鑄鐵焊接工藝分析研究

（唐山開灤鐵拓重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北 唐山 063100）

鑄鐵焊接工藝分析研究

姚仕輝 田志順

（唐山開灤鐵拓重型機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北 唐山 063100）

文章對鑄鐵焊接缺陷進(jìn)行了分析闡述，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)論述了鑄鐵焊接工藝要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，焊接工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。

鑄鐵焊接；焊接工藝 ；要點(diǎn)分析

概論

就目前來說，鑄鐵是在我國機(jī)械工業(yè)整個(gè)行業(yè)中應(yīng)用是較多的材料，它主要由鐵、碳和硅等組成的復(fù)合物體。因成分很多，所以鑄鐵在焊接中就會(huì)出現(xiàn)鑄造縮孔、裂紋等問題。這樣來看，鑄鐵具體怎么焊接就顯得尤為重要了。

1 鑄鐵焊接缺陷分析

我們從鑄鐵的焊接性來分析它的缺陷。總的來說，鑄鐵含碳量較高，塑性差，再加上它的組織不均勻，這樣在焊接時(shí)，就很容易出現(xiàn)焊接后有白口組織形成，出現(xiàn)裂紋，焊后產(chǎn)生氣孔。因此，在鑄鐵焊接時(shí)鑄鐵是不作為焊接材料的。下面筆者就分析下它的焊接缺陷。

首先是它的焊縫成型問題。一般來說這樣的焊縫波紋粗劣，不整齊，焊縫可以達(dá)到3㎜左右。在焊接接頭時(shí)焊接頭較差，而且焊縫高低不平。它的咬邊一般會(huì)出現(xiàn)溝槽，有時(shí)深度可以達(dá)到0.5㎜，總長度大于焊縫長度的10%或大于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求的長度。

另外在焊接時(shí)也會(huì)出現(xiàn)彎折現(xiàn)象。它主要是焊縫的橫向收縮或安裝對口偏差，造成的垂直于焊縫的兩側(cè)母材不在同一平面上，就會(huì)形成一定的夾角。表面出現(xiàn)氣孔現(xiàn)象。在我們焊接過程中，由于氣體未完全溢出就會(huì)出現(xiàn)凝固，在焊縫表面形成的孔洞。

2 鑄鐵焊接工藝要點(diǎn)分析

一般來說，在鑄鐵焊接的時(shí)候我們采用冷焊、熱焊及半熱焊三種工藝。根據(jù)不同的焊接工藝我們才會(huì)選用不同的焊接材料，這樣才有利于焊接的完整性及成功性。

圖1

圖2

表1

我們先看它的冷焊工藝。我們一般采取留后焊接工藝，這樣是為了減少焊縫的出現(xiàn)，有效地控制焊接裂縫的產(chǎn)生。具體如圖1所示。

圖中，方框是留后焊接部分，箭頭是焊接方向，數(shù)字為焊接順序。焊接時(shí)用較小的電流，直徑小的焊條，焊條角度可以大些，不要垂直收弧，在焊縫溫度在大于80度時(shí)，選用點(diǎn)焊分焊等工藝，若焊縫溫度小于80度時(shí)再進(jìn)行正常焊接。

在焊接時(shí)候，為了增加焊縫的強(qiáng)度，我們可以用加強(qiáng)螺釘法進(jìn)行焊接，就是將螺釘插入焊接部分的邊緣和坡口斜面上，如圖2所示。圖中圓錐形的物體就是螺釘插入焊接。

一般焊前不進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)環(huán)境溫度較低或焊接拘束較大時(shí)，焊前可以預(yù)熱100～150℃，鑄鐵冷焊時(shí)往往要采用特殊的焊接材料和必要的工藝措施。

再一個(gè)就是它的熱焊工藝。工藝要求是把鑄鐵件整體或局部預(yù)熱至600～700℃，在焊接過程中保持溫度，焊后趁紅熱狀態(tài)覆蓋石棉粉或其他保溫材料，緩慢冷卻，有利于石墨析出。

而半熱焊工藝是將鑄鐵件整體或局部預(yù)熱到300～400℃，并在焊接過程中保持溫度。半熱焊方法改善了施工條件，降低了焊接成本，但焊縫抗裂性能下降。

以上焊接方法在焊接時(shí)候，要把所焊接件傾斜放置，使焊縫處于上坡焊或半立焊，以減小熔合比。焊前要將坡口周圍預(yù)熱，溫度為200～250 ℃，以縮小焊縫與工件的溫差。在選用焊條方面要用鑄308，直徑D3.2 mm和4 mm。焊前應(yīng)將焊條經(jīng)150 ℃左右烘焙2 h為宜。

但是要注意的是，焊接時(shí)在坡口兩側(cè)為減小熔深，可采取快速不擺動(dòng)焊。而焊接工件較厚時(shí)，坡口截面較大，可以采用多層多道焊。錘擊焊縫。錘擊焊縫時(shí)溫度應(yīng)該在400 ℃以上進(jìn)行，用小圓頭錘擊焊縫，使焊縫金屬延展，松馳焊補(bǔ)區(qū)的應(yīng)力。焊接第一層和最后一層不要錘擊。

3 鑄鐵焊接工藝優(yōu)缺點(diǎn)分析

下面筆者將鑄鐵焊接方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行制表比較。一般來說，鑄鐵的焊接采用氣焊或電弧焊兩大種類，它的優(yōu)缺點(diǎn)對比如表1。

[1]王英力．灰口鑄鐵焊接方法探索灰口鑄鐵焊接方法探索[J]．城市建設(shè)理論研究（電子版）,2012（24）．

[2]陳裕川．焊接工藝設(shè)計(jì)與實(shí)例分析[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009，9．

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