第6章铸铁焊接案例.ppt

先围绕每个螺栓按冷焊工艺要求焊接，最后将坡口焊满。这种方法的不足之处是工作量很大，对焊工要求高，焊补工期长。坡口尺寸更大时，甚至可以在坡口内放入低碳钢板，用焊缝强度高、 抗裂性好的铸铁焊条（如EZNiFe、EZV焊条）将铸铁母材和低碳钢板焊接起来，称之为垫板焊补法。这种方法可以大大减少焊缝金属量，有利于降低焊接应力，防止裂纹，还节省了大量焊接材料，缩短焊补工期。 图6-12 镶块焊补法 a)凹形低碳钢板镶块 b)平板低碳钢板镶块 图6-13 栽丝焊补法 5. 灰铸铁的钎焊与喷焊 从上述灰铸铁的焊接性讨论来看，由于熔焊加热和冷却速度比铸造条件下快，使焊接接头存在白口及淬硬组织、焊接裂纹两大问题。采用钎焊方法焊补铸铁缺陷，因为加热温度低，将完全避免上述焊接性问题。灰铸铁钎焊对准备工作的要求较高，需将缺陷表面的氧化物、油污完全清理干净，露出金属光泽。使用铜基钎料，氧乙炔火焰作热源，对加工面铸造缺陷进行焊补。 灰铸铁钎焊可以使用工业常用的铜锌钎料BCu62ZnNiMnSi-R（HL104），其化学成分见表6-6。少量硅在弱氧化焰作用下很快生成SiO2，与钎剂（硼酸和硼砂的质量分数之比为1:1的混合物）成分一起形成低熔点的硅酸盐，覆盖在液态钎料表面，阻碍锌的蒸发，减小对人体的危害。 这种钎料价格较便宜，钎焊接头抗拉强度一般为120～150MPa，稍低于常用灰铸铁强度值。但是，金黄色钎缝硬度太低，与灰铸铁颜色差别大，而且钎料的固相线温度为850℃，液相线温度为875℃，钎焊时需要把灰铸铁加热到900℃左右，超过了灰铸铁的共析上限温度，快冷条件下热影响区会出现一些马氏体或贝氏体，影响接头的加工性。 由于低温下铜、锌与铁的固溶度很小，影响铜锌液态钎料在灰铸铁表面的润湿性和扩散能力，因此用上述铜锌钎料钎焊灰铸铁时，接头强度偏低。为了改善铜锌钎料钎焊灰铸铁的接头性能，大幅度增加锰和镍的含量，发展了一种 Cu-Zn-Mn-Ni钎料，其成分特点见表6-6。在铜锌钎料中加入较多的锰和镍，利用这两种元素在铜和铁中固溶度均较大的性质，可以提高液态钎料在灰铸铁表面的润湿性，促进钎料成分向灰铸铁中扩散，从而提高接头强度。另外，可以降低钎焊温度，有助于防止热影响区高硬度组织，还使得钎缝变为灰白色，接近灰铸铁的颜色。Cu-Zn-Mn-Ni灰铸铁钎料，应配合使用以下成分的钎剂：wH3BO3 =40%，wLi2CO3=16%，wNa2CO3=24%，wNaF=7.4%，wNaCl=12.6%。 氧乙炔火焰钎焊时，先用弱氧化焰预热铸铁件，有助于去除焊补表面的石墨。添加钎剂时温度控制在600℃以下，钎剂全部熔化后，铸件温度升高到650～700℃时，改用中性焰，直至完成钎焊。使用Cu-Zn-Mn-Ni钎料钎焊灰铸铁HT200时，接头最高硬度小于230HBS，抗拉强度σb≥196MPa，拉伸试件均断在灰铸铁上。而且钎焊接头机械加工性优异，钎缝颜色基本接近灰铸铁。 还可以采用氧乙炔火焰粉末喷焊修复铸铁件在机械加工中出现的小缺陷。使用带粉斗的特制喷焊枪，常用型号为SPH-2/h，根据不同硬度要求选用表6-7列出的两种粉末。F103为镍基喷焊粉，喷焊层硬度为20～30HRC，加工性良好，颜色接近母材。F302为铁基喷焊粉，可用于已淬火机床床身导轨面缺陷的修复，喷焊层与导轨面硬度 相当，精磨后颜色与母材相近。喷焊前把母材表面的氧化物、铁锈及油污清除干净，边缘尖角处应倒角。喷焊时先用火焰把待喷处预热到300℃左右，预喷粉厚度达0.2mm左右，保护母材表面防止高温氧化，喷焊填满缺陷后继续对喷焊区域加热几分钟完成修复工作。 6.3.2 球墨铸铁的焊接工艺特点 球墨铸铁焊接主要是铁素体球墨铸铁和珠光体球墨铸铁的焊接，奥-贝球墨铸铁应用的增多也要求解决相应的焊接材料和焊接工艺，奥-贝球墨铸铁焊接将在后面作简单介绍 。 球墨铸铁由于含有球化剂，加剧了焊缝和半熔化区液相金属的过冷倾向，促进形成白口铸铁。球化剂元素还增加奥氏体的稳定性，促进奥氏体区形成马氏体组织。因此，球墨铸铁的焊接性比 灰铸铁差。铁素体球墨铸铁的抗拉强度为400～500MPa，伸长率高达10%～18%；珠光体球墨铸铁抗拉强度提