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有 色 金 属 的 焊 接(讲义)笫一章:铜及铜合金的焊接一、 铜及铜合金的性能: 良好的导电、导热、耐蚀性(除氧化性的酸外);良好的冷热加工性和较高的强度; 纯铜 (T1T4) 1、 紫铜(Cu99.5%) TU1TU2用于电子真空元件 无氧铜 TUP 焊接用材 TUmm 用于电子真空元件 压力加工黄铜:H68、H62、HPb59-1、HMn58-2、2、黄铜 HSi80-3等 铸造黄铜: ZHAlFeMn66-6-3-2、ZHMn58-2-2、 ZHMnFe55-6-3、ZHSi80-3二、 铜及铜合金 压力加工青铜:QSn6.5-0.4、QAl9-2、QBe2.5、QSi3-1的分类: 3、青铜 铸造青铜:ZQSnP10-1、ZQSnZnPb6-6-3 ZQAlMn9-2、ZQAlFe9-4 锡青铜:QSn65-0.4 铝青铜:QAl-2 、QAl19-2、QAl19-4、QAl4-9 硅青铜:QSi3-1 B10 4、白铜 B30三、 铜及铜合金的焊接性:1、 焊接缺陷: 未焊透及未熔合导热性好所致。应采用能量集中、大功率的热源及预热方法来减少未焊透和未熔合。 变形大线膨胀系数大热影响区宽所致。应力大拘束及刚度所致。热裂纹A、 共晶物熔点低于铜的熔点; Cu的熔点:1083; CuO2的熔点:1060; CuPb共晶熔点:270;CuBi共晶熔点:270; CuS共晶熔点:1067;B、 上述物质分布在枝状晶间或晶界处热脆性C、 应力作用;D、 ABC共存热裂纹。 处理方法:控制O(0.03);S(0.025);Pb(0.03);Bi(0.05)。气孔H2溶解度随温度下降而突变;O2、CO2、H2熔池来不及凝固而残存;接头的塑性、导电性及耐腐性发生在焊缝、热影响区。产生原因:A、热循环后晶粒粗大; B、晶界面上存在低熔点共晶物塑、韧性下降; C、Mn、Si元素(脱氧)、杂质、合金元素的加入导电性下降; D、Zn、Ni、Al元素(耐腐)受热下降烧损和蒸发。其它无相变。s、K下降必须进行低温预热;元素烧损能见度下降、自身健康受影响。2、 焊接质量控制: 尽量采用加热面积小、能量密度大、大功率的焊接方法; 预 热焊 接 顺 序焊 后 锤 击热 处 理 充分熔合、细化晶粒 去应力、防变形降低O、S、Pb、Bi含量,正确选用母材和焊材(Al、Ti含量要高)。选用能获得双相组织的焊材细化晶粒使易熔共晶分散、断续。预防H侵入。可采用去氧化膜法,适当焊接气氛,延长熔池存在的时间使气体析出。防止合金元素烧损、氧化、蒸发:、焊接锡青铜时,选用含Si、P的焊材,且用硼砂和硼酸作熔剂防止锡的氧化;、焊接铝青铜时,采用氯化盐和氟化盐组成的熔剂;、焊接黄铜时,选用含Si的焊材SiO2可以阻止Zn的氧化、蒸发,防止H的侵入;、焊接易氧化或易蒸发的铜合金时,可采用合金添加法来补偿元素烧损;、对要求变质处理、细化晶粒的材料,应尽量使用气保焊;、焊接次数要少,最好采用单道(层)焊防止晶粒粗大和气孔。四、 焊接工艺:1、 焊接方法的选择焊接方法很多,除下列方法外还可用MIG焊、电阻焊、埋弧焊、闪光摩擦焊、等离子弧焊、真空电子束焊等。