铸铁焊接中裂纹出现的主要因素:
铸铁有较高的含碳量,强度低、塑性差,对加热和冷却敏感性较高,是属于焊接性差的材料,补焊中常见出现裂纹、白口及气孔等缺陷。
裂纹:
裂纹指焊道裂纹、焊道与母材剥离或母材裂开,裂纹产生主要原因是金属强度低、塑性差、在焊接过程中不均匀加热,所以几方面的原因综合起来在焊接应力的作用下就产生了裂纹。
焊接铸铁与低碳钢最大不同在于它不像低碳钢那样在焊接应力的作用下,容易产生拉长、弯曲等塑性变形,随着焊补温度的降低,应力不断增大,达到铸铁所承担限度时,突然断裂或焊道与母材剥离,有时伴有声响,裂纹也可能出现在附近基体强度薄弱处,它是顺焊道方向或者说与主应力方向垂直。
产生裂纹的主要因素:
1、焊接温度的影响:
焊接应力的大小与焊接区温度与整体温度差有关,温差越小则应力越小,铸铁的适宜焊接温度为600-700摄氏度,工件的预热与冷焊相比不易产生裂纹,例如,在20摄氏度室温下进行焊接,焊补区温度很高,其区域则较低,此时温差很大,如果将工件预热400摄氏度或更高一些,则温差较小,应力也较小,裂纹产生的可能性就小。
2、受热面积大小的影响:
在焊道两侧受热的区域叫做受热面积,受热面积越大则内应力越大,因为受热面积(或体积)大,膨胀就大,而冷却时收缩也大,产生内应力就大。
铸铁在补焊时宜采用短焊段、断续、分散焊法,就是使焊道及其周围温度不致过高,速冷法施焊时,焊道两侧预先用湿布敷盖或用石蜡、冷水冷却焊道就是使热量减少外传,减小受热面积,氧诀焰气焊时,火焰尽量吹响工件焊后减应区一侧也是为了使另一侧受热少些,以减少受热面积。
3、工件刚度的影响:
工件刚度大则焊后不易变形,但施焊过程产生的应力也不能通过变形来消除,例如,铸铁与高碳钢因材料本身的刚度大,所以焊后应力不能得到缓解与松弛,易产生裂纹,另外,对于同一铸件,虽是同一种材料,但由于补焊的部位不同,焊接应力的差异也很大,对于同一种零件而言,如处于边角部位的损坏,因刚度小,焊道有膨胀与收缩的余地,所以焊后应力小,不易产生焊接裂纹,而处于铸件中英部位的损坏,由于四周的约束,焊接应力无法消除,焊后就容易产生裂纹。
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