為了進(jìn)行鑄鐵的焊接,必須了解這種材料的特殊性能和相應(yīng)的焊接技術(shù)。一些焊工試圖根據(jù)他們焊接鋼的經(jīng)驗(yàn)來修理鑄鐵,往往結(jié)果糟糕而不知道什么原因。因此,鑄鐵修理對焊工來說是一項(xiàng)令人害怕的工作。然而,許多等級的鑄鐵確實(shí)可以焊接成功。
鑄鐵本質(zhì)上是鐵、碳和硅的合金。碳含量范圍從2.4%到4.5%,這意味著它存在超過固溶體所能包含的量。雖然在熔化時,多達(dá)6%的碳可以溶解在鐵中,但當(dāng)金屬凝固時,實(shí)際上只有不到1.75%的碳能留在溶液中。多余的碳在凝固過程中分離出來,并以游離碳(石墨)的形式存在和分散在整個鑄鐵中。
影響鑄鐵凝固時析出碳量的兩個因素是凝固所需的時間長度和存在的硅量。如果給它足夠的時間和溫度,硅傾向于將溶液中的任何碳以石墨的形式驅(qū)逐出去。因此,游離石墨的百分比是冷卻速率的函數(shù)。
這種過量的碳是鑄鐵具有許多理想性能的原因,例如高流動性、低收縮率、高振動阻尼能力和易加工性。
但是碳也是問題的來源。由于其高含量,鑄鐵是易碎的,并且在受到應(yīng)變時具有非常小的伸長率。因此,當(dāng)受到局部加熱和冷卻時,它容易破裂,焊接時就是這種情況。因此,鑄鐵的焊接性能不同于鋼。
鋼在大約1450℃熔化,鑄鐵的高碳含量將熔點(diǎn)降低到1100~1300℃(取決于鑄鐵類型),使其更容易熔化,并允許其自由流入模具,以呈現(xiàn)鑄件的預(yù)期形狀。鑄鐵被廣泛用于機(jī)器底座、發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋、缸套、水套、齒輪箱殼體、泵和閥門外殼、歧管、管道配件等。
鑄鐵常見類型:
? 灰口鑄鐵
? 白口鑄鐵
? 可鍛鑄鐵
? 球墨鑄鐵
? 高合金鑄鐵
這些不同的鑄鐵不能僅通過化學(xué)分析來識別。過剩碳的形式?jīng)Q定了熔體變成鐵的種類。關(guān)于第五種類型,高合金鑄鐵,這是通過在灰口鑄鐵、白口鑄鐵或球墨鑄鐵中加入一定量的合金元素而獲得的。下面我們來看看各種類型的特征。
灰口鑄鐵
灰口鑄鐵是所有鑄造金屬中蕞便宜最常用的。原材料-生鐵、廢鐵、廢鋼、石灰石和焦炭-都相對便宜。我們估計(jì)大約90%的鑄鐵是灰口鑄鐵。
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當(dāng)使用砂鑄模時,熔化的金屬冷卻速度很慢。這使大部分碳有時間在鐵晶體邊界之間以石墨薄片的形式聚集。在小的或薄壁的零件中,石墨均勻地分散在整個材料中。在大尺寸鑄件中,靠近表面的材料將含有相對較小的石墨薄片,因?yàn)檫@是鑄件的一部分,會首先冷卻。中間的材料會冷卻速度較慢,含有更少但更大的薄片。(圖解)。
片狀石墨的存在提高了易加工性、有用的阻尼性能和耐磨性。然而,片狀石墨也可以作為裂紋指示器,無論是在低溫還是高溫下,灰鑄鐵都不能彎曲或鍛造成形。
由于游離石墨的存在,斷口呈灰色,這就是該合金名稱的由來。
灰鑄鐵的強(qiáng)度范圍很寬,從137 MPa到390 MPa以上,加上制造經(jīng)濟(jì)性,這解釋了為什么這些鑄鐵在高抗動應(yīng)力性不是控制因素的情況下被廣泛使用。
灰口鑄鐵的一般成分:
碳: 3.0~3.25%
硅: 2.0~2.4%
錳: 0.6~0.7%
磷: ≤0.2%。
硫: ≤0.2%
鐵: 剩余
特點(diǎn):
2 柔軟。
2 比白口鑄鐵易碎。
2 高可加工性。
2 良好的可焊性(Ni99鑄鐵焊條Mac Cast E405或Ni55鑄鐵焊條Mac Cast E407)。
白口鑄鐵
