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文档简介

1、灰铸铁的焊接性及焊接工艺研究摘 要:灰铸铁这个东西有非常好的可塑性、他的抗震效果也是非常的好、还非常的耐磨、在加工上很方便、这个材料它还特别的敏感,具备很多的好的特性,这个材料在工业生产中用的特别的多。专门分析这个材料的焊接也能带来很大的收益。要是这个材料的焊接不好会给我们带来不利的影响。我们国家一些工人能很专业的焊接这种材料,要是对这种材料不是很熟悉或者焊接技术不行,这种材料焊接好了以后会裂开。因为某些因素的制约,在这里把灰铸铁的一些特点都列取出来、还有灰铸铁的一些缺点也列取出来防止焊接出现裂缝。这样能够帮人们理解灰铸铁以及它的焊接要点。灰铸铁的焊接注意点主要考虑它的内部成分。关键词:灰铸铁

2、 焊接性能 焊接缺陷 冷却速度 焊接 Weldability and Welding process of Gray cast IronAbstract:Gray cast iron this thing has very good plasticity, its seismic effect is also very good, but also very wear-resistant, in the processing of very convenient, this material it is also particularly sensitive, has a lot of goo

3、d characteristics, This material is used very much in industrial production. Special analysis of this material welding can also bring great benefits. If the welding of this material is not good, we will be adversely affected. Some workers in our country can weld this material professionally. If the

4、material is not very familiar with it or the welding technology is not good, the material will split when it is welded. Due to the restriction of some factors, some characteristics of gray cast iron are listed here, and some shortcomings of gray cast iron are also listed to prevent cracks in welding

5、. This helps people understand gray cast iron and its welding points. The welding attention point of gray cast iron is mainly concerned with its internal composition.keyword: gray pig iron welding performance weld defect weld目录第一章 绪论4第二章 灰铸铁的品种和它的性质52.1 铸铁的品种52.2 灰铸铁的特点和它的用处72.3 铸铁的凝固特点与石墨化7第三章 灰铸铁的

6、焊接性及焊接工艺特点93.1灰铸铁的焊接性103.2焊接接头的白口组织及淬硬组织10第四章 灰铸铁的常用焊接方法及工艺特点134.1铸铁型(同质)134.2非铸铁焊缝164.3 气焊204.4 灰铸铁的钎焊铸21第五章 灰铸铁的焊接裂纹及预防235.1 冷裂纹235.2 热裂纹24第六章 灰铸铁的焊接检验256.1 需要检查的地方以及标准256.2 检查方式27参考文献28致 谢29第一章 绪论工厂老早以前用于生产的铸铁选用的是那种里面有石磨成分的并且是一片一片的样子的灰铸铁。这种铸铁的价钱是很低的,它这种材料非常的好做、而且他还特别的耐磨,有很多的好处,所以目前市场上这种材料用的特别多。灰铸

7、铁在变化的过程中还有很多的石墨产生,所以在这种材料就有了两个独特之处:第一个就是这种材料里面的石墨特别的多,而且是一片一片的,导致这种材料的结构是一段一段的,所以这种材料不是很结实,很容易坏;第二个就是这种材料里面存在石墨,这种材料它非常的抗震、也不太容易被磨坏、这种材料他还特别的容易加工。这种材料在变化过程中里面的石墨会变大,因此它就会变得非常的结实。灰铸铁里面的某一种化学成分非常的低,在合理范围之内加一点这种化学成分比可以使奥氏体枝晶变多,这样能让灰铸铁变得更结实,能够让灰铸铁变得很稳定和让它在不同的温度中也很稳定,在低温的条件下,可以使石墨变得更细腻,可以提高这种材料内部组织空间的利用率

8、,也能让这种材料不会太敏感,大大的增强材料的软硬程度。前面所说的那种化学成分便多的话,铸铁中的铁含量就会增加,这样这种材料就会变得不结实。用铸铁早的东西每年都有十分之一左右的东西是坏的,这么多坏的成品是极大的浪费。这些铸铁件也是可以通过焊接的方式来修补,焊接所花的钱是不多的,可以有巨大的收益,也能够快速的完成生产需要的量。修理这些铸铁件经常用气焊、钎焊、电弧焊等方法来做 , 工人人工焊接是最多的。即使铸铁件通过焊接修补,但是还会容易坏,最大的原因就是它里面的石墨不够了。焊接就是让两两个东西永远的连接在一起,使其成为一体的工艺手段。工厂生产的过程中所有产品基本都用到了焊接这种技术。焊在各种制造的

