什么是白口组织?
白口组织渗碳体组织,这种组织一般呈现在熔合区,发白或发亮,铸件产生白口组织后,使得后续的机械加工难以进行。
1、白口组织产生的原因:
白口组织产生的原因主要是冷却速度和化学成分的影响。
2、冷却速度的影响:
在一般条件下,补焊区的冷却速度比铸造时快的多,特别是熔合区,化学成分与母材相近,在快冷条件下极易产生白口,焊接过程中,焊缝与基体金属受热与冷却时,组织性能变化的区域叫热影响区,一般分为半熔化区、奥氏体区、再结晶区、碳化物石墨化区等,白口层多产生在半熔化区,由于冷却速度快,二次渗碳体析出特别多,此处的碳元素多以碳化铁形态存在,因此半熔化区是硬而脆的一层组织。
3、化学成分的影响:
白口组织产生的另一个原因是焊缝化学成分的影响,实践证明,凡是增加焊道或焊接材料中的强(石墨化)元素含量,均能减少白口组织的产生,当母材化学成分一定时,增减焊条(或焊丝)中各元素的含量能促进或阻滞铸铁的(石墨化)能力。
促进(石墨化)元素有碳(C)、硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)、镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)等,其(石墨化)能力依次渐减。
组滞(石墨化)元素有硫(S)、钒(V)、铬(Cr)、锡(Sn)、钼(Mo)、锰(Mn)等,其阻滞能力依次渐减。
4、避免白口组织产生的方法:
为避免白口组织的出现,应减缓冷却速度,延长熔合区处于红热状态的时间,使自由态石墨片充分析出,铸件在焊前预温与焊后缓冷是防止白口产生的主要工艺途径,采用氧诀气焊时,补焊区冷却缓慢,容易防止焊缝及熔合区(焊道与母材交界处)产生白口,采用电弧焊时,应使整体或局部预热600-700摄氏度(热焊)或采用预热400摄氏度(半热焊),焊后保温缓冷,也能防止白口产生,采用镍基焊条或高钒焊条低温预热焊可使白口层很薄或白口组织不连续,容易进行机械加工,采用黄铜钎焊时,由于母材温度低、不熔化、所以也不会产生白口组织。
在氧诀焰补焊时要求采用高硅、高碳铸铁焊丝,硅与碳的含量比普通铸铁高,氧诀焰冷焊时则要求更高,应采用中性焰或弱化的碳化焰,以防碳与硅过分烧损。
在电弧预热焊铸铁时,要求有尽可能强的石墨化能力,以便在一定的工艺配合下,能使焊道金属变成灰口组织,采用镍基、铜基、高钒等焊接材料时,属于异种材料,即不易生成碳化物的材料,则不易生成白口组织,焊后加工较容易。
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