鑄鐵零件的常用焊接方法
由于鑄鐵的一些優(yōu)點养泡,在汽車制造材料中占有很大的比重擂找。鑄鐵零件大多是加工精度高若贮、價格昂貴的基礎(chǔ)零件省有,如氣缸體、氣缸蓋谴麦、變速器殼體等蠢沿。鑄鐵零件在制造及使用過程中伸头,經(jīng)常會出現(xiàn)裂紋、氣孔舷蟀、損壞等情況恤磷。據(jù)統(tǒng)計,汽車在正常使用情況下戈勾,這類零件達到磨損極限時绷煎,其尺寸變化只有0.08%~0.40%,質(zhì)量損失只有0.1%~1.8%户痒,此時將零件報廢火毕,無疑是非常浪費的。因此赠槽,研究和利用先進的修理經(jīng)驗剃炬,合理地修復(fù)鑄鐵零件是十分必要地。焊接就是一種非常有效地修復(fù)鑄鐵零件的方法幢戳。
鑄鐵含炭量高莫诲、雜質(zhì)多,并具有塑性低外抓、焊接性差撇涡、對冷卻速度敏感等特性, 焊補后容易出現(xiàn)白口組織和產(chǎn)生裂紋蜓呀。為改善鑄鐵零件的焊補質(zhì)量糜曲,可采取以下方法。
1.熱焊法
焊前將工件整體或局部預(yù)熱到600~700℃ 昌罩, 補焊過程中不低于400℃哭懈,焊后緩慢冷卻至室溫。采用熱焊法可有效減小焊接接頭的溫差茎用,從而減小應(yīng)力遣总,同時還可以改善鑄件的塑性,防止出現(xiàn)白口組織和裂紋轨功。
常用的焊接方法是氣焊和焊條電弧焊旭斥。氣焊常用鑄鐵氣焊絲,如HS401或HS402古涧,配用焊劑CJ201垂券,以去除氧化物。氣焊預(yù)熱方法適于補焊中小型薄壁零件羡滑。焊條電弧焊選用鑄鐵芯鑄鐵焊條Z248或鋼芯鑄鐵焊條Z208菇爪,此法主要用于補焊厚度較大(大于10mm ) 的鑄鐵零件。
熱焊法的焊接設(shè)備主要有加熱爐柒昏、焊炬凳宙、電爐(油爐或地爐)等属圃,焊接工藝如下:
1)焊前準備和預(yù)熱:清除缺陷周圍的油污和氧化皮,露出基體的金屬光澤:開坡口尽诀,一般坡口深度為焊件壁厚的2/3叉砰, 角度為70°~120°;將焊件放入爐中緩慢加熱至600~700℃(不可超過700℃)陆宝。
2)施焊:采用中性焰或弱碳化焰(施焊過程中不要使鐵水流向一側(cè))众抽,待基體金屬熔透后,再熔入焊條金屬坑状;發(fā)現(xiàn)熔池中出現(xiàn)白亮點時尺桅,停止填入焊條金屬,加入適量焊劑刀雳,用焊條將雜物剔除后再繼續(xù)施焊痘嫉;為得到平整的焊縫估曾, 焊接后的焊縫應(yīng)稍高出鑄鐵件表面粪世, 并將溢在焊縫外的熔渣重新熔化, 待降溫到半熔化狀態(tài)時黔章,用焊絲沿鑄件表面將高出部分刮平胁塞。
3)焊后冷卻:一般應(yīng)隨爐緩慢冷卻至室溫(一般需48h以上),也可用石棉布(板)或炭灰覆蓋压语,使焊縫形成均勻的組織啸罢, 同時防止產(chǎn)生裂紋。
2.冷焊法
此方法是焊前不對工件進行預(yù)熱胎食,或預(yù)熱溫度不超過300℃扰才。常用焊條電弧焊進行鑄鐵冷焊。根據(jù)鑄鐵工件的要求厕怜,可選用不同的鑄鐵焊條衩匣,如補焊一般灰鑄鐵零件非加工面選用Z100焊條,補焊高強度灰鑄鐵及球墨鑄鐵零件選用Zll6或Z117焊條粥航。
冷焊法的焊接設(shè)備為普通的電弧焊設(shè)備琅捏,焊接工藝如下:
