第四章铸铁焊接.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第四章 铸铁焊接前言1、优点：成本，铸造性能、震性能、耐磨性、切削加工性，设备简洁，废品率较高，机械性能一般，无磁性。C-Fe 、Mn、Si、S、P 合金元素2. 铸铁应用（机制业中应用广泛）50 岁月 QT 应用，更广泛 1）铸造焊接的应用一般铸件废品率，修复可降低成本、完成任务2）已损坏（使用过程中）的铸铁成品件的焊补（出裂纹使产品报废）节省资金。3）零件的生产（ QT 件）铸件+钢件（或其它金属件）（异质焊接）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一、 分类 4-1铸铁的种类及性能简介（W

2、c2%的铁碳合金铸铁）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同：白口（灰口、可锻、球墨、蠕墨）铸铁1、白口铸铁 ： C 绝大多数以渗碳体（ Fe3C）状态存在，进口呈白亮色。（无法机械加工）2、灰口铸铁 ：石墨以片状存在，性能差异大（石墨存在形式不同）部分存在于珠光体中。3、可锻铸铁 ：石墨以团絮状存在，性能差异大（石墨存在形式不同）部分存在于珠光体中。4、球墨铸铁 ：石墨以圆球状存在，性能差异大（石墨存在形式不同）部分存在于珠光体中。5、蠕墨铸铁 ：石墨以蠕虫状存在，性能差异大（石墨存在形式不同）部分存在于珠光体中。综合机械性能对比（ b、 、k）比

3、较：球墨（次之） 可锻蠕墨（推广期） 灰口（应用最广）二、常用灰铁（ HT ）情形简介可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -1、成分Wc： 2.7 3.5%;Si:12.7%;Mn:0.51.3%,P0.3%,S0.15%.2、性能（表 10-1）转变基体中 F 及 P 相对含量，可得不同的 b。细片状 b，纯 F、b。3、应用：汽车、拖拉机的

4、缸体、缸盖、一般机床。4、C 的状态与基体组织的打算因素： V 冷及其化学成分。（从P382图 10-1 所示）仔细分析1）V 冷（图 10-1 ）（ P382）2）化学成分（图10-1、图 10-2）三、球墨铸铁的情形简介1、性能（表 10-2）2、化学成分：C：34%，Si：2 3%，Mn ：0.41.0%，PV 铸冷），组织：共能渗碳体（白口组织）、二次渗碳体、珠光体、 E不能完全去除， 措施： V 冷，调整化学成分，增强石墨化解力，（适当协作）异质焊材 ：（低碳钢焊条）： Wc=0.7 1.0%高碳、易显现脆硬的马氏体，（去白口）措施 ：防止或减弱母材中的C 过渡到焊缝中，转变 C 的

5、存在状态，使焊缝不显现淬硬组织并具肯定塑性。2）半熔化区 （窄） 11501250液一固态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结焊后该区的组织受冷却速度和焊缝区的化学成分影响。a、V 冷液态固态（被碳所饱和的A ）共晶转变V 冷0.6 / S7/SAM+A 残可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b、化学元素珠光体（共析转变）（形成白口）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 12 页 - - -

6、- - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -提高熔池中石墨化元素（C、Si、Ni 等）的含量对排除减弱半熔化区白口的形成是有利的。C、措施采纳钎焊（ T）、根本上防止白口的形成。3） A 区固相线 共析温度上眼。 8201150（无液体）a、组织： A+ 石墨已 A 化b、C 分布： T、Wc（靠米熔化区）（缘由是石墨片中的C较多向四周 A 扩散）c、措施：工艺措施使该区缓冷，A析虫石墨、防止二次区C 或 M形成 V 冷一些 Fe3CV 冷 M 4）重结晶区（窄）780820a、组织： V

