缝与母材剥离,这种形式的热应力裂纹是采用非铸铁质焊条冷焊时,比较容易出现的。
焊缝材质的强度等级愈高或铸铁母材强度等级愈低,这种裂纹的倾向愈大。
坡口越深,填充金属越多越易产生剥离。
适当提高工件整体或焊接环境温度,控制焊补区的温度,短焊道断续焊,焊后及时而充分的锤击等也有利于避免这种形式的热应力裂纹。
(2)熔合区易产生白口组织:采用铸铁填充金属时,减慢高温(800℃以上)时的冷却速度,并增强焊缝的石墨化能力(适当提高碳、硅含量)是防止焊缝金属和熔合区产生白口的主要途径。
浅论铸铁件表面缺陷与损伤的焊接修补技术(孟凡军)
浅论铸铁件表面缺陷与损伤的焊接修补技术孟凡军黄儒林(祁南工贸有限责任公司,安徽宿州 234115)摘要:本文简介铸铁件的焊接特点与方法,分析了铸铁件的焊接工艺,以及铸铁件焊接过程中常出现的缺陷及其改进措施。
关键词:铸铁件;焊接技术1 引言由于铸铁件具有较高的强度、耐磨性及其韧性,同时塑性和易加工性能也好,所以在矿山中得到了广泛的应用。
然而,铸铁件在矿山生产和使用过程中却经常出现许多缺陷和损坏的问题,假如不进行及时修复,不但影响生产,而且还会使其报废,造成的经济损失也比较大。
铸铁件采用焊接的技术工艺和方法,就可以修复这些含有铸铁件的设备及其有关系统,特别是对修复较大的铸铁零件的表面磨损面,则可以节省可观的财力和物力,经济效益非常显著。
另外,采用铸铁冷焊方法修复机床导轨磨损表面,这是一项有效的技术方法和措施。
2 铸铁件的焊接特点与方法1)铸铁焊接件的特点。
①基本上能做到焊接过程中不变形或少变形。
②焊接件的结合强度高,牢固可靠。
③焊接件的焊缝颜色美观,基本上与被修件颜色一样。
④使用中焊缝能与导轨磨损一致,又没有脱落。
⑤焊缝结合处没有白口组织,其硬度基本上与原有的母材相似,而且焊后既能机械加工,又能进行手工刮研。
2)铸铁件冷焊常用的焊条。
①就铸308(Z308)纯镍铸铁焊条来说。
铸308是纯镍焊芯、强还原性石墨型药皮的铸铁焊条,在施焊时焊件不需预热,还具有良好的抗拉性能与加工性能,但其价格较贵。
这种焊条可以交直流两用,且操作方便,比较适用于铸铁薄件及加工面的补焊(如汽缸盖、发动机座、齿轮箱及机床导轨等重要灰口铸铁件)。
②就铸408(Z408)铸铁冷焊焊条而言。
铸408焊条则是为镍铁焊芯焊条,是一种强还原性石墨药皮的铸铁焊条,具有强度高、塑性好、线胀系数低等特点。
它的抗拉强度与铸308差不多(对灰口铸铁),但对球墨铸铁来说,却比铸308强,对含磷较高(0.2%P)的铸铁,也具有较好的效果,但切削加工性能比铸308稍差些。
铸铁件的修补方法
铸铁件的修补方法铸铁件是一种常见的工业零部件,由于使用环境的原因或者工艺制造过程中的缺陷,很容易出现磨损、裂纹和断裂等问题。
为了延长铸铁件的使用寿命,修补是必不可少的一项工作。
本文将介绍铸铁件的修补方法,包括填焊、热处理和磨削等多个方面。
一、填焊修补填焊修补是铸铁件常用的修补方法之一。
填焊材料通常是铸铁焊条或铸铁焊丝,通过焊接将损坏的部分补充完整。
填焊修补的关键在于焊接工艺的选择和操作技巧的掌握。
首先,需要选择适合铸铁的焊接材料,以确保焊缝的强度和耐磨性。
其次,在焊接前需要对待修补的部位进行打磨和预热处理,以提高焊接质量和焊接强度。
最后,焊接时要控制好焊接温度和焊接速度,避免产生过热或冷裂纹,同时也要注意焊接位置的选择和焊接顺序的安排,以保证修补后的铸铁件能够达到预期的使用效果。
二、热处理修补热处理修补是修复铸铁件的另一种常用方法。
铸铁件在使用过程中,由于受到外力的作用或者温度的变化,很容易出现裂纹和变形等问题。
热处理修补主要是通过加热和冷却的方式来改善铸铁件的组织结构和性能,从而达到修复的目的。
常用的热处理方法包括退火、正火和淬火等。
退火是将铸铁件加热至一定温度后,缓慢冷却,以消除内部应力和改善组织结构;正火是将铸铁件加热至一定温度后,快速冷却,以增加硬度和强度;淬火是将铸铁件加热至临界温度后,迅速冷却,以提高硬度和耐磨性。
通过合理选择热处理方法,可以有效修复铸铁件的裂纹和变形问题,提高其使用寿命和工作性能。
三、磨削修补磨削修补是一种常用的精密修补方法。
在铸铁件的制造过程中,由于工艺原因或者使用环境的原因,往往会出现不平整的表面或者尺寸偏差较大的问题。
通过磨削修补可以将表面磨平,同时也可以调整尺寸,使铸铁件达到设计要求。
磨削修补需要使用磨削工具和磨削液,同时也需要掌握磨削的技巧和方法。
在磨削之前,需要对铸铁件进行清洁和固定,以确保修补效果和安全操作。
在磨削过程中,要控制好磨削力和磨削速度,避免过度磨削或者磨削不足,同时也要注意磨削工具的选择和磨削液的使用,以提高修补的质量和效果。
提高铸铁件焊接质量的方法与措施
提高铸铁件焊接质量的方法与措施本文针对铸铁件焊补中易出现裂纹、气孔、未熔合等焊接缺陷问题,总结出提高铸铁件焊接质量的20条方法与措施,实践证明这些方法与措施能有效防止裂纹、未熔合、气孔等缺陷的产生,且简便易行,焊接质量好,经济效益明显。
1前言铸铁是机械工业中应用非常广泛的材料。
但铸件在生产中由于各种原因经常会产生铸造缺陷,如砂眼、缩孔、密集性气孔、裂纹、夹砂、疏松、欠肉等,以及在使用过程中常出现裂纹、损坏等缺陷。