白口鑄鐵的化學(xué)成分與灰口鑄鐵相似,但不同之處在于碳以碳化鐵(Fe3C)的形式存在,而不是以游離碳(石墨)的形式存在。這是通過保持低硅含量和快速冷卻來實(shí)現(xiàn)的,快速冷卻不允許碳移動到晶體邊界,而是被困在晶體內(nèi)。這就形成了馬氏體結(jié)構(gòu),非常脆和硬。在斷口處,碳化鐵會使表面呈現(xiàn)銀白色,因此稱為白口鑄鐵。
白口鑄鐵可用于耐磨服務(wù)。但由于其裂紋敏感性,它們很難焊接,并且被認(rèn)為是不可焊的。如有必要,可用鎳合金焊條Mac Nicro E203(AWS A5.11 ENiCrFe-3),次選Ni99鑄鐵焊條Mac Cast E405(A5.15 ENi-CI)進(jìn)行焊接。焊接時注意:
2 不要預(yù)熱
2 多次短焊,中間間歇以免過熱
2 低電流
2 小直徑焊條
特點(diǎn):
2 硬的
2 易碎
2 耐磨的
2 焊接性非常差
可鍛鑄鐵
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可鍛鑄鐵開始與普通的白口鑄鐵一樣,非常堅(jiān)硬易碎。然后在870℃以上的爐中退火(熱處理).此時硅可以將碳化鐵分解成鐵和碳。在1到6天的時間里,碳實(shí)際上穿過固體鐵,聚集在石墨的小塊或結(jié)節(jié)中。具有這種微觀結(jié)構(gòu)的鐵被稱為可鍛的,它的性質(zhì)與白口鑄鐵相反。它不是硬脆的,而是易于加工,并且具有延展性。由于制造成本的原因,可鍛鑄鐵的應(yīng)用僅限于相對較小的零件。可鍛鑄鐵的強(qiáng)度從340MPa到520MPa不等。
特點(diǎn):
2 將吸收輕度到中度的扭力。
2 可焊性一般至良好。
2 當(dāng)強(qiáng)度超過410MPa時,焊接變得困難。
球墨鑄鐵
球墨鑄鐵彌補(bǔ)了灰口鑄鐵和鋼之間的差距。球墨鑄鐵強(qiáng)度高、韌性和抗沖擊載荷能力俱佳,滿足了設(shè)備尺寸增加、運(yùn)行速度提高和生產(chǎn)成本降低的要求。
通過向熔融金屬中添加微量的鎂或鈰,改變了表面張力機(jī)制,并且當(dāng)石墨沉淀時,它形成結(jié)節(jié)或球體,而不是像灰口鐵中那樣的薄片,或者像可鍛鑄鐵中那樣形成緊密的聚集體。
這種分散在整個鑄件中的石墨形式為鑄件提供了顯著的延展性,并產(chǎn)生了與許多優(yōu)質(zhì)鋼相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,同時保留了優(yōu)異的可鑄造性和可加工性的優(yōu)點(diǎn)。
球墨鑄鐵的機(jī)械性能接近鋼。它的抗拉強(qiáng)度在鑄態(tài)時為340~1030MPa。它的屈服強(qiáng)度從275MPa到830MPa,伸長率從2%到25%。
球墨鑄鐵可以用Ni55鑄鐵焊條Mac Cast E407非常滿意地焊接。
球墨鑄鐵的一般成分:
碳: 3.2~4.1%
硅: 1.8~2.8%
錳: ≤0.8%
磷: ≤0.1%。
硫: ≤0.03%
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高合金鑄鐵
高合金鑄鐵是一種適用于灰口鑄鐵、白口鑄鐵和球墨鑄鐵的通用分類。當(dāng)合金含量超過3%時,它們被認(rèn)為是高合金。在這種程度上加入合金從根本上改變了鑄件的微觀結(jié)構(gòu)和性能。最常見的合金元素是鎳、鉻和鉬。一般來說,高合金鑄鐵是可焊的。
孕育鑄鐵/米哈奈特鑄鐵
