【期刊】对铸铁冷焊工艺关键问题的研究与对策.pdfVIP

对铸铁冷焊工艺关键问题的研究与对策 师国丰 沈阳工业安装工程股份有限公司 辽宁省 110178 摘 要： 本文就一些铸铁冷焊工艺的可行性进行了理论分析、模拟 实验，找出了冷焊成功的关键所在，介绍了为达到各种不同性能要求的焊 缝，在进行冷焊时所采取的一些行之有效的措施。 关键词:铸铁冷焊 ；焊接应力； 焊接工艺；裂纹；淬硬组织;气孔； 中图分类号： P755.1 文献标识码： A 易产生白口及淬硬组织，易产生裂纹和气孔，是铸铁冷焊工艺中最有代表性 的缺陷。随着科学技术的发展，新的焊接材料不断出现，冷焊工艺也随之发展起 来，在焊接材料的选用、焊接工艺的制定上各家都有独到之处。为进一步总结焊 接成功的经验，很有必要对其机理进行研究。现就一些文章中所登的把铸件浸泡 在水中，在强制冷却的条件下，采用普低钢焊条（φ2.5~φ3.2E4303）进行焊修 的可行性进行讨论。 1 理论分析 铸铁冷焊的成功与否，关键在于对白口层及裂纹的 控制，因此焊接材料的选择，焊接工艺的制定主要是围 绕这两个问题进行的。 拉 白口组织的多少与化学成分和冷却速度有直接关 应 力 M P a 系。石墨化元素不足，冷却速度过快，都是促进白口产 生的因素。实践证明，冷却速度的影响较化学元素的影响更大。 焊缝金属温度℃ 图1焊接应力测试结果 裂纹（冷裂纹）的产生与焊接应力的大小及淬硬组织的多少、分布状况有关。 应力是根本原因，淬硬组织是必要条件，经测试焊缝金属中心区的 温度与应力 关系如图1，从测试图可看出在850℃以下开始产生平均应力。在600～700℃之 [1] 间因发生相变出现某些应力缓和，此后随着温度的降低拉应力直线增加 。 当化学元素一定时，冷却速度快有利于白口组织的产生。 有些人试图通过强制性“水冷焊接”达到减少白口及冷裂目的，实际上水冷所能 达到的是提高热影响区的冷却速度。可见这种做法只会有利于白口及淬硬组织的 产生，同时可能伴随裂纹的出现。 焊缝中热的传播主要靠表面放热和壳体内导热，表面放热包括对流换热和辐 射换热。对于较大铸件，使用特定焊接工艺方法，可以通过几种热交换的数值分 [2] 析 来比较水冷焊效果。 1.1 壳体内部导热 按文章所说“将铸件放在水里焊补（焊缝露出水面8～12mm）时，导热首先 是沿着有焊缝的上平面向四周扩散，然后传到侧面，经8～12mm后，才与水接触。 (T−T0) 2 根据大壳体瞬时冷却速度计算公式：ω = 2πλ (q/ v) 则有： (T水 −T0水) 2 (T −T )2 ω水 = 2πλ ω = 2πλ 空 0空 水 空