方 法紫 铜黄 铜锡青铜铝青铜硅青铜白 铜极 性OFW可以较好可以差差不可焊SMAW差差可以较好可以好直流正接TIG好较好较好较好较好好直流正接2、 焊接材料的选择 焊丝 紫铜焊丝:(HSCu201)紫铜TIG、OFW焊(配CJ301焊剂),SAW(配CJ150焊剂);低磷铜焊丝:(HSCu202)紫铜OFW焊(配CJ301焊剂);锡黄铜焊丝:(HSCu220)黄铜OFW、GTAW焊;(HSCu221)黄铜OFW焊、钎焊,白铜、钢、灰口铸铁、硬质合金刀具;铁黄铜焊丝:(HSCu222)同上;硅黄铜焊丝:(HSCu224)同上(但必须使用熔剂);铝青铜焊丝:(HSCuAl)铝青铜TIG、MIG、SMAW焊;硅青铜焊丝:(HSCuSi)硅青铜TIG、MIG焊;锡青铜焊丝:(HSCuSn)锡青铜TIG、SMAW焊;熔剂、气焊用熔剂(含碳弧焊及钎焊) 主要有:硼酸盐、卤化物(Al2O3去膜、脱渣作用)或其它混合物CJ301铜的气、钎焊;CJ401青铜气焊。、埋弧焊熔剂HJ260、HJ150(氧化性少,适用紫铜焊)HJ431(氧化性强)HJ250、HJ360 焊条 T107适用于脱氧、无氧铜及耐海水腐蚀材料; T207适用于紫铜、黄铜、硅青铜及管道内衬及堆焊;T227适用于紫铜、黄铜、磷青铜及管道内衬及堆焊;T237适用于铝青铜、铜与钢及铸铁补焊;T307主要适用于焊接7080%铜-镍合金。3、 焊前准备: 用汽油、丙酮 去油污清理 NaOH(3040%)H2O 钢丝刷 去氧化膜 化学清理 坡口制备:(按接头形式) 、由散热情况决定, 对接、端接散热情况较好; 十字、丁字、内角接头散热情况较差。、焊接位置不宜采用立、仰位焊4、 焊接工艺:、气焊(以紫铜为例) 根据板厚来决定:乙炔气体流量、火焰性质等工艺参数。板 厚(mm)焊丝直径(mm)流 量(l/h)焊 法火焰性质1.51.5150左焊法氧化焰1.52.52350左焊法中性焰2.543500左焊法氧化焰485750右焊法氧化焰81551000右焊法氧化焰 对薄板:T预=400500,左焊法,防止晶粒长大;对厚板:T预=600700,右焊法,防止裂纹、气孔;焊丝与工件的夹角3040;焊嘴与焊件夹角6090,待熔化后逐步变小(6070)。、TIG焊适用范围:中、薄板小件的焊接和补焊。焊材选择:紫铜、白铜选用含Si、P、Ti的脱氧焊剂(如:HS201、ECu、RCuSi等)以防止气孔和裂纹。 黄铜选用不含Zn的焊丝(如SCuSnA)青铜选用补充合金元素烧损的焊丝(如:SCuSi、R CuSi、SCuAl、SCuSn、) 焊接工艺:主要工艺参数有:钨棒直径、焊丝直径、焊接电流、电弧电压、气体流量、预热温度、电源极性、焊接方向(左焊法)。(Be、Al用交流) 、钎焊 铬铁钎焊 浸沾钎焊 按方法分类 火焰钎焊 感应钎焊 电阻钎焊 炉中钎焊 1、钎焊的分类: 锡铅钎料 锌基钎料 软钎焊 镉基钎料 铋基钎料 按熔点温度分 铅基钎料等 黄铜钎料 硬钎焊 银钎料 磷铜钎料 铝基基钎料钎料 锰基钎料等 2、钎剂和钎料:材料紫铜黄铜锡青铜铝青铜硅青铜白铜全软钎全硬钎含铜其它含磷其它全部钎料HL602HL603HL608HL301HL308、HL204HL602、HL101HL103、HL301钎剂松香或无蚀钎剂QJ101QJ103左加铝钎剂松香或弱腐蚀钎剂硼酸+硼砂活性松香或弱腐蚀钎剂 说明:各类材料编号有差异,但对炉中钎焊可采用PCl3作气体钎焊。3、钎焊的可焊性:除铝青铜、铝黄铜外,其余铜及铜合金全都有良好的钎焊性。但对铝青铜、铝黄铜可采用镀铜方法或在强腐蚀下来改变焊接性。 