專利名稱：利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種灰口鑄鐵焊接工藝，尤其涉及一種利用鑄鐵消除白口化退火后采用異質焊縫電弧冷焊工藝。
背景技術：
目前灰口鑄件焊接有同質焊縫電弧熱焊工藝和異質焊縫電弧冷焊工藝。同質焊縫電弧熱焊工藝是指將鑄件加熱到600～700℃焊接，焊后緩冷的工藝。熱焊工藝焊后鑄造應力小、熔合區(qū)白口傾向小、焊縫性能與母材基本一致，但存在制造焊條價格高和工人勞動條件差問題，所以，目前采用同質焊縫熱焊工藝較少。
異質焊縫(以EZNiFe焊條為例)電弧冷焊工藝是指采用與母材成分不一致，鑄件在室溫下進行焊接的工藝。其優(yōu)點是鑄件不需要加熱、節(jié)省能源和工人勞動條件好。但其存在的不足是焊接后應力大(鑄造應力和焊接應力疊加)，熔合區(qū)組織很難避免白口和脆硬組織，熔合區(qū)硬度高，機械加工困難，焊接工藝要求嚴格，焊接后產生裂紋傾向高。
灰口鑄鐵焊接希望組織得到塑性好的鐵素體組織多一些，沒有硬脆組織，鑄造應力和焊接應力越小越好，在這樣的條件下才容易保證鑄件焊縫的質量，不出現(xiàn)白口、裂紋和機械加工性能好的問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決上述問題，在異質焊縫電弧冷焊工藝焊接前利用對中大鑄件進行消除白口化退火的有利條件，基體得到80％左右塑性好的鐵素體組織，使鑄件中的應力基本消除，從而明顯降低鑄鐵焊接裂縫傾向。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案一種利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，它的步驟為，a.對鑄鐵進行消除白口化退火；b.將鑄鐵隨爐冷卻到室溫；c.對鑄件在室溫下焊接。
所述步驟a中，消除白口化退火過程為，首先將鑄件隨加熱爐加熱到800-900℃；其次根據鑄件的厚度確定保溫時間進行保溫；c.保溫時間到后，隨爐冷卻到室溫。
所述步驟c的焊接方法為，采用焊條電弧焊，進行短段斷續(xù)焊接，焊接時電流適中，焊條橫向不擺動，為防止熔合區(qū)白口化應快速焊接；焊接下一條焊縫時待焊縫冷卻到室溫。
所述短段斷續(xù)焊接為每條焊縫長度在40mm以下，采用斷續(xù)焊接；焊接電流為90-110A，焊接速度為180mm/min。
灰口鑄鐵消除白口化退火異質焊縫電弧冷焊工藝是指鑄鐵經消除白口退火后，在室溫下異質焊縫電弧冷焊的工藝，它解決了以下幾個問題1.未經白口化退火的中大鑄件組織，表面有白口、珠光體有時存在少量磷共晶組織，經白口化退火后消除了以上的組織，得到了近80％的塑性好鐵素體組織，焊接后熔合區(qū)容易得到珠光體和少量的馬氏體組織，幾乎不會得到白口組織，避免了焊后不能加工問題。
2.經過白口化退火的中大鑄件，鑄造應力小，焊接后的應力小，所以產生裂紋的傾向也小。
3.異質焊縫電弧冷焊的工藝，焊接的焊縫每段都小，焊后需要立即對焊縫進行敲擊，而白口化退火的鑄件本身應力小不需要敲擊，簡化了工藝。
4.白口化退火是隨著中大鑄件鑄造工藝進行的，不需要單獨再進行白口化退火，所以節(jié)約能源。
5.灰口鑄鐵消除白口化退火異質焊縫電弧冷焊工藝具有熱焊不出現(xiàn)白口和應力小的優(yōu)點，也有冷焊工人勞動條件好的優(yōu)點具體實施方式
本發(fā)明提出了一種利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，它有如下步驟，a.對鑄鐵進行消除白口化退火，它是將鑄件隨加熱爐加熱到800-900℃，最好為800-860℃，然后對鑄件進行保溫，保溫時間根據鑄件的壁厚和結構的復雜程度而定；b.當達到設定的保溫時間后，將鑄鐵隨爐冷卻到室溫；c.對鑄件在室溫下焊接。焊接采用異質焊縫電弧冷焊工藝，在焊接時采用焊條電弧焊，焊條為EZNiFe型，其直徑3.2mm，使用直流或交流焊機，焊接電流90～110A，焊接速度180mm/min；焊接下一道焊縫時待焊縫冷卻到室溫。每條焊縫長度40mm以下，斷續(xù)焊接，防止因熱量輸入過多使石墨分解進入焊縫，焊條不作橫向擺動，控制母材中的成分溶入到焊縫中，防止熔合區(qū)出現(xiàn)白口化。
權利要求
1.一種利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，其特征是它的步驟為，a.對鑄鐵進行消除白口化退火；b.將鑄鐵隨爐冷卻到室溫；c.對鑄件在室溫下焊接。
2.根據權利要求1所述的利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，其特征是所述步驟a中，消除白口化退火過程為，首先將鑄件隨加熱爐加熱到800-900℃；其次根據鑄件的厚度確定保溫時間進行保溫；c.保溫時間到后，隨爐冷卻到室溫。
3.根據權利要求1所述的利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，其特征是所述步驟c的焊接方法為，采用焊條電弧焊，進行短段斷續(xù)焊接，焊接時電流適中，焊條橫向不擺動，為防止熔合區(qū)白口應快速焊接；焊接下一條焊縫時待焊縫冷卻到室溫。
4.根據權利要求3所述的利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝，其特征是所述短段斷續(xù)焊接為每條焊縫長度在40mm以下，采用斷續(xù)焊接；焊接電流為90-110A，焊接速度為180mm/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用鑄鐵消除白口化退火的異質焊縫電弧冷焊工藝。它解決了目前灰口鑄件異質焊縫電弧冷焊工藝中易出現(xiàn)白口和脆硬組織，熔合區(qū)硬度高，機械加工困難，焊接工藝要求嚴格，焊接后產生裂紋傾向高的問題，可有效減少焊接后裂紋傾向，其工藝步驟為a.對鑄鐵進行消除白口化退火；b.將鑄鐵隨爐冷卻到室溫；c.對鑄件在室溫下焊接。
文檔編號B23K9/02GK1876305SQ20051004370
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權日2005年6月7日
發(fā)明者王國凡, 羅輝, 張元彬, 霍玉雙, 孫清洲, 初福民 申請人:山東建筑工程學院材料科學研究所