同济大学机械设计铸铁焊接工艺..docVIP

铸铁焊接工艺要点 资料整理人：邵政涵 焊件类别 焊缝 类别 主 要 特 点 工 艺 措 施 焊 条 热规范（℃） 备注 预 热 后 热 灰口铸铁 铸铁 灰口铸铁可焊性较差，由于熔池凝固快，焊缝及近缝区极易产生白口及脆性马氏体组织。 灰口铸铁强度低、塑性差，由于焊接的局部不均匀加热、快速冷却，容易产生较大的焊接应力，导致焊缝和热影响区产生裂纹。 冷焊： 通过药皮和焊芯过渡合金元素，调整焊缝金属的化学成分，提高焊缝石墨化能力。如适当提高C、Si含量，添加少量Ti、Re，可加强焊缝石墨化，细化石墨。 热焊、半热焊： （1）预热和焊后缓冷能有效地防止白口和淬硬组织的产生。 （2）提高焊缝输入热，采用大直径焊条、大电流、连续焊接，降低冷却速度。 石墨型钢芯铸铁焊条 铸208 铸铁芯铸铁焊条 铸248 600~700 600~700，然后隔热缓冷或整体加热随炉冷却。 预热可降低冷却速度，促进石墨化，防止白口，还可减小应力，防止裂纹 非 铸铁 （1）降低母材在焊缝中的熔合化，抑制C、S、P有害杂质融入焊缝，减小焊缝热输入，缩小热影响区的宽度。尽量使热量不集中，以降低焊接应力。 （2）采用小直径焊条、小电流、快速焊接，采用短段焊、断续焊、分散焊方法，焊后锤击，以降低焊接应力。 （3）加焊退火焊道。 铸100 铸116铸117铸308铸408铸508铸607铸612结422结427结507 冷焊 冷焊 球墨铸铁 球墨 铸铁 由于球墨铸铁中石墨呈球状，提高了机械性能和抗裂性，但由于以镁作球化剂，使其白口化和淬硬倾向明显比灰口铸铁大，焊缝及近缝区更易产生白口和脆性马氏体组织。 球墨铸铁强度高，韧性好，因此对焊接接头的机械性能要求也高。 严格控制焊接工艺参数及热规范。 球墨铸铁焊芯焊条，其中含： C3.0~3.6% Si2.0~3.6% Mg0.10~0.14% Mn0.4~0.8% S≤0.03 P≤0.10 600~700 层温 350~700 正火 900~920，2h+730~750 保温2h 石墨型钢芯铸铁焊条 铸238 500~700 石棉隔热缓冷+正火900~920，2h+730~750 保温2h 非 球墨铸铁 铸408 铸116 铸117 ≤200 冷焊 灰口铸铁的补焊工艺和操作技术（1） 一 . 前言： 灰口铸铁是铸铁中的一种，灰口铸铁的碳以片状石墨的形式分布于铸铁基体中，断面呈暗灰色，故称灰口铸铁。由于片状的石墨割裂了铸铁的基体组织，因此，灰口铸铁的抗拉强度低，缺乏塑性。灰口铸铁具有良好铸造性和切割性能，同时由于灰口铸铁中石墨以片状存在，它具有良好的耐磨性，抗震性和切削加工性并具有较高的抗压强度，故在工业上运用极为广泛。 灰口铸铁目前常以铸件的形式运用于生产，由于铸造工艺的特点，铸件往往存在着各种不同程度的缺陷，在生产现场中也有许多因各种原因而损坏的铸件。铸铁的焊接实际上就是对存 有缺陷或者损坏的铸件进行补焊。所以铸件补焊具有很大的经济意义。 1.灰口铸铁的焊接性能较差，在焊接时容易出现下列问题 1.1焊后产生白口组织 在补焊灰口铸铁时，经常会在熔合区生成一层白口组织。产生白口组织的原因是：由于母材近缝区在焊接时受到高温加热，当受热温度860℃以上时，原来灰口铸铁中得游离状态的石墨开始部分也熔于铁中，温度越高，熔于铁中的石墨也越多。当冷却时，一般认为在30-100℃/s的急速冷却条件下，熔于铁中的碳来不及以石墨形式析出，而呈渗碳体出现，即所谓白口。另外。在焊接熔池中的石墨化元素碳，硅等不足也是产生白口的主要原因。一般在窄小的高温度熔合区内，焊后很容易产生白口组织。白口组织硬而脆，使得焊缝在焊后难 以机械加工，甚至会导致开裂。防止白口产生主要措施是适当调整填充金属的化学成分和冷却速度。改善焊缝技术的化学成分，增加石墨化元素的含量，可以在一定条件下防止焊缝金属产生白口。例如气焊用铸铁焊丝的碳，硅含量要比母材高（C3.0％－3.8％，Si3.6%-4.8%）特别是冷焊灰口铸铁时，焊丝中的含硅量可高达4.5％焊后缓冷和延长熔合区处于红热状态的时间，使石墨充分析出，这是避免熔合区产生白口的主要工艺途径。采取的具体措施是焊前预热和焊后保温。由于气焊时冷却速度较慢。因此。对于防止白口极为有力 灰口铸铁的补焊工艺和操作技术（2） 1.2 焊接街头出现裂纹 裂纹是焊接灰口铸铁的要问题，灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中，也可能在基本金属即母材上。母材的裂纹一般出现近缝区，可能是纵向，横向或斜向的。由于灰口铸铁塑性极差，几乎不能发生任何塑性变形，而且强度又低，所以在焊接应力及铸件本身应力（组织应力）的共同作用下，当局部应力大于强度极限时，就产生裂纹。