電子課件《焊工工藝與技能訓(xùn)練(第二版)》A021048第九單元

1、第九單元常用金屬材料的焊接課題 1金屬材料焊接基礎(chǔ)知識課題 2中碳鋼焊接操作課題 3低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊接操作課題 4珠光體耐熱鋼焊接操作課題 5奧氏體不銹鋼焊接操作課題 6鑄鐵焊補(bǔ)操作課題 7承壓鋼管散熱器焊接操作課題 1金屬材料焊接基礎(chǔ)知識焊接的常用金屬材料包括碳素鋼、普低鋼、耐熱鋼、 不銹鋼、鑄鐵等，由于不同金屬材料的化學(xué)成分、使用性能、工作條件和淬硬傾向均不盡相同，因而在焊接過程中，如果采取的工藝措施不正確，常常會產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷，這就要求合理地選擇焊接方法。正確地選用焊接材料，采取必要的預(yù)熱、后熱及焊后熱處理等工藝方法來減少和防止這些缺陷，避免因此而所帶來的危害。一、熱裂紋、冷裂

2、紋及氣孔裂紋是焊接結(jié)構(gòu)最危險的缺陷，不僅會使產(chǎn)品報廢，而且還可能引起嚴(yán)重的事故，在焊接生產(chǎn)中出現(xiàn)的裂紋形式多種多樣。焊接接頭裂紋分布形態(tài)示意圖1縱向裂紋 2橫向裂紋 3焊根裂紋 4焊趾裂紋 5焊道下裂紋 6層狀撕裂 7火口裂紋1. 熱裂紋焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近高溫區(qū)產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋。熱裂紋絕大多數(shù)產(chǎn)生在焊縫金屬中，露出焊縫外表面的裂紋斷面有明顯的氧化色彩，熱裂紋發(fā)生在晶界上，一般為沿晶裂紋。(1) 熱裂紋產(chǎn)生的原因 由于焊接過程是一個局部加熱的過程，焊縫金屬從液態(tài)變成固體時，體積要縮小，同時凝固后的焊縫金屬在冷卻過程中體積也會收縮，而焊縫周圍金屬阻礙了上述這些收縮，

3、使焊縫受到一定的拉應(yīng)力作用。焊縫中液體夾層的形成a) 結(jié)晶初期 b) 結(jié)晶后期(2) 影響生成熱裂紋的因素1) 合金元素對生成熱裂紋的影響 硫 碳 硅2) 一次結(jié)晶組織對熱裂紋傾向的影響3) 力學(xué)條件對產(chǎn)生熱裂紋的影響(3) 防止熱裂紋產(chǎn)生的措施 1) 降低母材和焊絲的含硫量 2) 降低焊縫的含碳量 3) 提高焊絲的含錳量 4) 加變質(zhì)劑 5) 形成雙相組織 6) 采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?. 冷裂紋冷裂紋是指焊接接頭冷卻到較低溫度(對于鋼來說在Ms溫度以下) 時產(chǎn)生的焊接裂紋。(1) 冷裂紋產(chǎn)生的原因1) 淬硬傾向2) 氫的作用3) 焊接應(yīng)力(2) 防止冷裂紋產(chǎn)生的措施1) 焊前預(yù)熱和焊后緩冷2)

4、 采用減少氫的工藝措施3) 合理選用焊接材料4) 采用適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)5) 選用合理的裝焊順序6) 進(jìn)行焊后熱處理3. 氣孔焊接時，熔池中的氣泡在熔池金屬凝固時未能及時逸出， 而殘留下來所形成的空穴，稱為氣孔。(2) 防止氣孔的措施1) 焊前仔細(xì)清理焊件，除銹、去污。2) 焊前將焊條或焊劑按規(guī)定進(jìn)行烘干，焊絲不得生銹。3) 加強(qiáng)熔池保護(hù)，焊劑或保護(hù)氣體送給不能中斷。 4) 正確選擇焊接工藝參數(shù)。5) 選用含碳量較低及脫氧能力強(qiáng)的焊條，并采用直流反接進(jìn)行焊接。(1) 影響因素1) 鐵銹和水分2) 焊接的冶金作用3) 熔池受到空氣侵入4) 其他影響因素二、預(yù)熱、 后熱及焊后熱處理1. 預(yù)熱預(yù)熱能降低

