灰铸铁电弧冷焊时焊材对加工性能的影响
灰铸铁具有成本低、铸造性能、减震性能以及加工工艺性能优良等诸多特点，使其在机器制造业中占有相当大的比重，约占整个机器重量的45%～90%。但是铸造中出现缺陷是不可避免的，有缺陷的铸件一般达10%～20%。另外，在机器使用过程中常发生铸件损坏，往往给生产带来较大影响，需要及时修复。所以，无论是新铸件的挽救还是旧铸件的修补，都有重大的技术经济意义。而对于铸件的修复和挽救，焊接是目前的主要方法，特别是铸铁冷焊技术，焊补成本低，焊补过程短，对于预热困难的大型铸件或不能预热的已加工面更适合，其中以手工电弧焊工艺最为常见。铸铁由于C、S、P含量高，在焊接过程中容易出现裂纹，以及白口化倾向较大，成为铸铁焊接的难点，如何得到能满足使用要求的焊缝组织，其中焊材的选取尤为关键。基于此，本文从焊缝与母材同质与否，研究了两大类四种焊材修复灰铸铁件时焊缝组织的情况，以期对生产有所指导。
试验均采用手工电弧焊，焊前不预热，即所谓电弧冷焊，焊后自然冷却，多层多道焊接。具体工艺参数如表1。焊后在焊接试件中部横向取样，按相关要求制备接头金相试样，观察其宏观及微观组织，并对熔合区测试布氏硬度。
表1 焊材和焊接工艺参数
|
焊材
|
板厚
/mm
|
坡口
形式
|
焊接电
流/A
|
焊条
|
||
|
型号
|
直径/mm
|
|||||
|
与母材同质
|
Z208 钢芯石墨化焊条
|
18
|
V
|
150
|
Z208
|
4.0
|
|
Z248 铸铁芯焊条
|
38
|
V
|
400
|
8.0
|
||
|
与母材异质
|
Z308 镍基焊条
|
18
|
V
|
100
|
Z308
|
3.2
|
|
Z116 高钒钢焊条
|
18
|
V
|
100
|
Z116
|
3.2
|
|
通过焊缝金相组织及半熔化区宽度和硬度分析，可以看出，灰铸铁电弧冷焊时：
对于需要和原材质相同时，选用钢芯石墨化焊条或铸铁芯焊条。其中钢芯石墨化焊条白口区宽度较大，焊后不可加工；铸铁芯焊条白口区宽度较小，焊后可加工。对于不需要和原材质相同时，选用镍基焊条或高钒钢焊条。其中镍基焊条几乎没有白口区，焊接接头硬度和母材相近，焊后可加工；高钒钢焊条白口区宽度较大，焊缝硬度也较高，焊后不可加工。（榕霖）
现货资源
| 品名 | 规格 | 材质 | 厂家 | 地区仓库 | 价格 | 现货 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 螺纹钢 | 12*9 | HRB400E | 山东新石特工程材料有限公司 | 石横(厂提) | 3380 | 详情 |
| 热轧卷板 | 3.75*1500 | Q235B | 苏州鑫昊欣金属科技有限公司 | 沙钢(玖隆物流) | 3630 | 详情 |
| 普碳中板 | 8-360 | Q235 | 舞钢市盛隆物资有限公司 | 舞钢(本库) | 4600 | 详情 |
| 低合金板 | 210 | Q355NB | 舞钢市坤钰供应链管理有限公司 | 舞钢(产业集聚区) | 0 | 详情 |
| 无缝管 | 76*35 | 45# | 山东东银金属材料有限公司 | 聊城(东银库) | 4230 | 详情 |
| 圆钢 | 22*9380 | 25CrMoA | 山东大万实业有限公司 | 宣钢(河北宣化) | 0 | 详情 |
| 热轧卷 | 3.0*1800*C | Q235B | 上海盛钢联供应链管理有限公司 | 宝钢(泉安/津澜) | 0 | 详情 |
| 高线 | Φ20*C | Q355D | 上海北铭高强度钢材有限公司 | 韶钢(川流富锦库) | 5540 | 详情 |
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