三、对策及方法

对于灰口铸铁冷焊时出现的特殊问题,可采取以下四种方法,均可取得较满意的结果

 

1、过渡搭桥法

此种焊接方法就是在母材两侧先焊过渡层,再焊中间填充焊缝。它主要适用于大厚件的焊补工作,若填充量过大,中间可用J507焊条适当代替,这样可减少焊缝中氧、硫、磷和碳的含量,既保证了焊缝的强度又降低了焊材成本,防止裂纹发生。若坡口角度较小时,可全用镍基182直接焊接完成。

 

2、生根补焊法

此种补焊方法主要用于工件相对较薄,焊缝填充量不大的工件。焊条最好全部用镍基182焊条,焊接时应由里到外逐层焊接,也就是先将坡口内焊满,再焊两侧圆孔,最后焊两孔之间焊缝。

 

3、栽桩补焊法

此方法补焊主要用于应力相对集中或裂纹无法清理干净的焊缝。栽桩可用碳钢来承担,焊接时可先绕栽桩焊接,然后再焊栽桩之间,这样既可提高焊接效率,又可节省焊条,焊栽桩时可用J507焊条。

 

4、铆接补焊法

此种焊接方法主要用于工作应力较大,工件相对较厚的焊缝,如大型机器的底座等工件。铆钉可用碳钢承担,焊铆钉时可用J507焊条焊接,主焊缝仍旧用镍基182焊条。焊接时先将坡口内焊满,最后焊铆钉,使铆钉和坡口内焊缝形成一个整体焊缝。

 

四、 工艺要求

1、做好焊前准备工作

首先要清理工件及缺陷上的油污和其它杂质,确定裂纹的长度和深度,必要时要用碱水、汽油或火焰清理污物,确保坡口内无杂质,从而降低焊缝内的含磷硫量,减少开裂倾向。为防止焊接过程裂纹扩展,应在裂纹端部3-5mm处钻止裂孔(∮5-∮8),开坡口的原则为尽量减少坡口角度及母材的熔化量,以降低焊接应力及焊缝中碳、硫量,防止裂纹发生。

 

2、采用小电流小规范焊接

在保证电弧稳定及焊透的情况下,应采用合适的最小电流焊接,电流小使得溶深也较小,铸铁中的碳、硫、磷等有害杂质可少进入焊缝,有利于提高焊缝质量。同时,随着电流减小,在焊接速度不变的情况下,减小了焊缝线能量,不仅减少了焊接应力,使焊接接头出现裂纹的倾向减小,而且也减小了整个热影响区宽度,其中也包括减小了最易形成白口的半熔化区的宽度,使白口层变薄,所以最好采用小直径焊条,提高焊接速度且不做横向摆渡。

 

3、采用分段分层断续分散焊接

焊缝越长,焊缝所承受的拉应力越大,故采用短焊缝有利于减低焊缝应力状态,减弱焊缝发生裂纹的可能性,一般每次焊缝长度为30-50mm。为了降低焊补处的温度,减少应力,宜待工件冷却至不烫手时(50~60℃)再焊下一道焊缝。此外,也可用分散焊法。相对于较厚的焊件时,采用多层焊接可以有效地提高焊缝金属的性能,这主要是由于后一层对前一层焊缝具有附加热处理的作用,从而改善了焊缝固态相变的组织。

 

4、锤击焊缝表面

锤击焊缝表面既能改善后层焊缝的结晶组织,也能改善前层焊缝的固态相变组织。因为锤击焊缝可使前一层焊缝(或坡口表面)不同程度的晶粒破碎,使后层焊缝在凝固时晶粒细化,这样逐层锤击焊道就可以改善整个焊缝的组织性能。此外,锤击焊道也产生塑性变形而降低残余应力,从而提高焊缝的韧性和疲劳性能。所以锤击是改善焊道组织和性能最简单有效的方法。

 


2020年03月12日

灰口铸铁冷焊工艺(上)
冷焊技术在造船工业中的应用

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