鑄鐵機(jī)件焊補(bǔ)工藝分析與應(yīng)用

趙 志

鑄鐵機(jī)件焊補(bǔ)工藝分析與應(yīng)用

趙 志

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際分析介紹了鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)工藝。

焊接工藝；鑄鐵焊接；電弧冷焊；熱焊

鑄鐵件在生產(chǎn)鑄造過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生氣孔、裂紋、澆不足等鑄造缺陷。鑄鐵機(jī)件在生產(chǎn)使用過(guò)程中由于超負(fù)荷、機(jī)械事故及自然損壞等原因常常損壞。為節(jié)約生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品使用效率，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，針對(duì)鑄鐵的特點(diǎn)，采取相應(yīng)的焊補(bǔ)工藝對(duì)鑄鐵機(jī)件進(jìn)行焊補(bǔ)在生產(chǎn)中有著重要的意義。

1 鑄鐵機(jī)件的焊接性

由于鑄鐵的含碳量很高，強(qiáng)度低，塑性差，焊接時(shí)組織變化大，熱應(yīng)力分布不均勻，在焊縫和熱影響區(qū)容易產(chǎn)生白口組織，從而造成開(kāi)裂、剝離、氣孔、外觀成形不良等焊補(bǔ)缺陷，因此其焊接性很差。

2 鑄鐵機(jī)件焊接材料的選用

鑄鐵機(jī)件焊條可以按照鑄鐵機(jī)件的類(lèi)別選用：如灰口鑄鐵可以選用Z100，Z607焊條；球墨鑄鐵可以選用Z238，Z408焊條。也可以按焊后機(jī)械加工性能的要求來(lái)選用：如焊后不需機(jī)械加工的可以選用各種低碳鋼芯的鑄鐵焊條，如Z100；需要機(jī)械加工的可以選用抗裂性好的焊條，如Z116，Z308，Z408焊條等。目前常用鑄鐵機(jī)件電焊條的牌號(hào)和用途見(jiàn)表1。

3 鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)方法

鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)方法按預(yù)熱溫度的選擇有熱焊法、不預(yù)熱焊法、半熱焊法和冷焊法幾種。冷焊法不需要焊前預(yù)熱，焊接過(guò)程也不輔助加熱，因此其焊補(bǔ)成本低，生產(chǎn)率高。熱焊法就是在焊補(bǔ)前對(duì)焊件局部或者整體加熱到一定溫度然后實(shí)施焊接的一種方法。

3.1 鑄鐵機(jī)件的冷焊

由于鑄鐵機(jī)件的冷焊是不預(yù)熱的，所以焊補(bǔ)時(shí)的冷卻速度較快，容易產(chǎn)生白口組織和裂紋等缺陷，必須采取合理的焊補(bǔ)工藝。

表1 常用鑄鐵機(jī)件電焊條的牌號(hào)和用途

焊補(bǔ)前，預(yù)先檢查裂紋長(zhǎng)度。為防止裂紋在焊補(bǔ)時(shí)的擴(kuò)展，應(yīng)該在裂紋端部3 mm～5 mm處鉆出φ5 mm～φ8 mm的工藝止裂孔。在保證順利施焊和焊補(bǔ)質(zhì)量的前提下，盡量減小坡口角度，并且仔細(xì)清理缺陷附近的油污等雜質(zhì)。焊補(bǔ)時(shí)采用細(xì)焊條（φ2 mm～φ3.2 mm）、小電流 （80 A～120 A）、直線型快速長(zhǎng)弧斷續(xù)焊，以減小熔深，避免融合不良，焊縫金屬變硬，使得機(jī)械加工難度增加。在每焊10 mm～15 mm長(zhǎng)度后，立即用小錘迅速錘擊焊縫，等焊縫冷卻到50℃～60℃時(shí)（大約可以手摸時(shí)），再焊補(bǔ)下一道，以減小焊接應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂紋。在進(jìn)行多層多道焊補(bǔ)時(shí)，盡可能采用短焊道法進(jìn)行焊補(bǔ)。因?yàn)樵诙鄬佣嗟篮秆a(bǔ)時(shí)，雖然后道焊縫對(duì)前道焊縫和熱影響區(qū)有熱處理的作用，降低了接頭的平均硬度，但由于多層多道焊補(bǔ)時(shí)焊縫的收縮應(yīng)力較大，容易產(chǎn)生剝離性裂紋，所以焊道要越短越好。在進(jìn)行多層多道焊補(bǔ)時(shí)，還應(yīng)該選擇正確的運(yùn)條角度。在焊接坡口底部時(shí)，焊條的側(cè)視角度為90°，正視角度沿焊接方向傾斜20°～30°；焊接坡口表層時(shí)，焊條的側(cè)視角度應(yīng)當(dāng)往一邊傾斜20°～30°，正視角度沿焊接方向往后傾斜20°～30°，使焊接在背弧的情況下進(jìn)行。采取上述運(yùn)條角度，可以避免焊件過(guò)熱熔化，焊件被咬出缺口等缺陷的產(chǎn)生，保證焊補(bǔ)質(zhì)量。

3.2 鑄鐵機(jī)件的熱焊

鑄鐵機(jī)件的熱焊是在焊前采用加熱爐或氧-乙炔焰對(duì)焊件進(jìn)行局部或者整體加熱（550℃～700℃），焊接過(guò)程要始終保持在400℃以上的溫度，焊后緩慢冷卻以消除應(yīng)力的一種焊接方法。由于熱焊可以降低焊接處的溫度差，焊件受熱均勻，降低了冷卻速度，從而有利于防止產(chǎn)生白口組織，減小焊接應(yīng)力，避免產(chǎn)生裂紋等焊補(bǔ)缺陷。熱焊作業(yè)時(shí)，為防止焊工不受高溫輻射以及避免焊接熱量的損失，除施焊位置其余需要使用石棉板或者其他隔熱材料蓋上。在平焊位置施焊，每條焊道應(yīng)該一次性焊完，必要時(shí)可以采取多人輪換的焊補(bǔ)作業(yè)方式，以保證焊接作業(yè)的連續(xù)性。

我廠在對(duì)氣缸體、減速箱、曲軸、齒輪、破碎機(jī)帶輪等部分鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)作業(yè)中，由于相應(yīng)采取了上述焊補(bǔ)工藝措施，實(shí)踐使用效果良好，得到了用戶的好評(píng)?？傊?，在鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)作業(yè)中，只要采取正確、合理的焊補(bǔ)工藝，就可以保證鑄鐵機(jī)件的焊補(bǔ)質(zhì)量和正常使用。

Analysis and Application of Cast Iron Component'Welding Process

Zhao Zhi

This article introduces the cast iron component'welding process，combined with the analyzing of the actual production.

welding technology；cast iron welding；arc cold welding；heat welding

TG457.12

A

1000-4866（2010）01-0026-01

趙志，男，1969年出生，1994年畢業(yè)于北岳職業(yè)技術(shù)學(xué)院（礦山機(jī)械專(zhuān)業(yè)），現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司中央機(jī)廠工作，工程師。

2009-12-15

2009-12-29