发动机铸铁气缸体的冷焊修复

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1．基本要领
　　（1）彻底检查待焊区域及裂纹的起点和终点。并要在裂纹起点和终点延长线的2~3mm处各钻直径4~6mm的止裂孔，对于长裂纹，还应在裂纹段中间不同部位钻孔以减小焊接应力。
& g! {$ c: S: c! _: |" J, T　　（2）综合考虑应力、变形、操作难易程度及焊件厚度、焊接位置和焊条直径等情况，制备相应的坡口。在此过程中，一要彻底铲除裂纹附近的金属并清除坡口及其边缘的毛刺、杂质和氧化皮等，保证露出金属光泽；二要考虑避免零件受到热冲击的问题。一般来说，坡口上口宽应为6~10mm，深度应为焊件厚度的2/3或3/5。对厚度大于10mm的工件可开双面坡口，两面施焊。
　　（3）用火焰烧烤待焊部位两侧，使渗入基体内部的油液全部挥发出来，直至不冒烟为止。
0 h" {1 l  `& `  K+ N# }. D　　（4）将焊条放入110~150℃的干燥箱内烘干1h后备用。
　　（5）采取合适的施焊方向。焊裂纹时宜从裂口端开始起焊，这样不但收拢裂口，还能消除应力。如果裂纹两端有裂口，应从两端向中间焊。焊到中间时，最易产生新裂纹，此时，更应注意停顿，焊件温度也更应严格控制，要做到慢慢收焊口。
　　（6）施焊时电弧要低，收弧要快，要压住电弧，防止电弧超前。电弧不要左、右跳，以使焊缝成型窄，减小热应力区。
　　（7）采用短弧、短焊缝焊接，焊缝长度一般不要超过60mm；采用断续分段焊，焊一段间隔一段，再焊下一段；采用多层焊，层间温度控制在60~80℃，并尽量使下一层焊缝中心在上一层焊缝熔合线上；焊接时，要及时观察，若发现气孔、夹渣、焊瘤等，应立即用手砂轮打磨，把焊缝清理干净后，再焊下一层。
　　（8）焊完一段或一层后，在焊缝呈红热状态时，用小锤敲打焊缝直至焊缝变暗，用以碾展焊缝、松弛应力和挤死小气孔，同时细化焊缝区的晶粒。
8 t$ E& [7 R4 ~/ L# ^8 C6 _$ c. O　　（9）若待焊处呈块状且面积较小时，可采用“小电流+电弧回火”工艺以保证焊接质量。若待焊处面积较大，要将它分为几个区域，从中部开始单独焊接各区域，周边与基体接合部位最后焊接。
0 k6 X9 ]/ B3 i( P: r　　（10）焊修面积过小（面积<8cm2，深度<7mm）时，可扩大后再补焊。
5 |) C- n, x; }* c# b+ G　　2．焊接工艺
( W+ c, w# i, V; q# t$ u; i. z　　当发动机气缸体局部破碎为多块时，为了避免产生新裂纹，要按照一定的顺序拼装焊接，而且各条焊缝要采用相应的焊接工艺。例如材质为HT250铸铁的损坏缸体，如附图所示。缸体下部被打碎成4块，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ标记，其中，碎块Ⅳ已丢失。决定用Q235低碳钢板做补板，并清除各碎块、补板及气缸体孔洞边缘的油污和锈斑，再用角磨机将各碎块、补板及气缸体孔洞边缘打磨成U形坡口，最后按以下顺序和工艺进行焊接，效果很好。
+ v9 \- O! f) U- L2 K$ d6 P6 c% t; L% d　　（1）先将碎块Ⅰ、Ⅱ通过焊缝“1”用?　2.5E5015焊条焊成一体。因为是自由收缩焊缝，故焊接电流用得比较大，焊速比较快。应当指出，焊速越快越不易出现裂纹，只是要注意焊后不能产生过大变形。
. y/ A9 a  p& }8 k　　（2）采用同样的焊条、同样的快速焊法，将碎块Ⅰ、Ⅱ通过焊缝“2”与气缸体焊为一体。
: [# B) Z; w: w. Y( x　　（3）将碎块Ⅲ通过焊缝“3”与气缸体焊在一起。
　　（4）将碎块Ⅳ通过焊缝“4”与气缸体焊在一起。
7 d8 u! [" k2 @" @" U, D: u/ y　　（5）用同样的焊条，通过焊缝“6”将碎块Ⅳ与Ⅲ焊接在一起。此时的焊缝已是“拘束”焊缝，不能自由收缩，应当用小电流分段焊法施焊。焊后锤击焊缝，温度控制在200℃以下。
　　（6）焊缝“7”的焊法与“6”一样，只是要等到前一道焊缝温度低于10℃后，再用短弧施焊。
　　（7）焊缝“5”是完全拘束焊缝，应力不易消除，采用小电流、断段焊、焊后锤击焊缝，再改用塑性好的铸408焊条，通过它的塑性变形，配合锤击焊缝，可以有效地松弛焊接应力。
　　（8）每焊完一段后，用小锤在热影响区由近及远轻击气缸体，以消除焊接内应力的影响。待焊缝温度降至60℃左右时（手感不烫），再进行下一个焊缝的焊接。整个焊缝焊完后，用小锤轻击气缸体，直至冷却到常温。
8 B2 _* c3 I! O$ B! N& h　　（9）坡口内适当焊进一些塑性好、屈服极限低的低碳钢钢条、钢板等作为填充物，用以提高焊缝的抗裂能力。