7、加热，部分原始组织A，冷却时， APV 冷，可能有M显现5）球化区6）母材3 、铸件焊后的加工焊后，许多要再经过机械加工灰口铸铁（ P 或 P+F），良好的加工性接头处有白口铸铁（ HB600800）及 M 组织（ HB500），难加工 HV5200 ，HRC50.5。I不答应焊后用磨代替车创。HRC1123 HV160243HB160240加工易“打刀”“让刀”磨削虽可加工，但特别慢一般认为接头的硬度 HB300，可机械加工，某区的强度，发生裂纹。b、白口铸铁收缩率 的收缩率（相亲部），二区间产生剪应力图10-8 。对薄壁焊接，冷裂纹可能发生在高熔合线稍远的HAZ，导热差， 600区域宽，加

8、剧拉应力，微量缺陷（气孔、灰尘）削减工件有效工作截面。防止措施：（利于防止冷裂纹）a实行工艺措施，减弱焊接接头的应力及防止显现Fe3C 及 M 体预热焊、正确的冷焊工艺（ 应状态）b 采纳好、S的焊材焊接，由于 放松焊接应力。C厚大件修复（口大，层数多，可用截丝焊法）2、热裂纹a 当焊缝为铸铁，焊缝对热裂不敏锐（高温石墨析出，V ， 应）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - -

9、 - - - - - - - -b 当采纳低碳钢焊条与N 基铸铁焊条冷焊时，焊缝易显现属于热裂纹的结晶裂纹。当应剥离性裂纹火口裂纹，焊缝的横向裂纹（缝长）纵向裂纹。1）低碳钢焊条可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结高碳组织热裂倾向第一层焊缝：熔合比1 134，Wc=0.71.0%，S、P 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结焊缝表层 Wc、S、P越靠近熔合线， C、S、P 促使第一层焊缝易发生热裂纹WcV 冷M 体冷裂纹2） Ni 基铸铁焊条铸铁中含较多 S、P、易生成低熔共晶，对热裂纹有较大的敏锐性。C、实行的措施1）冶金处理方面：调整化学成分，（含有适量的稀土C、C

10、o）脆性温度区间，低熔共晶物，晶粒细化。2）正确的冷焊工艺，应，有害杂质。二、球墨铸铁焊接性的特点（挑选讲解）1、其白口化倾向及淬硬倾向比灰口铸铁大（球化剂阻碍石墨化及提高淬硬临界冷却速度）。2、QT 的b、 k 比 HT高，故对焊接接头的机械性能要求也相应高，常要求与各强度等级 QT母材想匹配。总之：由于铸铁焊材对象不同及对焊补要求不同，多种焊方，焊材、焊工艺，以适应不同的要求。下面将纳为同质（铸铁型）焊缝的熔化焊，异质（非铸铁型）焊缝的熔化焊及钎焊。4-3灰口铸铁焊接材料及工艺一、同质（铸铁型）焊缝的熔化焊（电弧热焊、气焊、电弧冷焊工艺）一）电弧热焊：适用于厚度 10mm 以上工件缺陷的焊

11、补1、热焊：将工件整体或有缺陷的局部位置预热到600700（暗红色）然后进行焊接， 焊后进行缓冷的铸铁焊补工艺。对结构复杂、刚度大的工件，宜采纳整体预热（否就 残，易出裂纹）对结构简洁，焊接处刚度小的工件，宜用局部预热。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2、优势600700（ V铸冷、为了保证焊缝石墨化，不产生白口组织且硬度合适， W（c+

12、s）稍大于母材Wc+si=67.6% 5、焊材铸 248 铸铁芯加石墨型药皮6mm铸 208 低碳钢芯加石墨型药皮5mm 大直径焊条，协作大电流，V 焊。为提高大型缺陷热焊的生产率，进展了多根药芯焊丝的米自动焊热焊对 10mm厚以下薄件焊补（如汽车缸体），易烧穿气焊： T，加热不集中，可用于薄堕铸件的的焊补二）气焊1、优点： T 火焰 热焊时，提高石墨化才能，保证合适组织及硬度。焊接时一些氧化烧损。气焊热焊： C+Si=66.7%一般气焊（局部加热）：C+Si=6.87.3%4去除 SiO2（酸性氧化物），以免造成夹渣等缺陷钎剂用碱性氧化物（ Na2CO3，NaHCO3，NaNO3，K 2CO

