灰鑄鐵與碳鋼焊接的方法較多,要根據現場條件和焊工掌握的水平來确定。主要的方法有:焊條電弧焊冷焊法、焊條電弧焊熱焊法、CO2氣體保護焊、鎢極氩弧焊、熔化極氩弧焊、等離子弧焊、釺焊、擴散焊等方法。這裡介紹的是焊條電弧焊冷焊法。
所謂電弧冷焊法,就是焊前對鑄鐵被焊部位不預熱,或低溫預熱(一般小于300℃),再進行焊接的方法。電弧冷焊與電弧熱焊相比,焊前母材金屬不預熱,減少了工序,節省了焊接時間,在焊接生産中應用較多,并且焊件的形狀和大小不受限制,易于大批量生産.具有一定的推廣價值。
焊條電弧焊冷焊法主要的工藝過程是這樣的:
焊前仔細清理灰鑄鐵和碳鋼的接頭表面,直至露出金屬光澤。采用對接時,灰鑄鐵一側開35~45°的單面V形坡口;碳鋼一側開15~25°的V形坡口。搭接時,灰鑄鐵一側開20~25°的V形坡口。灰鑄鐵與碳鋼裝配時,裝配間隙要盡量小,通常為0.5~2.0mm。為了提高焊接頭強度,可在灰鑄鐵一側坡口上鑽孔、攻絲扣、擰上螺釘。螺釘也可以在坡口兩側安裝。具體接頭與螺釘的安裝位置見圖1。
在焊接有白口傾向的鑄鐵和剛度大的碳素鋼時,應先對被焊接頭進行退火或回火處理,以便消除殘餘應力。當用電弧冷焊法對灰鑄鐵與碳鋼進行焊接時,宜選用高聶或鎳鐵焊條,具體填充材料的焊條選擇簡圖2。
填充材料必須進行150~200℃烘幹保溫時間為1~2h。為了防止裂紋産生,電弧冷焊時通常先在灰鑄鐵一側坡口上堆焊一層過渡層,所用焊條一般為小直徑鎳基或鎳鐵焊條。再在過渡層上對焊一層中間層,一般采用J507焊條施焊,以利于與碳鋼的連接。然後用碳鋼焊條将中間層與碳鋼焊接起來。
在施焊過程中,應采用小電流、短弧、小熱輸入、窄焊道、輕輕錘擊焊道以松弛應力等工藝措施。在焊接過程中發現裂紋等缺陷時,用電弧吹掉或磨掉,重新焊接。焊條焊接電流的選擇見圖3。
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