9、行业里面都会用得到焊接这一技术,它会影响产品的价钱、影响产品是不是稳定,还有影响产品的价钱。经过几年的发展焊接已经变成了一个专业,作为一门学科在发展,并且很有发展的前途,焊接在工厂生产的过程中起到不可磨灭的作用,一件产品好不好最主要还是看它的焊接是不是特别的好。焊接结构已有日新月异的发展,焊接在各种工业中都很有用,比如重工业、轻工业、建筑行业等等,这种技术它也很环保,是符合我国的环保标准的。现在情况下,因为一些高端技术的发展,特别是在电子产品的行业中,比如电脑手机等电子产品来说,对焊接的要求是特别的高,而且随着高科技发展对焊接的要求会越来越高。第二章 灰铸铁的品种和它的性质2.1 铸铁的品种在

10、化学中,碳是有很多种的存在方式,铸铁中的碳存在方式不同,因此有灰铸铁、白口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁等等这些品种的铸铁。在这种材料中碳都是一片一片的而它是变成了石墨而存在的,它表面是灰色的。一片一片的石墨他很容易断开,这个材料很不结实;但是这种材料他特别的能承受压力、不容易被磨坏、它的价钱也是特别的低,所以他可以做成很多很难做的零件,他在工厂生产中是特别的需要。白口铸铁中它里面的最多的东西就是渗碳,他样子是白色的,所以它的名字就叫白口铸铁。这种材料他特别特别的硬,导致这种材料他不好加工,这种材料最主要用来制作钢铁,在做零件中很少用到这种材料。球墨铸这种材料显而易见它里面的成分是球一样的

11、石墨,这种材料在温度特别高的情况下加入一些球化剂在铁液里面就会产生了,这种材料和碳钢一样的结实,也不容易被磨坏,要是被加热的话它的性能是会被改变的,所以用来做抗力强的一些东西,它还能代替合金在一些特别硬的东西。在可段铸铁中它里面的石墨是一团一团的,他是白口铸铁经过烤火后在慢慢形成的。这种材料它是非常非常的结实的,它比碳钢还不容易磨坏,它就适合做那些在比较结实的零件。蠕墨铸铁这种材料里面的石墨它的样子很像虫子,所以给他起名字为蠕墨铸铁,生产这种材料的方式和做球墨铸铁的方式是差不多的,它比灰铸铁还要结实、它比球墨铸铁更加好做、而且它比较能够承受住高温,在生产发动机的材料中经常使用这总材料。材料化学

12、成分表在这章表格中可以看得出来,硫和磷这两种成分在灰铸铁中的量是最多的,碳和硅这两种成分的量第二多,这种材料里面的锰是最多的;球墨铸铁里面的硫和磷这两种东西也是特别特别的多,这种材料里面的锰也是特别特别的多,但是在锻铸铁这种材料中碳、硅、硫、磷这些含量是特别特别的少。2.2 灰铸铁的特点和它的用处灰铸铁中的碳是一片一片的石墨的样子存在的。灰铸铁的优缺点与它里面的结构还有它里面的一些成分含量的多少有关。灰铸铁里面一片一片的石墨导致灰铸铁很容易断裂,灰铸铁被拉开的结实性远不如钢,但是它承受压力的能力和钢是一样的,所以用这样材料来做东西也是很少的。这个时候这种材料它里面的结构是什么样子的他就决定了这

13、种铸铁它的性质,含铁素的铸铁它里面的石墨一片一片的,它是非常的不结实的,但是这种材料它用的是非常的少;珠光体基体灰铸铁的它里面的石墨是非常的细小,所以这种材料它就非常的结实耐用,在一些比较重要的工业器件铸造中就是用这种材料;铁素体比珠光体基体灰铸铁的的石墨大很多,但是它的性能却很差。在很多的工厂生产过程中都用的是珠光基体的铸造铁。灰铸铁它里面的组织结构的构造大大的影响了它的性能以及它的用途。这种材料里面的成分带来的优点在下面列出:1.在铸造时特别好用2。它非常的耐磨,还能承受震动3.他不是特别的敏感,它非常的好做成东西4.他的机械性能也是特别的好。常见灰铸铁的牌号与力学性能见表2.3 铸铁的凝

14、固特点与石墨化1. 铁和碳重叠在一起就造成了石墨变化,我们对铸铁中石墨变化进行研究。在铸铁变化的过程中石墨的变化分为三个步骤,分别如下面所示:刚开始时:在可以温度变化的过程里面,石墨在结晶过程中产生;同时这个时候还会产生出共晶石墨。到中间一段时间时:温度变化后,在奥氏体又产生了一次石墨;继续的提高温度,还能够再一次石墨。最后一个时间段:在共同转化过程中,还能在产生出一次石墨;然后再提高一次温度可以在产生一次石墨。经过上面石墨变化的过程,在最后面我么可以得到加铁素体组织。2. 石墨变化过程中对它作用最大的原因是铸铁这一材料它里面的东西和它在变化过程中对温度变冷的快慢决定的。根据其中里面的成分对石

