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第二讲 特殊材料的焊接 一、铸铁的焊接 （一）铸铁的分类 灰铸铁HT——石墨为片状 球墨铸铁QT——石墨为球状 可锻铸铁KT——石墨为团絮状 （二）灰铸铁的焊接性 特点：成本低，铸造性好，容易加工，吸震，耐磨。制造机床床身、机架、减速箱、气缸体等。 白口：石墨化元素不足，冷却速度快，碳以Fe3C形式存在，产生白铸铁组织。 裂纹：热裂纹 热应力裂纹：更常见 （三）铸铁的焊接工艺 焊接方法的选择：根据铸铁件大小、厚度、复杂程度及焊补处的缺陷情况，刚性大小、焊后要求来选择。 异质焊缝（又称为非铸铁型焊缝）的电弧冷焊 异质焊缝的电弧冷焊工艺要点可归纳为四句话：“准备工作要做好，焊接电流适当小，短段断续分散焊，焊后立即小锤敲”。 1.手弧冷焊的注意事项 （1）焊前准备： 清除焊件缺陷处的油污等其它杂质，正确观察缺陷的情况（如裂纹的长度等）及将缺陷制成适当的坡口，以备焊接。 防止在焊补过程中裂纹扩散裂纹两端3～5mm处打止裂孔（φ5～φ8mm） 2）小的焊接电流 1）电流小，溶深小，铸铁中的碳、硫、磷等有害物质可少进入焊缝，有利于提高焊缝质量。焊缝中硫、磷多了，易出现热裂纹。 2）冷焊时，随电流减小，在焊接速度不变的情况下减小了焊接热输入，不仅减小了焊接应力，使焊接接头出现裂纹的倾向减小，而且也减小了整个热影响区宽度，其中包括减小了最易形成白口的半溶化区宽度，使白口层变得薄些。小直径焊条更能采用小电流，故一般最好采用小直径焊条。为了减少焊接热输入，以减低应力及减少半溶化区宽度，应适当提高焊接速度，不作横向摆动。 （3）采用短段焊，断续焊，分散焊、分段倒退焊等及焊后锤击 焊缝越长，焊缝所承受的拉应以越大，故采用短段焊有利于减低焊缝应力状态，减少焊缝发生裂纹的可能性。采用异质材料进行铸铁冷焊时，一般每次焊缝长度，薄壁件取10～20mm，厚壁件取30～40mm。焊后应立即用小锤快速锤击处于高温而具有较高塑性的焊缝，以松弛补焊区应力，防止裂纹的产生。为了尽量降低补焊处的温度，减少应力，易待焊件冷却至不烫手时（50～60℃）再焊下一道焊缝，依此类推。为了避免被焊件局部过热以增大焊接应力，可采用分散焊法。 纯镍焊条（EZNi——1）Z308 镍铁铸铁焊条（EZNiFe——1）Z408 焊缝为非铸铁组织，有一定朔性 2.手弧热焊法 焊前将焊件全部和局部加热到600 ℃—700 ℃ ，并在焊接过程中保持一定温度，焊后保温缓冷。由于预热温度较高，所以能有效的防止白口和裂纹 手弧半热焊法 预热温度范围为300~400度称为“半热焊”。 一般情况下可采用“Z208”或“Z248”铸铁焊条 半热焊工艺过程基本与热焊进相同，大电流、长弧、连续焊，焊后保温缓冷。 3.气焊铸铁时的注意事项 （1）使用中性焰和轻微碳化焰；防止碳的烧损降低了强度 （2）选RZC——1或RZCH配CJ201焊剂帮助焊缝去除杂质 （3）大焊嘴，高火焰能率，可降低焊接速度，减少焊接应力的产生。 采用加热减应区法是气焊铸铁的常用方法 灰铸铁补焊的工程实例 如图所示，灰铸铁带轮轮辐“1”处发生断裂，现采用气焊进行补焊。若用气焊对断裂处直接进行冷焊，其接头刚性很大，难以获得良好的焊接质量，故宜采用加热减应区法进行焊接。该铸件轮缘较厚，在焊接中阻碍焊缝收缩，所以加热减应区确定为“2”处。 焊接时，先将“2”处加热到一定温度，当该区温度升高时，轮缘受热会向外膨胀，断裂部位的裂纹间隙也将随之扩大；当间隙扩大到一定程度后，迅速将火焰移至断裂处加热，进行焊接。在焊接过程中，应间隔加热“2”处，使之接头同时收缩。焊后在室内自然缓冷。由于加热减应区使铸件轮缘的拘束作用降低，故接头裂纹倾向减小。 采用加热减应区法焊接时，要做到既要降低应力，又要使加热变形不超过允许范围。如上例带轮焊接，减应区加热温度越高，则轮辐断裂处的间隙就越大，焊后接头处的应力就会越小；但是，会使轮辐的膨胀量过大，不能缩回原来的位置。这相当于被焊轮辐增长，不仅会造成轮缘不圆，还可能会使相邻的薄弱处（如“3”和“4”处）应力过大而产生断裂。 二、有色金属焊接 （一）铝及其合金的焊接 了解铝及铝合金性能及分类 掌握铝及铝合金的焊接性 掌握铝及铝合金焊接工艺 2.铝及铝合金的焊接性 3.铝及铝合金的焊接 焊接工艺： 焊前准备及焊后处理 焊接材料（HS311铝硅焊丝通用） 电源极性 W极氩弧焊一般用交流焊机 熔化极氩弧焊一般用于板厚大于6㎜工件的焊接，用直流反接 （二）铜及其合金的焊接 1.铜及合金分类 根据成分和颜色分类 紫铜 黄铜白铜 青铜 2.铜及铜合金的焊接性