孕育鑄鐵/米哈奈特鑄鐵這個名稱指的是一組在嚴(yán)格冶金控制下制造的鑄造黑色金屬材料,因此它們的性能符合既定的工程規(guī)范。孕育鑄鐵有多種類型,從具有優(yōu)異機(jī)械加工性能的軟質(zhì)類型到強(qiáng)度性能接近或超過許多鑄鋼的強(qiáng)質(zhì)類型。
特點(diǎn):
2 高密度
2 非常高的強(qiáng)度
2 良好的可焊性
耐蝕鎳合金鑄鐵
在這一系列的鑄鐵合金中,加入相當(dāng)數(shù)量的鎳、銅和硅,提高了灰口鑄鐵的耐腐蝕性。
耐蝕鎳合金鑄鐵的一般成分;
碳: 1.8~2.6%
硅: 50~6.0%
錳: 0.4~1.0%
鎳: 13.0~32.0%
鉻: 1.8~5.5%
銅: ≤10.0%
鉬: ≤1.0%
特點(diǎn):
2 高抗酸腐蝕性和大氣腐蝕。
2 優(yōu)異的可焊性。
2 強(qiáng)度137MPa~313MPa
如何鑒別鑄鐵
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工件的準(zhǔn)備
通過研磨制備坡口
灼燒
通過焊條刨削制備坡口
修理需要鉆孔和攻絲的區(qū)域
鑄鐵電弧焊
下面是對Ni99鑄鐵焊條Mac Cast E405和Ni55鑄鐵焊條Mac Cast E407的簡單介紹,以幫助您選擇正確的鑄鐵焊條。這些焊條的完整數(shù)據(jù)可在附件數(shù)據(jù)表中找到。記住鑄鐵的冷焊只能通過電弧焊來完成。
Ni99鑄鐵焊條Mac Cast E405
品質(zhì)卓越、可完全加工的Ni99鑄鐵焊條,用于鑄鐵的連接和堆焊。迅速形成并產(chǎn)生良好的完全可加工的熔覆層。最小母材稀釋。沒有咬邊。適用于用于鑄鐵的冷熱焊接,以及可鍛鑄鐵、鋼和銅或之間的連接或堆焊,是鑄造修復(fù)的理想選擇。有對應(yīng)TIG/MIG焊絲可供選擇。
Ni55鑄鐵焊條Mac Cast E407
高強(qiáng)度鎳鐵焊條,適用于需要更高強(qiáng)度的灰鑄鐵、球墨鑄鐵的修復(fù)。也適用于連接鑄鐵和低碳鋼(與Mac Groove E71切割開槽焊條一起使用)、壓力容器等。有對應(yīng)MIG焊絲可供選擇。
焊條結(jié)合試驗(yàn)
磨掉靠近焊接區(qū)域的一小塊材料。選擇Mac Cast E405和Mac Cast E407的3.2 mm焊條,用它們中的每一種熔敷4~5cm的焊道,焊接時不要擺動。
使用100A電流和正確的極性。使用錘子和鑿子去除焊道。在接觸表面上表現(xiàn)出最少孔隙率的焊道表明對于這種特定的母材來說是最適合的焊條。
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熱焊
在熱電弧焊接中,零件必須首先均勻加熱到大約500℃,尤其是如果要焊接的鑄件具有任何明顯的材料厚度,預(yù)熱必須緩慢進(jìn)行。鑄鐵的導(dǎo)熱系數(shù)低,預(yù)熱時需要小心。加熱過快會導(dǎo)致張力裂紋。在整個焊接操作過程中,必須保持該溫度。
由于現(xiàn)場預(yù)熱裝置通常僅限于焊炬,這意味著只有較小的部件,以及可以拆卸并帶到車間的部件,才能在現(xiàn)場進(jìn)行熱焊接。
當(dāng)對鑄鐵進(jìn)行熱焊時,工件的溫度必須通過溫度指示筆或電子溫度計(jì)來監(jiān)控。溫度不得超過600℃,這一點(diǎn)很重要,因?yàn)檫@可能會導(dǎo)致母材的結(jié)構(gòu)變化,從而大大降低其強(qiáng)度。
與冷焊相反,熱焊可以連續(xù)進(jìn)行。然后,必須讓焊接完成的零件盡可能緩慢地冷卻至室溫。將工件埋在硅藻土、沙子或煤渣中有助于降低冷卻速度。緩慢冷卻很重要的原因是,如果冷卻速度很快,碳將沒有時間在晶界處像石墨一樣分離。相反,碳以碳化鐵的形式與鐵結(jié)合。這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)將與白口鑄鐵非常相似;又硬又脆。