15、墨变化的影响,可以把材料里面的一些东西分为两大类,一是加快石墨变化的成分,还有一类就是减慢石墨变化的成分,根据图片可以看出。可以看到 C、Si 、Al、Ni、Cu这些东西是加快石墨变化的,另一类 S、V、Cr、Mo、Mn这些东西是减慢石墨变化的东西。温度降低的快慢对石墨变化的影响,温度变化要是比较慢这样反而能加快石墨的变化。铸铁温度下降的有关影响有它的磨具是什么样的、烧铁时候是什么温度、这个东西厚不厚还有这个东西大不大的原因。打个比方来说,做同样一个东西,后的地方的材料是灰铸铁,但是在比较薄的地方它的材料就是白口铸铁。我们从温度降低的快慢和材料内部成分这些因素的影响来看,可以从下面的图中可以看

16、到结果。第三章 灰铸铁的焊接性及焊接工艺特点3.1灰铸铁的焊接性灰铸铁的里面的一些东西的独特之处就是碳和硅这两个元素的质量所占的比例特别的高,它的硅和磷这两种成分所占的比例也是特别的高,这样的话焊接的头子温度降得非常快,它的敏感程度也是非常的高;灰铸铁的在承受力上民间的独特之处就是非常的结实并且不容易坏。这样的话他在焊接时温度降低的就非常的快及被焊接时要是加热不是很均匀它里面的受力情况就不一样了,这样焊接起来的话它的连接性就非常的差劲。这样他主要发生的情况就是在焊接的地方很容易断开。3.2焊接接头的白口组织及淬硬组织灰铸铁被焊接的时候,他融化的体积是非常的小的,并且被溶解的时间比较短,还有这种

17、材料它的传热能力不是很强,这样就导致焊接的地方温度降低的速度比铸件在沙子中温度降低要快很多。所以这个时候在焊接的地方就会产生很多的碳,形成白口这样的组织。上面图中就是碳和硅的质量在总成分钟所占的比例,这两种成分所占的比例分别为 3%和 2.5%。由在上面的图中可以看到,在焊接过程中主要产生碳的地方就是在焊接的地方。(1) 产生碳的原因是焊接时候,焊接的地方它的温度是比较高的。用来焊接的材料跟铸件也是不一样的,在焊接的地方有两种焊接材料,其中一种就是焊接材料,还有一种就是铸件本身这种材料。要是焊接的地方材料与使用焊接的材料是一样的话,就不会产生这样的情况;当焊缝为铸铁成时,因为焊接地方的温度降低

18、的太快,碳成分还没来得及转换成石墨这种东西,还主要是共晶渗碳体、二次碳铁和珠光体这三种东西所组成的,这样的焊接的地方基本上就是白口组织了。焊接时温度增高,在焊接的地方就会有一些灰铸铁产生,白口组织是一定会存在无法消除的。(2) 半熔化区 这个地方温度扩散的范围很小,在液相线与固相线这两个线之间,它的温度就是 11501250,在焊接的时候它之融化了一半,所以这个地方也叫做半化区。焊接是因为加热有一部分的铸铁会变成共晶渗碳体和奥氏体这两种东西,接着不断的降温时,奥氏体会因为碳被溶解了又产生了二次渗碳体这个东西,在共晶温度的时间段奥氏体会变成珠光体,最后变成了共晶渗碳体和次渗碳体以及珠光体三种物质

19、组成的白口铸铁。温度快速的下降时,奥氏体还有转化成马氏体的可能性。(3) 奥氏体区 该这个地方就在固相线和共析温度的最大限度之间,他只能8201150的温度之间加热,没有液体出来,只有固体之间转化。由于加热温度超过共析线,铸铁的基体被完全奥氏体化,但碳在奥氏体中的含量是不一样的,加热温度较高的部分(靠近熔合区),石墨片中的碳扩散能力强,向奥氏体扩散较多,因而奥氏体含碳量较高;加热温度较低的部分(距离熔合区稍远),石墨片中的碳扩散能力较低,而使奥氏体中的含碳量较低。在随后的冷却过程中,首先从奥氏体析出二次渗碳体。而后进行共析转变。若冷却速度较慢时,奥氏体转变为珠光体类型组织;若冷却速度较快时,奥

20、氏体直接转变为马氏体。 熔焊时,采用适当工艺使该区域缓冷,可使奥氏体直接析出石墨,从而避免二次渗碳体的析出,用时可防止马氏体的形成。由以上分析可知,灰铸铁焊接接头的白口化问题是指焊缝及熔合区易出现白口组织。其原因主要是一班由电弧焊方法焊接时,因接头冷却速度快,影响了铸铁石墨化过程造成的。(4) 结晶比较严重的地方 有一些结晶比较严重的地方非常的狭小,在780820的温度限制下才可以加热,根据铁碳的二元图中可以看到,这个地方属于奥氏体和铁素体重合的地方。在用电进行焊接的情况下,原来的材料中的珠光体温度提高后会变成奥氏体,它里面的铁含量会变多。在温度下降的过程中,它的状态会再次发生转变,奥氏体这个