锡铅钎料:熔点低,润湿性和铺展性良好,T工150; 软钎焊 镉基钎料:T工150 ; 4、钎焊的特点: 锌基钎料:T工150 ; 黄铜钎料:熔点温度高、操作要求高; 硬钎焊 磷铜钎料:有自钎能力,且熔点温度不高,焊接时可不加或少加熔剂; 银钎料:润湿性好,工艺性好,熔点温度不高,应用广。5、钎焊时应注意:在还原性气氛中钎焊铜及其合金时,应防止“氢病”。 换言之,只有无氧铜才能在氢气中钎焊;对具有热脆性或自裂性较大的接头,必须在钎焊前进行去应力处理,同时钎焊时间要短; 为防止烧损锌或铝向银方向扩散,对炉中钎焊黄铜及铝青铜时,最好在其表面镀铜或镍。笫二章:铝及铝合金的焊接一、铝及铝合金的特点及分类:1、铝的特点:A、面心立方晶格; B、无同素异构转变; C、无低温脆性转变; D、强度低塑性好; E、耐腐性好; F、热容量大、熔化潜热高;G、比强度(b/)高;但易氧化(Al2O3)。 工业纯铝 工业高纯铝 (LG1LG5) (焊接性好) 工业纯铝 (L1L7) AlMn 非热处理强化铝 AlMg合金(LF5LF6) 2、 铝及铝合金的分类: (除锈铝) AlMnMg合金(LF1) 变形铝 AlCuMg合金(LY1LY13等) 锻铝(LD1LD11) 热处理强化铝 AlZnMgCu合金(LC4等) AlLiMgCu合金 Al-Cu-L合金 新型铝合金 Al-Li-Cu-ZRr 铸造合金铝注:变形铝中除AlMn合金、AlMg合金焊接性较差其佘较好。3、 铝及铝合金的焊接性: 除锈铝:它是通过加工而硬化,固溶强化来提高机械性能,其焊接性良好; 热处理强化铝:是通过固溶、淬火时效等工艺方法来提高力学性能,焊接性比较差。(裂纹倾向较大,特别是熔化焊)4、 影响焊接性的主要因素: 主要是物理性能和化学性能。 易氧化熔渣不易上浮熔滴不断氧化形成夹渣;Al2O3吸水性强产生气孔。(防止方法见后第5条)所以对焊件焊材必须进行严格清理。 导热系数大,电热容大产生未熔合;高温强度低易烧穿或塌陷;且颜色不能辨别焊接温度。所以应采用带垫焊或采用夹具焊。 无同素异构转变(液固态时造成晶粒粗大),在热循环的作用下烧损元素耐腐蚀性下降; 线膨胀系数大由于焊接过程的冶金反应及温度变化产生裂纹;所以A、必须加入变质剂(Ti、Zr、V、B等元素)产生包晶反应形成难熔化合物细化晶粒;B、限制杂质含量改变Fe、Si化合物的分布;C、正确工艺方法和工艺参数。5、 气孔的防止方法: 干燥母材和焊材; 严格清理氧化物后立即施焊; 加强双面保护; of采用TIG焊时应采用大电流、快焊速; of采用MIG焊时应采用小电流、慢焊速; Ar气体 中可加入CO2、或O2等氧化性气体使H氧化来降低氢的压力。铝 及 铝 合 金 的 焊 接 性合金类别牌 号相 对 焊 接 性状 态熔化温度范围()配用焊丝牌号气 焊电弧焊电 阻 焊钎 焊工业纯铝LG5AAAAO648660LG5FL1AAAA646657L1、LG3除锈铝LF2CAABO609649LF2、LF3FLF5CAACO568638LF5、LF6、SAlMg5FLF21AABAO643654Cu45%,Mg23%,Ti少量,其余Al。F热处理强化铝合金LY11DCBDT6523641LY11、SAlMn-1、SAlSi-1LY12DCBDT6503638T8LY16DCBDT6543643Cu67%,Mg1.61.7%,Ti、Ni、Mn少量,其余Al。