5、焊后冷卻速度，而對于給定成分的鋼種，焊縫及熱影響區(qū)的組織和性能取決于冷卻速度的大小。 2. 后熱焊后，為防止焊件急冷，將焊件保溫、緩冷，可以減緩焊縫和熱影響區(qū)的冷卻速度，起到與預(yù)熱相似的作用。 3. 焊后熱處理三、 焊條的選用依據(jù)1. 焊件的力學(xué)性能、化學(xué)成分(1) 低碳鋼、中碳鋼和低合金鋼可按其強(qiáng)度等級來選用相應(yīng)強(qiáng)度的焊條。在焊接結(jié)構(gòu)剛性大、受力情況復(fù)雜時，應(yīng)選用比鋼材強(qiáng)度低一級的焊條；焊接一般合金結(jié)構(gòu)鋼時， 焊條的選用仍以強(qiáng)度等級為依據(jù)；焊接其余鋼類材料(如耐熱鋼、不銹鋼)時，焊條的選擇應(yīng)從保證焊接接頭的特殊性能出發(fā)，要求焊縫金屬的主要合金成分與母材相近或相同。(2) 焊條的強(qiáng)度確定后，需

6、要進(jìn)一步確定焊條的性質(zhì)，選用酸性焊條還是堿性焊條，這主要取決于焊接結(jié)構(gòu)、鋼材厚度(即剛性的大小)、焊件載荷的情況(靜載還是動載)和鋼材的抗裂性及得到直流電源的難易等。一般來說，如果焊縫要求塑性、沖擊韌性和抗裂性能較高，且在低溫條件下工作，應(yīng)選用堿性焊條。如果低碳鋼焊件受某種條件限制而無法清理坡口處的鐵銹、油污和氧化皮等臟物，應(yīng)選用對鐵銹、油污和氧化皮敏感性小，抗氣孔性能較強(qiáng)的酸性焊條。(3) 焊接低碳鋼與低合金鋼、不同強(qiáng)度等級的低合金鋼等時，一般選用與較低強(qiáng)度等級鋼材相匹配的焊條。2. 焊件的工作條件及使用性能(1) 如果焊件的工作環(huán)境有特定要求(如低溫、水下等)，應(yīng)選用相應(yīng)條件的焊條(如低溫

7、焊條、水下焊條等) 。(2) 珠光體耐熱鋼一般選用與鋼材化學(xué)成分相似的焊條，或根據(jù)焊件的工作溫度來選取。3. 簡化工藝、提高生產(chǎn)率、降低成本(1) 薄板焊接或點(diǎn)焊宜采用E4313型焊條，焊件不易燒穿且易引弧。(2) 在滿足焊件使用性能和焊條操作性能的前提下，應(yīng)選用規(guī)格大、效率高的焊條。(3) 在使用性能基本相同時應(yīng)盡量選擇價格較低的焊條。四、手工堆焊及焊補(bǔ)1. 手工堆焊技術(shù)堆焊主要用來修復(fù)機(jī)械設(shè)備工作表面的磨損部分和金屬表面的殘缺部分，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)原來的尺寸，或堆焊耐磨、 耐蝕的特殊金屬蓋面層。堆焊時焊道的連接各堆焊層的排列方向堆焊順序軸的堆焊順序在垂直位置上的堆焊2. 鑄鋼件缺陷和裂紋的焊補(bǔ)技

8、術(shù)(1) 缺陷的焊補(bǔ) 鑄鋼件的缺陷一般有2種：一是明缺陷，焊接時電弧能直接作用到整個缺陷表面； 二是暗缺陷，焊接時只能在局部缺陷上進(jìn)行焊補(bǔ)。(2) 裂紋的焊補(bǔ) 焊補(bǔ)前應(yīng)徹底檢查裂紋，并用鏨削或碳弧氣刨的方法將裂紋修成一定的坡口形式。裂紋兩端的鉆孔位置五、鋼的焊接性1. 焊接性概念金屬的焊接性是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，主要是指在一定的焊接工藝條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度 它包括2個方面的內(nèi)容：(1) 接合性能 即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性。(2) 使用性能 即在一定的焊接工藝條件下，一定金屬的焊接接頭對使用要求的適應(yīng)性。2. 影響焊接性的因素(1) 材料因素