冷焊
如果沒有必要的設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱或達(dá)到所需的緩慢冷卻速度,則可選擇冷焊。該方法之所以如此命名,是因?yàn)楫?dāng)正確實(shí)施焊接時對母材的熱量輸入較低。
現(xiàn)場冷焊是目前最常用的方法,大型鑄鐵零件或難以拆卸或耗時的零件應(yīng)進(jìn)行冷焊。
電流設(shè)置
冷焊鑄鐵時,應(yīng)使用低電流。從而避免了填充材料和母材之間的深度融合。需要記住的是,深熔會挖出更多的石墨并帶入熔池。這種石墨會產(chǎn)生碳化鐵,當(dāng)焊縫冷卻時會產(chǎn)生硬區(qū)。深度熔化還會將大量多余的熱量帶入母材,從而增加開裂的風(fēng)險。
為了避免鉆入母材,并減少熱量輸入,也可以將焊條指向行進(jìn)方向10°。這將導(dǎo)致熔池向前吹,起到緩沖的作用。
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不要設(shè)置電流過低。熔池必須沒有熔渣,并易于控制。如果沉積物的焊道輪廓較高,則設(shè)置過低。如果飛濺和咬邊過多,則電流設(shè)置過高。
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對于Mac Cast E405和Mac Cast E407,推薦的電流如下:
Mac Cast E405
l 2.5mm 30-75A
l 3.2mm 70-100A
Mac Cast E407
l 3.2mm 70-110A
l 4.0mm 110-150A
以上設(shè)置是近似的。設(shè)置將隨著作業(yè)的大小、機(jī)器的類型、線路負(fù)載等而變化。推薦的做法是選擇數(shù)值中間的一個設(shè)置,并進(jìn)行試焊。
一般來說,焊接電流應(yīng)盡可能低,與易于控制、焊縫輪廓豐滿以及熔敷邊緣良好的清洗相一致。列出的安培數(shù)適用于平焊位置。對于仰焊,將電流范圍減少5-10%,對于立焊,將電流范圍減少約5%。
為確保良好的導(dǎo)電性,如果可能,回路電纜夾應(yīng)連接到工件上。
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極性的選擇
如果用于焊接的電流源是焊接整流器(直流焊機(jī)),正確極性的選擇將對焊接結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。一些焊條制造商制造只能用于負(fù)極的鑄鐵焊條。此外,幾年前鑄鐵焊條的普遍低質(zhì)量使得有必要使用負(fù)極來實(shí)現(xiàn)母材和焊接沉積物之間的結(jié)合。操作者必須意識到不同極性的影響,因?yàn)闊崃枯斎牒湍覆牡娜刍鶕?jù)所選擇的極性會有很大差異。
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如果焊條連接到焊機(jī)的負(fù)極(正接),我們將獲得高而集中的熱量輸入到母材。這將導(dǎo)致材料過度熔化和下陷。除了磷和硫等污染物外,鑄鐵還含有大量的氣態(tài)氮、氧、二氧化碳和一氧化碳。過度熔化會將多余的雜質(zhì)帶入焊縫。母材中包含的雜質(zhì)越多,焊縫的質(zhì)量越低。高熱輸入還會導(dǎo)致碳化鐵的形成,在焊縫和熱影響區(qū)形成硬區(qū)。