T8LD2BBABT6582649LT1 、SAlSi5LD7DCAD560641LD9DCAD513641LC4DCBDT6477635T7特殊铝LT1AAABLT1、SAlSi5铸造合金铝ZL101BBBCT6557613ZL101ZL105BBBDT6546621ZL107BBBDO516604ZL203CCCDT6521643ZL301DCCDZ449604ZL402DCCB596646注:A好; B较好; C尚可; D差。O固溶态; F冷作态; Z铸造态;T6固溶时效; T7固溶稳定化; T8固溶冷作时效。6、 铝及铝合金的焊接特点:A、 工业纯铝:主要杂质有Fe、Si等FeFeAl3(针状、高硬、极脆)耐腐蚀性下降;Si硅晶体(塑性下降);注:当Fe/Si1时,裂纹倾向增加;当Fe/Si1时,裂纹倾向减少(实际上是减少低熔点共晶物); 线膨胀系数大易产生变形、夹渣、未熔合及双相气孔。 所以焊接工业纯铝时,应重视氧化膜的清理,减少弧柱区的分压。B、 除锈铝: 除锈铝中Mn含量较高时(例:LF21),焊接性良好; MnMnAl6脆性氧化物或(MnFe)Al6分布在晶界上塑性下降产生裂纹。 除锈铝中Mg含量较高时(例LF2、LF3、LF5、LF6等),焊接性良好; 除锈铝中Mg(23%)、Si含量时,焊接性较差; MgMg2Si属脆性相降低塑性和耐腐蚀性。 液固-相温差大在液固-相共存时间上增长凝固时产生拉应力产生裂纹。所以焊接Al-Mg合金时,不能选用Al-Si型焊材,且应控制Cu、Zn的含量。 当焊接经过冷作加工硬化铝合金时,热影响区温度大于结晶温度(1500)软化现象很明显。若薄件的冷作加工硬化程度越高,则软化程度越明显。而这种现象大于Al-Mn、Al-Mg合金的软化程度,特别体现在熔化焊中。 C、热处理强化铝合金:(主要成分为:Al、Cu、Mg等,例LY11、LY12等) 强化方式:淬火自然时效(或人工时效)。 主要相为:CuAl3、Al2CuMg,由于这些相的存在,所以存在下列问题: 焊接裂纹(结晶裂纹)产生机理:由于热处理强化铝合金属共晶型合金,如采用同类焊材时,则结晶裂纹严重,同时收缩应力和弱化的晶界而引起裂纹。防止方法:采用能形成较多的易熔共晶、且流动性较好的Al-Si焊材(例SAlSi-1)。说明:使用此类焊材焊缝强度会低于母材。 软化 产生机理:由于自然状态下焊接,Al-Cu-Mg合金接头的热影响区强度明显下降,焊后软化现象无法得以恢复。 产生区域:热影响区的“过时效” 区。其程度主要取决于合金中第二相的性质。防止方法:采用退火或固溶状态下进行焊接,焊后热处理; 采用能量集中的焊接方法; 采用小的线能量来减少接头强度损失。 焊寸接过热区脆化: 热影响区T548时晶界熔化,加之不均匀加热易熔共晶产生偏析;焊接应力作用液化晶粒垃裂(一般称液化裂纹);晶界上脆性共晶体的存在形成脆化热影响区; 上述三个原因(条)同时存在过热处脆化塑性下降冷弯角少。7、 焊接工艺:A、 焊接方法: TIG焊、MIG焊、OFW焊、脉冲焊、等离子弧焊、电子真空束焊、电阻点焊和缝焊、钎焊、激光焊等方法。B、 焊接材料: 焊丝的选择选择要求:应根据接头的力学性能、耐腐蚀性、抗裂性、结构刚度等方面来选择化学成分可选用同质或非同质焊丝。 气体的选择TIG焊交流或高频焊:Ar(大厚板)、直流正接:ArHe(也可用纯He);MIG焊ArHe;OFW焊C2H2O2;C、 焊接工步: 准备清理:(化学、物理清理)垫板:(单面焊)制作;预热:目的是为了防止裂纹减少气孔及应力; 对象厚度58mm以上; 温度100300; 坡口开设: 14mm可不开坡口;320mm可开单面V形坡口;1425mm可开双面V形坡口; 熔剂的选用 含氯化锂:熔剂和熔渣熔点低,熔渣粘度低,流动性好,润湿性 OFW焊 好,熔渣易清除,但吸湿性强。