鑄鐵機件焊補工藝分析與應用

趙 志

鑄鐵機件焊補工藝分析與應用

趙 志

結合生產實際分析介紹了鑄鐵機件的焊補工藝。

焊接工藝；鑄鐵焊接；電弧冷焊；熱焊

鑄鐵件在生產鑄造過程中不可避免地要產生氣孔、裂紋、澆不足等鑄造缺陷。鑄鐵機件在生產使用過程中由于超負荷、機械事故及自然損壞等原因常常損壞。為節約生產成本，提高產品使用效率，延長產品的使用壽命，針對鑄鐵的特點，采取相應的焊補工藝對鑄鐵機件進行焊補在生產中有著重要的意義。

1 鑄鐵機件的焊接性

由于鑄鐵的含碳量很高，強度低，塑性差，焊接時組織變化大，熱應力分布不均勻，在焊縫和熱影響區容易產生白口組織，從而造成開裂、剝離、氣孔、外觀成形不良等焊補缺陷，因此其焊接性很差。

2 鑄鐵機件焊接材料的選用

鑄鐵機件焊條可以按照鑄鐵機件的類別選用：如灰口鑄鐵可以選用Z100，Z607焊條；球墨鑄鐵可以選用Z238，Z408焊條。也可以按焊后機械加工性能的要求來選用：如焊后不需機械加工的可以選用各種低碳鋼芯的鑄鐵焊條，如Z100；需要機械加工的可以選用抗裂性好的焊條，如Z116，Z308，Z408焊條等。目前常用鑄鐵機件電焊條的牌號和用途見表1。

3 鑄鐵機件的焊補方法

鑄鐵機件的焊補方法按預熱溫度的選擇有熱焊法、不預熱焊法、半熱焊法和冷焊法幾種。冷焊法不需要焊前預熱，焊接過程也不輔助加熱，因此其焊補成本低，生產率高。熱焊法就是在焊補前對焊件局部或者整體加熱到一定溫度然后實施焊接的一種方法。

3.1 鑄鐵機件的冷焊

由于鑄鐵機件的冷焊是不預熱的，所以焊補時的冷卻速度較快，容易產生白口組織和裂紋等缺陷，必須采取合理的焊補工藝。

表1 常用鑄鐵機件電焊條的牌號和用途

焊補前，預先檢查裂紋長度。為防止裂紋在焊補時的擴展，應該在裂紋端部3 mm～5 mm處鉆出φ5 mm～φ8 mm的工藝止裂孔。在保證順利施焊和焊補質量的前提下，盡量減小坡口角度，并且仔細清理缺陷附近的油污等雜質。焊補時采用細焊條（φ2 mm～φ3.2 mm）、小電流 （80 A～120 A）、直線型快速長弧斷續焊，以減小熔深，避免融合不良，焊縫金屬變硬，使得機械加工難度增加。在每焊10 mm～15 mm長度后，立即用小錘迅速錘擊焊縫，等焊縫冷卻到50℃～60℃時（大約可以手摸時），再焊補下一道，以減小焊接應力，避免產生裂紋。在進行多層多道焊補時，盡可能采用短焊道法進行焊補。因為在多層多道焊補時，雖然后道焊縫對前道焊縫和熱影響區有熱處理的作用，降低了接頭的平均硬度，但由于多層多道焊補時焊縫的收縮應力較大，容易產生剝離性裂紋，所以焊道要越短越好。在進行多層多道焊補時，還應該選擇正確的運條角度。在焊接坡口底部時，焊條的側視角度為90°，正視角度沿焊接方向傾斜20°～30°；焊接坡口表層時，焊條的側視角度應當往一邊傾斜20°～30°，正視角度沿焊接方向往后傾斜20°～30°，使焊接在背弧的情況下進行。采取上述運條角度，可以避免焊件過熱熔化，焊件被咬出缺口等缺陷的產生，保證焊補質量。

3.2 鑄鐵機件的熱焊

鑄鐵機件的熱焊是在焊前采用加熱爐或氧-乙炔焰對焊件進行局部或者整體加熱（550℃～700℃），焊接過程要始終保持在400℃以上的溫度，焊后緩慢冷卻以消除應力的一種焊接方法。由于熱焊可以降低焊接處的溫度差，焊件受熱均勻，降低了冷卻速度，從而有利于防止產生白口組織，減小焊接應力，避免產生裂紋等焊補缺陷。熱焊作業時，為防止焊工不受高溫輻射以及避免焊接熱量的損失，除施焊位置其余需要使用石棉板或者其他隔熱材料蓋上。在平焊位置施焊，每條焊道應該一次性焊完，必要時可以采取多人輪換的焊補作業方式，以保證焊接作業的連續性。

我廠在對氣缸體、減速箱、曲軸、齒輪、破碎機帶輪等部分鑄鐵機件的焊補作業中，由于相應采取了上述焊補工藝措施，實踐使用效果良好，得到了用戶的好評。總之，在鑄鐵機件的焊補作業中，只要采取正確、合理的焊補工藝，就可以保證鑄鐵機件的焊補質量和正常使用。

Analysis and Application of Cast Iron Component'Welding Process

Zhao Zhi

This article introduces the cast iron component'welding process，combined with the analyzing of the actual production.

welding technology；cast iron welding；arc cold welding；heat welding

TG457.12

A

1000-4866（2010）01-0026-01

趙志，男，1969年出生，1994年畢業于北岳職業技術學院（礦山機械專業），現在大同煤礦集團公司中央機廠工作，工程師。

2009-12-15

2009-12-29