如果我們將焊條連接到正極(反接),我們會得到一個寬而淺的焊接區(qū),其中石墨、磷、硫和氣體的含量蕞低。低熱輸入減少了碳化鐵的形成。
用直流焊接時,應(yīng)優(yōu)先選擇支持反接的焊條。然而,在鑄鐵被嚴(yán)重污染且可焊性差的情況下,可以在第一次焊接時嘗試正接,以便使用更高的熱量輸入和熔化來實(shí)現(xiàn)母材和焊縫沉積物之間的結(jié)合。
弧長
為了降低電弧上的電壓,并最大限度的減少對母材的母材的熱量輸入,應(yīng)保持最短的可行電弧。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),在某些情況下比如當(dāng)母材的成分使良好的粘合變得更加困難時,第一次焊道應(yīng)采用比后續(xù)焊道稍長的電弧。
合適直徑的焊條
始終使用凹槽可以接受的最大直徑電極。使用大尺寸直徑意味著相對于填充金屬的沉積量,減少了熱量輸入。例如,與2.5毫米焊條相比,4.0毫米焊條的熔敷量是4倍,而電流大小卻是2倍。但是,如果第一個焊道出現(xiàn)氣孔,則應(yīng)使用小直徑焊條、低電流設(shè)置和高焊接速度來減少熱輸入。
焊接
請記住,鑄鐵非常脆,只有1~2%的伸長率。如果收縮力超過鑄鐵的抗拉強(qiáng)度,鑄鐵就會破裂。因此,在焊接時,將輸入到基材的熱量保持在蕞低限度以避免開裂,這對焊接的成功至關(guān)重要。
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實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法是避免長而連續(xù)焊道(如焊接低碳鋼時),而是一次焊接最大長度為20~30mm(1英寸)的短而直的線狀焊道。應(yīng)避免擺動焊接或?qū)[動保持在“沖洗”沉積物和達(dá)到凹槽兩側(cè)所需的最小值。
焊接方向兩側(cè)的擺動不要超過焊條直徑的一半。當(dāng)每個20~30mm的焊道沉積后,填充弧坑,并在斷開電弧前將焊條在焊道上向后拉一點(diǎn)。
當(dāng)焊道還是熱的時候,用圓頭錘敲擊。由于鑄件非常堅(jiān)硬,填充金屬必須具有延展性。在沉積后立即對焊道進(jìn)行噴丸處理將使其拉伸,以適應(yīng)焊接區(qū)域的一些尺寸變化,并提供一些應(yīng)力消除。
總是從弧坑回起點(diǎn),使用快速、適度的敲擊;只要能在焊縫熔敷層上留下輕微的凹痕通常就足夠了。過重的敲擊可能導(dǎo)致裂紋,而太輕的敲擊在消除應(yīng)力方面幾乎沒有效果。在較薄工件上,不應(yīng)垂直于焊縫敲擊,因?yàn)檎駝訒档托Ч?
在第一個焊道完成和錘擊后,在可以舒適地將徒手放在焊道旁之前不要進(jìn)行下一個焊道。如果太燙,那就表示不適于繼續(xù)焊接。慢慢來,不要急于求成而破壞了你的工作。
有時可以一次進(jìn)行多道短距離焊接,但只有當(dāng)要焊接的長度彼此間隔很遠(yuǎn)時,才能防止熱量積聚。這種技術(shù)被稱為跳焊,可以大大加快工作速度:
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一端為自由端裂紋修復(fù)(見下圖)
從固定端開始焊接,然后向自由端退焊。
兩端固定的裂紋修復(fù)
前兩個焊道(每個2~3cm)分別從裂紋兩端的鉆孔處開始。然后使用退焊技術(shù),從裂縫的每一端交替焊接。
斷裂零件的修復(fù)
從一邊開始,使用退焊技術(shù)到達(dá)另一邊。
