球墨铸铁的焊接性分析:
球墨铸铁通常都是用镁作为球化剂的,由于镁是一个强烈的碳化物稳定剂,因此镁的存在提高了铸铁对白口化和淬火倾向的敏感性,这对焊接接头的可加工性及防止焊缝及熔合区产生裂纹是非常不利的,而且球墨铸铁补焊件的原始热处理状态,对焊接质量也有很大的影响,原始状态为退火组织,焊接时困难要少一些,如果原始状态为调质处理或等温淬火的组织,也就是说原始状态为索氏体或贝氏体为基体,焊接时的困难就要大很多,焊后也会出现一些意想不到的问题,因此,焊前一定要仔细了解多焊接材料的热处状态和所焊零件的原始状态组织。
大量的生产实践证明,球墨铸铁焊接后在空气中冷却,其淬硬倾向大大的超过了普通灰铸铁,且随着加热温度的增高,球墨铸铁中石墨周围的铁素体逐步与碳作用,变为珠光体、索氏体、最后变为渗碳体,因此在冷却后会使硬度增高,经测量,熔焊时超过熔点的区域,在快速冷却后的硬度最高可达到700HBW,在最高温度超过共晶温度而尚未到达熔化温度的熔合区附近,快速冷却时将会得到含碳化物加共晶组织的马氏体组织,因此硬度也很高,存在碳化物处的硬度可达620hbw,所以在这些硬度高的区域很难进行机械加工,并且容易产生纹裂。
焊接中为了避免碳化物的形成,可设法使焊缝金属成为奥氏体组织,以增大碳的溶解度和促进石墨化,对于马氏体可利用预热以减缓冷却速度,或者焊后回火消除部分马氏体,同样,正确选择焊接参数(增加焊接速度、降低热功率)可以减少马氏体的宽度,也可以减少马氏体的不良影响。
其次,球墨铸铁具有较高的力学性能,要使焊接接头与母材相同强度比较困难,因此,焊接前在选择焊接材料、确定焊接方法、工艺规范的措施时,要认真的加以考虑,制定出切实可行的焊接工艺。
由于球墨铸铁有较高的强度和一定的塑性,因而母材的抗裂性能较好,尤其是铁素体的球墨铸铁,由于其承受塑性变形的能力较高,作为母材其抗裂性能也就能更好一些,从这个观点出发,球墨铸铁的焊接性要比灰铸铁的焊接性要好一些。
为了避免焊后球墨铸铁出现白口组织和淬火组织,目前球墨铸铁的补焊多采用热焊法,焊后也要进行热处理以保证焊缝的必要性能。
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