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浅析不锈钢焊丝关于焊接灰口铸铁工艺
发布人:admin   发布时间:2016-8-10   浏览次数:1029
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           不锈钢焊丝的灰铸铁补焊方法很多,如焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊等。下面介绍一下灰铸铁氩弧焊修补工艺,通过坡口设计、坡口清理、焊前预热、焊后缓冷,采用氩弧焊,操作简单,质量稳定,便于加工。灰铸铁由于成本低、铸造性能好、容易切削加工、吸振、耐磨等优点,因此应用比较广泛。但灰铸铁中C、S、P杂质比较高,碳以片状石墨的形式存在,在常温下几乎没有塑性及韧性,当铸造过程中存在缺陷,搬运、起吊过程中稍有不慎或强度超过极限时,常会产生裂纹。
    产过程中常用补焊工艺来修补缺陷,冷焊时,稍有不当,就会产生裂纹;当灰铸铁件预热温度达600~700℃焊接时,就有一定的塑性,伸长率可达2%~3%,焊缝与母材的温差较小,大大降低了接头的热应力,可以避免产生白口组织及淬硬组织,能有效防止焊接裂纹产生。根据灰铸铁件特性,氩弧焊与焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊相比,氩弧焊是比较理想的焊接方法,因为受氩气流的压缩和冷却作用,电弧热量比较集中,热影响区很窄,焊接变形与应力小;同时,焊接时,熔池观察方便,操作简单,电弧稳定,能够有效控制熔池尺寸和大小,熔池内缺陷容易外溢,大大提高了焊接质量。故采用氩弧焊热焊工艺,用于焊接比较重要的铸铁件。
    1、不锈钢焊丝焊接性分析
    含碳量大于2%的铁炭合金称为铸铁,含碳量越高,焊接性越差,对裂纹的敏感性就越大。铸铁产生裂纹的主要原因是:焊接过程中焊件局部不均匀受热,产生很大的拉应力,而铸铁在400℃以下基本无塑性,当拉应力大于材料的抗拉强度时,就会产生裂纹,因此焊前必须预热,控制焊缝冷却速度,延长熔合区红热状态时间,使石墨能够充分析出;同时选用C、Si石墨化元素的焊接材料,增强脱硫、脱磷的能力,降低焊接应力,控制焊接裂纹。
    2、不锈钢焊丝焊接工艺
    坡口设计、加工
根据铸铁件损坏的大小设计坡口,一般壁薄的构件采用单面V、U型坡口,壁厚的构件为了减少焊接变形和焊接应力,防止裂纹,应采用X或双面U型坡口。坡口加工的方法有:机械加工、磨光机开坡口、电弧开坡口等。
    坡口清理
    铸铁组织与钢相比,比较疏松,大多数铸铁件使用环境比较差,如油、潮气等,很容易进入组织内部,给补焊带来一定的难度,因此坡口的清理尤为重要。坡口加工后,对坡口进行加热,加热的方法有火焰加热和电热履带加热等,小的构件可以直接放在烘箱内加热,加热温度不得低于400℃,时间不得少于30分钟,具体根据构件坡口的大小而定。加热的目的是将坡口附近铸铁组织内部油、潮气高温燃烧蒸发。加热一定时间后,用钢丝刷对坡口及附近燃烧的杂质清理干净。
    焊前预热
    焊前对坡口进行预热,预热温度600~700℃,用红外线测温计进行测量。当不预热焊接时,焊缝很容易产生白口、淬硬组织、裂纹等,且铸铁含碳量高,铁水流动性极差,几乎无法焊接。当温度达到400℃以上时,铁水流动性有了明显的转变,当温度达到600~700℃时,铁水流动较好,焊接性几乎跟碳钢相似。
    焊接
    尽量选用含C、Si量高的焊丝,如RZC-1,RZC-2等,也可选用TG-50碳钢焊丝。最好选用与母材化学成分相近的焊丝。焊丝直径应选用粗一点的,如Φ4mm、Φ5mm,焊接电流参数下降10%,即小电流、快速焊,因为焊接时母材温度比较高,加上电弧高温,形成熔池温度过高,容易造成焊缝中合金元素烧损,影响焊缝质量。当熔池中存在残渣或其它缺陷时,用焊丝拨除,无法拨除时,停止焊接,用打磨机去除缺陷。焊缝盖面应高于母材1~2mm,便于机械加工。焊接完毕后,立即对焊缝采取保温缓冷措施,用保温棉、锯木屑、石灰粉等覆盖。重要的构件,最好进行600~700℃高温回火处理,消除内部应力。
    焊后检验
    48小时后,采用着色探伤无损检测,数例采用氩弧焊热焊工艺修补,表面均无裂纹、未熔合等缺陷,使用多年,均无焊缝质量问题。
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