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发表于 2007-11-17 13:19:37
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来自: 中国湖南娄底
A3钢与铸铁可采用裁丝工艺
2 焊接工艺探讨
2 ?! p+ |: N2 |3 C2.1 焊接方法分析3 E! ?2 e2 u' {- M& A3 w
考虑到断裂面很不规则,不好开坡口,不好施焊,且断件已损坏,因此我们决定另加一块形状尺寸与断件相似的A3钢板与减速箱体焊接,由于铸件的碳当量大于0.6%,因此钢与铸铁的可焊性很差。; p( b* c3 k% ]1 D( Q4 e
对于钢与铸铁的焊接有两种思路:热焊法和冷焊法,热焊法以冶金角度和热力学角度看,该方法是理想的。但从焊接工艺及预热和热处理等条件考虑,该方法有很不利的因素,即工件的变形难以控制,劳动条件差,现场不宜采用。冷焊法的优点是工艺简单,工作量小,成本低,并且不需热处理,工件不会产生大的变形,因此我们决定采用冷焊法对箱座进行修复。 A/ }- }1 r! Q! Y& Y) Y5 P( r
电弧焊冷焊法就是焊件在焊前不预热,焊接过程中也不辅助加热,因此可以缩短焊接修复时间,降低成本,改善劳动条件,减少焊件因预热时受热不均匀而产生的变形和焊件已加工面的氧化,目前冷焊法正在推广,并迅速发展。7 l2 K' c( D: j8 T
2.2 焊接过程中易出现的问题及预防措施/ w7 p- a2 A9 S9 J$ ~0 `4 f
灰口铸铁的焊接性能较差,在焊接时容易出现下列问题( r3 m0 B6 r5 z9 v5 D2 I: f
①焊后产生白口组织, R: Z: ^0 i2 k1 I6 e8 G5 W
在补焊灰口铸铁时,经常会在熔合区生成一层白口组织。产生白口组织的原因是:由于母材近缝区在焊接时受到高温加热,当受热温度860℃以上时,原来灰口铸铁中得游离状态的石墨开始部分也熔于铁中,温度越高,熔于铁中的石墨也越多。当冷却时,一般认为在30-100℃/s的急速冷却条件下,熔于铁中的碳来不及以石墨形式析出,而呈渗碳体出现,即所谓白口。防止白口产生主要措施是适当调整填充金属的化学成分和冷却速度。改善焊缝技术的化学成分,增加石墨化元素的含量,可以在一定条件下防止焊缝金属产生白口。2 L! h7 ^/ Q( ^7 t* O
②焊接接头出现裂纹
; O. C9 f) m% V 裂纹是焊接灰口铸铁的主要问题,灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中,也可能在基本金属即母材上。母材的裂纹一般出现近缝区,可能是纵向,横向或斜向的。由于灰口铸铁塑性极差,几乎不能发生任何塑性变形,而且强度又低,所以在焊接应力及铸件本身应力(组织应力)的共同作用下,当局部应力大于强度极限时,就产生裂纹,严重时,会使焊缝金属和母材分离,即焊缝从基本金属上脱离下来,即所谓剥离。最容易发生裂纹的温度在400℃以下,通常这种在热应力和组织应力的共同作用下发生的裂纹称为热应力裂纹。防止焊接接头出现裂纹的主要措施:采用电弧冷焊减小焊接应力;采用栽丝法等措施。* Q, S w) L0 j' _
3 焊接工艺的确定7 c6 B8 v. A. @/ u
3.1焊接方法及焊材
: i0 |# D7 S& p9 }; D1 |灰口铸铁与A3钢的焊接属于异种金属的焊接,异种金属的焊接能否获得满意的焊接接头,选择正确的焊接方法及合适的填充材料是获得良好接头的关键,因此我们目前推广的电弧焊冷焊法,焊材选用:* l4 X3 C" }' \! q: r/ n
灰口铸铁坡口过渡层采用直径ф3.2mm的铸308焊条: b( Y! {$ i I$ Q4 w* L2 u9 ~
过渡层与A3钢板之间采用直径ф3.2mm的E5015焊条
. G/ `+ f0 c# V焊接工艺参数的确定
0 n6 h. }/ K1 }2 {. r5 A焊接工艺参数见表1。9 v; q+ x; V4 J/ K3 G$ s0 ~
表1:焊接工艺参数
4 p+ G# D w9 Q' s. w, R. u; h. b焊材 焊接电流 焊接电压 焊接速度
: F+ F% ^5 l$ ]+ w8 K铸308 100~120A 23~25V 11~13m/h5 S. K2 T7 |' ]' p( b
E5015 100~120 A 23~25V 12~14m/h6 L# v. Y, y' Q
按表1焊接工艺参数进行焊接时的技术要求为:
6 C0 K3 k- q6 n3 r6 b①用CCl4清洗各坡口及附近的油污等杂质。; T) k5 u2 o {: w% J
②焊接时速度稍快,多道多层焊,直流反接。
8 J# n& \5 k* D6 s* b: O# ?③采用短段,断续。分段跳焊等方法,每段焊缝长约30mm,得温度降到手摸不烫时(50℃以下)再焊下一段。每层焊缝厚度保持在2~3mm左右。; Z: E* a; i% r' S9 G
④每焊完一层后,立即用带园角的尖头小锺,快速锺击焊缝,使焊缝表面出现麻坑,产生塑性变形,降低应力。
: u( o7 d: ~7 N% ?4 H⑤采用直线运条法,不摆动。, w! f4 l' u0 [ W) |
⑥在铸钢坡口内钻孔攻螺纹后拧上螺钉(螺钉采用M10,螺孔之间的间距为25㎜~30㎜),然后进行焊接。这样,使溶合区附近的应力主要由螺钉承受,而防止焊缝处的裂纹。 |
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