21、东西又会变回珠光体类型这样的组织,快速的降低温度时会有马氏体出现,到最后会得到马氏体和铁素体这两种东西的混合体。1. 预防的方法有一些的铸铁再重新焊接过后它还需要用机器进行修补,要是在焊接的地方有白口组织和马氏体组织,那么用机器进行修补的话会很麻烦。在这个时候白口组织会让铸铁容易裂开,所以我们需要找到一些办法来阻止这些东西的产生。我们经常使用的办法就是把焊接的材料换掉,还有就是改变焊接的温度。(1) 把焊接使用的材料成分换一下 在焊接的时候加一些石墨或者把它改成不是铸铁的东西。比如在焊接的材料总加一些碳等,让碳的量比他原来的含量还要多,这样可以加快焊接地方的石墨化;或者选用一些不同的焊接材料,

22、比如镍基合金、镍铜等焊条这些不一样的东西,让焊接的地方产生的东西和铸铁本身的物质是不一样的。这样铸铁中碳的成分就会不一样,让焊接的地方不会出现裂缝并且能够形成一定的形状。这个方法可以很好把白口组织都消除掉,但是融合的地方产生的白口组织用这种办法是不怎么好用。在融合的地方产生的白口组织,只可以通过焊接的手艺或者是用其他的机器来尽量的减少白口组织的产生。(2)焊接时候的温度降低时减慢他的速度 这样融合的地方温度高的时间就比较长,石墨就能百分之百的变出来,这样其实就是石墨化。这样的办法我们普遍使用的方法就是焊接前先开始慢慢的加热,焊接好了以后在慢慢的降温,一开始加热需要很高的温度就是为了让石墨充分的

23、转变出来,加热使用400700,这一段时间还要保证温度不流失,慢慢把温度在降下来。第四章 灰铸铁的常用焊接方法及工艺特点好多器件在焊接好了之后需要补焊,而补焊最需要的就是灰铸铁这种车材料,焊接很容易产生白口组织,也很容易裂开,所以这是两大比较麻烦的问题。在日常中使用有焊条电弧焊、气焊、钎焊和手工电渣焊的方法。这里面用的最多的就是用焊条和电弧一起来焊接或者用气燃烧焊接。4.1铸铁型(同质)焊缝的焊条电弧焊灰铸铁形成铸铁型焊缝的焊条电弧焊工艺分为热焊(包括半热焊)和冷焊两种。1. 热焊与半热焊在焊接的过程中,会裂开也会产生白口,会发生这些的原因就是在焊接完成以后温度下降得太快。为了把这个问题解决掉

24、,老早以前人们在焊接铸铁时使用的是用加热的方法来解决,这样可以增加铸铁时候的温度差,这样做的目的就是为了减慢温度降低的速度。温度大概一千不到时叫热焊,温度只有小几百时他就是冷焊。(1) 全加热的焊接方法和半加热的焊接方法都用到了一种材料,它是一种有石墨的铸铁焊条;还有一种就是用钢做的带石墨的焊条。为了让里面补充的金属也是铸铁这种材料,这样能使焊接的地方石墨化程度很高,这一时间还有修补,这种焊条里面的碳和硅的量都比较的高。“Z208”这种材料用在大期间的修补上比较多 , 焊接这种材料的焊条要用焊芯为 6 12mm铸铁棒 ,外面还需要涂抹石墨化药皮,这种材料的焊条主要被自己单位制作并使用,因为专门

25、生产焊条的工厂是特别的少。焊接的铁心比较粗,要用大量的电,这样能加快焊接的速度,从而缩短工作时间,还能干活儿不累。其实铸铁的焊接铁心的做起来是特别的难的,所以把这个做出来是要花不少钱的。 “Z208”焊条用的钢里面放的碳很少,外面涂抹了石墨化的药皮,焊接的地方是铸铁型。涂抹的药皮上面有加快石墨化的物质,在充分加热和不充分加热的情况下能使焊接的地方能够充分焊接。这种焊接材料种类也是特别的多,而且是很容易就把它们就造出来,所花的钱也是不多的,在一些小厂也是可以生产的。(2) 在用电进行加热焊接时,把铸件加热温度升高到一千度不到时,接着才可以焊接,焊接好后慢慢的降温。在一千度不到时称为热焊。因为温度

26、比较高的时候,会把铸件本身的组织结构都改变了,这样会让铸件变得不解释,也会让变得不耐磨,在石墨被弄出来以后,它的体积会变大,还有它的形状会变。在六七百的温度下焊接,可以很有效果的控制好温度差,并且铸铁还能增加一定塑性,使他被焊接后会慢慢地温度降低, 在焊接之处的力会改变,这一目的就是为了不产生裂缝。要是石墨能够完全的转化能够不产生白口,也不会发生裂开。热焊工艺具体如下:预热 对那种不好做的铸件,因为它特别的结实,焊接的地方不能够自由的扩大扩小,所以要几段时间慢慢的加热;有的铸件结构很单一简单,修补的比较小,焊接的地方有一定伸缩性,就比如小铸件的结构简单,就可以使用小部分先加热。小部份的加热可以