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承受高應(yīng)力的零件
為了加強(qiáng)過渡區(qū),可以使用切割開槽焊條Mac Groove E71在焊接坡口的側(cè)面切割橫向坡口。首先用為第一層選擇的焊條填充這些凹槽,然后用相同焊條的沉積物覆蓋凹槽的整個表面,不進(jìn)行噴丸處理。然后繼續(xù)填充凹槽。請記住,應(yīng)始終使用Mac Cast E407進(jìn)行堆焊。
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降低收縮應(yīng)力的一種方法
為了減少收縮應(yīng)力,在進(jìn)行堆焊之前,不要先完成一個完整的根部焊道。如草圖所示,逐步“堆疊”焊道,每次向前推進(jìn)每根焊道(總是從根部焊道開始)2 - 3厘米。注意保持低溫(在進(jìn)行每根新焊道之前,用手試溫!)然后趁熱錘擊每根焊道。小型氣動錘適用于這種錘擊。
鋼板插入技術(shù)
有時需要在大型外殼或電機(jī)座的中心部分插入鋼片。一個齒輪可能已經(jīng)破碎并推出了殼體中的一個區(qū)域。凍結(jié)的底座可能遭受同樣的損害。通常被推出的部分已經(jīng)破碎成許多塊,試圖將這些塊連接起來是不切實(shí)際的。蕞便宜的修理方法是在孔內(nèi)安裝一塊鋼板。這是按如下方式完成的:
清除鑄件上的所有損壞材料。避免留下尖角,盡可能將其磨圓。清除維修區(qū)域的灰塵、油漆、油和油脂。使用裂紋檢測工具,確保沒有隱藏的裂紋。以45°的角度打磨鑄件的邊緣,使其達(dá)到壁厚的一半。記得銼平研磨區(qū)域以去除表面石墨。使用一塊紙板切割模板,以獲得鋼片的正確形狀。
選擇一塊低碳鋼,厚度為鑄件壁厚的一半。以模板為導(dǎo)向,從鋼片上切下補(bǔ)丁。它應(yīng)與孔配合,間隙為2~3mm。打磨補(bǔ)片45°的邊緣。補(bǔ)丁通過球頭錘敲擊,直到形成凸起。
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將補(bǔ)片放入孔中并固定到位,但不要定位焊。因?yàn)檫@將防止貼片膨脹受熱?,F(xiàn)在將補(bǔ)片焊接到鑄件上,使用草圖所示的退焊技術(shù)。小心讓每個2 - 3厘米的珠子冷卻后,再進(jìn)行下一個珠子。使用Mac Cast E407進(jìn)行堆焊。
缺失部分堆焊
有時,有必要在部件磨損或斷裂的地方重建。下面以一個脫落的齒輪為例說明這個過程。
使用Mac Groove E71在要重建的區(qū)域切割應(yīng)力消除坡口。如果該區(qū)域足夠大,可以開多個坡口,坡口之間至少間6毫米(1/4英寸)。不要使用研磨機(jī)切割應(yīng)力消除坡口。幾何上來講,坡口不能正確的分散鑄件表面的應(yīng)力。
填滿坡口。然后通過使用長弧和快速之字形運(yùn)動在焊接金屬上“涂畫”。應(yīng)用薄沉積層(1.5毫米)密封所有污染物。不要淬火。
使用線狀焊道堆焊。
當(dāng)修復(fù)凸起區(qū)域的缺陷時,例如凸臺,焊接后必須進(jìn)行機(jī)加工,僅僅切除缺陷并填充缺陷區(qū)域是不明智的。蕞好通過加工到略低于所需最終表面的深度來準(zhǔn)備修復(fù)區(qū)域。然后堆焊表面至所需尺寸2毫米(1/16英寸)以上,以便進(jìn)行加工。所有加工都將在完全可加工的固體焊縫金屬沉積物上進(jìn)行。
填充穿透鑄件的孔
從一側(cè)開始焊接,并排運(yùn)行直線狀焊道,直到孔閉合。僅從一側(cè)焊接。不要交替?zhèn)让婊蛟谶吘壷車附樱悦猱a(chǎn)生應(yīng)力裂紋。輕輕敲擊每個焊道以減少收縮應(yīng)力。去渣。
