鑄鐵含碳量高,塑性很低,可焊性很差,生產(chǎn)上不考慮鑄鐵的焊接構(gòu)件,鑄鐵的焊接主要是焊補(bǔ)工作。以解決鑄鐵件生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)的鑄造缺陷,以及鑄鐵零件在使用過程中局部損壞或斷裂的問題,如能焊補(bǔ),則具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
鑄鐵不易進(jìn)行焊接的原因如下:
①由于焊接是局部加熱,鑄鐵焊接接頭冷卻速度較快,容易產(chǎn)生白口組織和淬火組織,硬度很高,焊后很難進(jìn)行機(jī)械加工。
②鑄鐵強(qiáng)度低、塑性差,焊接應(yīng)力較大,并且鑄鐵含碳及硫、磷雜質(zhì)高,極易在焊縫及熱影響區(qū)產(chǎn)生裂縫。
③鑄鐵含碳量高,焊接時(shí)易生成CO與CO2,鑄鐵凝固時(shí)間較短,熔池中氣體來不及逸出而造成氣孔。
④鑄鐵流動(dòng)性好,熔池金屬容易流失,在焊補(bǔ)時(shí)也只適用于平焊。
鑄鐵的焊接種類
根據(jù)鑄鐵的焊接特點(diǎn),一般采用氣焊、手工電弧焊來焊補(bǔ)鑄鐵件,可分為熱焊法與冷焊法兩大類。
(1)熱焊法
熱焊法是將工件預(yù)熱到600~700℃進(jìn)行焊補(bǔ),焊后緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產(chǎn)生白口組織和裂縫,焊補(bǔ)質(zhì)量較好,焊后可以進(jìn)行機(jī)械加工。但成本較高,生產(chǎn)率低,勞動(dòng)條件差。一般用于焊補(bǔ)形狀復(fù)雜,焊后需要加工的重要鑄件,如床頭箱、汽缸體等。
鑄鐵熱焊用氣焊進(jìn)行比較方便,可以用氣焊火焰進(jìn)行預(yù)熱工件和焊后緩冷,填充金屬應(yīng)使用專制的鑄鐵棒,并使用CJ201氣焊焊劑以保證焊接質(zhì)量。也可用鑄鐵焊條進(jìn)行手工電弧焊焊補(bǔ),藥皮成分主要是石墨、硅鐵、碳酸鈣等,以補(bǔ)充焊縫碳和硅的燒損,并可造渣清除雜質(zhì)。
(2)冷焊法
冷焊法是工件不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下低溫預(yù)熱。主要依靠焊條來調(diào)整焊縫化學(xué)成分以防止或減少白口組織和避免裂縫。冷焊法方便靈活、生產(chǎn)率高、成本低、勞動(dòng)條件好,但切削加工性能較差。生產(chǎn)中多用于焊補(bǔ)要求不高的鑄件。焊接時(shí),應(yīng)盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道,并在焊后及時(shí)輕輕錘擊焊縫以松弛應(yīng)力,防止焊后開裂。
冷焊法一般是用手工電弧焊進(jìn)行焊補(bǔ),根據(jù)鑄鐵材料性能、焊后對切削加工的要求及工件的重要性考慮選擇焊條。一般非加工面的焊補(bǔ)選用鋼芯或鑄鐵芯鑄鐵焊條,一般需要加工的鑄鐵表面選用銅基鑄鐵焊條,重要鑄件加工面的焊補(bǔ)選用鎳基鑄鐵焊條。