9、(2) 工藝因素3. 焊接性的間接判斷法(3) 結(jié)構(gòu)因素(4) 使用環(huán)境課題 2中碳鋼焊接操作一、中碳鋼焊接工藝1. 中碳鋼的焊接性與低碳鋼相比，中碳鋼含碳量較高，因此其強(qiáng)度較高，焊接性較差，常見的中碳鋼有35鋼、45鋼及55鋼等，其焊接性表現(xiàn)為：(1) 焊縫金屬易產(chǎn)生熱裂紋(2) 熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋2. 中碳鋼焊接工藝要點(diǎn)(1) 盡量采用堿性焊條(2)預(yù)熱 中碳鋼的預(yù)熱溫度取決于材料的含碳量、焊件的大小和厚度、焊條類型、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)剛度等。(3) 焊接工藝措施1) 焊接坡口盡量開成U形，以減少焊件熔入量。2) 焊接第一層焊縫時，盡量采用小電流、低焊速，以減小焊件熔入焊縫金屬中的比例(減小

10、熔合比)，防止熱裂紋，但應(yīng)注意將母材熔透，避免產(chǎn)生夾渣及未熔合等缺陷。3) 堿性焊條在焊前要按照要求烘干，烘干溫度為350450，保溫時間2h。4) 錘擊焊縫，以減小焊接殘余應(yīng)力，細(xì)化晶粒。5) 焊接結(jié)束時，應(yīng)將焊件放在石棉灰中或在爐中緩冷。6) 對含碳量高、厚度大和剛性大的焊件，焊接后應(yīng)進(jìn)行必要的熱處理，以消除應(yīng)力。二、中碳鋼焊接技能訓(xùn)練中碳鋼焊接的焊件圖如圖所示，焊件是工作壓力為24MPa的高壓管道， 材質(zhì)為45鋼。高壓管道焊件圖課題 3低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊接操作低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是在碳鋼基礎(chǔ)上加入了含量少于 5的合金元素低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分為Q345、Q390、 Q420、Q460、Q5

11、00、Q550、Q620、Q690強(qiáng)度級別，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，塑性、韌性良好，焊接及其加工性能較好，廣泛應(yīng)用于壓力容器、車輛、船舶、橋梁和其他各種金屬結(jié)構(gòu)。一、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接性低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的焊接性主要取決于化學(xué)成分，強(qiáng)度級別較低(300400MPa級)的低合金結(jié)構(gòu)鋼，由于鋼中合金元素含量較少，因此焊接性較好，接近于普通低碳鋼，隨著鋼材強(qiáng)度級別的提高，鋼中合金元素含量相應(yīng)提高，鋼材的淬硬傾向增大，其所含的有些元素在焊接熱循環(huán)作用下，促使形成低熔點(diǎn)物質(zhì)，使焊縫金屬和熱影響區(qū)出現(xiàn)各種不利組織，造成焊接性變壞，并導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生，因而必須采取一定的工藝措施。 焊接時易出現(xiàn)

12、的主要問題是：1. 熱影響區(qū)的淬硬傾向2. 焊接接頭的冷裂紋3. 熱裂紋二、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝要點(diǎn)1. 坡口加工、裝配及定位焊坡口加工可采用機(jī)械加工，其加工精度較高。焊接件的裝配間隙不能過大，避免強(qiáng)力裝配定位，定位點(diǎn)固焊應(yīng)選用與焊接同類型的焊接材料，也可選用強(qiáng)度等級稍低的焊條或焊絲。 2. 選擇合適的焊接材料3. 正確選擇焊接參數(shù)采取焊前適當(dāng)預(yù)熱和焊后緩冷的措施，來降低接頭的淬硬傾向，改善顯微組織，提高韌性。4. 焊后及時進(jìn)行熱處理低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼制造的厚壁容器、剛度大的焊接結(jié)構(gòu)以及一些在低溫、耐蝕條件下工作的構(gòu)件，常常要求焊后及時熱處理。三、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊接技能訓(xùn)練焊件為承壓