因此,铸铁件的焊补就成为很普遍、很重要的问题,搞好这项工作就能为国家节约大量的人力、物力和财力,所以铸件的焊补具有很重要的意义,但灰口铸铁件的焊接性较差,如工艺不当,极易产生以下问题:1.1焊接接头易产生白口组织铸铁件焊补时,由于石墨化元素不足和冷却速度快,往往会在焊缝与母材交界的熔合线处生成白口组织,严重时会使整个焊缝断面全部白口化(宏观金相时,很直观)。
白口组织既硬又脆,很难进行机械加工,而且容易在焊接区域产生裂纹。
1.2焊接接头容易产生热应力裂纹焊补灰口铸铁具有工件受热不均匀、焊接应力大及冷却速度快等特点, 使强度低、塑性差的铸铁件,在热应力下很容易形成裂纹。
当焊接接头存在白口组织时,应力更加严重,加剧了裂纹倾向,严重时,可使整个焊缝沿半熔化区从母材上剥离。
1.3 易产生气孔和难熔的氧化物铸铁件晶粒粗大,在铸造时会产生残留气孔、疏松、夹砂、缩孔等缺陷,在长时间使用中,这些缺陷又浸透了油、锈、水分、污物等,焊接时不可能得到彻底的处理,经高温挥发,焊接时熔池金属从液态转为固态时有部分气体来不及逸出,而形成气孔缺陷,尤其铸件中的杂质形成的氧化物(主要是Si2O)熔点高,易形成夹渣和不熔合及熔合不良缺陷,这些缺陷严重的影响了焊接质量。
1.4变质铸铁不易熔合有些铸铁件由于长时间在高温等环境下工作,则石墨析出量增多并聚集长大,石墨熔点高,难于熔合,同时高温生成Fe、Mn、Si等金属氧化物, 其熔点也高,焊补时铁水与熔渣不清, 形不成熔池,烟雾大,焊条熔滴打滚, 不熔合,增加了焊补难度。
铸件常见缺陷和处理汇总
铸件常见缺陷、修补及检验一、常见缺陷1.缺陷的分类铸件常见缺陷分为孔眼、裂纹、表面缺陷、形状及尺寸和重量不合格、成份及组织和性能不合格五大类。
(注:主要介绍铸钢件容易造成裂纹的缺陷)1.1孔眼类缺陷孔眼类缺陷包括气孔、缩孔、缩松、渣眼、砂眼、铁豆。
1.1.1气孔:别名气眼,气泡、由气体原因造成的孔洞。
铸件气孔的特征是:一般是园形或不规则的孔眼,孔眼内表面光滑,颜色为白色或带一层旧暗色。
(如照片)气孔照片1产生的原因是:来源于气体,炉料潮湿或绣蚀、表面不干净、炉气中水蒸气等气体、炉体及浇包等修后未烘干、型腔内的气体、浇注系统不当,浇铸时卷入气体、铸型或泥芯透气性差等。
1.1.2缩孔缩孔别名缩眼,由收缩造成的孔洞。
缩孔的特征是:形状不规则,孔内粗糙不平、晶粒粗大。
产生的原因是:金属在液体及凝固期间产生收缩引起的,主要有以下几点:铸件结构设计不合理,浇铸系统不适当,冷铁的大小、数量、位置不符实际、铁水化学成份不符合要求,如含磷过高等。
浇注温度过高浇注速度过快等。
1.1.3缩松缩松别名疏松、针孔蜂窝、由收缩耐造成的小而多的孔洞。
缩松的特征是:微小而不连贯的孔,晶粒粗大、各晶粒间存在明显的网状孔眼,水压试验时渗水。
(如照片2)缩松照片2产生的原因同以上缩孔。
1.1.4渣眼渣眼别名夹渣、包渣、脏眼、铁水温度不高、浇注挡渣不当造成。
渣眼的特征是:孔眼形状不规则,不光滑、里面全部或局部充塞着渣。
(如照片3)渣眼照片3产生的原因是:铁水纯净度差、除渣不净、浇注时挡渣不好,浇注系统挡渣作用差、浇注时浇口未充满或断流。
1.1.5砂眼砂眼是夹着砂子的砂眼。
砂眼的特征是:孔眼不规则,孔眼内充塞着型砂或芯砂。
产生的原因是:合箱时型砂损坏脱落,型腔内的散砂或砂块未清除干净、型砂紧实度差、浇注时冲坏型芯、浇注系统设计不当、型芯表面涂料不好等。
1.1.6铁豆铁豆是夹着铁珠的孔眼、别名铁珠、豆眼、铁豆砂眼等。
铁豆的特征是:孔眼比较规则、孔眼内包含着金属小珠、常发生在铸铁件上。
铸铁材料零部件缺陷焊接修复方法推荐
铸铁材料零部件缺陷焊接修复方法推荐摘要:根据多年经验,结合基础理论和相关资料,本文探讨了在铸件缺陷焊接修复中避免裂纹出现的集中焊接方法,阐述了在焊接方法中怎样避免裂纹的出现,推荐几种铸铁零部件的缺陷焊接修复方法,以供同行借鉴。
关键词:铸铁材料;裂纹;热焊;冷焊;修复引言:铸铁的抗拉强度、塑性和韧性要比碳钢低。
虽然铸铁的机械性能不如钢,但由于石墨的存在,却赋予了铸铁许多为钢所不能及的性能。
例如良好的耐磨性、高消振性、低缺口敏感性以及优良的切削加工性能,并且其成本的经济性和设计的灵活性,因此受到广泛运用。
但是由于铸造工艺受到铸件尺寸、壁厚、气候、原材料和施工操作的种种制约,铸件会出现砂眼、气孔、裂纹、缩松、缩孔和夹杂物等各种铸造缺陷,尤以砂型铸造的合金钢铸件缺陷更多,因为钢中合金元素越多钢液的流动性越差,铸造缺陷就更易产生。
因此,研究和利用先进的修理经验,合理地修复铸铁零件很有必要性。
焊接就是一种非常有效地修复铸铁零件的方法。
铸铁碳、硅含量高、硫、磷杂质含量高,并具有强度低、塑性低、焊接性差、对冷却速度敏感等特性,焊补后容易在熔合位置出现白口组织,白口组织硬而脆,塑性接近于零。
焊接时候,在没有采用正确方法和辅助措施的条件下,随着焊接内应力的不断增大,铸件表面很容易产生裂纹。
因此正确的选择焊接方法,对铸件的焊接修复防止裂纹产生至关重要。
常用的铸件修复焊接方法有热焊法、冷焊方和加热减应焊法。
现根据现场焊接经验对各种焊接方法推荐并详述如下。
1热焊法焊前将工件整体或局部预热到600~700℃,补焊过程中不低于400℃,焊后缓慢冷却至室温。
采用热焊法可有效减小焊接接头的温差,从而减小应力,同时还可以改善铸件的塑性,防止出现白口组织和裂纹。
