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1、电弧冷焊在球墨铸铁管道生产中的应用 摘要：通过对球墨铸铁焊接性的分析，确定采用异质材料的电弧冷焊工艺方法， 成功地对离心式双法兰铸铁管道进行了焊接，使焊接 法兰式铸管的批量生产成为可能。 关键词：球墨铸铁； 异质焊缝； 电弧冷焊 ：tg4576 ：b 铸铁是机械制造业中使用最多的铸造材料，与钢相比，虽 其力学性能较低，但却有优良的耐磨性、减震性、铸造性和可 切削性，因此在工业生产中得到广泛应用。但是铸铁的碳含量 很高，焊接性较差，使得铸铁在焊接结构中的应用受到很大的 限制。随着生产技术的开展，离 t7式铸铁管道在工业生产中的 应用越来越广泛，为了改变以往子母口对接承受压力低的缺 陷，现在普遍采
2、用承受压力高的双法兰铸铁管道，而这种结构 在铸造生产线上生产，工艺复杂，而且质量难以保证，所以采 用焊接结构就成为解决这一大难题的出路，本厂长期从事铸铁 管道的焊接下面就双法兰铸铁管道的焊接工艺与过程进行分 析介绍，其结构示意图如图l所示。 z 。么 才 圈1 离心式双法兰铸铁管道结构示意圈 2 1 球墨铸铁焊接性分析 铸铁管道及法兰均为球墨铸铁，液态铸铁在浇注前参加 适量球化剂处理使碳主要以球墨的形态存在于铸铁中。球 状石墨对基体的割裂作用比团絮状小， 在相同基体的情况 下，其力学性能(包括抗拉强度、塑性和韧性)是所有铸铁 中最高的。 球墨铸铁的焊接性与常用灰铸铁的根本相同，焊接接头容 ：2
3、0xx11-27：修回日期：20xx0615 易产生白口、淬硬组织及焊接裂纹。但由于其化学成分和力学 性能不同，因而又有其自身的特点：球化剂的存在大大增加 了铁液的过冷倾向，使焊缝和熔合区更容易形成白口和淬硬组 织；球墨铸铁有较高的强度和一定的伸长率，为了保证球墨 铸铁构件可靠的工作性，一般要求焊接接头的力学性能与母材 根本匹配。这就对球墨铸铁焊接提出了更高的要求。 采用铸铁型焊接材料，焊后所获得的焊缝金属的化学成 分、组织、性能及颜色与母材接近，这类焊缝称铸铁型焊缝， 也称同质焊缝。受劳动环境及工艺条件的影响，双法兰铸铁管 道主要采用异质(非铸铁型)焊缝的电弧冷焊，也就是焊前不 对被焊铸铁件
4、预热的电弧焊，这就使焊接难度大大增加，对焊 接过程控制的要求也非常严格。 2 焊接材料殛设备的选择 异质焊缝可分为钢基、铜基和镍基三类。镍是奥氏体形成 元素。能和铁以任何比例互溶，不和碳形成碳化物，还是较强 的石墨化元素，经试验说明， 焊缝镍含量越高， 白口宽度越 窄。镍基铸铁焊条的最大特点是焊缝硬度较低半熔化区白口 层薄， 且呈断续分布， 故应用较广泛。常用的镍基焊条是 z408，它是镍铁合金焊芯、石墨型药皮的铸铁焊条，适合焊 接高强度球墨铸铁。我国是贫镍国，纯镍焊条价格昂贵，而 z408焊条中镍仅占12，因而该焊条是镍基焊条中较为廉价的， 这也是选用此焊条的重要原因。由于铁的固溶强化作用，
5、该焊 条熔敷金属的力学性能较高，抗拉强度可达390540 mpa，伸 长率一般大于10 。但屈服强度较高，一般为340 mpa，故焊 接面积不宜过大，否那么，会在焊缝金属与母材交界处产生剥离 性裂纹。因此，选用镍基异质焊缝较适宜。 焊机的选用：z408焊条适合交、直流两用焊机，可选择 较常见的bx一300型交流弧焊机。 80 焊工之友 焊接技术 第36卷第4期20xx年8月 3 异质焊缝的电弧冷焊工艺分析 球墨铸铁的异质电弧冷焊除应正确选择焊接材料外还要 特别重视焊接工艺才能获得满意的焊接质量。 31 选择适宜的焊接电流 焊接电流过小时 电弧燃烧不稳定 焊缝与母材熔合不 好。球墨铸铁中含许多杂质，焊接电流越大，与母材接触的异 质焊缝熔入母材量越多，杂质也随之上升。对镍基焊缝来说， 其中si，s，p杂质含量增大，会明显增大产生热裂纹的敏感 性；铸铁中的fe在大电流下大量融入焊缝，fe量提高，那么ni量 相对下降。会增大半熔化区白13宽度。所以，这就必须严格控 制母材对焊缝的稀释作用。同时，随着焊接电流的增大，焊接 热输入增大，使焊接接头拉伸应力增大，产生裂纹的敏感性增 大。母材处于半熔化区温度范围的宽度增大，在电弧冷焊快速 冷却条件下半熔化区白口宽度加宽。 因此异质焊缝电弧冷焊时宜选用小直径焊条，选用较小 焊接电流特别是焊接 模板,内容仅供参考