13、管道，焊件材質(zhì)為Q345。承壓管道焊件圖1. 焊接工藝分析在定位焊時使用與正式焊接時完全相同的焊條，嚴(yán)格遵守工藝規(guī)程，必要時應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱。 2. 焊接工藝參數(shù)3. Q345鋼焊接操作4. 產(chǎn)品檢驗項目主要檢驗下列項目：(1) 焊件幾何尺寸 由于焊件經(jīng)過彎制、裝配和焊接，容易引起變形，應(yīng)根據(jù)圖樣測量圓管的圓度和法蘭與圓管間的垂直度是否符合要求。(2) 焊縫的外觀尺寸 檢查焊縫的焊腳尺寸、焊縫寬度和焊縫余高應(yīng)滿足要求，焊縫接頭應(yīng)圓滑過渡，收尾處不應(yīng)有弧坑。(3) 焊縫外觀無缺陷 焊縫表面應(yīng)均勻，接頭處不應(yīng)接偏，焊波不應(yīng)有脫節(jié)現(xiàn)象，焊縫應(yīng)無夾渣、氣孔、未焊透等缺陷，焊縫無明顯咬邊。課題 4珠光體耐熱鋼

14、焊接操作高溫下具有足夠的強(qiáng)度和抗氧化性的鋼叫耐熱鋼，珠光體耐熱鋼是以鉻、鉬為主要合金元素的低合金鋼。一、珠光體耐熱鋼的特性1. 高溫強(qiáng)度普通碳素鋼在超過400的溫度下無法長時間工作，因此不能作為耐熱材料使用，珠光體耐熱鋼中具有鉬、鎢、鈮、鋁、硼等多種合金元素后，其高溫強(qiáng)度顯著提高，在 500600仍能保持較高的強(qiáng)度。2. 高溫抗氧化性由于鉻和氧的親和力比鐵和氧的親和力大，高溫時在金屬表面首先生成比較致密的氧化鉻，相當(dāng)于形成了一層保護(hù)膜，可以防止內(nèi)部金屬受到氧化，所以耐熱鋼中一般都含有鉻。二、 珠光體耐熱鋼的焊接性由于珠光體耐熱鋼中主要元素是碳 并含有一定數(shù)量的鉻和鉬 還有的含有釩、 鎢、硅、

15、鈦、 硼等元素 這些合金元素的存在會使焊縫和熱影響區(qū)具有淬硬傾向 焊后在空氣中冷卻時 珠光體耐熱鋼易產(chǎn)生硬而脆的馬氏體 不僅影響焊接接頭的力學(xué)性能 而且產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力 再加上較高的擴(kuò)散氫濃度 使焊縫和熱影響區(qū)有冷裂傾向三、珠光體耐熱鋼焊接1. 預(yù)熱預(yù)熱是焊接珠光體耐熱鋼的重要工藝措施，可以有效地防止冷裂紋和再熱裂紋。2. 保溫焊和連續(xù)焊所謂保溫焊是指整個焊接過程中，經(jīng)常測量并使焊縫附近30100mm范圍內(nèi)保持足夠的溫度。連續(xù)焊就是指焊接過程不間斷。3. 短道焊短道焊的目的是使焊縫及熱影響區(qū)緩慢冷卻，即如果要焊一條長焊縫，則每一道不要焊太長，使被焊的這一段在較短時間內(nèi)重復(fù)受熱。短道焊4. 減小

16、焊接約束力由于鉻鉬耐熱鋼裂紋傾向比較大，故在焊接時焊縫的約束度不能過大，以免造成過大的剛度。 5. 錘擊焊縫每焊完1根或2根焊條就立即錘擊，以消除焊接應(yīng)力。 6. 焊后緩冷焊后緩冷是焊接鉻鉬耐熱鋼的重要工藝措施之一，一般是焊后立即用石棉布覆蓋焊縫及近縫區(qū)，小零件可直接放在石棉灰中冷卻。7. 焊后熱處理厚壁容器及管道在焊后常進(jìn)行高溫回火，即將焊件加熱至650750(低于Ac1)，保溫一定時間，然后在靜止空氣中冷卻。大型的焊接結(jié)構(gòu)一般要進(jìn)行消除應(yīng)力退火， 即將焊件加熱到500650范圍，經(jīng)保溫后緩慢冷卻。8. 焊條的選擇焊接耐熱鋼的焊條主要應(yīng)根據(jù)焊件的化學(xué)成分選擇，而不是根據(jù)焊件在常溫下的力學(xué)性能