鑄鐵釬焊概述
釬焊這個名稱來源于填充材料相對緩慢的成形特性,這使得焊接過程與普通氣焊非常相似。
在鑄鐵上使用釬焊的一個條件是必須能夠?qū)⒑附訁^(qū)每一側(cè)的區(qū)域預(yù)熱到400~600℃。在實(shí)踐中,這將釬焊限制在較小的部件和較薄的尺寸上。對于較大的部件,建議采用冷電弧焊接。
在釬焊中,鑄鐵不熔化,因此釬焊是一種機(jī)械結(jié)合的形式,與氣焊相反,氣焊中母材熔化并與填充金屬形成化學(xué)粘合。
在鑄鐵上使用釬焊具有低熱和延展性的明顯優(yōu)勢,這兩者都減少和/或消除了傳統(tǒng)上與焊接鑄鐵相關(guān)的兩個嚴(yán)重問題。
這些是:
I. 高溫易形成不需要的白口鑄鐵,這是一種馬氏體鑄鐵,由于碳化鐵的存在,非常脆和硬。釬焊中使用的低熱大大降低了這種形成的可能性。
II. 冷卻過程中的收縮問題。避免這種問題的原因一方面是釬焊所需的熱量較低,一方面是釬焊填充合金具有很大的屈服能力和適應(yīng)任何冷卻應(yīng)力的能力。在一定程度上,釬焊與鑄鐵的質(zhì)量無關(guān)。
在釬焊中,鑄鐵被加熱到結(jié)合溫度。這是為了在填充金屬和鑄鐵之間形成結(jié)合(表面合金)而必須加熱到的蕞低溫度。然后發(fā)生的現(xiàn)象稱為“鍍錫”(也稱為“浸濕”或“粘合”)。實(shí)際上,它指的是幾乎微觀上很薄的一層,鑄鐵和熔融填充金屬的合金在其中混合。。
雖然有幾種釬焊工藝,但現(xiàn)場一般采用的方法是使用氧-乙炔炬來提供必要的熱量。
鑄鐵冷補(bǔ)概述
在熱加工有限制的地方,冷修補(bǔ)材料是一種替代方法。聚合物材料基本上是添加了金屬或陶瓷填料的環(huán)氧樹脂或聚氨酯產(chǎn)品。它們是由混合在一起的堿金屬和活化劑組成的冷固化材料。
在凝固和固化過程中,它不會產(chǎn)生任何熱量。聚合物材料形成表面結(jié)合,為了提供良好的加成,清潔基材表面是絕對必要的。
因此:
1)表面必須清潔并弄皺,以獲得良好的粘合。
2)根據(jù)說明量取堿金屬和活化劑
3)將堿金屬和活化劑充分混合在一起。任何未混合的材料都不會凝固。
4)首先只涂抹少量產(chǎn)品,并確保將其用力壓入準(zhǔn)備好的表面,以確保良好的粘合。然后添加更多的產(chǎn)品,并建立到所需的高度。如果需要,可以在產(chǎn)品中添加加強(qiáng)繃帶以增加強(qiáng)度。
Ni99鑄鐵焊條MAC CAST E405(AWS A5.15 ENi-CI)
品質(zhì)卓越、可完全加工的Ni99純鎳鑄鐵焊條,用于鑄鐵的連接和堆焊。迅速形成并產(chǎn)生良好的完全可加工的熔覆層。最小母材稀釋。沒有咬邊。用于鑄鐵的冷熱焊接,以及可鍛鑄鐵、鋼和銅或之間的連接或堆焊,是用于鑄造修復(fù)的理想選擇。有對應(yīng)TIG/MIG焊絲可供選擇。 典型應(yīng)用:發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋、泵殼、齒輪箱殼體、泵閥座以及機(jī)器底座的斷裂和裂紋修復(fù);當(dāng)要求焊后高可加工性時填充孔洞和對磨損或缺失部分堆焊的理想選擇,比如鑄造缺陷的修復(fù)。 典型全焊縫金屬成分(%)
典型全焊縫金屬機(jī)械性能(焊態(tài)): 抗拉強(qiáng)度: 340 N/mm2 延伸率: 15% 硬度: 170 HB
尺寸Φ/電流:
電流:AC/DC (+)
參考標(biāo)準(zhǔn):AWS A5.15 ENi-CI
儲存:焊條應(yīng)儲存在干燥環(huán)境中。如果焊條受潮,應(yīng)在150°C下重新干燥1小時后再使用。
