鑄鐵補(bǔ)焊時產(chǎn)生裂紋的原因及預(yù)防措施
鑄鐵補(bǔ)焊時,可能產(chǎn)生冷裂紋和熱裂紋兩種類型的裂紋。
(1)冷裂紋 冷裂紋可能出現(xiàn)在焊縫或熱影響區(qū)上,并且發(fā)生在400℃以下。當(dāng)焊縫為鑄鐵型時,易于出現(xiàn)焊縫冷裂紋。裂紋發(fā)生時常伴隨著可聽見的較響的脆性斷裂聲音,焊縫較長時或補(bǔ)焊剛性較大的缺陷時,常發(fā)生這種裂紋。產(chǎn)生的原因是:焊接過程中由于焊件局部不均勻加熱,焊縫在冷卻過程中受到很大的拉應(yīng)力,由于鑄鐵強(qiáng)度低,400℃以下基本無塑性,當(dāng)拉應(yīng)力超過此時鑄鐵的抗拉強(qiáng)度時,即產(chǎn)生焊縫冷裂紋。當(dāng)焊縫中存在白口鑄鐵時,由于白口鑄鐵的收縮率(2.3%)比灰鑄鐵的收縮率(1.26%)大,故焊縫更易出現(xiàn)冷裂紋。特別是當(dāng)焊縫強(qiáng)度大于母材金屬時,冷卻過程中母材金屬牽制不住焊縫的收縮,結(jié)果在結(jié)合處母材金屬被撕裂,這種現(xiàn)象稱為“剝離"。
當(dāng)焊接接頭剛性大、補(bǔ)焊道數(shù)多、補(bǔ)焊金屬體積大,使焊接接頭處于高應(yīng)力狀態(tài)時,如焊縫金屬的屈服點(diǎn)又較高,難于通過其塑性變形來松馳焊接接頭的高應(yīng)力,則焊接裂紋易于在熱影響區(qū)的白口區(qū)或馬氏體區(qū)產(chǎn)生,形成熱影響區(qū)冷裂紋。
防止冷裂紋最有效的辦法是對補(bǔ)焊件進(jìn)行550~700℃的整體預(yù)熱,其次是采用異質(zhì)焊縫的焊接材料。
(2)熱裂紋 當(dāng)采用鎳基焊接材料(如Z308、Z408、Z508焊條)及一般常用的低碳鋼焊條補(bǔ)焊鑄鐵時,焊縫金屬對熱裂紋較敏感。其原因是采用鎳基材料補(bǔ)焊鑄鐵時,由于鑄鐵含硫、磷高,形成較多的低熔點(diǎn)共晶物,如Ni-Ni3(熔點(diǎn)644℃)、Ni-Ni3P(熔點(diǎn)880℃);采用低碳鋼焊條補(bǔ)焊鑄鐵時,第一、二層焊縫會從鑄鐵中溶入較多的硫、磷、碳,因此使第一二層焊縫的熱裂程度增加。
防止產(chǎn)生熱裂紋的方法是調(diào)整焊縫的化學(xué)成分,加人稀土元素,增強(qiáng)脫硫、脫磷的能力,減小熔合比,降低焊接應(yīng)力等。






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