1)焊前準備:清除焊修表面的油污及雜質(zhì),使其露出基體的金屬光澤:如果存在裂紋递雀,應(yīng)在裂紋兩端各鉆一個止裂孔柄延, 以免施焊時裂紋延伸;沿裂紋開出坡口缀程,其型式和大小由焊修部位的厚度和工藝要求而定搜吧。如果是大型鑄件,還可以在焊縫處擰上一定數(shù)量的螺釘裤狱,使接頭得到加強乒踢。螺釘直徑一般不超過16mm(如果壁厚小于15mm哭夺,則螺釘直徑應(yīng)小于或等于6mm ),螺釘?shù)臄?shù)量可按斷面面積計算押辽, 即螺釘?shù)目倲嗝婷娣e不大于鑄件裂紋斷面面積的25% 卷撞, 且這些螺釘應(yīng)均勻分布在裂紋兩邊。
2)焊修規(guī)范的選擇:焊條直徑由焊修部位的厚度確定饵忙,一般應(yīng)盡量選用小直徑的焊條盐文, 以減少輸入焊件的熱量:在保證焊條金屬與基體熔合的情況下,焊修電流也應(yīng)盡量選用小的岖疲, 以免焊件溫度過高產(chǎn)生應(yīng)力咏摔; 電弧長度一般是焊條直徑的0.5~1.1倍, 以保證燃燒穩(wěn)定:如果采用直流電源极阴,則一般選焊件為負極昙百,以免焊件受熱,溫度過高碟狞。
3)操作工藝要求:一般應(yīng)遵循“先內(nèi)后外(先孔內(nèi)啄枕,后機體外側(cè),再后機體上平面)族沃、短段频祝、斷續(xù)、分散焊脆淹、多層多道(第一層焊完后常空,用砂輪在整個焊縫上磨去一些焊肉,檢查確實不存在氣孔盖溺、裂紋后再焊第二層漓糙;每層先從坡口兩側(cè)焊起,后焊中間)烘嘱、小電流昆禽、錘擊焊縫”的原則。
∽居选① 將整條焊縫分成若干小段为狸,不可連續(xù)施焊,每段長度視焊件厚度而定遗契,一般在10~50mm:每段焊完后臭膊,應(yīng)冷卻至室溫再焊下一段:每個小焊波不要橫跨到坡口兩側(cè),這樣有利于未焊部分自由收縮膊编,并避免電弧在坡口兩側(cè)停留太久栏赋。
② 焊后金屬溫度在800℃左右時, 應(yīng)錘擊焊縫仙衩, 使其表面呈麻點狀妄由,以松弛焊接應(yīng)力,清除裂紋和氣孔:溫度低于300℃ 時不能再錘擊篇挡,以免產(chǎn)生冷脆裂紋像淋。
③ 施焊中以直線劃小圈式運條手法為佳报葬,焊縫應(yīng)與母材呈圓滑過渡语雇,以利于焊縫應(yīng)力走向。
3.加熱減應(yīng)焊法
此方法是不事先加熱焊件挺久,而在施焊前和施焊中加熱焊件的“加熱減應(yīng)區(qū)”磨涵, 使其不阻礙焊縫的收縮,從而減少內(nèi)應(yīng)力乳规, 避免產(chǎn)生裂紋形葬。加熱減應(yīng)區(qū)可選取一處或多處,其選取原則為:
1)應(yīng)是阻礙焊縫膨脹的部位暮的。當該部位加熱冷卻時笙以, 使焊縫有獲得自由熱膨脹和冷收縮的可能。
2)應(yīng)是與其它部位聯(lián)系不多且強度較大的部位青扔。
3)自身的變形對其它部位應(yīng)無很大影響源织,不至于因它的變形而損壞其它部位。
在選擇焊接方法時應(yīng)注意以下原則:
∥⒉① 針對不同的切削加工性、顏色缘屹、強度等選擇不同的焊接方法凛剥。焊條電弧焊熱焊法對于要求質(zhì)量高、切削加工性好的鑄件最適合轻姿,焊條電弧焊冷焊法則適宜于機加工的表面及不便于預(yù)熱的大型鑄件犁珠。
② 針對不同的焊件體積祷骂、形狀雇牍、厚度及使用條件等選擇不同的焊接方法。對于中小型薄壁零件(如氣缸)采用氣焊藤习、冷焊乌心、熱焊均可,對于較大的零件應(yīng)采用氣焊熱焊法第粟。
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