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铸铁零件常用焊接方法

发布日期:2020-06-29 04:05 作者:牙买加赌场 点击:

  铸铁零件常用焊接方法_机械/仪表_工程科技_专业资料。铸铁零件常用焊接方法 由于铸铁的一些优点, 在汽车制造材料中占有很大的比重。铸铁零件大多是加工 精度高、价格昂贵的基础零件,如气缸体、气缸盖、变速器壳体等。铸铁零件在 制造及使用过程中,经常会出现裂

  铸铁零件常用焊接方法 由于铸铁的一些优点, 在汽车制造材料中占有很大的比重。铸铁零件大多是加工 精度高、价格昂贵的基础零件,如气缸体、气缸盖、变速器壳体等。铸铁零件在 制造及使用过程中,经常会出现裂纹、气孔、损坏等情况。据统计,汽车在正常 使用情况下,这类零件达到磨损极限时,其尺寸变化只有 0.08%~0.40%,质 量损失只有 0.1%~1.8%,此时将零件报废,无疑是非常浪费的。因此,研究 和利用先进的修理经验, 合理地修复铸铁零件是十分必要地。焊接就是一种非常 有效地修复铸铁零件的方法。 铸铁含炭量高、杂质多,并具有塑性低、焊接性差、对冷却速度敏感等特性, 焊 补后容易出现白口组织和产生裂纹。为改善铸铁零件的焊补质量,可采取以下方 法。 1.热焊法 焊前将工件整体或局部预热到 600~700℃ , 补焊过程中不低于 400℃,焊后缓 慢冷却至室温。采用热焊法可有效减小焊接接头的温差,从而减小应力,同时还 可以改善铸件的塑性,防止出现白口组织和裂纹。 常用的焊接方法是气焊和焊条电弧焊。 气焊常用铸铁气焊丝, 如 HS401 或 HS402, 配用焊剂 CJ201,以去除氧化物。气焊预热方法适于补焊中小型薄壁零件。焊条 电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条 Z248 或钢芯铸铁焊条 Z208,此法主要用于补焊厚度 较大(大于 10mm ) 的铸铁零件。 热焊法的焊接设备主要有加热炉、焊炬、电炉(油炉或地炉)等,焊接工艺如下: 1)焊前准备和预热:清除缺陷周围的油污和氧化皮,露出基体的金属光泽:开坡 口,一般坡口深度为焊件壁厚的 2/3, 角度为 70°~120°;将焊件放入炉中 缓慢加热至 600~700℃(不可超过 700℃)。 2)施焊: 采用中性焰或弱碳化焰(施焊过程中不要使铁水流向一侧),待基体金属 熔透后,再熔入焊条金属;发现熔池中出现白亮点时,停止填入焊条金属,加入 适量焊剂,用焊条将杂物剔除后再继续施焊;为得到平整的焊缝, 焊接后的焊 缝应稍高出铸铁件表面, 并将溢在焊缝外的熔渣重新熔化, 待降温到半熔化状 态时,用焊丝沿铸件表面将高出部分刮平。 3)焊后冷却: 一般应随炉缓慢冷却至室温(一般需 48h 以上),也可用石棉布(板) 或炭灰覆盖,使焊缝形成均匀的组织, 同时防止产生裂纹。 2.冷焊法 此方法是焊前不对工件进行预热,或预热温度不超过 300℃。常用焊条电弧焊进 行铸铁冷焊。根据铸铁工件的要求,可选用不同的铸铁焊条,如补焊一般灰铸铁 零件非加工面选用 Z100 焊条,补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁零件选用 Zll6 或 Z117 焊条。 冷焊法的焊接设备为普通的电弧焊设备,焊接工艺如下: 1)焊前准备:清除焊修表面的油污及杂质,使其露出基体的金属光泽:如果存在 裂纹, 应在裂纹两端各钻一个止裂孔, 以免施焊时裂纹延伸; 沿裂纹开出坡口, 其型式和大小由焊修部位的厚度和工艺要求而定。如果是大型铸件,还可以在焊 缝处拧上一定数量的螺钉,使接头得到加强。螺钉直径一般不超过 16mm(如果壁 厚小于 15mm,则螺钉直径应小于或等于 6mm ),螺钉的数量可按断面面积计算, 即螺钉的总断面面积不大于铸件裂纹断面面积的 25% , 且这些螺钉应均匀分 布在裂纹两边。 2)焊修规范的选择: 焊条直径由焊修部位的厚度确定,一般应尽量选用小直径的 焊条, 以减少输入焊件的热量:在保证焊条金属与基体熔合的情况下,焊修电 流也应尽量选用小的, 以免焊件温度过高产生应力; 电弧长度一般是焊条直径 的 0. 5~1. 1 倍, 以保证燃烧稳定: 如果采用直流电源, 则一般选焊件为负极, 以免焊件受热,温度过高。 3)操作工艺要求:一般应遵循“先内后外(先孔内,后机体外侧,再后机体上平 面)、短段、断续、分散焊、多层多道(第一层焊完后,用砂轮在整个焊缝上磨去 一些焊肉,检查确实不存在气孔、裂纹后再焊第二层;每层先从坡口两侧焊起, 后焊中间)、小电流、锤击焊缝”的原则。 ① 将整条焊缝分成若干小段,不可连续施焊,每段长度视焊件厚度而定,一般 在 10~50mm:每段焊完后,应冷却至室温再焊下一段:每个小焊波不要横跨到 坡口两侧,这样有利于未焊部分自由收缩,并避免电弧在坡口两侧停留太久。 ② 焊后金属温度在 800℃左右时, 应锤击焊缝, 使其表面呈麻点状,以松弛 焊接应力,清除裂纹和气孔:温度低于 300℃ 时不能再锤击,以免产生冷脆裂 纹。 ③ 施焊中以直线划小圈式运条手法为佳,焊缝应与母材呈圆滑过渡,以利于焊 缝应力走向。 3.加热减应焊法 此方法是不事先加热焊件, 而在施焊前和施焊中加热焊件的“加热减应区”, 使 其不阻碍焊缝的收缩,从而减少内应力, 避免产生裂纹。加热减应区可选取一 处或多处,其选取原则为: 1)应是阻碍焊缝膨胀的部位。当该部位加热冷却时, 使焊缝有获得自由热膨胀 和冷收缩的可能。 2)应是与其它部位联系不多且强度较大的部位。 3)自身的变形对其它部位应无很大影响,不至于因它的变形而损坏其它部位。 在选择焊接方法时应注意以下原则: ① 针对不同的切削加工性、颜色、强度等选择不同的焊接方法。焊条电弧焊热 焊法对于要求质量高、 切削加工性好的铸件最适合,焊条电弧焊冷焊法则适宜于 机加工的表面及不便于预热的大型铸件。 ② 针对不同的焊件体积、形状、厚度及使用条件等选择不同的焊接方法。对于 中小型薄壁零件(如气缸)采用气焊、冷焊、热焊均可,对于较大的零件应采用气 焊热焊法。

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