17、選擇。為了確保焊接接頭的高溫強(qiáng)度和高溫抗氧化性不低于基體金屬，焊條的合金含量應(yīng)與焊件相當(dāng)或者略高一些。一般用低氫型焊條鉻鉬耐熱鋼用焊條見上表。9. 焊接實(shí)例某火電廠的530 高壓鍋爐過熱器管，材質(zhì)為 15CrMo鋼。 壁厚為16mm，采用焊條電弧焊，選用焊條E5515B2。0以上施焊時，焊前預(yù)熱至150200。0以下施焊時，預(yù)熱至250300。施焊時，選用直流反接電源，短弧焊接，焊后進(jìn)行680720回火處理，對鍋爐受熱面管子進(jìn)行焊后熱處理時，焊縫應(yīng)緩慢升溫，加熱速度應(yīng)控制在100/min以下，保證內(nèi)、外壁溫差不大于50，冷卻時用石棉布覆蓋，讓其緩慢冷卻至300，然后在靜止的空氣中自然冷卻。四、

18、珠光體耐熱鋼的焊接技能訓(xùn)練焊件為15CrMo鋼管。15CrMo鋼管的焊件圖1. 焊接工藝分析(1) 珠光體耐熱鋼管采用鎢極氬弧焊打底層，焊條電弧焊填充層、 蓋面層。(2) 焊條使用前烘干，溫度為350，保溫1.5h。(3) 焊前預(yù)熱溫度為150300，加熱的范圍為坡口兩側(cè)100mm處。(4) 焊接時應(yīng)嚴(yán)格控制參數(shù)，不允許超出規(guī)定范圍。 (5) 熱處理方法為電加熱法2. 焊接工藝參數(shù)3. 15CrMo鋼管焊接操作課題 5奧氏體不銹鋼焊接操作一、不銹鋼簡介在不銹鋼中， 奧氏體不銹鋼比其他不銹鋼具有更優(yōu)良的耐腐蝕性、耐熱性和塑性，且焊接性良好，因此應(yīng)用最廣泛。二、奧氏體不銹鋼的焊接1. 奧氏體不銹鋼

19、的焊接性奧氏體不銹鋼雖具有良好的耐蝕性、耐高溫性、塑性和焊接性，但施焊中如果焊接工藝選擇不當(dāng)，也會產(chǎn)生下列問題：(1) 晶間腐蝕問題在焊接奧氏體不銹鋼時，可采用下列措施防止和減少焊件產(chǎn)生晶間腐蝕：控制含碳量；添加穩(wěn)定劑；進(jìn)行固溶處理；采用雙相組織；加快冷卻速度。(2) 焊接熱裂紋防止熱裂紋措施包括：使用堿性焊條，采用小電流、快焊速，焊接結(jié)束或中斷時收弧慢且填滿弧坑，或采用氬弧焊打底焊等來。2. 奧氏體不銹鋼的焊接工藝(1) 焊條電弧焊焊條的選用 按照藥皮性質(zhì)的不同，奧氏體不銹鋼焊條可以分為酸性鈦鈣型藥皮焊條和堿性低氫型藥皮焊條。 焊接工藝焊接時，應(yīng)采用小電流、快焊速，焊條在橫向上無擺動，一次焊

20、成的焊縫不宜過寬，寬度不應(yīng)超過焊條直徑的3倍。多層焊時，每一層焊完要徹底清除熔渣，并控制層間溫度，待前層焊縫冷卻后(60)再焊接下一層。焊接開始時，不要在焊件上隨便引弧，以免損傷焊件表面，影響焊件的耐腐蝕性，焊后可采取強(qiáng)制冷卻措施，加速接頭冷卻。(2) 氬弧焊 氬弧焊目前普遍用于不銹鋼的焊接。 (3) 埋弧自動焊 奧氏體不銹鋼的埋弧自動焊一般用于焊接中厚度(厚度為650mm)不銹鋼板，采用埋弧自動焊不僅可以提高生產(chǎn)率，而且也能顯著提高焊縫質(zhì)量。(4) 氣焊 由于氣焊方便、靈活，不易燒穿，可焊各種空間位置的焊縫，因此可以用于焊接沒有耐腐蝕要求的不銹鋼薄板結(jié)構(gòu)、薄壁管等。3. 焊接實(shí)例用奧氏體不銹