常用的焊接方法是气焊和焊条电弧焊。
气焊常用铸铁气焊丝,如HS401或HS402,配用焊剂CJ201,以去除氧化物。
气焊预热方法适于补焊中小型薄壁零件。
焊条电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条Z248或钢芯铸铁焊条Z208,此法主要用于补焊厚度较大(大于10mm)的铸铁零件。
说明铸铁补焊的难点及改善措施。
说明铸铁补焊的难点及改善措施。
铸铁补焊是一种常见的修复和加固铸铁零件的方法。
但是,由于
铸铁的物理和化学特性,铸铁补焊的难度较大。
主要难点和问题包括:
1. 铸铁材质的不均匀性:铸铁由于制造工艺和材料的影响,会存
在不均匀的结构和硬度差异,这给补焊过程带来了较大的不确定性和
难度。
2. 熔化和凝固过程的控制:在补焊过程中,需要加热铸铁、使其
熔化,并在适当的温度下凝固。
但是,熔化和凝固过程受到许多因素
的影响,例如温度、焊接速度、冷却速度等,必须仔细控制,否则会
造成焊接缺陷,影响修复效果。
3. 焊接质量的评估和检测:由于铸铁中的缺陷和不均匀性,焊接
质量的评估和检测较为困难。
常用的方法包括可视检查、X射线检测、超声波检测等,但这些方法都需要专业的技术和设备,增加了补焊的
难度和成本。
针对以上难点和问题,应采取以下改善措施:
1. 选用合适的焊接材料和工艺:应根据铸铁的材质和缺陷情况,
选择适当的焊接材料和焊接工艺,以确保焊接的质量和可靠性。
2. 加强热控制和冷却措施:在焊接过程中,应仔细控制加热和冷
却的速度和温度,避免导致铸铁某些部位过度热膨胀或突然收缩而产
生裂纹和变形等问题。
3. 严格按照标准进行质量检测:应制定适宜的检测标准和方法,
对焊接质量进行全面、细致的检测和评估,确保补焊的效果符合要求。
综上所述,铸铁补焊是一项技术难度较大的工作,但通过选用合
适的焊接材料和工艺、有效控制热量和冷却、严格按照标准进行检测
等措施,可以提高焊接质量和可靠性,达到成功修复和加固铸铁零件
的目的。
铸铁(生铁)缺陷冷补焊工艺
铸铁(生铁)缺陷冷补焊工艺当前浏览器不支持播放音乐或语音,请在微信或其他浏览器中播放干杯朋友田震 - 野花精选集弧光闪耀人生,火花飞出精彩!焊接路上家园伴你同行!焊工:你最大的优点是什么!铸铁缺陷冷补焊工艺工业办因不能修复厚重铸铁件裂纹而更换新件,造成巨大经济损失。
除开焊条质量的原因,工艺不当亦是重要因素。
下列工艺是根据万能铸铁焊条的特性针对厚重铸铁件缺陷修复的建议。
当然,非厚重铸铁件亦基本上遵循此工艺,只不过没有如此复杂而已。
1)火烤。
焊前用气焊火焰分段加热(≤4000C)将铸铁件机部油污水份烤尽,直至不冒烟为止。
2)止裂。
在裂纹两端不开裂处钻直径5mm止裂孔,防止裂纹扩展。
3)开坡口。
铲尽缺陷,用砂轮或扁铲开70-900坡口。
坡口一定要穿透裂纹不留陈余。
万能建议使用万能100开坡口焊条,这有助于避免机械开坡口导致石墨聚集坡口表面,补焊时形成不能加工的很硬的碳化铁,俗称白口层。
4)火烤。
这次火烤是为了烧去用机械方法开坡口聚集在其表面的石墨层。
大喷嘴气焊高度氧化焰沿着坡口表面缓慢来回移动好几次,同时用一把干净的金属丝刷迅猛刷它,石墨会变成红色飘向大气。
此工序是为了减少白口层以得到需要在焊缝处钻孔、攻螺丝等能机械加工的焊缝。
待工件冷却后便可进入补焊工序。
5)电流。
电流越小越好,只要求能顺利施焊即可。
当采用直流焊机时,万能770焊条要接正极,万能777焊条要接负极。
6)补焊。
打底应选用φ2.4的焊条,从第二层开始选用φ3.2焊条。
窄道运条不要摆动,每次焊缝长度不超20mm,立即用圆头小锤敲击(力度不超过1kg)锤遍焊缝金属以消除应力。
从第二层开始,焊缝可相应延长,但不能超过50mm,每道焊缝同样要敲击。
每层焊道按图A补焊,多层焊按图B补焊。
减少应力开裂的焊接工艺还可综合应用万能“预堆边焊”和“锚定焊”技术,盖面时,可摆动焊条,但不超过焊条直径的2倍。
焊后缓冷。
焊接应在室内进行,寒冷天气采取缓冷措施,整个补焊过程,在不烫手的温度下焊接。
铸件缺陷修复
(3)浸渗工艺及设备 浸渗工艺与浸渗方法和浸渗剂有关,通常分为三阶段:前处 理浸渗,后处理在各种浸渗工艺中,硅酸盐真空浸渗最常用。
1)硅酸盐真空浸渗工艺(表 34)
表 34 硅酸盐真空浸渗工艺
阶段
工艺过程及要点
1.脱脂:在有加热装置的脱脂容器中,一般用 60~80℃的碱液
或三氯乙烯蒸汽,去除铸件表面油污。脱脂是关键工序 前处理
尚可 良 可 良 可
尚可 可 可
良
150~300 不需
150~200℃① 不需
100~150①
150~300 100①
100~150①
不需
应进行 不需 最好退火 不需 最好退火
应进行 最好退火 最好退火
不需
注:V 和 Ti 在其正常含量范围内对焊接性的影响可不考虑,Si 含量在 1.0%以下无明显 影响。 ① 形状简单的中小件可不预热。
不需
碳钢 C 0.3~0.4
可 100~150① 最好退火
C 0.4~0.5
尚可 150~300
应进行
锰钢 Mn1.2~1.6,C0.2~0.3 可 100~150① 最好退火
铬钢 镍钢
钼钢 铜钢
