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如何在冷焊中使用钢焊条

发布时间:2012-05-08人气:

问题的提出由于铸钢塑性差、强度低,对结晶时的冷却速度非常敏感,所以,在采用一般的焊接方法施焊时,易产生白口组织,在冷却过程中易产生裂纹。另外,由于铸铁的含碳量高、杂质多,在焊后易出现夹渣、气孔等焊接缺陷。
  为了克服上述焊接缺陷,目前已研制出了各种铸铁焊条,能使其焊缝具备高塑性,且含有较多的强石墨化元素。焊缝塑性好,有利于松弛焊接应力;强石墨化元素多,有利于熔合区的白口层变薄,减少白口组织。但有时会因工艺及周围环境等因素的影响,即使使用了公认综合性能最佳的铸308焊条,也仍会出现裂纹、气孔及硬化带等焊接缺陷。而且铸铁冷焊焊条价格昂贵,焊条直径规格也少。在熔焊中其铺展性和与铸铁的融合性都不太理想,稍有不慎就会出现咬边、滚球、大气泡等焊接缺陷。
  能否采用结构钢焊条冷焊铸铁,其效果如何?下面笔者就如何正确选择、使用它,以及在焊接中要注意的问题作一介绍,供同行借鉴参考。
  2、对使用结构焊条的分析2.1用结构钢焊条冷焊铸铁的不足之处从焊接冶金方面来看,用结构钢焊条冷焊铸铁是不适宜的,主要是缺少石墨化元素。所以,采用常规的焊接规范必然引起以下焊接缺陷;(1)半熔化区的白口层较厚,焊接接头硬度较高,加工性能下降。
  (2)易出现裂纹。
  2.2用结构钢焊条的有利之处(1)此类焊条的熔合性能比铸铁焊条好,焊接时气孔少,不会出现大气泡,不易咬边,铺展性好。尤其是对那些组织粗糙,长期在高温中工作,使石墨发生偏析的一些旧铸件,仍有较好的熔合性能,这是其突出的优点。
  (2)结构钢焊条货源充足,价廉;焊条直径规格齐全,电流选择范围宽。
  2.3用其长克其短(1)结构钢焊条的石墨化元素不足,我们就采用细焊条、小电流、分段多层焊的方法,使半熔化区尽量浅。这样就使得半熔化区的白口层较薄,熔合比小,使其焊缝组织仍是以铁素体加珠光体为主,从而提高了焊缝的抗裂性及加工性能。
  (2)与其它焊条合理的配合作用。在加工面上,当不允许高温长时间停留时,要尽量少用结构钢焊条直接与母材接触。此时可采用铸308等焊条打底后,再用结构钢焊条填充。
  当有加工性要求,而又允许焊缝区长时间处于高温状态时,可以全部采用结构钢焊条。
  对于处在完全拘束部位的焊缝。为提高工作效率,在焊缝不太大的情况下,应避免使用结构钢焊条。而对于那些拘束部位不很大,
  又不需要加工的地方,可大胆采用结构钢焊条。
  对于那些几乎与所有铸铁焊条都不熔合的铸铁,用结构钢焊条焊接再好不过,很有特效。
  3、如何正确地选用结构钢焊条(1)尽量选用碱性焊条由于碱性焊条在熔敷金属中的含硫、磷、氧、氢、氮等杂质,比酸性焊条都低,所以,机械性能较好,特别是塑性、韧性都远远超过酸性焊条,这就大大提高了焊缝接头的抗裂性。这个优点正是铸铁冷焊中非常需要的。
  在有直流焊机的地方尽量选用××7型焊条,这种焊条在碱性焊条中其抗裂性最好。
  (2)选用低强度焊条铸铁本身强度低,一般抗拉强度在150300MPa。从提高接头强度的角度来讲,一般希望与母材等强。而结构钢焊条的强度要超过母材,这样在焊接时,由于冷焊焊缝的冷却速度很快,所以,必然会在熔合线附近产生应力集中问题,其结果会导致焊缝接头强度及抗裂性能下降。因此,在选用结构钢焊条时,如有结427型,就不选用结507型焊条。
  (3)大、小直径焊条配合使用结构钢(对于创造钢厂钢构信誉的探讨)焊条的最大优点就是焊条直径规格较齐全,这样在打底焊时,就可以选用2mm一类的小直径焊条,再配合小线能量,就可将熔深控制的很浅。这样不但白口层薄,而且产生的焊接应力也较小。以后的各层为提高效率,可采用直径较大的焊条。这样有利于对前层焊道起高温退火作用,使原来很薄的白口层变得更薄,其分布状态也会出现断续。这对于提高加工性及抗裂性都有好处。
  (4)使用碱性焊条时应注意事项在使用碱性焊条焊接时,一定要注意防止氢进入熔池,这可从以下三方面入手。一是首先要保证工作表面干净,以防油污、铁锈等有机物及含水物质中的氢侵入熔池;二是一定要将焊条烘干;三是在焊接过程中,应采用短弧焊。对于碱性焊条应采用反极性接法,以提高焊接电弧的稳定性。这样既可加强气体的保护作用,又能防止空气中的氢过多地侵入焊接熔池。
  4、焊补实例4.1对剪床连杆头断裂的焊补(1)破损情况分析剪床连杆头断裂情况如图1所示,连杆头上的I块断下来,断口的晶粒非常粗大,这种铸铁即使使用了镍基焊条中熔合性能最好的铸408,也不黏合;另外,此接头要求有一定的加工性(在I裂纹处有一定位螺钉孔,故焊后需打孔、攻丝)及强度。针对以上情况,我们采用了结427焊条。对于此类断裂情况,在焊补时只要控制好使1、2两处的焊缝同温,就能使其胀缩一致,不会产生较大残余应力,从而提高接头强度。另外,在焊接时由于1、2两焊缝同时长时间的处于红热状态,这对于减少熔合区的白口层及淬硬程度是大有好处的,因而也解决了焊缝的加工性问题。
  (2)焊接工艺①首先在内圆裂纹处磨出深约5mm的V型小坡口,然后对好断口进行定位点焊。
  ②用大电流由外向里开U型窄深坡口,一直开到距内侧小坡口3mm的地方,然后趁热用Φ4mm的结427焊条,交替焊接1、2焊道,使两边焊缝总处于红热状态,并保持同温,直至将两U型坡口填满,再将内圆小坡口焊平。
  采用这种焊法不但速度快,夹渣、气孔少,而且还不会产生裂纹。
  在焊缝上打孔、攻丝时其加工性都很好,完全达到了技术要求。
  4.2对缸盖预燃室内破洞的焊补(1)情况分析缸盖预燃室由于在过去修理时被镗大,所以壁很薄,尤其是在I区内不足1mm厚,在使用中出现了裂纹。


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