13、3）组成的熔剂，形成低熔点的渣， 上浮去除。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2Na2 co3Sio22 Na2OSiO22CO2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5、焊接火焰特点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -宜用中性焰或弱碳化焰，用氧化焰增大C、Si 的烧损。6、加热减应气焊（图10-10）具体介绍一般气焊

14、易被拉裂局部加热两次 600700（暗红色）减应区：通过加热能削减焊缝应力的区域。选定的原就：主要是挑选阻碍焊接过程中焊补处膨胀及收缩部位，留意调区及焊口同时加热。三）焊缝为铸铁型的电弧冷焊1、电弧冷焊的特点及应用2、解决问题的措施（首要问题：防止接头的白口问题）1）白口问题途径：进一步提高焊缝石墨化元素的含量（通过焊接及药皮的调整）提高焊接热输入量（以V 冷）有助排除或削减HAZ的 M组织，（大直径焊条、大电留恋续焊）。成分：但米熔化区形成白口的敏锐性比焊缝更大，更需解决。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结现一般认为，冷焊条件下，Wc45.5%,WSi3.54.5% 较抱负。可

15、编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结讨论证明：适当Wc，保持WSi 较为抱负。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结缘由：液态时C的扩散才能比硅强十倍左右。（减弱或排除半熔化区白口的形成有利）。更能削减焊缝收缩量，裂纹敏锐性。Si5%对 F 固溶强化的成效，使焊缝硬度（无这个问题）焊材：冷焊用铸铁焊条（铸248（铸铁芯 6mm以上）、铸 208（钢芯）药皮中均含较多的强石墨化元素，可用更大的I H，V 冷，获好加工。工艺措施（焊接热输入，减慢V 冷）大直径焊条、大电留恋续焊工艺，如小电留恋续焊工艺，V 冷焊缝出白口，易裂、无法

16、加工。2）焊缝裂纹问题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -由于焊缝为 HT 组织， b，无塑性，大电留恋续焊工艺局部受热严峻， 应严峻，焊补刚度大的工件时易出裂纹。但焊补刚度不大的中、大型体，结果令人中意。采纳新型电焊条（用B，M 二次相受应力松驰效应提高抚裂性能。）HRC需高温回火才可加工非加工面焊补。二、异质（非铸铁型）焊缝的电弧冷焊可编

17、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结a、局限性（ P393）1） 、 裂纹2）对 V 冷冷敏锐3）大电流焊铸件不好可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b、二种新方向。新焊材 Wc一）异质焊缝电弧冷焊材料及方法。1.Ni 基本条手弧焊1）Ni 作用：Ni （扩大奥氏体区元素）亦是促使石墨化元素，（其扩散才能在液态时很强，半熔化区的白口宽度） A 及 相均能溶解较高的碳。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T、少量 C由于过饱和以细小的石墨析出（故焊缝有肯定,b , HV较低）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

18、归纳总结Ni、白口宽度WNi98%B0.05mm 白口层呈断裂状可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2）铸 508 焊条（ Ni70%， Cu30%的蒙乃尔合金）。接头最好的切削加工性能，但收缩率大（2%），易出裂纹。 进展了纯 Ni 焊条，镍铁焊条。3）铸 308（纯 Ni 焊条） 机械性能见表 10-5其白口宽度在全部冷焊焊条中是最小的。0HB 30%，焊缝脆性，易出低温裂纹Cu：Fe=80:20常用 Cu 基铸铁焊条 焊缝中 Cu 与 Fe 以机械混合物存在焊第一层时， C 较多的熔入焊缝， V 冷，形成 M+Fe3 C2) 焊缝组成及性能以 Cu 为基础，机械的混合少量钢成