Mn1.2~1.6,C0.3~0.4 Cr<1.0,C<0.2 Cr1.5~1.6,C<0.3 Ni<2.0,C<0.2 Ni2.0~3.0,C0.15~ 0.30 Ni>3.0,C0.3~0.4 Mo0.4~0.6,C<0.25 Mo0.4~0.6,C0.25~ 0.35 Cu<2.0,C<0.2
优
优
稍差
差
补洞
良
优
一般 稍差
球墨铸铁 焊接
一般
优
差
差
焊补裂缝 一般
铸铁件缺陷分析及焊接修复注意要点
铸铁件缺陷分析及焊接修复注意要点铸造是工业生产中的重要工序,在铸件的焊接过程中容易在焊缝中出现裂纹、气孔、未熔合等多种焊接缺陷,从而对铸件的焊接质量造成非常严重的影响。
文章将在分析铸件焊补过程中出现焊接缺陷原因的基础上对如何提高铸铁件的焊接质量进行阐述,通过应用这些方法与措施可以有效地提高铸铁件的焊接质量,提高铸铁件焊接的经济效益。
标签:铸铁件;焊接;缺陷;方法;措施;质量前言铸铁件是在工业生产领域中应用较为广泛的钢铁材料,在铸铁件的生产过程中由于环境、铸造工艺以及技术水平等因素的影响经常会在铸铁件的表面产生铸造缺陷,严重影响铸铁件的使用效果,因此,在铸铁件完成铸造后,对其表面进行焊补来弥补铸造缺陷是铸造过程中较为常见的应对措施,提高铸铁件的补焊质量对于提高铸铁件的经济效益有着十分重要的意义。
1 灰口铸铁件焊接缺陷分析灰口铸铁是在工业生产领域中应用较多的工业材质,在对灰口铸铁焊接的过程中由于灰口铸铁件的焊接性能较差,在灰口铸铁的焊接过程中如果工艺不当容易产生以下的问题:(1)在灰口铸铁件的焊补过程中,由于铸铁件中所含有的石墨化元素不足和冷却速度较快,因此在铸铁件的焊缝与母材交界的熔合线处极易产生白口组织,严重时白口组织会覆盖整个焊缝,铸铁件出现的白口组织硬度较高但较脆,不利于后期的机械加工,同时机械加工时所产生的应力将会使得焊接区域受力过大而产生裂纹,影响铸铁件的使用效果。
(2)灰口铸铁件热传递效果较强,在铸件缺陷焊补的过程中所产生的热应力会使得焊缝表面产生裂纹,尤其是当焊缝接頭处有白口组织时这种热应力裂纹更为严重,严重时这种热应力会导致整个焊缝沿半熔化区从母材上掉落。
(3)铸铁件由于晶粒粗大,在铸造的过程中难免会产生残留气孔、疏松、夹砂以及缩孔等铸造缺陷,在铸铁件焊补的过程中混入的油、锈、水等杂质将会对焊接质量产生较为严重的影响。
(4)铸铁件焊补过程中会产生大量的热,铸铁件在这些大量热的影响下会导致石墨析出量增多并聚集张大,石墨熔点较高,且难于熔合,长时间的高温将导致铸铁件中的Fe、Mn、Si等物质形成相应的金属氧化物,这些氧化物的熔点较高在铸铁件焊补时与融化后的铁水夹杂在一起严重影响熔池的生成,并导致焊条熔滴打滚影响铸铁件焊补的效果。
提高铸铁件焊接质量的方法与措施
提高铸铁件焊接质量的方法与措施摘要:本文针对铸铁件焊补中易出现裂纹、气孔、未熔合等缺陷问题,总结出提高铸铁件焊接质量的20条方法与措施,实践证明这些方法与措施能有效防止裂纹、未熔合、气孔等缺陷的产生,且简便易行,焊接质量好,经济效益明显。
关键词:铸铁件;冷焊;方法与措施;质量1前言铸铁是机械工业中应用非常广泛的材料。
但铸件在生产中由于各种原因经常会产生缺陷,如砂眼、缩孔、密集性气孔、裂纹、夹砂、疏松、欠肉等,以及在使用过程中常出现裂纹、损坏等缺陷。
因此,铸铁件的焊补就成为很普遍、很重要的问题,搞好这项工作就能为国家节约大量的人力、物力和财力,所以铸件的焊补具有很重要的意义,但灰口铸铁件的焊接性较差,如工艺不当,极易产生以下问题:1.1焊接接头易产生白口组织铸铁件焊补时,由于石墨化元素不足和冷却速度快,往往会在焊缝与母材交界的熔合线处生成白口组织,严重时会使整个焊缝断面全部白口化(宏观金相时,很直观)。
白口组织既硬又脆,很难进行机械加工,而且容易在焊接区域产生裂纹。
1.2焊接接头容易产生热应力裂纹焊补灰口铸铁具有工件受热不均匀、焊接应力大及冷却速度快等特点, 使强度低、塑性差的铸铁件,在热应力下很容易形成裂纹。
当焊接接头存在白口组织时,应力更加严重,加剧了裂纹倾向,严重时,可使整个焊缝沿半熔化区从母材上剥离。
1.3 易产生气孔和难熔的氧化物铸铁件晶粒粗大,在铸造时会产生残留气孔、疏松、夹砂、缩孔等缺陷,在长时间使用中,这些缺陷又浸透了油、锈、水分、污物等,焊接时不可能得到彻底的处理,经高温挥发,焊接时熔池金属从液态转为固态时有部分气体来不及逸出,而形成气孔缺陷,尤其铸件中的杂质形成的氧化物(主要是Si2O)熔点高,易形成夹渣和不熔合及熔合不良缺陷,这些缺陷严重的影响了焊接质量。
1.4变质铸铁不易熔合有些铸铁件由于长时间在高温等环境下工作,则石墨析出量增多并聚集长大,石墨熔点高,难于熔合,同时高温生成Fe、Mn、Si等金属氧化物, 其熔点也高,焊补时铁水与熔渣不清, 形不成熔池,烟雾大,熔滴打滚, 不熔合,增加了焊补难度。
铸铁结构焊接质量缺陷及处理方法
铸铁结构焊接质量缺陷及处理方法1. 引言铸铁结构是一种广泛应用于工程领域的重要结构材料。
然而,焊接过程中可能出现各种质量缺陷,影响结构的安全性和性能。
本文将介绍常见的铸铁结构焊接质量缺陷及相应的处理方法。
2. 质量缺陷2.1 裂纹裂纹是焊接过程中常见的质量缺陷之一。
它可分为冷裂纹、热裂纹和残余应力裂纹。
冷裂纹主要是由于焊缝冷却时产生的收缩应力引起的,热裂纹是由于焊接过程中的高温引起的,残余应力裂纹则是焊接完成后由于尺寸变化引起的。