27、通过电加热或者用气烧热。在很大的工厂中铸件补焊大量的需要时,要不断的加热。铸件在再次补焊时要加热,要用煤气加热炉,再通过由低到高的温度慢慢的进行加热,用很慢的速度升温让他的受热均匀,然后再从炉子里面拿出来进行修补焊接。焊好了以后再送到另一个传送带上,再由高温到低温进行降温,最后出炉,这样可以完全的消除焊接好了以后里面写存在应力。在焊接之前要弄干净 在用电进行焊接之前,一开始就要对焊接的地方弄弄干净,并且把坡口做好。铸件坏的地方要是有油,要用火将它烧掉,再看铸件上坏的程度,用相关的一些工具可以进行修补,这样焊接的活儿好做而且焊接的效果会非常的好。样子外观 对于那些有死角的地方有坏点,焊接之前要防

28、止金属损失,还要让他能修理好。专门做造型的材料可以用水,用沙子和可以用水玻璃。里面要用温度比较高的石墨片,这样防止这种材料加热后会被融化或者丢失,还要再焊接的前面把融化的弄干了。焊接的时候一定要控制好焊接时候的温度,温度高的时间减短,还要花最少的时间完成工作,一定要高温焊接,还不能停下来。铸铁焊条药皮中有非常非常的石墨,采用适当的长弧焊。很好的将石墨做到焊接的地方。焊后缓冷 焊接好了之后要慢慢地降低温度,我们经常使用的办法就是用一些东西改好就行了,效果最好的就是放在炉子里面慢慢的降温,电弧热焊只能用于大铸件的比较严重的修补。对于薄壁铸件这种小的坏的地方修理时,很容易把铸件修坏,不是很适合使用。

29、用电的焊接方法,焊接的地方是铸铁型,它的力和原来的材料相同,颜色也和原来的材料相同,很好切也很好做,做好了应力小,交界之处质量高。铸件开始加热时温度比较高,这样的工人工作的环境比较差;会浪费很多的燃料,再一次焊接花的钱更多;焊接也需要更高的手艺,生产的时间会变得更长,效率会大大的变低。所以用电来焊接等工艺的发展受到了很大的限制。(3) 半热焊工艺要降低温度,改变工作环境,不断探索中发现,要适当提高石墨转化能力,用三四百的温度进行小块儿的加热,适合不结实的铸件焊接,有不错的效果。温度会有一点的降低,与之前的加热方法来比较,工作环境可以大大的改变,并且能够降低焊接的价钱,温度在四百左右时,铸铁的形

30、状很容易发生变化,所以焊接的地方要尽可能小,一般用半加热方法。半加热的方法温度比较低,半加热和全加热的温差差不多,温度低的焊接速度更加的快。为了预防白口和裂缝,一定要石墨化,焊接地方的石墨含量一定要比较的高。半热与全热的操作方式基本相同。由于半热焊预热温度比热焊低,在加热时铸件的塑性变形不明显,因而在补焊区刚性较大时,不易产生变形,内应力增大而导致接头产生裂纹等缺陷。因此,电弧半热焊只能用于焊补区刚度较小或铸件形状简单的情况下。2. 电弧冷焊(1)用电不加热的焊焊接的工艺会很好。用电不加热的焊接会有很多的好处,工人工作环境也会很好,焊接价钱低,花的时间少,修补的快。不方便加热的构件就适合这种电

31、弧不加热焊接。(2)铸铁型焊条电弧冷焊的工艺要点不加热焊接条件下,防止白口的出现以及出现裂痕,还要从焊接好了降低温度的速度来好好的控制。需要采用粗的焊条,还要费电。焊接时候不舍得用电,温度降得快,会出现白口,也会出现裂痕。焊接的地方很小的好就行。增加面积可以消除。焊接时采用粗壮的焊条,使用直流反接电源,用大电流直接焊接。选择长度约 810 的电弧,从中间向周边进行焊接。焊接后不要停止,使用靠近砂型的电弧,焊接处会堆积起来。电弧加热通过上焊缝引入半熔区,使其处于红热状态一段时间,温度速度降低,石墨能全部出来;并延长焊缝上半熔区的存放时间,焊接的非常好。 焊接地方的碳能够清除白口。 还有焊接的地方

