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如何在冷焊中使用鋼焊條

發(fā)布時間:2012-05-08人氣:1107

問題的提出由于鑄鋼塑性差、強度低,對結晶時的冷卻速度非常敏感,所以,在采用一般的焊接方法施焊時,易產生白口組織,在冷卻過程中易產生裂紋。另外,由于鑄鐵的含碳量高、雜質多,在焊后易出現夾渣、氣孔等焊接缺陷。
  為了克服上述焊接缺陷,目前已研制出了各種鑄鐵焊條,能使其焊縫具備高塑性,且含有較多的強石墨化元素。焊縫塑性好,有利于松弛焊接應力;強石墨化元素多,有利于熔合區(qū)的白口層變薄,減少白口組織。但有時會因工藝及周圍環(huán)境等因素的影響,即使使用了公認綜合性能最佳的鑄308焊條,也仍會出現裂紋、氣孔及硬化帶等焊接缺陷。而且鑄鐵冷焊焊條價格昂貴,焊條直徑規(guī)格也少。在熔焊中其鋪展性和與鑄鐵的融合性都不太理想,稍有不慎就會出現咬邊、滾球、大氣泡等焊接缺陷。
  能否采用結構鋼焊條冷焊鑄鐵,其效果如何?下面筆者就如何正確選擇、使用它,以及在焊接中要注意的問題作一介紹,供同行借鑒參考。
  2、對使用結構焊條的分析2.1用結構鋼焊條冷焊鑄鐵的不足之處從焊接冶金方面來看,用結構鋼焊條冷焊鑄鐵是不適宜的,主要是缺少石墨化元素。所以,采用常規(guī)的焊接規(guī)范必然引起以下焊接缺陷;(1)半熔化區(qū)的白口層較厚,焊接接頭硬度較高,加工性能下降。
  (2)易出現裂紋。
  2.2用結構鋼焊條的有利之處(1)此類焊條的熔合性能比鑄鐵焊條好,焊接時氣孔少,不會出現大氣泡,不易咬邊,鋪展性好。尤其是對那些組織粗糙,長期在高溫中工作,使石墨發(fā)生偏析的一些舊鑄件,仍有較好的熔合性能,這是其突出的優(yōu)點。
  (2)結構鋼焊條貨源充足,價廉;焊條直徑規(guī)格齊全,電流選擇范圍寬。
  2.3用其長克其短(1)結構鋼焊條的石墨化元素不足,我們就采用細焊條、小電流、分段多層焊的方法,使半熔化區(qū)盡量淺。這樣就使得半熔化區(qū)的白口層較薄,熔合比小,使其焊縫組織仍是以鐵素體加珠光體為主,從而提高了焊縫的抗裂性及加工性能。
  (2)與其它焊條合理的配合作用。在加工面上,當不允許高溫長時間停留時,要盡量少用結構鋼焊條直接與母材接觸。此時可采用鑄308等焊條打底后,再用結構鋼焊條填充。
  當有加工性要求,而又允許焊縫區(qū)長時間處于高溫狀態(tài)時,可以全部采用結構鋼焊條。
  對于處在完全拘束部位的焊縫。為提高工作效率,在焊縫不太大的情況下,應避免使用結構鋼焊條。而對于那些拘束部位不很大,
  又不需要加工的地方,可大膽采用結構鋼焊條。
  對于那些幾乎與所有鑄鐵焊條都不熔合的鑄鐵,用結構鋼焊條焊接再好不過,很有特效。
  3、如何正確地選用結構鋼焊條(1)盡量選用堿性焊條由于堿性焊條在熔敷金屬中的含硫、磷、氧、氫、氮等雜質,比酸性焊條都低,所以,機械性能較好,特別是塑性、韌性都遠遠超過酸性焊條,這就大大提高了焊縫接頭的抗裂性。這個優(yōu)點正是鑄鐵冷焊中非常需要的。
  在有直流焊機的地方盡量選用××7型焊條,這種焊條在堿性焊條中其抗裂性最好。
 ?。?)選用低強度焊條鑄鐵本身強度低,一般抗拉強度在150300MPa。從提高接頭強度的角度來講,一般希望與母材等強。而結構鋼焊條的強度要超過母材,這樣在焊接時,由于冷焊焊縫的冷卻速度很快,所以,必然會在熔合線附近產生應力集中問題,其結果會導致焊縫接頭強度及抗裂性能下降。因此,在選用結構鋼焊條時,如有結427型,就不選用結507型焊條。
 ?。?)大、小直徑焊條配合使用結構鋼(對于創(chuàng)造鋼廠鋼構信譽的探討)焊條的最大優(yōu)點就是焊條直徑規(guī)格較齊全,這樣在打底焊時,就可以選用2mm一類的小直徑焊條,再配合小線能量,就可將熔深控制的很淺。這樣不但白口層薄,而且產生的焊接應力也較小。以后的各層為提高效率,可采用直徑較大的焊條。這樣有利于對前層焊道起高溫退火作用,使原來很薄的白口層變得更薄,其分布狀態(tài)也會出現斷續(xù)。這對于提高加工性及抗裂性都有好處。
 ?。?)使用堿性焊條時應注意事項在使用堿性焊條焊接時,一定要注意防止氫進入熔池,這可從以下三方面入手。一是首先要保證工作表面干凈,以防油污、鐵銹等有機物及含水物質中的氫侵入熔池;二是一定要將焊條烘干;三是在焊接過程中,應采用短弧焊。對于堿性焊條應采用反極性接法,以提高焊接電弧的穩(wěn)定性。這樣既可加強氣體的保護作用,又能防止空氣中的氫過多地侵入焊接熔池。
  4、焊補實例4.1對剪床連桿頭斷裂的焊補(1)破損情況分析剪床連桿頭斷裂情況如圖1所示,連桿頭上的I塊斷下來,斷口的晶粒非常粗大,這種鑄鐵即使使用了鎳基焊條中熔合性能最好的鑄408,也不黏合;另外,此接頭要求有一定的加工性(在I裂紋處有一定位螺釘孔,故焊后需打孔、攻絲)及強度。針對以上情況,我們采用了結427焊條。對于此類斷裂情況,在焊補時只要控制好使1、2兩處的焊縫同溫,就能使其脹縮一致,不會產生較大殘余應力,從而提高接頭強度。另外,在焊接時由于1、2兩焊縫同時長時間的處于紅熱狀態(tài),這對于減少熔合區(qū)的白口層及淬硬程度是大有好處的,因而也解決了焊縫的加工性問題。
 ?。?)焊接工藝①首先在內圓裂紋處磨出深約5mm的V型小坡口,然后對好斷口進行定位點焊。
 ?、谟么箅娏饔赏庀蚶镩_U型窄深坡口,一直開到距內側小坡口3mm的地方,然后趁熱用Φ4mm的結427焊條,交替焊接1、2焊道,使兩邊焊縫總處于紅熱狀態(tài),并保持同溫,直至將兩U型坡口填滿,再將內圓小坡口焊平。
  采用這種焊法不但速度快,夾渣、氣孔少,而且還不會產生裂紋。
  在焊縫上打孔、攻絲時其加工性都很好,完全達到了技術要求。
  4.2對缸蓋預燃室內破洞的焊補(1)情況分析缸蓋預燃室由于在過去修理時被鏜大,所以壁很薄,尤其是在I區(qū)內不足1mm厚,在使用中出現了裂紋。

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