(焊接冶金学及金属材料焊接)模块九 铸铁的焊接.ppt

　　2）EZFe-2（Z122Fe）型碳钢焊条 　　是低碳钢芯、低熔点药皮的钛钙型铸铁焊条。在药皮中加入了一定量的低碳铁粉，其目的还是为了降低焊缝含碳量。利用这种焊条焊接灰铸铁，在采用小的焊接热输入情况下，可以使单层焊缝的成分属于中碳钢上限范围。 采用这种焊条焊接时，焊缝的硬度仍然较高，且半熔化区白口较严重，加工困难，适用于补焊铸铁非加工面。 　　3）EZV（Z116，Z117）型高钒焊条 　　是低碳钢芯、低氢型药皮焊条。药皮中含有大量钒铁，焊缝金属中碳化钒均匀分散在铁素体上，焊缝为高钒钢。特点是焊缝致密性好，强度较高，但熔合区白口较严重，加工困难，适用于补焊高强度灰口铸铁及球墨铸铁。在保证熔合良好的条件下，尽可能采用小电流。 课题一 ?灰铸铁的焊接 　　（2）镍基焊条手弧焊 　　Ni是扩大奥氏体的元素，当Fe-Ni合金中含Ni量超过30%时，合金凝固后一直到室温都保持硬度较低的奥氏体组织，不发生相变。 　　我国目前应用的镍基铸铁焊条所用焊芯有纯镍焊芯、镍铁焊芯（wNi=55%，其余为Fe）、镍铜焊芯（wNi =70%，其余为Cu）三种，所有镍基铸铁焊条均采用石墨型药皮，也就是说，药皮中含有较多的石墨。 　　镍基铸铁焊条采用石墨型药皮是基于以下几点理由： 　　①石墨是强脱氧剂，药皮中含有适量石墨，可防止焊缝产生气孔。 　　②适量C可以缩小液固相线结晶区间，也就是缩小高温脆性温度区间，从而有利于提高焊缝抗热裂纹的能力。 　　③有利于降低半熔化区中的碳向焊缝扩散的程度，进一步降低该区白口宽度。 课题一 ?灰铸铁的焊接 　　1）EZNi（Z308）焊条 　　它是纯镍焊芯、石墨型药皮的铸铁焊条。这种焊条的最大特点是： 　　①电弧冷焊焊接接头加工性优异。 　　②半熔化区的白口宽度很小，一般为0.05mm左右。 　　③焊接接头强度与灰铸铁接近，可满足一般常用灰铸铁的要求。 　　④焊缝有一定塑性，伸长率约5%（含wNi为53～60%, wFe为47～40%），所以抗裂性能良好。 课题一 ?灰铸铁的焊接 　　2）EZNiFe（Z408）焊条 　　它是镍铁合金焊芯，石墨型药皮的铸铁焊条。由于铁的固溶强化作用，其特点为： 　　①所焊焊缝及焊接接头具有较高的抗拉强度。 　　②焊缝有较高的塑性，伸长率10%左右。第一层焊缝受母材稀释后的含镍量为35%～40%，具有最小的线膨胀系数。 　　③抗裂性能优于纯Ni及Ni-Cu铸铁焊条。 　　④焊接接头机械加工性比“EZNi”稍差。 课题一 ?灰铸铁的焊接 　　3）EZNiCu（Z508）焊条 　　它是Ni70-Cu30合金焊芯，石墨型药皮铸铁焊条，由于Ni70-Cu30的Ni-Cu合金又称为Monel合金，故人们常称该焊条为蒙乃尔焊条。该焊条wNi =70%,低于纯Ni焊条，而高于Ni-Fe焊条。特点： 　　①半熔化区白口较窄，介于纯Ni焊条与Ni-Fe焊条之间。在合适的焊接工艺下，半熔化区白口宽度0.07mm左右。 　　②焊接接头的加工性接近纯镍焊条而稍优于Ni-Fe焊条。 　　③由于Ni-Cu合金收缩率较大（2%）易引起焊缝较大的内应力，故该焊条的抗裂性能不及镍铁条及纯Ni焊条。据研究，向焊缝中加入适当稀土后，可消除焊缝热裂纹，使接头强度与灰铸铁母材相匹配。 课题一 ?灰铸铁的焊接 （3）铜基铸铁焊条 　　Cu与C不生成碳化物，也不溶解C，C以石墨形态析出，Cu有很好的塑性，Cu又是弱石墨化元素，对减少半熔化区白口也有些作用。但纯Cu焊缝对热裂纹很敏感，抗拉强度低，在焊缝中加入一定量的Fe，可大大提高焊缝的抗热裂性能。 　　目前铜基铸铁焊条中的Cu、Fe比80：20为宜。 　　在焊接时应尽量采取短弧焊接，减少焊条的摆动，采用多层焊等工艺措施来防止焊接裂纹的产生。 课题一 ?灰铸铁的焊接 铜基铸铁焊条的特点 　　①在常温下铁在Cu中的溶解度很小。焊缝中的Cu与Fe是以机械混合物形式存在，焊缝以Cu为基础，在其中机械地混合着少量钢或铸铁的高硬度组织。第一层焊缝时，铸铁中的C较多地熔入焊缝中，C全部与焊条及母材熔化后的Fe结合，在焊缝快冷情况下，形成马氏体、渗碳体等高硬度组织。 　　②整个焊缝还是有较高的塑性，有较好的抗裂性。 　　③Cu是弱石墨化元素，而且其扩散能力较弱，焊缝接头上白口区较宽。 　　④由于焊缝的Cu基很软，而马氏体、渗碳体很硬，所以焊接接头加工性不良。 　　⑤Cu钢焊条所焊焊缝顔色与母材差别较大。 课题一 ?灰铸铁的焊接 　　（三）H08Mn2SiA细丝CO2气体保护焊（简介） 　　（四）异质（非铸铁型）焊缝的电弧冷焊工艺要点 　　1.做好焊前工作 　　2.采用合适的最小电流焊接 　　在保证电弧稳定及焊透情况下，应采用合适的最小电流焊接。 　　①电流小，熔深小，铸铁中的C、