利用铸铁消除白口化退火的异质焊缝电弧冷焊工艺

摘要

本发明公开了一种利用铸铁消除白口化退火的异质焊缝电弧冷焊工艺。它解决了目前灰口铸件异质焊缝电弧冷焊工艺中易出现白口和脆硬组织，熔合区硬度高，机械加工困难，焊接工艺要求严格，焊接后产生裂纹倾向高的问题，可有效减少焊接后裂纹倾向，其工艺步骤为：a.对铸铁进行消除白口化退火；b.将铸铁随炉冷却到室温；c.对铸件在室温下焊接。

说明书

技术领域

本发明涉及一种灰口铸铁焊接工艺，尤其涉及一种利用铸铁消除白口化退火后采用异质焊缝电弧冷焊工艺。

背景技术

目前灰口铸件焊接有同质焊缝电弧热焊工艺和异质焊缝电弧冷焊工艺。同质焊缝电弧热焊工艺是指将铸件加热到600～700℃焊接，焊后缓冷的工艺。热焊工艺焊后铸造应力小、熔合区白口倾向小、焊缝性能与母材基本一致，但存在制造焊条价格高和工人劳动条件差问题，所以，目前采用同质焊缝热焊工艺较少。

异质焊缝(以EZNiFe焊条为例)电弧冷焊工艺是指采用与母材成分不一致，铸件在室温下进行焊接的工艺。其优点是铸件不需要加热、节省能源和工人劳动条件好。但其存在的不足是焊接后应力大(铸造应力和焊接应力叠加)，熔合区组织很难避免白口和脆硬组织，熔合区硬度高，机械加工困难，焊接工艺要求严格，焊接后产生裂纹倾向高。

灰口铸铁焊接希望组织得到塑性好的铁素体组织多一些，没有硬脆组织，铸造应力和焊接应力越小越好，在这样的条件下才容易保证铸件焊缝的质量，不出现白口、裂纹和机械加工性能好的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题，在异质焊缝电弧冷焊工艺焊接前利用对中大铸件进行消除白口化退火的有利条件，基体得到80％左右塑性好的铁素体组织，使铸件中的应力基本消除，从而明显降低铸铁焊接裂缝倾向。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种利用铸铁消除白口化退火的异质焊缝电弧冷焊工艺，它的步骤为，a.对铸铁进行消除白口化退火；b.将铸铁随炉冷却到室温；c.对铸件在室温下焊接。

所述步骤a中，消除白口化退火过程为，首先将铸件随加热炉加热到800-900℃；其次根据铸件的厚度确定保温时间进行保温；c.保温时间到后，随炉冷却到室温。

所述步骤c的焊接方法为，采用焊条电弧焊，进行短段断续焊接，焊接时电流适中，焊条横向不摆动，为防止熔合区白口化应快速焊接；焊接下一条焊缝时待焊缝冷却到室温。

所述短段断续焊接为每条焊缝长度在40mm以下，采用断续焊接；焊接电流为90-110A，焊接速度为180mm/min。

灰口铸铁消除白口化退火异质焊缝电弧冷焊工艺是指铸铁经消除白口退火后，在室温下异质焊缝电弧冷焊的工艺，它解决了以下几个问题：

1.未经白口化退火的中大铸件组织，表面有白口、珠光体有时存在少量磷共晶组织，经白口化退火后消除了以上的组织，得到了近80％的塑性好铁素体组织，焊接后熔合区容易得到珠光体和少量的马氏体组织，几乎不会得到白口组织，避免了焊后不能加工问题。

2.经过白口化退火的中大铸件，铸造应力小，焊接后的应力小，所以产生裂纹的倾向也小。

3.异质焊缝电弧冷焊的工艺，焊接的焊缝每段都小，焊后需要立即对焊缝进行敲击，而白口化退火的铸件本身应力小不需要敲击，简化了工艺。

4.白口化退火是随着中大铸件铸造工艺进行的，不需要单独再进行白口化退火，所以节约能源。

5.灰口铸铁消除白口化退火异质焊缝电弧冷焊工艺具有热焊不出现白口和应力小的优点，也有冷焊工人劳动条件好的优点

具体实施方式

本发明提出了一种利用铸铁消除白口化退火的异质焊缝电弧冷焊工艺，它有如下步骤，

a.对铸铁进行消除白口化退火，它是将铸件随加热炉加热到800-900℃，最好为800-860℃，然后对铸件进行保温，保温时间根据铸件的壁厚和结构的复杂    程度而定；

b.当达到设定的保温时间后，将铸铁随炉冷却到室温；

c.对铸件在室温下焊接。焊接采用异质焊缝电弧冷焊工艺，在焊接时采用焊条电弧焊，焊条为EZNiFe型，其直径3.2mm，使用直流或交流焊机，焊接电流90～110A，焊接速度180mm/min；焊接下一道焊缝时待焊缝冷却到室温。每条焊缝长度40mm以下，断续焊接，防止因热量输入过多使石墨分解进入焊缝，焊条不作横向摆动，控制母材中的成分溶入到焊缝中，防止熔合区出现白口化。