适用于薄板焊接。不含氯化锂:熔点高、粘度大、流动性差,易产生夹渣。适用于薄板焊接。 工艺参数 焊嘴大小依据焊件厚度、坡口形式、焊接位置 ; OFW焊: 焊法薄板采用左焊法,反之右焊法; 火焰种类中性焰或微碳化焰。禁用氧化焰(会引起H气孔)。 焊炬倾角薄板2040,厚板4080。 焊接电流 电弧电压 TIG焊 气体流量 焊丝规格 预热温度 (6mm以上,100250) 焊接层次 焊后处理焊后6小时内对熔剂和溶渣进行严格清理。D、 铝及铝合金焊接常见缺陷产生的原因: 气孔:气体纯度低,工件不洁,有水份;管道漏气,工艺参数不当,电弧不稳定;钨极伸出不长;预热不当;环境影响,风速过大。 裂纹: 焊丝选择不当(Mn3%,Fe、Si含量偏高); 焊丝熔化温度高(引起热影响区产生液化裂纹); 焊接结构不合理,焊缝集中而引起拘束应力; 高温停留时间太长,产生过热组织; 弧坑未填满,引起弧坑裂纹; 焊接顺序不当; 电流太大,焊速偏熳。 未焊透: 焊速大,弧长过长; 间隙、坡口角度小,钝边大,焊接电流小; 工件不干净; 焊把角度不当。 夹钨: 引弧不正确;钨极形状不合理;极性错误;工艺参数不当;气体选择不当。 咬边:工艺参数不当; 焊炬摆幅不均匀; 填充金属偏少。 笫三章:铸铁焊接及补焊 一、铸铁的性能及分类:1、性能: 良好的铸造性、切削加工性、耐磨性、减震性。 铸铁的性能主要取决于:化学成分;显微组织类型;显微组织组分型式;显微组织组分的分布。 铸铁的组织主要取决于:化学成分;冷却速度。 促进石墨化的元素:C、Si、Al、Cu、Ni等; 铸铁的主要元素: 阻止石墨化(促进白口化)的元素:S、Cr、V、Mo、Mn等; 2、 铸铁的分类: A、灰口铸铁 B、球墨铸铁 按碳存在状态及石墨的存在形式分 C、可锻铸铁 (存在形式:片、絮、球状) D、蠕墨铸铁 E、白口铸铁 A、灰口铸铁 性能碳以石墨(片状)存在,分布在不同的基体上,断面灰黑色。力学性能主要取决于石墨的基本组织、大小、形状和分布。灰口铸铁的强度、硬度较差,塑性接近于零。 牌号及组织(HT灰铁的抗拉强度的最小值)HT100 F体灰口铸铁; HT300 P体孕育铸铁;HT150 F体P体铸铁; HT350 P体孕育铸铁;HT200 P体铸铁; HT400 P体孕育铸铁;B、球墨铸铁 性能在液态铸铁中加入适量的球化剂(镁、铈、钇等),使石墨呈球状分布,来满足应力小较高的强度、硬度。它可以通过热处理方法来改善力学性能。 牌号及组织(QT分别代表:球墨铸铁,抗拉强度的最小值,延伸率)QT40018 F体; QT6003 F体P体; QT40015 F体; QT7002 P体;QT45010 F体; QT8002 P体或回火组织;QT5007 F体P体; QT9002 B体或回火组织;C、可锻铸铁(亦称马铁或展性铸铁) 性能它是白口铸铁坯料经9001000长时间(几十小时)退火,使渗碳体在固溶下分解,形成团絮状石墨。可锻铸铁强度、硬度优于白口铸铁。 铁素体可锻铸铁 (KTH) 可锻铸铁分类 珠光体可锻铸铁 (KTZ) 牌号(KTH(Z)分别代表:可锻铸铁,抗拉强度的最小值,延伸率) KTH3000.6 KTZ7000.2 D 蠕墨铸铁(新型材料)石墨以蠕虫状而得名。蠕墨铸铁的力学性能介于球墨铸铁和灰口铸铁之间。E、 白口铸铁碳以渗碳体(Fe3C)状态存,在断口白色,硬而脆、强度低。