19、铸铁的高硬度组织，其较高的塑性，较好的抗裂性能 。 6 达 147N/mm2Cu 花铁粉焊条 其中可用于 H 下焊补3) 应用：主要用于修理行业中非加工面铸铁件的焊补Cu 为弱墨化元素，扩散才能较弱，接头白口区较宽， Cu 基软， M 与 Fe3C 硬，加工性不变 4) 焊条形式 P3973、高钒焊条手弧焊铸 116铸 117沟通电直流电1) V 的作用金属学学问可知，当V/C 比合适时，不仅可得纯铁素体基体，而且VC 以弥散状分布于基体上，该钢 好， b 足够， HV 不高。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页

20、，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -由图 10-16 可知P398，当 Wc=1%时，焊缝 Wv 需 1%才能获铁素体加弥散状碳化钒组织V 4C3第一层焊缝 低碳焊条 中： Wc=0.7-1.0%。图 10-17，为 Wv 对第一层焊缝硬度的影响。当 V 量不足，不能结合全部C，在急速冷却条件下，第一层缝会显现M 、托氏体及 V 4C3 的混合组织。 高硬组织 第一层焊缝 Wv 必需保证 7-8%以上，加上母材的稀释作用，多层焊Wv 一般为 10-12%。

21、2) 焊条成分焊芯 H08铸 116沟通电源 药皮，加足量的钒铁铸 117直流电源 焊缝含 Si：0.50.7%，否就 降低 , 抗裂性降低。3) 高钒焊条焊缝性能： 好 b 可达 558588N/mm3可达 28-36% 硬度过 HB230高塑性及抗裂性能，不易出气孔。4) 金相组织综合成上窄的黑带 V4C3 颗粒，V 从焊缝母材V 为强硫化物形成元素 C 母材熔液5) 缺点：与普低钢焊条防焊焊缝的胶缩率相近，s 高，焊补面积很大，焊缝层数许多时，HAZ可能有剥离性裂纹。4、细丝 H08Mn2S 。 CO 2 爱护焊 0.69-1.0mm短路过渡过程， 小电流，低电压焊接，熔深浅 IH 、V

22、 H 第一层熔合比CO2 爱护焊有氧化性， C 有烧损， Wc主要从焊接的工艺规范上保证焊接的质量P399二 异质非铸铁型 焊缝的弧冷焊工艺特点：四句话：“预备工作要做好，焊接电流适当小，短段断续分散焊，焊后立刻小锤敲。”1、做好焊前预备工作去除工件及缺陷上的油污等其它杂质，正确观看缺察情形，及将缺陷制成适当的坡口，以备焊接。1) 碱水刷洗，汽油擦洗，火焰清除否就气孔 2) 裂纹缺陷观系：肉眼，放大镜，可借助水压，渗煤油试验。3) 为防止裂纹扩张，端部3-5mm 钻止裂孔 5-8mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1

23、1 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -4) 开坡口原就：保证顺当施焊及质量前提下尽量削减坡口角度及母材的熔化量，降低焊接应力， S、P、防裂纹。2、采纳合适的最少电流焊接 P399下面 2 点采纳小直径焊条3、采纳短段焊、连续分散焊及焊后锺击工艺1缘由：焊缝越长， 拉裂纹可能性2工艺：一般 10-20mm薄件。30-40mm原件4焊后立刻锤击快速处于高温而且较高塑性的焊缝，松驰 工件冷致 50-60（不烫手再焊下一道焊缝多层 泵大件工艺特点 开大坡口

24、应，易发生剥离性裂纹。a、合理支配多层焊焊接次序 图 10-19b、必要时采纳栽丝法 图 10-20人为的使该区 HAE 的白口区 应力的大部分由栽丝材料承担多用于承担较大工作应力的厚大件的裂纹焊补。 大型机器机座 三、钎焊1、优点：防止接头的白口组织特别有利，接头优良加工性。 应对裂纹敏锐性降低 母 材 不 熔 化 2、应用 1 O 2-C2H2 焰钎焊铸铁 过去多用黄铜钎料 Cu52-56%+Zn（余量）料 103硼砂钎剂基铜 b颜色金黄 扩散不充分 Cu、Zn 在 Fe 中溶解度微小。2 新钎料 剂 成分作用及性能Mn 、Ni 、Sn、Al 等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载