处理方法:采取合适的焊接参数和焊接序列,控制焊接温度和速度,合理预热和后热处理,可以有效减少裂纹的发生。
2.2 气孔气孔是铸铁焊接中常见的质量缺陷。
它们是由于焊接过程中的气体产生和残留在焊缝中导致的。
气孔会降低焊接接头的强度和密封性。
处理方法:采用适当的焊接技术和参数,提供良好的焊接保护气环境或采用真空焊接,可以有效减少气孔的产生。
2.3 未熔合未熔合是指焊接金属与母材或上一层焊缝之间没有完全熔化和结合。
未熔合会降低焊接接头的强度和密封性。
处理方法:控制焊接电流、电压和速度,确保焊缝处于合适的温度范围,并采用适当的焊接技术,可以减少未熔合的发生。
3. 结论铸铁结构焊接质量缺陷对结构的安全性和性能有很大影响。
通过控制焊接参数和采用适当的焊接技术,可以有效减少质量缺陷的发生。
在实际工程中,应该根据具体情况选择合适的处理方法,保证焊接质量和结构的正常运行。
以上是本文对铸铁结构焊接质量缺陷及处理方法的简要介绍,希望对读者能有所帮助。
参考文献:[1] 张三,李四. 铸铁结构焊接质量缺陷与处理. 中国焊接学报,2010,28(1): 1-10.。
铸铁管的焊接方法与步骤
铸铁管裂缝的焊接步骤和方法铸铁管因其造价低,耐腐蚀而被广泛地应用于给水工程中。
但是铸铁管由于其本身存在的缺陷也带来一些经常性问题,其中铸铁管裂缝是最常见的。
笔者调查过铸铁管在送水、试水打压过程中的爆管现象,发现铸铁管爆管后,管体纵向裂缝占80%以上,所以说铸铁管由于裂缝而中止使用的现象经常可能发生,而供水企业往往采用换管的做法来恢复送水。
由于不掌握对铸铁管裂缝采用电弧冷焊的技术,长期以来形成的铸铁难焊的习惯思想,使焊接铸铁管裂缝的这一做法得不到普及和维护。
其实,换管带来的是费时、费力、费钱且后遗症大,因为换管大多数将管材改为钢管,这样做,管道的腐蚀速度就大大加快了。
3铸铁管裂缝的焊接步骤3.1将裂缝处烘干。
自来水或企业供水的铸铁管一旦出现裂缝必然要中断供水,因此采取措施的第一步是调整阀门和管网运行方式,将裂缝管从输水管网中隔离,裂缝管被隔离后,经过泄水过程,最终使管道内完全无水,在焊接前首先要将裂缝处烘干,烘干的方法一般是氧气烘烤或点木材烧烤,值得一提的是如果裂缝在短时间停不住水,一定要考虑提前泄水的方法,总之使焊接处做到无水、干燥。
3.2将裂缝处刷干净找出裂缝端点。
铸管的裂缝一般是顺着管道轴向,长度大于2m,与受力有关。
用钢丝刷和扁铲将裂缝两侧的铁皮、铁锈、沥青等污物清理干净,见金属本色,找见裂缝的端点位置。
3.3钻止裂孔。
在裂缝端点各钻一个止裂孔。
止裂孔直径Φ3mm~Φ8mm、孔深>6mm,可钻穿,止裂孔直径与铸管壁厚有关,管壁越厚,止裂孔直径越大,孔越深;裂缝越宽,孔径越大。
3.4打坡口。
沿裂缝用手提砂轮开出坡口,坡口宽度上口15~20mm,深度>10mm,管壁越厚,坡口越大、越深。
3.5焊接3.5.1选用铸508,铸512或自制铁铜焊条。
自制铁铜焊条是在紫铜管中穿镍铬不锈钢丝,外涂自己配制的药剂,风干4~6h在电炉中烘烤两次,即可使用。
3.5.2焊接电流尽可能采用小电流,但要保证焊缝和母材熔合,具体电流数值可参考表1中数据。
焊工必备资料-常用的铸铁补焊方法
焊工必备资料-常用的铸铁补焊方法常用的铸铁补焊方法有热焊法、加热减应区法和冷焊法三种。
(一)热焊法热焊法是在焊接前将被焊补铸件进行整体预热或大范围局部预热到600~650℃(暗红色)后开始焊补的方法。
为防止裂纹,必须保证在焊补过程中铸件的温度不低于400℃,否则,应重新升温,焊后必须加热到600~650℃,消除应力并缓冷。
热焊法的优点是:焊补区温差小,焊件整体受热均匀,焊后冷却慢,可有效地防止裂缝和白口的产生,而且焊缝区易于进行切削加工。
其缺点是加热设备费用高,焊接的劳动强度大。
热焊法的加热方法有:1.焦炭地炉鼓风加热法,这种方法加热速度快,适用于形状简单而且壁厚较大的铸件的预热及焊补,铸件可直接放在炉上预热和缓冷。
2.木柴或木炭砖炉加热法,此法加热缓慢且均匀,适用于小形复杂件的预热。
3.采用煤气、液化石油气或氧乙炔火焰加热。
(二)加热减应区法加热减应区法是利用物体热胀冷缩规律焊补铸铁的方法。
所谓“加热减应区”是指通过加热能减少焊缝处应力的区域。
加热减应区焊的实质是加热某一个或多个局部区域,人为地减少焊补处的应力即减低其拘束度,从而达到防止裂纹产生的焊接方法,详见图5—2。
加热减应区法与热焊法的区别是:热焊法须将铸件全部或大部分预热,并且焊补区也被预热;而加热减应区法只用气焊火焰预热某一个或几个不大的局部(加热减应区),而焊补区有时不作预热。
加热减应区部位选择的原则是:1.阻碍焊缝金属自由膨胀和收缩的部位,即当该局部加热后,就可使焊缝金属及其它部位有自由膨胀和收缩的可能。
2.加热减应区应与铸件的其它部位联系不多,而且比较牢固。
如边、角部位。
且与焊补区共同受热后冷却时,能够比较自由地与焊补区一同收缩。
减应区可根据需要选择一处或多处。
采取加热减应区法施焊时应注意:加热减应区的加热温度不宜过高,一般不高于750℃,以免使该区性能降低;应在室内避风处焊接;气焊火焰在不焊时要对着空间或减应区,严禁对着其它未焊区域。
铸铁的焊接难点在哪里,及解决方法?
铸铁的焊接难点在哪里,及解决方法?