但可以通过渗合金(Mo、Cr、W等)方法来提高力学性能。二、铸铁的焊接灰口铸铁的焊接 1、焊接性:灰口铸铁的力学性能特点:强度低、塑性极差。若焊接过程冷速快、受热不均匀产生较大应力产生冷、热裂纹倾向很大。灰口铸铁的化学性能特点:C、S、P含量高增加对冷却速度变化的敏感性若焊接过程冷速快、结晶时间短石墨化过程不充分致使熔合区、焊缝上C以化合物状态存在形成白口和淬硬组织。A、 焊接接头易出现白口和淬硬组织灰口铸铁SMAW焊接时接头的冷却速度远大于铸件在砂型中的冷却速度当快速冷却下石墨化进行很困难产生大量的渗碳体形成白口组织。接头位置不同,产生白口组织的概率也不同 焊缝区 采用同质材料:(焊缝成分与灰口铸铁相同)由于V冷大焊缝主要为共晶渗碳体、二次渗碳体及珠光体;(即白口组织)这种情况即使增大焊接线能量,白口组织也很难消除。采用异质材料:(如采用低碳钢焊条)相当于高碳钢成分。在快速冷却的焊接条件下,焊缝易形成脆而硬的高碳马氏体组织。 熔合区(很窄,温度在固液相之间)焊接时,铸铁中部分晶粒熔化,尚有部分晶粒需通过石墨中的碳的扩散作用,转变为被碳饱和的奥氏体。该区热量传导给热影响区(即冷却速度加快),所以比焊缝区更易形成白口组织。 奥氏体区(固相线与共析温度之间,无液体出现)加热时,组织为奥氏体(含量较高)和石墨。当冷却速度较快时,会产生马氏体或上贝氏体组织。这类组织硬度高。 重结晶区(很窄,温度780820之间) 加热时,部分组织转变为奥氏体组织;冷却时,奥氏体组织转变为珠光体组织;若快速冷却则会出现马氏体。B、 焊接裂纹 冷裂纹(多出现在焊缝上或热影响区,400以下产生,多为横向分布)产生冷裂纹的主要因素:铸铁的组织(片状石墨尖端)、性能、石墨化程度、结构刚度、焊接工艺等。当焊缝金属同质时,灰口铸铁易出现冷裂纹;当温度在400以上时,铸铁具有一定的塑性,同时焊缝承受拉应力降低,产生冷裂纹倾向小;焊接时,加热和冷却不均匀,焊缝冷却过程中存在很大的拉应力,使石墨尖端存在很大的集中应力,易出现冷裂纹,且具有一定的扩延性。 热裂纹当焊缝金属同质时,灰口铸铁焊接一般对热裂纹不够敏感;当采用低碳钢(氧化铁型)焊材时,熔合比增大,同时存在S、P杂质,产生低熔点共晶物,焊缝极易产生结晶裂纹;当采用镍基铸铁焊材时,有存在S、P杂质,产生低熔点共晶物,增加了热裂纹的敏感性;3、 灰口铸铁焊接工艺灰口铸铁的焊接方法焊 接 方 法焊 接 材 料接头加工 性致密性热裂纹倾 向泠裂纹倾 向主 要 用 途焊条电弧焊热 焊铸248、铸208很 好好很 小很 小半 热 焊铸208、铸248较 好好很 小较 小不预热焊铸248较 好好很 小视刚度冷 焊铸308较 好较 好小小导轨面铸造缺陷的修复,预热200可改善机械性能铸408较 好较 好小较 小铸508较 好稍 差较 小小铸100、J506很 差较 差大大用于非加工面铸117、铸116稍 差好极 小较 小铸607、铸612较 差稍 差较 小小气焊热 焊灰口铸铁焊 丝很 好好很 小较 小不预热焊很 好好很 小较 小加热减应区很 好好很 小视加热机床等加工面钎 焊很 好较 差小小缸体、缸盖的修复CO2气保焊黄铜白铜钎料较 差较 好较 小较 小熔焊不易熔合的铸铁O2-C2H2 焊粉末喷焊F103、F302很 好较 好较 小较 小大厚件电 渣 焊灰口铸铁屑很 好好很 小较 小小缺陷的修复焊接方法选择依据:依据化学成分、组织和力学性能、尺寸大小、工件厚度及结构复杂程度;补焊铸件缺陷时,应考虑缺陷的状况(类型、性质、尺寸、部位、刚度等);满足焊接过程的工艺要求和焊后质量要求(指接头的力学性能、颜色、密封性及切削加工性);应考虑现场操作的可能性和经济性。