使用E405鑄鐵焊條冷焊修復(fù)之優(yōu)越性: 1)在大多數(shù)情況下,不需要預(yù)熱或焊后熱處理。因此大大簡化了焊接工藝過程,并大大改善焊工的勞動條件。 2)對防止或減少工件變形十分有利。 3)工件無論大小都能適合焊接。 4)焊條可進(jìn)行全方位焊接,無需要把焊件從機(jī)器上拆卸下來(現(xiàn)場)
使用注意事項(xiàng): 根據(jù)操作者的熟練程度。如采用上限焊接電流施焊及焊接的位置不同,相應(yīng)提高焊接速度或采用短斷弧焊來減少焊接熱輸入量避免焊縫白口組織。焊接設(shè)備的使用(交直流兩用焊機(jī))采用直流焊機(jī)時根據(jù)熔敷情況改變正負(fù)極。 如修復(fù)鑄鐵裂紋的話,將裂紋徹底清除干凈,盡量采用機(jī)械打磨的方法清除裂紋,裂紋處開坡口,對于鑄鐵工件厚的裂紋缺陷根據(jù)現(xiàn)在情況開坡口,提高焊縫強(qiáng)度。 在寒冷天氣或需要特殊加工質(zhì)量時,應(yīng)將零件預(yù)熱至200°C)。 應(yīng)采用線狀焊道和間斷焊縫,以防止應(yīng)力和裂紋;趁熱敲打也有助于減少這些問題。 讓零件慢慢冷卻。 |
Ni99鑄鐵氬弧焊絲MAC CAST E405 TIG
Ni99鑄鐵氬弧焊絲MAC CAST E405 TIG
Ni55鑄鐵焊條MAC CAST E407(AWS A5.15 ENiFe-CI)
高強(qiáng)度可加工Ni55鎳鐵焊條,用于鑄鐵的連接和堆焊。電流低,電弧平滑,飛濺小,抗裂性高。由于雙金屬芯線,該產(chǎn)品具有出色的載流能力,可防止過熱。用于需要更高強(qiáng)度的灰鑄鐵、球墨鑄鐵的修復(fù)。也適用于連接鑄鐵和低碳鋼(與Mac Groove E71切割焊條一起使用)、壓力容器等。有對應(yīng)MIG焊絲可供選擇。 典型應(yīng)用:發(fā)動機(jī)缸體、氣缸蓋、泵殼、電機(jī)外殼、鐘形罩、齒輪箱、機(jī)器底座、法蘭、凸輪、桿類、填充孔、鑄造輪齒修復(fù)以及堆焊或更換缺失部分。 典型全焊縫金屬成分
典型全焊縫金屬機(jī)械性能(焊態(tài)): 抗拉強(qiáng)度: 448 N/mm2 延伸率: 20% 硬度: 180 HB
尺寸Φ/電流:
電流:AC/DC (+)
參考標(biāo)準(zhǔn):AWS A5.15 ENiFe-CI
儲存: 焊條應(yīng)儲存在干燥環(huán)境中。如果焊條受潮,應(yīng)在150°C下重新干燥1小時后再使用。 |
MAC GROOVE E71
E71焊條專門設(shè)計(jì)用于在不使用空氣或氧氣的情況下對所有金屬進(jìn)行切割、刨削和穿孔等操作。易于使用,幾乎不需要什么技巧。在較低的電流下工作,產(chǎn)生的煙霧比同類型焊條通常預(yù)期的要少。金屬表面被電弧燒焦,使其保持清潔,并為后續(xù)焊接操作做好準(zhǔn)備。容易生成光滑、均勻的凹槽。適用于在所有金屬上進(jìn)行開槽、切割、刨削和穿孔等操作,即使那些通常難以進(jìn)行機(jī)加工的。這些材料包括淬硬鋼、裝甲板、硬質(zhì)堆焊層、鑄鐵和不銹鋼等材料。E71焊條是對接焊縫背面刨削的理想選擇,在鑄鐵件焊接修復(fù)前準(zhǔn)備時幾乎是必不可少的。 尺寸Φ/電流:
電流:AC/DC (+) (AC minimum 70 volts open circuit)
參考標(biāo)準(zhǔn):N/A
儲存:焊條應(yīng)儲存在干燥環(huán)境中。如果焊條受潮,應(yīng)在110°C下重新干燥1小時后再使用。 |