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铸铁补焊时产生裂纹的原因及预防措施

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人气:-发表时间:2016-08-17 14:54【


铸铁补焊时,可能产生冷裂纹和热裂纹两种类型的裂纹。

(1)冷裂纹 冷裂纹可能出现在焊缝或热影响区上,并且发生在400℃以下。当焊缝为铸铁型时,易于出现焊缝冷裂纹。裂纹发生时常伴随着可听见的较响的脆性断裂声音,焊缝较长时或补焊刚性较大的缺陷时,常发生这种裂纹。产生的原因是:焊接过程中由于焊件局部不均匀加热,焊缝在冷却过程中受到很大的拉应力,由于铸铁强度低,400℃以下基本无塑性,当拉应力超过此时铸铁的抗拉强度时,即产生焊缝冷裂纹。当焊缝中存在白口铸铁时,由于白口铸铁的收缩率(2.3%)比灰铸铁的收缩率(1.26%)大,故焊缝更易出现冷裂纹。特别是当焊缝强度大于母材金属时,冷却过程中母材金属牵制不住焊缝的收缩,结果在结合处母材金属被撕裂,这种现象称为“剥离"。

当焊接接头刚性大、补焊道数多、补焊金属体积大,使焊接接头处于高应力状态时,如焊缝金属的屈服点又较高,难于通过其塑性变形来松驰焊接接头的高应力,则焊接裂纹易于在热影响区的白口区或马氏体区产生,形成热影响区冷裂纹。

防止冷裂纹最有效的办法是对补焊件进行550~700℃的整体预热,其次是采用异质焊缝的焊接材料。

(2)热裂纹 当采用镍基焊接材料(如Z308、Z408、Z508焊条)及一般常用的低碳钢焊条补焊铸铁时,焊缝金属对热裂纹较敏感。其原因是采用镍基材料补焊铸铁时,由于铸铁含硫、磷高,形成较多的低熔点共晶物,如Ni-Ni3(熔点644℃)、Ni-Ni3P(熔点880℃);采用低碳钢焊条补焊铸铁时,第一、二层焊缝会从铸铁中溶入较多的硫、磷、碳,因此使第一二层焊缝的热裂程度增加。

防止产生热裂纹的方法是调整焊缝的化学成分,加人稀土元素,增强脱硫、脱磷的能力,减小熔合比,降低焊接应力等。




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