21、鋼板制作三氯氫硅成品儲槽，鋼板厚度為5mm， 筒體直徑為 1200mm，儲槽總長3590mm。筒體縱、環(huán)焊縫均采用焊條電弧焊，焊條型號為E30816，直徑3.2mm。焊接電流為90110A。焊前開鈍邊V形坡口，鈍邊高度為2mm，坡口向外。焊接時，正面先焊1條焊道，然后焊背面。背面 (與腐蝕介質(zhì)接觸的一面) 焊接時不需刨焊根，焊1道即成，以利于焊縫的耐腐蝕性。筒體縱、環(huán)焊縫焊接后，在設(shè)備上開孔，因板較薄， 可用碳弧氣刨。開孔時，要從設(shè)備里面往外吹，支座加強(qiáng)板和人孔加強(qiáng)板為Q235鋼板，與不銹鋼筒體焊接時采用E30916焊條。焊接工作結(jié)束后，進(jìn)行X射線檢驗，并進(jìn)行充水試驗。三、奧氏體不銹鋼的焊接技

22、能訓(xùn)練焊材質(zhì)為06Cr18Ni11Ti，鋼管壁厚為3mm，屬于薄壁管。奧氏體不銹鋼管焊件圖1. 焊接工藝分析奧氏體不銹鋼管采用鎢極氬弧焊接。(1) 焊接過程中要嚴(yán)格控制熔池溫度，防止焊接接頭出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，而影響焊件的耐腐性能。(2) 不銹鋼管的液態(tài)金屬比較黏稠、流動性差，可能會出現(xiàn)底層仰焊部位未焊透的缺陷。焊接時，要調(diào)整好焊槍角度，要等待形成熔孔后再填焊絲。(3) 要避免整體焊縫仰位超高、平位偏低等缺陷，焊接時，在仰位應(yīng)該填絲少些，平位填絲應(yīng)多些，立位時焊槍擺動速度應(yīng)快些，平位時應(yīng)慢些。5. 焊接工藝參數(shù)3. 奧氏體不銹鋼鋼管焊接操作課題 6鑄鐵焊補(bǔ)操作鑄鐵的焊接技術(shù)主要應(yīng)用在鑄造缺陷的焊補(bǔ)和

23、已損壞鑄件的修復(fù)中，很少作為零部件生產(chǎn)的手段。鑄鐵是含碳量大于2的鐵碳合金。按照碳在組織中存在的形式不同，鑄鐵可分為灰鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵等。1. 灰鑄鐵灰鑄鐵中的碳以片狀石墨的形式分布于金屬基體中，其斷口呈暗灰色。 2. 白口鑄鐵白口鑄鐵中的碳全部以滲碳體(Fe3C)形式存在于金屬中， 其斷面呈銀白色，故稱白口鑄鐵。 3. 可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵中的石墨呈團(tuán)絮狀，它是白口鑄鐵經(jīng)長時間石墨化退火而成。 4. 球墨鑄鐵球墨鑄鐵中的石墨以球狀分布。二、灰鑄鐵的焊接性灰鑄鐵的焊接性不良，特別是在電弧焊時，如果焊條選用不當(dāng)，或者沒有采取一些特殊的工藝措施，則會產(chǎn)生一系列的缺陷。 1. 焊后產(chǎn)生

24、白口組織(1) 產(chǎn)生白口組織的原因 主要是由于冷卻速度快和石墨化元素不足。(2) 防止白口組織的方法1) 減慢焊縫的冷卻速度2) 改變焊縫化學(xué)成分3) 采用釬焊方法進(jìn)行焊補(bǔ)2. 產(chǎn)生裂紋(1) 產(chǎn)生裂紋的原因 灰鑄鐵的塑性接近零，抗拉強(qiáng)度低，因此焊接過程中局部快速加熱和冷卻時會形成較大的內(nèi)應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋。 (2) 防止裂紋的方法1) 焊前預(yù)熱和焊后緩冷2) 采用電弧冷焊減小焊接應(yīng)力3) 其他措施三、 灰鑄鐵的焊補(bǔ)灰鑄鐵的焊補(bǔ)主要是采用電弧焊或氣焊，也可采用釬焊或電渣焊。1. 電弧焊按照焊件在焊接前是否預(yù)熱，焊條電弧焊可分為：(1) 冷焊法 焊件在焊前不預(yù)熱，焊接過程中也不輔助加熱的焊接方法