铸铁在铸造过程中,经常会产生各种缺陷如气孔,夹渣,夹沙,缩孔,裂缝,浇注不足等,此其一。
再就是有的铸铁另部件在使用过程中也会发生磨损断裂等问题,都需要采取焊接方法来修补恢复。
铸铁修补的难点。
1,焊后产生了白口组织,使焊缝金属硬度大幅提高,造成无法加工的难题。
2,产生裂缝,包括焊缝开裂,焊件开裂,或焊缝金属与基本金属结合处(熔合区)剥离。
解决方法。
1,预防产生白口组织措施;
改变化学成分,增加焊缝金属中的石墨元素含量,使焊缝金属生成灰口组织。
此外还可采用其他非铸铁焊条,如镍基焊条等。
2,防止产生裂缝措施;
(1)可采取热焊法,即焊前将焊件预热至600~700℃,焊后采取保温缓冷措施减慢焊件冷却速度。
(2)采取钎焊方法,利用钎焊时即对焊件只加热不熔化的特点,大大提升了焊缝金属塑性,。
高铬铸铁衬板焊补工艺
衬板(高铬铸铁)临时焊补工艺
高铬铸铁表面缺陷修复方法有两种,一种是用铸铁修补剂进行修补,另一种是采用电焊焊补的方法修复。
此焊补工艺是针对铸件表面(非工作面)所产生的铸造缺陷,采取的修饰性冷焊焊补而制定的。
一.铸件缺陷的处理:
1.将缺陷部位用砂轮机清理干净,尽可能打成U型破口。
2.破口在清除缺陷的锈污的前提下越小越好,目的是减少热影响
区硬脆的马氏体组织,防止裂纹的产生。
3.准备好焊补工具和敲击锤子,方便焊补时锤击铸件
二.焊补工艺要求
1.采用手工电弧焊的方法进行冷焊。
选用202不锈钢焊条
2.由于铸件缺陷不在重要部位,对铸件不需要预热,在常温下实施焊补。
3.根据高铬铸铁的特性,焊补时,不允许长时间连续焊补,焊补实施5-10秒钟停下,用锤子不停的锤击60-90秒。
4.焊补过程中控制铸件温度不得超过200度(用手感),避免铸件焊补过程中出现裂纹。
5.焊补结束,铸件焊补区温度降至50度以下,用砂轮机打磨清理至铸件外观要求。
6.检查焊补处应无焊接缺陷、无夹渣、裂纹等
以上工艺仅适用于此批高铬衬板缺陷的修复。
河南宏宇特铸股份有限公司
技术部
2015-05-12。
铸铁焊接困难的成因与相应解决方法
铸铁焊接困难的成因与相应解决方法铸铁(俗称生铁)是含碳量大于2.0的铁碳合金,其特点是强度低、塑性很差、焊接时组织变化大、热应力分布很不均匀,因而铸铁的焊接性很差,一般以焊补为主,对铸铁的缺陷或损坏进行修补,其缺陷主要有①铁造过程中产生的气孔、渣孔、夹砂、缩孔、裂缝、浇不足等;②使用过程中,由于超载、机械事故、自然损坏以及在污染环境中腐蚀变质等;③在加工过程中,由于尺偏差而需焊补后再加工。
铸铁焊补的具体困难的成因及相应的解决方法:①易形成白口组织,成因主要是焊缝冷却速度快和石墨化元素不足。
解决办法a,调正焊缝化学成分,增加石黑化元素,选择合适的焊条;b,降低焊缝的冷却速度,改善石黑化条件,即焊前预热,焊后缓冷;c,采用钎焊方法进行焊补,因钎焊铸铁不熔化。
②易产生裂纹,成因是铸铁含碳量高,强度低,塑性差以及容易收缩等特点,冷却后在焊接应力的作用下易产生裂纹,甚至剥离等。
解决办法a,采用热焊法;b,加热减应区法;c,电弧冷焊法;d,气保焊法(常用细丝CO2保护焊);e,采取特殊工艺措施:比如栽丝法等。
③易形成气孔,成因主要是铸铁焊缝冷却速度快,半熔化区间小,往往使熔池中的气体来不及逸出而形成气孔。
解决办法a,焊前清理要仔细;b,采用热焊法;c,合理选择焊条。
④焊缝成形差,成因主要是铸铁焊接时会产生难熔解的氧化硅薄膜,它会使熔化金属的流动性降低,从而不易获得美观的焊缝。
解决办a,选择与铸铁相熔性好的焊材;b,选择合理的焊接参数;c,逐步提高操技能。
铸铁的焊接方法有:①按预热分类a,热焊法;b,半热法;c,不预热法;d,冷焊法。
②按焊接工艺方法有:a,气焊;b,电弧焊;c,气体保护焊(主要指细丝CO2半自动气体保焊);d,钎焊;e,电渣焊。
本文为“威尔鼎王”原创内容,特此声明。
几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验
几种常见铸钢件缺陷的补焊方法和经验本文介绍了常见阀门铸钢件的缺陷及补焊方法,铸钢件缺陷的科学补焊,是一项节能的再制造工程技术。
本文就缺陷处理判断,剔除作了详细讲解。
对补焊的方法,次数,补焊后的处理经验给予解答。
总结了缺陷补焊中经济、有效的实用经验。
1、缺陷处理缺陷剔除在工厂里一般可采用碳弧气刨吹去铸造缺陷,然后用手提角磨机打磨缺陷部位至露出金属光泽。
但生产实践中更多的是直接用碳钢焊条大电流除去缺陷,并用角磨机磨出金属光泽。
一般铸件缺陷剔除,可用<4mm-j422焊条,160~180a电流,将缺陷除干净,角磨机将缺陷口打磨成u形,减少施焊应力。
缺陷清除的彻底,补焊质量好。
>缺陷判断在生产实践中,有些铸件缺陷不允许补焊,如贯穿性裂纹、穿透性缺陷(穿底)、蜂窝状气孔、无法清除的夹砂夹渣和面积超过65cm2的缩松等,以及双方合同中约定的其他不能补焊的重大缺陷。
在补焊前应判断缺陷的类型。
缺陷部位预热碳素钢和奥氏体不锈钢铸件,凡补焊部位的面积<><铸件厚度的20%或25mm,一般无需预热。
但zg15cr1mo1v、zgcr5mo等珠光体钢铸件,由于钢的淬硬倾向大,冷焊易裂,应作预热处理,预热温度为200~400℃(用不锈钢焊条补焊,温度取小值),保温时间应不少于60min。
如铸件不能整体预热,可用氧-乙炔在缺陷部位并扩展20mm 后加热至300-350℃(背暗处目测观察微暗红色),大号割炬中性焰枪先在缺陷处及周边做圆周快速摆动几分钟,然后改为缓慢移动保持10min(视缺陷厚度而定),使缺陷部位充分预热后,迅速补焊。
>2、补焊方法要求对奥氏体不锈钢铸件进行补焊时,要在通风处,使之快速冷却。
对珠光体低合金钢铸件和补焊面积过大的碳钢铸件则应选背风处或用挡风板遮挡,避免快冷造成裂纹。
补焊一个堆层的,补焊后应立即清除药渣,并沿缺陷中心向外均匀地锤击,降低补焊应力。
若补焊分几层进行(一般3~4mm为一补焊层),则每层补焊后均要及时清除药渣和锤击补焊区域。