1 焊条电弧焊、焊接特点:加热较集中、受热面较小相对变形小;、焊接方法:热焊、半热焊、不预热焊、冷焊、不预热焊; 方法特点:除采用铸100、铸117、铸116、铸607、铸612、J506焊条冷焊外,其余焊材均较好。、冷焊法:是采用非铸铁型焊材,且焊前不进行预热的一种焊接方法。但焊接过程中必须采用一定的工艺措施(防止局部过热、缩小受热面积、限制焊接时的高温)以达到减少应力防止产生裂纹。 冷焊法的缺点:冷速快极易产生白口和淬硬组织;加热不均匀形成残余应力冷裂纹。 冷焊法的工艺要点:焊前准备:清理。检查裂纹的长度、走向、起终点位置(为防裂纹展扩可钻止裂孔);坡口开设:保证焊透,可开设V、U、X形坡口; 为防止铁水流淌,可进行必要的造型(凹型)。工艺(补焊) 采用小电流(视焊条的类型)、小焊条直径、快焊速,交流或直流正接电源减少熔深、降低熔合比、确保碳浓度稀释、减少杂质(S、P)溶入熔池的数量减少裂纹和淬硬性、降低应力。注意:焊接时应采用短弧焊,方法可用断续焊、分散焊、分断倒焊锤击减少集中应力防止裂纹的产生;焊接时应合理焊接顺序;焊接时应采用多层焊对焊前有预热作用使硬度下降。焊接方法(视裂纹位置和方向而定)焊接时应遵循“先焊刚度大的部位” 的原则;甲:栽丝法(承冲击载荷的大厚件):乙:力加垫板补焊法:丙:镶块补焊法:2 电弧热焊及半热焊法所谓不预热,是指温度低于300,这种情况可采用铸铁芯焊条。例:铸248。、热焊法对工件预热600700,并在450温度以上进行焊接。 优点:焊件均匀受热、冷速慢、有利于焊缝石墨化减少白口组织、 热焊法的特点 降低应力、防止裂纹的产生; 缺点:生产条件恶劣,加热费用大,变形大,表面易氧化。 、半热焊法对工件预热400,并在400温度下进行焊接。、工艺要点焊前准备:(同前)焊前预热:(同前)补焊采用大的工艺参数,长弧连续焊(这样可以促进焊缝石墨化、减少应力)焊后热处理:600900去应力热处理。气焊法、垫焊为减少应力防止裂纹可采用垫焊方法。但温度低于400时不得焊接。、不预热焊不预热焊法焊接时间长、局部加热严重、应力较大。当焊缝金属为铸铁型时,强度低、塑性极差,易产生裂纹。、加热减应法焊(焊后需进行热处理)将焊件在焊前或焊后加热至一定的温度(600700),来减少或释放焊接区的应力。(此法适用于刚度较大的焊件)火焰种类中性焰或弱碳化焰。钎焊法钎焊法可以减少白口和裂纹。钎料:黄铜、白铜、银基焊丝。钎剂:硼酸、硼砂。工艺要点:焊前准备:(同前)坡口开设:(同前,应加工刻痕)钎焊:烧击石墨,坡口侧添熔剂; 加热速度及填料要快,填料面积要小;火焰不要往复移动,应始终对准焊丝;焰芯距熔池1015mm;控制熔池温度(过高则会烧损合金元素过低则影响钎料的流动性)。焊后热处理: 锤击(去应力使组织致密性增加)。球墨铸铁的焊接1、 球墨铸铁的焊接性与灰口铸铁有相似之处,但焊接时易产生白口、淬硬组织、裂纹等。球墨铸铁存在球化剂(镁、铈、钙等)阻碍石墨化、增大过冷倾向、提高奥氏体稳定化白口、淬硬组织。2、 焊接工艺焊条电弧焊 方法:冷焊和热焊(焊缝为球铁时多为采用)两种。 球墨铸铁芯外涂球化剂加石墨剂药皮; 如:Z258。 低
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