2)HT15233r的性能參數(shù)見表2。
2性能參數(shù)
手工電弧焊對鑄鐵軸承座的修復(fù)工藝
2.2鐵的可焊性分析
由于鑄鐵的固有性質(zhì)及冶金特性,給電弧焊帶來了極大的困難,具體如下:
1)熔化后鑄鐵冷卻速度快,在熱影響區(qū)易出現(xiàn)白口組織,焊接時開裂傾向較大。
2)鑄鐵組成成分中,碳的含量高,在焊接過程中碳易被氣化,容易產(chǎn)生氣孔。
3)鑄鐵強度高,塑性差,焊接時殘余應(yīng)力大,易產(chǎn)生焊接熱裂紋。
4)鑄鐵中C、S、P等元素含量高,并在焊接過程中熔化到焊縫中,會增加金屬的硬度,降低塑性和韌性,易產(chǎn)生裂紋,并降低可加工性。
5)鑄鐵在冶煉過程中,易出現(xiàn)石墨粗大化,石墨與基體產(chǎn)生間隙,使鑄件在使用過程中油、水滲入形成氧化物,嚴(yán)重阻礙焊接時的熔合,同時,增加產(chǎn)生焊接裂紋和氣孔的可能性。
6)鑄鐵在焊接熔化時,液態(tài)金屬流動性很差,嚴(yán)重妨礙焊接時的熔合,熔池中熔渣和有害氣體難以逸出,會在焊縫中產(chǎn)生嚴(yán)重缺陷。
針對以上不利因素,必須從焊接工藝、操作方法、焊接程序、焊接材料幾方面加以解決。
2.3焊接方法的選擇
鑄鐵手工焊可采用熱焊和冷焊兩種方法。手工電弧熱焊是將工件整體加熱到600℃～650℃以上開始施焊,焊接過程中工作溫度不得低于400℃,焊后馬上加熱到650℃,以消除應(yīng)力退火。
小齒輪座的重量為1.74t,且氧化鋁一分廠沒有合適的加熱裝備,故采用手工電弧冷焊法修復(fù)。冷焊法是指用不預(yù)熱、嚴(yán)格控制層間溫度、小線能量的焊接方法進行焊接。
2.4焊接材料的選擇
HT15233的可焊性較差且底座的下表面為加工表面,為保證焊接質(zhì)量及下表面的可加工性宜采用純鎳基焊條Z308進行焊接。但Z308焊條價格昂貴,為節(jié)約費用,可采用以Z308焊條焊隔離層、J507焊條與Z308焊條相互填充、Z308焊條蓋面的方法進行修復(fù),這樣既可降低成本又可保證焊接質(zhì)量及下表面的可加工性能。
Z308焊條的機械性能見表3。
手工電弧焊對鑄鐵軸承座的修復(fù)工藝
2.5焊接次序
1)裂紋處按非加工面再加工面的次序施焊。
2)斷塊處先焊筋板側(cè),保證焊透,再從另一側(cè)清根、施焊。后焊筋板。
3焊接
焊接前要對所有焊接部位進行徹底清理,清除所有結(jié)疤、油污等缺陷因素,然后再開始焊接準(zhǔn)備。
3.1裂紋處焊接準(zhǔn)備
表面清理干凈后,用角向拋光機修磨裂紋處至磨出所要求的雙U型坡口。修磨時要求消除所有裂紋傾向,坡口邊緣平滑過渡,鈍邊、間隙以單邊能焊透為準(zhǔn)。
3.2斷塊處焊接準(zhǔn)備
兩斷塊斷裂口處形狀基本規(guī)則,表面清理后用角向拋光機將斷口按坡口所要求形狀、尺寸修磨成雙U型坡口,鈍邊、間隙以單邊能焊透、另一側(cè)以清根為準(zhǔn),然后按尺寸在劃線平臺上將斷塊與小齒輪座本體組對、點固。
3.3焊接
小齒輪座焊接熔敷量較大,為減小焊接應(yīng)力及焊接變形,保證焊接質(zhì)量,采用兩班工作制,固定高水平焊工施焊。焊接時環(huán)境溫度保證在20℃以上,夜班如果溫度過低則停止焊接。為防止穿堂風(fēng),在施焊時搭設(shè)圍篷以防風(fēng)保溫。焊接時先焊裂紋,然后再焊斷裂塊。焊裂紋時先焊兩螺絲孔中間的裂紋,焊完后再焊外側(cè)裂紋。
1)焊接前,Z308焊條要150℃烘干1h,J507要250℃烘干2h,烘干后放入保溫桶中保溫,隨用隨取。
2)每次焊接時都將焊道放置在水平位置,以利于操作。
3)焊接時采用短道、快速、不擺條、斷續(xù)、分散焊法,每段長度不超過30mm,收弧時要填滿弧坑。
4)焊完一道馬上用鈍頭小錘錘擊整個焊道以釋放焊接應(yīng)力,錘擊速度要快,力量由重漸輕。
5)嚴(yán)格控制層間溫度,每焊完一道必須冷卻到50℃以下方可繼續(xù)施焊。
6)打底時采用小熔合比進行焊接,填充焊和蓋面焊時可適當(dāng)放大熔合比。
7)清除熔渣后,用五倍放大鏡觀察,無裂紋,再繼續(xù)下一步焊接。