32、冷却了以后,焊缝高度在工件上面一点点。 焊接后的电弧应立即覆盖熔池,并用绝缘材料慢慢的降低温度。铸铁型焊条焊接起来非常的简便,花的钱少,焊接那种非常破的地方时,焊接好后会非常的好,硬度很好。焊接的地方伸缩性好,可以自由地伸缩,弄好之后不会产生裂痕,什么都与原来一致。焊缝是灰铸铁的组织,不是很结实;用高电压焊接,逐渐受热会不均匀,焊接比较结实的硬件,容易裂开。要是对于缺漏的进行修补,效果会很不错这个方法在一些领域得到广泛的应用。4.2非铸铁焊缝电弧冷焊异质焊缝又称为非铸铁型焊缝。非加热的方法时常使用的。得到焊缝的方法有两个,第一个是把碳的量减少,第二个就是改变碳的存在方式,防止出现坏的地方,让金

33、属的力学性能更加的好。铸造铁按照成分可以花分成三种。经常用的见表格。1钢基焊缝铸铁焊条(1)EZFe-1(Z100)铸铁焊条 这个焊条是强氧的,用了少量的钢,在里面加了一些强氧化性的东西 ,炉子里面的渣子会变少,会将以前的材料中的碳和硅都烧掉,这样焊接的会更好。路子里面的渣子只与熔池金属的在表面上进行作用,作用不是很好;原材料进入熔池会在底部,熔池的时间会很短,这样烧的不是很充分。这样焊接的地方不是很均匀,第一层就接近于原材料;原材料中的碳向一边靠拢,这样白口会变多,焊接处会很结实用机器很难加工,而且容易产生裂纹。EZFe-1铸铁焊条的价钱是很低的,焊接的地方和原来材料一样,渣子的流动性能很好

34、,很好脱落,接头不好,只能用在灰铸铁钢锭模等不要求加工和致密性、受力较小部位的铸造缺陷的补焊。(2)EZFe-2铸铁焊条 该焊条为碳钢型铸铁焊条,要用含碳比较少的焊条,药皮一定要加入一定量的铁粉。做灰铸铁时,用小焊接。焊接的地方非常的解释,很难用机械进行加工,而且有很大的口子。这个焊条主要用于修补焊接。(3)EZV铁焊条 这个焊条里面有很多的巩,用含碳比较低的铁芯,药皮用氢氧的,并在药皮中加入大量钒铁,焊缝为高钒钢组织。高钒钢焊缝金属力学方面很好而且不容易坏;可以用来焊接比较结实的东西,他交界之处的效果不是很好,只能用在不是焊接面的那一面。2镍基焊缝铸铁焊条在中国现在使用的镍基铸铁焊条有三种它

35、们的力学性能见表,焊芯里面的镍是不一样的,都是使用的石墨,并适用于全位置焊。镍基铸铁焊条的最大特点是奥氏体他焊接的地方是非常不解释的,会有白口,只适用于修补加工面的缺陷。(1) 纯镍铸铁焊条 纯镍铸铁焊条焊芯的材料都是镍,电弧冷焊下焊接接头非常的好用。焊缝很结实、形状很好、也没有缺口。但是它的价钱非常的昂贵,只用在一些性能比较高的焊接上,还有其他底层位置的焊接。(2) 镍铁铸铁焊条 镍铁铸铁焊条焊芯为镍铁合金,其中镍的质量有一半是铁。镍铁焊接的地方非常结实,它的形状非装好,不容易裂开,比较结实的东西用这个焊接。它的焊接头也是特别的结实,还是可以用机器做的。这种焊条很便宜,所以用的非常的多。(3

36、) 镍铜铸铁焊条 这种焊条的材料用的是合金,里面的镍最多,还有一点点的铜,他还叫做蒙乃尔焊条,也是用的最早的铸铁焊条。镍铜合金伸缩性比较大,很容易裂开,而且焊接好了不结实,用在在结实性不高的焊接上。3.铜基焊缝铸铁焊条因为碳在铜里面是不溶解的,不能形成化合物,铜不结实,形状好,不用易产生裂口,对热的东西比较敏感。要是加铁在里面,会变成双重的组织,可以将晶体变得更加细腻,还能抗热。温度降低的速度非常快还能变成马氏体与渗碳体,焊接的地方效果非常的好。(1) 专用铜基铸铁焊条 只用铜做的焊条焊条,在药皮中加了很多的铁粉含量,使焊缝中的铜铁含量,铜和铁的比达到了四比一,这个东西又叫做铜芯铁粉焊条;它是

37、用钢包起来的,外面还涂了药皮,铜和铁的比例达到了四比一。(2) 铜合金焊条 合金的焊条也能直接用在铸铁上面。它里面有少量磷,焊后焊缝以锡青铜为基本,它结头的白口非常的小,可以用机器加工。焊接地方的颜色和原材料是不一样的,所以对颜色有要求的不适合采用。4.非铸铁型焊缝电弧冷焊工艺(1) 在焊接的前面要弄干净,做好准备工作。再有裂开的旁边打眼。要是焊接的东西比较厚需要撕开进行焊接。(2) 用电焊接要保证电压稳定,一定要使用比较稀的焊条和在小电流的条件下工作,用短弧、短段、断续、分散施焊及焊后立即锤击焊道等工艺措施,这时候焊接的速度要快、不能横着动,要注意焊接时候的方向,还有焊接时候的顺序要正确。因