pa2016-2017年铸铁的焊接工艺缺陷处理方法 铸铁的焊接工艺缺陷处理方法(总结)
信阳涉外职业技术学院毕业论文(设计)开题报告书论文(设计)题目:铸铁的焊接工艺缺陷处理方法学院:信阳涉外职技术学院专业:焊接技术及自动化班级:2011级姓名:刘义先学号:110301010指导教师:张明猛二O一三年七月十五日一、阅读的参考文献参考文献:[1].吴志强主编·现代焊接方法与设备·北京:机械工程师进修大学出版,1989[2].卢本等编·焊接自动化基础·武汉:华中工学院出版社,1985[3].顾曾迪等主编·有色金属焊接,第二版·北京:机械工业出版社1995[4].陈伯蠡·金属焊接性基础 [M] ·北京:机械工业出版社,1982[5].张文钺·金属熔焊原理及工艺 [M] ·北京:机械工业出版社,1985[6].俞尚知主编·焊接工艺人员手册·上海:上海科学技术出版社,1991[7].戴智·兰峰.铸铁件补焊技术 [J] ·煤矿机械,2008[8].郑应国,林圣武等主编·焊工工艺学 [M] ·北京:中国劳动出版社,2002[9].潘际銮,郭世康等主编·焊接手册[R]·北京:机械工业出版社,1996[10].周振丰·铸铁焊接冶金与工艺 [M] ·北京:机械工业出版社,2001二、选题理由一.行业背景近年来,随着国民经济的飞速发展,我国重型机械金属结构制造业取得了令人瞩目的成就。
我国不仅是世界钢材消耗大国,也是世界机械制造业大国.据国际钢铁协会(IISI)统计,2004年世界钢产量首次达到10.3亿t,用钢量为9.35亿t。
我国2004年钢产量为2.72亿t,约占全球钢产量的26%,全年用钢量为3.12亿t,占全球钢产量的33%,其中1.6亿t应用于焊接结构,约占用钢量的51%左右。
根据有关调查,在1.6亿t焊接结构用钢中,机械制造业金属结构用钢量约占用钢量的45%业尤其是重型机械金属结构行业焊接技术的可持续发展创造了很大的发展空间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
珠光 体 灰铸 铁 HT250 250
孕育 灰铸 铁
HT3 00 HT3 50
H承受中等负荷的零 330 163~ 229 件,如汽轮 机泵体、
轴承座、齿轮箱
400 170~ 214 承受较大负荷的零 件 ,如气 缸 、齿 轮、 油 缸、阀 壳、飞轮 、床
和球墨铸铁的牌号、性能和用途见表l 、表2所示。
表1灰铸铁的牌号、性能和用途
抗拉强 度I抗 弯强度
铸铁 类型 牌号
MPa
≥
硬度 HB
用途
铁素 体 灰铸 铁 HTl oo 100
低负荷和不重要的 260 143~ 229 零件,如盖、外罩、手
轮、支架、重锤等
铁索体一 珠光 体 HTl 50 150 灰铸 铁
铸铁按照碳在组织中存在的形式不同可分为白口 铸铁、灰口铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁。
( 1) 白口铸铁铸铁中的碳如果以渗碳体( Fe,C) 的 形式 存在 ,断面 呈银 白色 ,所以 叫白 口铸铁 。白 口铸 铁 性硬而脆,很少直接应用,仅少量用于要求耐磨的机 件,如铸造轧钢机轧辊及磨辊等。通常是将白口铸铁 经高 温退 火形 成可锻 铸铁 使用 。
Li u Ti 粕菇 an2
·
i m LAbs佃act J The def ÷c b优d钲na ge of
ca gbn g ei 山髓i n m鲫d - act I 试 ng or dur i ng usa ge s h删 Il d be r 印ai r ed,whi ch s houl d
c h椭c t e r 肌d be do ne accor di n g to i t s
/MP日 /Mh
硬度
HB
用途
铁素 体 QT40 0一1 8 400 250 18 球墨铸铁 QT42 0一1 0 42 0 270 10
≤179 ≤207
阀体;汽车、内燃 机零件、机床零 件
铁素 体 加珠光体 QT500一 5 500 350 球墨 铸 铁
机油泵齿轮;机 5 147— 241 车、车辆轴瓦
[ Ar t j cl e m] 1003—773x(2004) 04—0052一02
·5 3·
470 170~ 214 身、活塞、刹车轮、联 轴器、轴承座等
540 187~255 承受高负荷的重要
610
197~ 269
零 件,如 齿 轮、 凸轮 。 车床卡 盘,剪床 和压
力机的机身 、床身、
680 207— 269 高压液压筒 、滑阀壳
体等
表2球墨体的牌号、性能和用途
铸铁 类 型
牌号
%
% 8( %)
( 如焊条电弧冷焊法时,可采用以下措施方法) 3) 使焊缝成为缩性较好的金属组织,例如采用铜 钢、镍钢、镍、镍铁、高钒钢 及碳钢等焊接材料,其中高 钒钢 及碳 钢的 塑性 较前面 几种 差些 。 4) 采用小电流续焊( 间歇焊) 、分散焊,在尽量窄的 坡口中多层焊等办法来防止焊补区局部的热输入,以 减小与整体之间温度差别及由此引起的热应力。 5) 通过锤击焊缝消除应力,防止裂纹。 6) 冷焊时基本金属熔化越多,熔合区白口层就越 厚,焊缝也就越易剥离。所以焊底层最好用细直径焊 条,小电流焊接。 以上焊条电弧冷焊法的几种措施应同时采用。另 外有时焊补厚壁深坡口时可用焊接垫板,减少熔敷金 属以及用栽丝法等来减少应力和防止焊缝剥离。 ( 3) 球墨铸铁的焊接。球墨铸铁本身的强度和塑性 较好 ,所 以焊接 时, 除了 保证不 产生 缺陷外 ,还 应从 等 强度 观点出 发,使 焊缝也 有较好 的强度 和塑性 。 球墨铸铁常用镁来作为球化剂,但镁却是阻碍石 墨化 的元 素,所 以焊 接时 白口现 象比 较严重 ,这 是矛 盾 的方 面,也 是焊接球 墨铸铁 的主要困 难之一 。 球墨 铸铁焊 接时 ,热影 响区冷 却速度 太快 ,其中 奥 氏体 会转 变成马 氏体, 即形成 淬火 组织, 其硬 度可高 达 620 —70 0HBS, 使焊 后机 械加工 发生 困难 。 所以,球墨铸铁的焊接性比灰铸铁还要差一点。 但是由于球墨铸铁本身的强度和塑性都较好,焊接时 不宜产 生裂纹,这 是其有利的一 面。 铸铁 的焊补 方法 主要分 气焊、 钎焊、 焊条 电弧焊 和 灰铸铁的手工电渣焊、细丝CO:气体保护焊。其中气 焊方法中又分为热焊法和不预热法;焊条电弧焊方法 中分为冷焊法 、半热焊法、不预热法 和热焊法。 铸铁 的焊补 方法 很多, 但每种 方法各 有其 特点, 只 能适应某些类型某些缺陷的焊补来选择确定。
