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1、電弧冷焊在球墨鑄鐵管道生產(chǎn)中的應(yīng)用摘要：通過(guò)對(duì)球墨鑄鐵焊接性的分析，確定采用異質(zhì)材料的電弧冷焊工藝方法，成功地對(duì)離心式雙法蘭鑄鐵管道進(jìn)行了焊接，使焊接法蘭式鑄管的批量生產(chǎn)成為可能。關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵；異質(zhì)焊縫；電弧冷焊：tg457．6：b鑄鐵是機(jī)械制造業(yè)中使用最多的鑄造材料，與鋼相比，雖其力學(xué)性能較低，但卻有優(yōu)良的耐磨性、減震性、鑄造性和可切削性，因此在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是鑄鐵的碳含量很高，焊接性較差，使得鑄鐵在焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用受到很大的限制。隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，離t7式鑄鐵管道在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，為了改變以往子母口對(duì)接承受壓力低的缺陷，現(xiàn)在普
2、遍采用承受壓力高的雙法蘭鑄鐵管道，而這種結(jié)構(gòu)在鑄造生產(chǎn)線上生產(chǎn)，工藝復(fù)雜，而且質(zhì)量難以保證，所以采用焊接結(jié)構(gòu)就成為解決這一大難題的出路，本廠長(zhǎng)期從事鑄鐵管道的焊接．下面就雙法蘭鑄鐵管道的焊接工藝與過(guò)程進(jìn)行分析介紹，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖l所示。z。么才圈1離心式雙法蘭鑄鐵管道結(jié)構(gòu)示意圈21球墨鑄鐵焊接性分析鑄鐵管道及法蘭均為球墨鑄鐵，液態(tài)鑄鐵在澆注前加入適量球化劑處理．使碳主要以球墨的形態(tài)存在于鑄鐵中。球狀石墨對(duì)基體的割裂作用比團(tuán)絮狀小，在相同基體的情況下，其力學(xué)性能(包括抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性)是所有鑄鐵中最高的。球墨鑄鐵的焊接性與常用灰鑄鐵的基本相同，焊接接頭容：
3、20xx—11-27：修回日期：20xx—06—15易產(chǎn)生白口、淬硬組織及焊接裂紋。但由于其化學(xué)成分和力學(xué)性能不同，因而又有其自身的特點(diǎn)：①球化劑的存在大大增加了鐵液的過(guò)冷傾向，使焊縫和熔合區(qū)更容易形成白口和淬硬組織；②球墨鑄鐵有較高的強(qiáng)度和一定的伸長(zhǎng)率，為了保證球墨鑄鐵構(gòu)件可靠的工作性，一般要求焊接接頭的力學(xué)性能與母材基本匹配。這就對(duì)球墨鑄鐵焊接提出了更高的要求。采用鑄鐵型焊接材料，焊后所獲得的焊縫金屬的化學(xué)成分、組織、性能及顏色與母材接近，這類焊縫稱鑄鐵型焊縫，也稱同質(zhì)焊縫。受勞動(dòng)環(huán)境及工藝條件的影響，雙法蘭鑄鐵管道主要采用異質(zhì)(非鑄鐵型)焊縫的電弧冷焊，
4、也就是焊前不對(duì)被焊鑄鐵件預(yù)熱的電弧焊，這就使焊接難度大大增加，對(duì)焊接過(guò)程控制的要求也非常嚴(yán)格。2焊接材料殛設(shè)備的選擇異質(zhì)焊縫可分為鋼基、銅基和鎳基三類。鎳是奧氏體形成元素。能和鐵以任何比例互溶，不和碳形成碳化物，還是較強(qiáng)的石墨化元素，經(jīng)試驗(yàn)表明，焊縫鎳含量越高，白口寬度越窄。鎳基鑄鐵焊條的最大特點(diǎn)是焊縫硬度較低．半熔化區(qū)白口層薄，且呈斷續(xù)分布，故應(yīng)用較廣泛。常用的鎳基焊條是z408，它是鎳鐵合金焊芯、石墨型藥皮的鑄鐵焊條，適合焊接高強(qiáng)度球墨鑄鐵。我國(guó)是貧鎳國(guó)，純鎳焊條價(jià)格昂貴，而z408焊條中鎳僅占1／2，因而該焊條是鎳基焊條中較為便宜的，這也是選用此焊條的重
5、要原因。由于鐵的固溶強(qiáng)化作用，該焊條熔敷金屬的力學(xué)性能較高，抗拉強(qiáng)度可達(dá)390～540mpa，伸長(zhǎng)率一般大于10％。但屈服強(qiáng)度較高，一般為340mpa，故焊接面積不宜過(guò)大，否則，會(huì)在焊縫金屬與母材交界處產(chǎn)生剝離性裂紋。因此，選用鎳基異質(zhì)焊縫較合適。焊機(jī)的選用：z408焊條適合交、直流兩用焊機(jī)，可選擇較常見(jiàn)的bx一300型交流弧焊機(jī)。80·焊工之友·焊接技術(shù)第36卷第4期20xx年8月3異質(zhì)焊縫的電弧冷焊工藝分析球墨鑄鐵的異質(zhì)電弧冷焊除應(yīng)正確選擇焊接材料外．還要特別重視焊接工藝才能獲得滿意的焊接質(zhì)量。3．1選擇合適的焊接電流焊接電流過(guò)小時(shí)．電弧燃燒不穩(wěn)定．焊縫與
6、母材熔合不好。球墨鑄鐵中含許多雜質(zhì)，焊接電流越大，與母材接觸的異質(zhì)焊縫熔入母材量越多，雜質(zhì)也隨之上升。對(duì)鎳基焊縫來(lái)說(shuō)，其中si，s，p雜質(zhì)含量增大，會(huì)明顯增大產(chǎn)生熱裂紋的敏感性；鑄鐵中的fe在大電流下大量融入焊縫，fe量提高，則ni量相對(duì)下降。會(huì)增大半熔化區(qū)白13寬度。所以，這就必須嚴(yán)格控制母材對(duì)焊縫的稀釋作用。同時(shí)，隨著焊接電流的增大，焊接熱輸入增大，使焊接接頭拉伸應(yīng)力增大，產(chǎn)生裂紋的敏感性增大。母材處于半熔化區(qū)溫度范圍的寬度增大，在電弧冷焊快速冷卻條件下．半熔化區(qū)白口寬度加寬。因此．異質(zhì)焊縫電弧冷焊時(shí)宜選用小直徑焊條，選用較小焊接電流．特別是焊接內(nèi)容僅供參
7、考
