答:由于几个因素,铸铁的焊接具有挑战性,主要与其成分和用途有关。它含有高比例的碳,使其容易受到应力开裂的影响。此外,铸铁中存在的硅、锰、硫和磷等杂质会导致不良的焊接特性。如果不仔细控制焊接过程中的热量,这些杂质会导致焊缝开裂、脆性和工件变形等问题。尽管存在这些挑战,铸铁仍广泛用于各种应用,因此焊工必须处理其独特的材料特性。
答:预处理是焊接铸铁的关键步骤。它涉及在焊接过程开始之前缓慢加热工件。炉子是在受控环境中预热的推荐方法,但在现场,可以使用乙炔炬进行局部加热。无论使用哪种方法,都必须均匀地加热,以避免局部材料应力、裂纹扩展和微断裂。可以采用感应电源系统等特殊设备来实现整个铸铁件的均匀预热。目标是将铸铁零件保持在奥氏体温度以下,以防止不良的结构变化。
答:铸铁有各种合金,每种合金都有自己的特点和可焊性。一些常见的铸铁合金类型包括:
· 灰口铸铁:这种类型易碎但抗裂,并且由于片状石墨分子而呈灰色外观。它具有更高的耐磨性、低延展性和高导热性。
· 白口铸铁:由于存在硬质碳化物,白铁具有高度耐磨性,比其他铸铁合金更脆。使用镍基焊材可以提高白铁的可焊性。
· 球墨铸铁:这种合金增加了镁,形成了球形石墨结节。它具有卓越的抗拉强度,但比灰口铸铁更脆。它通常比灰口铸铁更易焊接。
· 可锻铸铁:与其他铸铁类型不同,可锻铸铁在某种程度上易变形并且会弯曲。与其他类型的产品相比,它具有延展性且不易开裂。然而,它仍然受益于预热阶段。
答:手工电弧焊:铸铁的推荐焊接方法。如果遵循正确的工艺,手工电弧焊可以说是焊接铸铁最有效和最简单的方法。最重要的一步是选择正确的焊条。选择专门为焊接铸铁而制造的纯镍和镍铁焊条。这些焊条中的镍有助于限制碳迁移到热影响区和焊缝金属中,并最小化焊缝开裂的发生。
答:以下是焊接铸铁不开裂的分步指南。
· 清洁:准备金属预焊接是一个必须要做的过程。它将去除铸铁表面的杂质,例如油漆、油脂和其他阻碍材料。使用合适的角磨机去除待焊接区域的表面。
· 预热:对于铸铁,焊接前对材料进行预热非常重要。铸铁由于延展性差,在局部加热时容易开裂。在焊接过程中,靠近焊接的区域达到非常高的温度,而工件的其余部分相对较冷。这会产生热应力,从而导致裂纹。解决方案是均匀预热整个工件。使用丙烷或氧乙炔焊炬将铸铁件均匀加热至约400°C。移动火焰,使工件均匀加热。请记住,灰口铸铁的熔点为1204°C。如果达到这个温度,它将开始熔化,并且会损坏工件。
· 焊条和焊丝:为所有焊接工艺选择镍基焊条和焊丝,因为这将限制导致开裂的碳迁移。焊丝和焊丝的直径大小由待焊接材料的厚度、类型和接头形状决定。
· 敲击:焊接完成后,焊缝将开始迅速冷却,这种应力会导致开裂。敲击(或修整)是一种在焊缝发热时对焊缝施加压应力的技术,这有助于防止开裂。趁焊缝还热的时候用球锤在焊缝上适度敲击。这个过程将拉伸焊道并减少应力。
· 焊后热处理:该过程的最后一步是焊后热处理。焊接后,相对于周围空气,工件很热,这可能会再次导致快速冷却和开裂。解决方案使其缓慢冷却。您可以将工件放入预热的烤箱中,让它逐渐冷却。