第4期 ( 总第79 期) No.4( SUMNo.79)
机 械管理 开 发
MECHANI CAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
2004年 8月 Au g.20 04
铸铁的焊接及缺陷的处理办法
刘天祥
( 山西省雁北煤炭工业学校山西大同
037 003)
【摘要】 铸铁零部件在制造和使用过程中产生的缺陷和损坏,需要修补时,应根据铸铁的特点采用相应的焊补工
( 3) 球墨铸铁铸铁中的碳如果以球状石墨的形 式存 在, 称为球 墨铸 铁。 当石墨 数量 相同时 ,以 球状 表 面积 为最 小,所 以与 片状 石墨相 比, 对基体 性能 的影 响 最小 。因 此,相 对于 灰口 铸铁, 球墨 铸铁具 有较 高的 强 度和一定的塑性,可部分代替铸件使用。常用的球化 方法是在铁水中加入稀土镁合金和硅铁。
( 2) 灰口铸铁也称灰铸铁。当铸铁中的碳以片状 石墨 的形 式分布 时, 断面 呈暗灰 色, 称为灰 铸铁 。灰 铸 铁具 有一 系列优 良性 能, 如耐磨 、吸 震、良 好的 切削 加 工性 、良 好的铸 造性 以及 较小的 缺口 敏感性 ,所 以在 生 产中得到大量的推广应用。但由于石墨的抗拉强度几 乎等 于零 ,所以 石墨 片相 当于小 的裂 纹,割 裂了 金属 基 体,使 铸铁的强度 和塑性大为降 低。
采取 相应 的焊 补工 艺进行 焊补 修复 。
灰铸铁的焊接。灰铸铁的焊接性较差,特别是在
作者简 介:刘天祥 ,男,1968年 生,太原重 型机械学院 机械工程系毕 业。 ·5 2·
第4 期( 总第79期)
刘天祥 :铸铁的 焊接及缺 陷的处理 方法
2004年 8月
焊条电弧焊时,如果焊条选择不当,或者没有采取一些 特殊措施,则在焊接过程中会产生一系列缺陷,这些缺 陷中危害最严重的是白口和裂纹。
参考文 献 【l 】李继三,等.电焊工职业技能鉴定教材.北京:中国劳动出
版社, 1996. 【2】史耀武,等.严酷条件下的焊接技术.北京:机械工业出版
社,200 0. 【3】 陈祝年, 等.焊接工程师 手册.北京:机 械工业出版社。 2000.
( 收稿 日期:2 004—0l — 06)
I r on C嬲6ng Wel mng舳d Tr eat ment of Def e ct s
( 4)可锻铸铁将白口铸铁加热到930℃缓慢冷 却,经过较长时间的退火处理,Fe,C就分解为团絮状 的石墨,称为可锻铸铁。可锻铸铁具有较高的抗拉强 度和较好的塑性,但并不能锻造。适宜于铸造成型复 杂并 承受 冲击 载荷的 薄壁 零件 。
在铸铁的焊接中,只有灰铸铁和球墨铸铁可以焊 接。 所以 只列出 两种 铸铁 的牌号 、性 能和用 途。 灰铸 铁
预防 产生白 口的措施 主要有 : 1) 改变化学成分,增加焊缝中石墨化元素的含量, 如在 焊条 中或焊 丝中 加入 大量的 碳、 硅元素 ,使 焊缝 形 成灰口组织。此外,还可以采用非铸铁焊接材料( 镍 基、铜基、高钒钢) 来避免焊缝金属产生白口或其它脆 硬组织的可 能性。 2) 减慢冷却速度,延长熔合区处于红热状态的时 间,以便石墨充 分地析出。例如采用铸铁热 焊法和气焊焊 补,将焊补区局部预热至600—70 0。C左右,使焊件焊缝 区冷却速度减慢,防止焊缝及熔合区产生白口组织。 3) 采用钎焊焊接法,因钎焊过程中焊件不熔化,也 可避 免熔合区 产生白口 。 ( 2) 裂纹。焊接灰铸铁时易产生裂纹。产生的裂纹 有两 种: 热裂纹 和热 应力 裂纹, 其中 尤以热 应力 裂纹 更 为常 见。 产生 原因 :由于 铸铁 的塑性 接近 零, 抗拉强 度又 较 底, 焊接 时如果 焊缝 强度 高于母 材, 则冷却 时母 材往 往 牵制 不住 焊缝收 缩, 使结 合处母 材被 撕裂。 此外 ,当 结 合处 产生 白口组 织时 ,因 白口组 织硬 而脆, 它的 冷却 收 缩率又比基本金属灰铸铁大的多,更促使焊缝金属在 冷却时易开裂。 避免产生裂纹,主要是从减小或消除焊接应力着 手,常采用的措施方法有: 1) 热焊法:焊前将铸件预热至600.700℃,焊接 过 程中 ,工 作 温度 不能 降 至40 0℃ 以下 ,这 样 可以 减少 整个工件上温度分布不匀所引起的焊接应力。焊后再 立即 加热 至7 00℃左 右, 进行 消除 应力 的热 处理 。 2) 加热减 应区法:使焊补区 能够自由地热胀 冷缩。
艺进行焊补修复。
【关 键词】 冷却速 度 石墨化 元素
焊接应力
热焊法
【中图分类号】TG452
【文献标 识码】 B
【文章编号】 1003—773x( 2004) 04—0052一02
引言 铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金。除铁和碳以
外,还有硅、锰 、磷、硫等元素,而且这些 元素含量比碳 钢高。在某些特殊用途的合金铸铁中,还根据需要加 入铜、镁、镍、钼或铝等合金元素。 1 铸铁的分类和性能
1
轮,拖拉机减速 HRC≥ 38 齿轮,柴油机凸
轮轴
注:摘自GB/T1348 —19 88
2 铸铁的焊接特点
铸铁 在铸造 过程 中经常 产生气 孔、渣 孔、 夹砂、 缩
孔、 裂缝 、浇不 足等 缺陷 。而在 使用 过程中 超负 荷、 机
械事故以及自然损坏等原因,造成铸铁机件的损坏也
很多 ,对 于这些 有缺陷 和损坏 件, 应根据 铸铁 的特点 ,