再次修改——异质材料焊接55.docVIP

PAGE 目 录 TOC \o 1-3 \u 引 言 1 第一章 试验材料、方法及设备 2 1.1 实验材料及设备 2 1.2 试验方法 3 第二章 主要问题，本次试验结果及对比分析 5 2.1 灰口铸铁可焊性分析 5 2.1.1焊接接头易出现白口及淬硬组织 5 2.1.2整个焊接接头可分为六个区域 6 2.2白口及淬硬组织对机械加工性能的影响 8 2.3 焊接电流对焊接接口的影响 8 2.4异质材料对铸铁焊接的影响 13 结 论 16 致 谢 17 参考文献 18 PAGE 14 引 言 铸铁具有成本低，铸造性能好，容易进行切削加工等优点，而且熔化设备简单，所以在机械制造业中获得了非常广泛的应用。特别在近代，球墨铸铁问世以来，由于其机械性能接近于铸钢，原先不少的铸钢及锻钢件现已为球墨铸铁所替代。铸铁的应用范围日益广泛。铸铁焊接主要用在： 1.铸造缺陷的焊补。我国各种铸铁的年产量现约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%，即通常所说的废品率为10%~15%，若这些铸件工报废，以现今铸铁平均价格计算 ，其损失每年高达10亿元以上。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。 2.已损坏铸铁件的焊补。由于各种原因，铸铁件（如气缸、空气锤等）在使用过程中会受到损坏，出现裂纹等缺陷，试产品报废。若要更换的，有的新铸件一时无法解决，将严重影响生产任务的完成，而且成品铸件都是经过机加工的，价格也往往很贵。若能及时用焊接方法修复，不仅有利于生产任务的及时完成，而且可以节约大批资金。?例如某燃气厂一加压站7号煤气加压机的电机端盖部位。该电机为原苏联产450kW电机，设备老旧，没有配件，在使用年限长，振动较大的情况下，使它的端盖油槽部位破损， 导致该设备无法使用，对其采用上述方法进行修复，仅用一天时间就修复完毕，解决了没有配件的问题，即节约了时间又节约了资金，保证了设备的正常投运。 3.零件的生产。即把铸铁件与钢件或其它金属件焊接起来做成零部件。这种技术国外已经在采用，而国内也逐步在采用。 铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金，其中还含有一定量的硅、锰元素及硫磷杂质。球铁中还含有一定量的球化剂，如镁等。特种铸铁则还含有一定量的其他合金元素，如铬、钼等。而传统的铸铁焊接方法是把铸铁件整体或有缺陷的部分预热到600～700℃，然后进行焊接，焊后并进行缓冷的铸铁焊补工艺，人们称之为热焊。热焊法预热温度高，工人劳动条件很坏，焊补时焊工胸前高温烤，背后凉风吹，身体前后温差大，工人容易得病。因此我们这次主要采用不预热焊。由于低碳钢焊条是一种便宜易得的材料，而二氧化碳保护焊具有焊接焊接效率高等特点。我们对它们在不同电流下焊接灰铸铁的性能进行了验证与对比。研究低碳钢焊条及二氧化碳保护焊焊接灰铸铁性能究竟如何。如不合格我们又对其他几种异质材料焊接灰铸铁与铸铁焊条焊接灰铸铁的性能进行了对比。 第一章 试验材料、方法及设备 1.1 实验材料 按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同，可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁四类。 白口铸铁中的碳全部以渗碳体状态存在，端口呈白亮色，故称之为白口铸铁。渗碳体性硬而脆，其硬度为HB800左右，无法机加工，故白口铸铁在机械制造上很少应用。焊接这种铸铁的机会是很少的。 灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁中的碳基本以石墨状态存在，部分存在于珠光体中。但在这三种铸铁中，石墨存在的形式是不同的，灰口铸铁中的石墨一片状存在；可锻铸铁（有白口铸铁经石墨化退火而得）中的石墨以团絮状存在；而球墨铸铁（铁水经球化剂处理）中的石墨以圆球状存在。由于石墨存在形式的不同，对基体性能削弱的作用有很大差异，故三种铸铁的机械性能有明显差别。在相同基体组织情况下，其中以球墨铸铁机械性能（强度及塑性）为最高，可锻铸铁次之，灰口铸铁较差。目前以灰口铸铁应用最广，球铁次之，可锻铸铁的石墨化退火处理时间长，费用贵，故许多地方已为球铁所代替。常用灰口铸铁的化学成分如下：C 2.7～3.5%，Si 1～2.7%，Mn 0.5～1.2%，P＜0.3%，Si＜0.15。其机械性能见表1-1。 表1-1 常用灰口铸铁的化学成分的机械性能 牌 号 抗拉强度Kgf/mm2 抗弯强度Kgf/ mm2 硬度 HB HT10-26 10 26 143～229 HT15-33 15 33 163～229 HT20-40 20 40 170～241 HT25-47 25 47 170～241 HT30-54 30 54 170～241 HT35-61 35 61 197～269 HT40-68 40 68 207～269 灰铸铁几乎没有塑性及韧性，其延伸率＜0.5%，其冲击