有關(guān)球墨鑄鐵焊接的介紹

沈陽球墨鑄鐵是上世紀(jì)五十年代發(fā)展起來的一種金屬結(jié)構(gòu)資料。下面介紹一下有關(guān)沈陽球墨鑄鐵焊接的常識(shí)。

和一般鑄鐵相同，沈陽球墨鑄鐵的焊接是很困難的。從上世紀(jì)中期開始，焊接技術(shù)雖然有所進(jìn)展，但沈陽球墨鑄鐵的焊接仍然沒有得到很好的處理。沈陽球墨鑄鐵的焊接之所以因難，是因?yàn)槿鄯蠼饘偌彼倮鋮s，焊縫會(huì)分出碳化物、馬氏體等，焊接區(qū)冷卻時(shí)，因收縮、分出馬氏體而發(fā)生劇烈變形。此外，焊縫分出的碳化物缺乏塑性變形能，因此發(fā)生龜裂的頻率很高。

雖然鑄鐵焊接有許多困難，但仍是有一些方法的，例如可采用氣焊、弧焊以及TIG焊等。只不過不管用哪種方法，仍然會(huì)有一些問題存在。例如氣焊，需求焊工的技術(shù)高度熟練。電弧焊時(shí)，在焊接區(qū)會(huì)發(fā)生硬化、裂紋等，焊接強(qiáng)度可靠性差，且熔敷金屬是與基體金屬不同的異種金屬，因此有可能引起所謂的微電池腐蝕。因此，上述的方法，與其說是工業(yè)焊接法，不如說是鑄件修補(bǔ)法。

作為一種工業(yè)爆接法，不管是球鑄鐵，仍是一般鑄鐵，都要求焊接強(qiáng)度有必要與基體金屬相同或更高?；瘜W(xué)組成，顯微組織從防蝕角度來看，要求與基體金屬相同。而從工業(yè)現(xiàn)代化角度來說，則要求工效高、對(duì)焊工的技術(shù)依賴性要低，此外還有必要省力，可完結(jié)自動(dòng)化。在沈陽球墨鑄鐵剛發(fā)展起來的時(shí)分，氣焊、弧焊以及TIG焊都是不能滿足上述要求的。沈陽球墨鑄鐵具有能與鑄鋼相匹敵的高韌性，還有一般鑄鐵所具有的吸振性、耐蝕性，它的用處應(yīng)該進(jìn)一步擴(kuò)展，但是因?yàn)楹附臃ǖ木窒扌裕绊懥松蜿柷蚰T鐵的發(fā)展。

為滿足沈陽球墨鑄鐵焊接要求，日本某鐵工提出了一種新的沈陽球墨鐵焊接法。按照此法，沈陽球墨鑄鐵焊接時(shí)，焊接區(qū)及其附近的冷卻速度，將按照低于該鑄鐵組成所決議的接連冷卻反常曲線上臨界冷卻速度，來確定該鋼材的溫度。先用等離子焊接進(jìn)行初層焊接，然后在等離子焊接區(qū)的冷卻階段，用焊接資料進(jìn)行第2次焊接。焊接資料做成填充焊劑金屬絲，制造方法是在鐵基合金管內(nèi)按照分量填充硅、鈣及鎂、穩(wěn)弧劑，別離以單體或化合物粉末資料配制成焊劑，填充率為10~40。簡略來說，此方法可歸納如下三點(diǎn)：焊接過程中，焊接區(qū)的冷卻速度要低于所定值；在滿足的一起，用等離子焊進(jìn)行初層焊接；用熔敷金屬為沈陽球墨鑄鐵的復(fù)合焊絲進(jìn)行第二層焊接。

沈陽球墨鑄鐵焊接為什么要控制冷卻速度？鑄鐵類的物理化學(xué)性質(zhì)，一般是遭到石墨、碳化物組織及基體組織的影響。此組織首要通過炭、硅含量及冷卻速度決議結(jié)晶狀況。與一般鑄鐵相同，沈陽球墨鑄鐵也強(qiáng)烈地受化學(xué)成分、冷卻速度影響。按鑄鐵定性接連冷卻曲線，沈陽球墨鑄鐵基體組織在鑄型內(nèi)冷卻，冷卻速度緩慢時(shí)，分出珠光體及鐵素體。通過正火處理，分出珠光體密實(shí)的索氏體。通過水冷處理，因冷卻速度顯著增快而分出馬氏體。沈陽球墨鑄鐵焊接時(shí)，焊接區(qū)及其附近的冷卻速度顯著增大時(shí)，分出碳化物及馬氏體，因此會(huì)在焊接區(qū)發(fā)生裂紋。而裂紋的發(fā)生多半是因?yàn)轳R氏體的分出引起脹大，所以馬氏體分出量減少時(shí)，就會(huì)控制裂紋的發(fā)生。

在冷卻速度是100%的馬氏體分出的臨界冷卻曲線以下，冷卻速度低時(shí)，分出奧氏體。此外，關(guān)于此冷卻速度，曾有人員進(jìn)行過種種實(shí)驗(yàn)，對(duì)貝氏體的分出及裂紋的聯(lián)系進(jìn)行了研討，得出的結(jié)果表明：只要不逾越上述臨界速度（即在貝氏體分出的冷卻速度）不會(huì)發(fā)生裂紋。對(duì)于不同成分的沈陽球墨鑄鐵，當(dāng)焊接熱量輸入固定，改動(dòng)熔敷金屬及其附近的冷卻速度就可以進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，高于100%馬氏體分出的臨界冷卻速度時(shí)，發(fā)生裂紋的頻率很高，而在低于臨界冷卻速度時(shí)，完全沒有裂紋。因此，為避免焊縫裂紋，需求控制冷卻速度。