38、为裂纹是交替的,它的约束力很大,要减少这样的力气,一定要用“镶块焊补法”,同时还要用好的方法。要选择含碳量比较少的钢,中间弄一条小沟,拘束度下降。对于比较大的东西,要用很多的实验去研究证明,防止里面的东西爆裂导致这个东西报废,所以我们要好好的想一想,不能轻易的去改。分布要很均匀,里面的深度和外面的对应好的直径要差不多。当那个坡度太离谱时,可以用别的材料来补一下。4.3 气焊气焊它所需要的能源比电焊所需要的能源要低的多的多,而且他的加热过程特别慢,加热所需要的地方比较大,你要让它冷却的时候却很慢,因此,气焊通俗一点讲就是某些地方加热一下。相当于热了一点点,这样比较方便和石墨相比。这样焊接的速度就

39、减少了,同时焊接应力增大,所以用气焊来做东西,这样裂纹就变大了。所以铸铁的气焊一般只用不结实的薄壁铸件焊接时可不预热。比较结实的铸件,要一整块的加热或者一块一块的加热。对于很结实的铸件,用加热减应力的办法来解决。1气焊焊接材料(1) 焊接丝一般一小块的加热,在焊接的地方他的碳是特别的少的。焊丝里面的成分见表格。它里面的碳和硅是非常的少的,很适合加热来焊接,因为它的里面碳和硅的量非常的多,他比较适合在温度低的时候焊接。(2) 铸铁再用气体进行焊接的时候,它的里面的硅是非常的多的,在焊接过程中硅会被氧化,会产生不好化解的物质,加热也没有用,这样流动性就变得更差,就不能够很好地焊接了,焊接的地方还会

40、有不好的地方。在加热的时候一定要在里面加上碱性物质,这样才能够彻底地消除。我们国家有一个很统一的碱性物质,它里面的东西都是碱性的,加热很快,放水里也会溶解。碱性物质的数据见表格。2灰铸铁用气焊接的注意点(1)焊前准备气焊前要先进行一次大扫除,大扫除的方式方法与焊条电弧焊的做法是一样的。做坡口都是用机器做的。铸件的的体积很小没有办法开坡口,可以用氧气直接弄。(2)焊炬与火焰性质使用气焊时,在焊接时要选择好焊嘴,这样燃烧的效率就能加大,加热也就快。用气焊接都是用中火和使用小火,不能加氧气。因为用氧气会把一些元素给烧坏了,焊接的地方石墨化就会有问题。这样金属就会流失,焊接的时候铸件一定要很平整。(3

41、) 焊接比较小的铸件的时候,或者是坏的地方正好在死角,这时候用不加热焊接,但是要在焊接的地方旁边先加个热,在进行焊接,焊接好了以后可以慢慢降温这样没有裂痕。一定要注意的是不能快速的降温,一定要慢慢地降温,可以用东西覆盖一下慢慢的降温,这样就不会产生白口也不会产生裂纹。铸件的样子有很多、要是坏的地方比较结实,需要将铸件整体都加热然后在进行焊接,或者只把某一个地方加热好了在进行焊接。焊接好了以后还要慢慢的降温,要沿着同一方向让他们自由的收缩,这样焊接好的应力就会变小,就不会产生裂纹。4.4 灰铸铁的钎焊铸用铁钎焊接原材料本身是不会化开的,还不会有白口产生;加热很容易融化,温度也非常的低,焊接的时候

42、里面的应力会变小,这样还不能产生裂纹。所以焊接头越好焊接的工艺就越好,对焊接有很大的好处。1.焊接材料常用的是氧乙炔钎焊这种材料来焊接。用的最多的钎料是铜锌钎料,它里面有一半是铜,加热一千度左右会溶解。铸铁里面会有石墨,它的表面又有很多的硅,所以焊接的时候不是很结实。焊接时一定要清楚脏东西,还要少用氧气,焊接前一定要把表面的石墨烧掉,这样就会有很多的空隙。还要少用氧气,它的表面还会产生一种膜,可以减少氧化,也可以减少水气的蒸发。这几年来我们国家发明了好多的新产品,会有不少的成果。2钎焊工艺要点(1)焊接前要做好准备(2)注意形式和大小(3)用什么火控制好(4)注意好操作烧火的距离要保证好,火要

43、对准,不能烧错方向,不要重复的焊接,添加的东西要快,烧的地方要小。(5)要注意好烧的方向和顺序。一步一步的烧毁。(6)加热后要慢慢地降温。注意好细节。这时候还可以用其他的压力焊。第五章 灰铸铁的焊接裂纹及预防灰铸铁毁坏,很容易开裂,在焊接时特别用以开裂。灰铸铁在进行修补的时候,在焊接的地方会产生很多的裂纹,它是在温度降低了以后开裂的;但是在焊接的时候也是会产生裂纹的。5.1 冷裂纹当焊接温度只有几百度时就会产生裂纹,这种情况一般发生在焊接的地方和焊接时加热的区域。1. 冷裂纹产生的主要因素(1) 灰铸铁这东西本身的就不结实,它不容易定型,所以他不容易变成某种特定的形状,所以很容易裂开。(2)