25、。(2) 熱焊法 焊接前將焊件全部或局部加熱到600700，并在焊接過程中保持一定溫度，焊后在爐中緩冷的焊接方法。(3) 半熱焊法 半熱焊法是在焊前將焊件預(yù)熱至300 400的焊接方法。 2. 氣焊氣焊火焰溫度比電弧溫度低得多，因而焊件的加熱和冷卻比較緩慢，這對防止灰鑄鐵在焊接時產(chǎn)生白口組織和裂紋很有利。所以，用氣焊焊補(bǔ)的鑄件質(zhì)量一般比較好，因而氣焊成為焊補(bǔ)鑄鐵的常用方法。但與電弧焊相比，氣焊的生產(chǎn)率低，成本高，焊工的勞動強(qiáng)度大，焊件變形也較大，焊補(bǔ)大型鑄件時難以焊透。因此，目前電弧焊已逐步代替氣焊用于鑄鐵焊補(bǔ)。(1) 焊絲與氣劑(2) 火焰 焊接火焰用中性焰或弱碳化焰，具體選用應(yīng)根據(jù)焊補(bǔ)的情

26、況。 (3) 操作要點(diǎn) 焊接時，要在基體金屬熔透后再加入填充金屬，以防止熔合不良，發(fā)現(xiàn)熔池中有小氣孔和白亮點(diǎn)夾雜物時，可以往熔池中加入少量氣焊熔劑，有助于消除夾渣。但是，氣焊熔劑不宜加入過多，否則容易引起夾渣、氣孔，適當(dāng)加大火焰能率，提高熔池鐵水溫度，有利于氣體及夾雜物浮起，因而能減少氣孔、夾渣。操作時，應(yīng)使火焰始終蓋住熔池，加入焊絲時，經(jīng)常用焊絲輕輕攪動熔池，促使氣體、熔渣浮出，焊補(bǔ)將要結(jié)束時，應(yīng)使焊縫稍高于焊件表面，并用焊絲刮去雜質(zhì)較多的蓋面層。3. 釬焊釬焊加熱溫度低，焊接速度快，因此焊接應(yīng)力小。焊補(bǔ)過程中，基體金屬又不熔化，所以組織變化很小。常用銅合金及其他有色金屬作釬料，釬縫塑性較好

27、，容易避免裂紋，除適于焊補(bǔ)一般缺陷外，釬焊更適于焊補(bǔ)面積較大而深度較淺的加工面及磨損面。四、球墨鑄鐵的焊接1. 球墨鑄鐵的焊接性與灰鑄鐵不同，球墨鑄鐵經(jīng)過球化處理，其力學(xué)性能明顯提高。它主要用于制造力學(xué)性能要求較高的鑄件，還可以在一定范圍內(nèi)代替碳素鋼或合金鋼來制造強(qiáng)度較高、形狀復(fù)雜的鑄件，這就要求焊接球墨鑄鐵時既要保證不產(chǎn)生焊接缺陷，又要從等強(qiáng)度角度考慮，使焊縫有較好的強(qiáng)度和塑性。由于球墨鑄鐵本身的強(qiáng)度和塑性較好，一般在焊接時不易產(chǎn)生裂紋，但是其焊接質(zhì)量的要求比灰鑄鐵高，相對來說焊接難度更大。2.球墨鑄鐵的焊條電弧焊球墨鑄鐵的電弧焊與灰鑄鐵相同，亦有冷焊法和熱焊法。五、灰鑄鐵的焊補(bǔ)技能訓(xùn)練灰鑄鐵焊補(bǔ)的焊件圖如圖所示，焊件為開V形坡口的板料。材質(zhì)為HT200，將鑄件刨削成V形坡口，模擬鑄件焊補(bǔ)。灰鑄鐵焊補(bǔ)的焊件圖1. 焊接工藝分析(1)灰鑄鐵焊件焊補(bǔ)的核心問題就是要使碳以石墨形式析出，從而避免白口組織的產(chǎn)生，影響鑄鐵石墨化