44、在焊接的时候要进行慢慢加热以及慢慢冷却,一定不要产生应力,焊接应力很容易导致裂缝。(3) 焊接接头上产生的白口组织和淬硬组织很坚硬而且很脆,它们的形状不容易改变,要是有应力作用就很容易裂开了,严重时会整个的裂开。2.焊缝上的冷裂纹(1)铸铁型焊缝产生冷裂纹是因为焊接的地方不好。上面有白口就会开裂,白口这个东西的收缩很大,产生很大的应力,承受不了这么大的应力就会产生裂纹。焊接的地方会产生越来越多的碳,更容易裂开;焊接的地方的基体都是铁索体或珠光体,在石墨变化比较充分的时候,焊接的地方就不会产生裂纹了。因为石墨在变的过程中体积会变大,可以减少应力。所以石墨的分布是导致开裂的重要原因,又粗又长并且一

45、片一片的石墨比又细又短的一片一片的石墨容易裂开。(2)非铸铁型焊接的工艺会是导致铸件产生裂缝。要是形状比较好就不容易产生冷裂纹;要用含碳比较少的钢或其他合金的焊条进行焊接。3. 热影响区上的冷裂纹用电进行焊接时,也会产生冷裂纹。在加热时影响到的地方就会容易产生裂缝,然后在快速的降低温度时就会产生白口,焊接里面产生的应力会产生裂纹,而且裂纹的分布不均匀很不好。焊接的地方使用的是碳钢,焊接的地方就会产生白口组织,石墨变化就不会很完全。焊缝收缩也是非常的小,融化范围因为是非常的小,奥氏体区非常小,在温度下降的过程中收缩是不一样的,会产生很大的应力,这样就容易裂开,甚至有时候会更加严重。厚壁铸件冷却时

46、。那种相同物质的缝,焊接的地方要是比较结实,焊接的时候一定要减少应力。4.防止灰铸铁冷裂纹的措施灰铸铁会裂开的主要是因为它里面力气不一样,所以要降低这个物质里面的应力。(1) 预热要防止出现裂缝要对整体都进行加热才可以,这样温度差就会变小,里面的应力就会变小,就能够使石墨完全的转化,在相同的温度下就不容易产生裂缝。 (2) 选择合理焊接材料要用恰当的材料进行焊接,让焊接的地方成为良好的合金部分,这样就不会太容易产生裂缝。(3) 工艺措施用不同的材料进行焊接的时候,焊接的工艺要好,要及时地敲打,让焊接的金属改变形状,这样就能减少它里面的应力。还有一种方法就是在小范围里面焊接,用比较小的电流进行焊

47、接,这样应力就会减少,很好的防止裂纹。5.2 热裂纹加热焊接的方式在焊接的地方是会出现裂缝的。铸铁加热时不是很敏感,在加热时会有温度提高,而且会变大,应力就会减小,不是铸铁的焊接的地方,用刚焊接就会产生裂纹。1. 产生热裂纹的主要因素用刚进行焊接会比较容易产生裂纹,原材料中的灰铸铁的碳、硫和磷这几样东西比较多。第一层还特别容易的产生裂纹。要是用镍进行焊接的话,原材料中也会只能加一些不好的元素导致裂纹产生,所以镍基焊缝也有热裂倾向。2. 为了解决热裂纹主要途径途径是从冶金上面处理和还有焊接的手艺上面。第一个在在冶金方面,把焊接的地方的成分改变一下,这样温度会变,加入一点稀少的因素,能提高焊缝焊接

48、的能力。第二在焊接的手艺上面,要用比较正确的方法焊接不能出错,这样能让焊接里面的力气变小、原材料里面的有害杂质也会变小,能够防止里面的力气变小。根据上面的分析可以看到,灰铸铁的裂纹比较大,这个和灰铸铁本身有关系。不能再焊接时候产生裂分,要采取相应的方式来改变它。第六章 灰铸铁的焊接检验在整个过程中都需要对焊接进行检验,在还没有焊接的时候,还有在焊接的时候,还有焊接好了的时候,都需要不断的检验焊接的合格不合格。6.1 需要检查的地方以及标准1. 焊前检验在焊接前进行检查是在生产前进行的一次检查,这也是第一次进行检查,这次检查的目的就是看缺少不缺少什么。包括的项目有:检查焊接使用的材料是不是合格的;检查其它的材料是不是合格的对焊接的手艺要检查,看看手艺好不好检查焊接好了和图纸上是不是对应的检查焊接使用的设备是不是好的,

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