根據焊件結構特點
薄壁件:焊接薄壁鑄鐵件時,由于散熱快,容易產生白口組織和裂紋,應選用抗裂性能好、熔深淺的焊條,如 Z308 純鎳鑄鐵焊條或 Z408 鎳鐵鑄鐵焊條。這些焊條可以采用小電流焊接,減少焊接熱輸入,降低焊件的受熱程度,從而防止出現過多的焊接缺陷。
厚壁件:對于厚壁鑄鐵件,需要考慮焊條的熔敷效率和焊縫的強度。可選用 Z208 鑄鐵焊條,配合適當的預熱和后熱措施,以焊縫根部熔合良好,同時通過石墨化元素的作用,使焊縫形成灰鑄鐵組織,提高焊縫的強度和加工性能。對于一些大型厚壁鑄鐵件,還可以采用多層多道焊,每層焊接時選用合適直徑的焊條,控制好焊接電流和速度,確保焊接質量。
根據鑄鐵類型
灰鑄鐵:這是常見的鑄鐵類型,強度較低,焊接性相對較好。對于一般要求的灰鑄鐵焊接,可選用 Z208 鑄鐵焊條,它是一種碳鋼芯強石墨化藥皮焊條,能通過石墨化元素促使焊縫形成灰鑄鐵組織,適用于焊接較厚的灰鑄鐵件。對于重要的灰鑄鐵件,如機床床身等,可選用 Z308 純鎳鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的加工性能和抗裂性能,能有效焊接質量。
球墨鑄鐵:球墨鑄鐵強度較高,焊接時對焊條的要求也較高。通常選用 Z408 鎳鐵鑄鐵焊條,該焊條焊縫金屬中含有適量的鎳和鐵,能有效地防止白口組織和裂紋的產生,同時具有較好的力學性能,可滿足球墨鑄鐵焊接后的使用要求。對于一些對韌性要求較高的球墨鑄鐵焊件,還可選用 Z508 鎳銅鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的韌性和抗裂性。
焊條(coveredelectrode),是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊芯即焊條的金屬芯,為了焊縫的質量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規定,特別是對有害雜質(如硫、磷等)的含量,應有嚴格的限制,優于母材。
焊條使用時應保持干燥,鈦鈣型應經150℃干燥1小時,低氫型應經200-250℃干燥1小時(不能多次重復烘干,否則藥皮容易開裂剝落),防止焊條藥皮粘油及其它臟物,以免致使焊縫增加含碳量和影響焊件質量。
為防止由于加熱而產生睛間腐蝕,焊接電流不宜太大,比碳鋼焊條較少20%左右,電弧不宜過長,層間快冷,以窄焊道為宜。
選用要點
①考慮焊縫金屬力學性能和化學成分
對于普通結構鋼,通常要求焊縫金屬與母材等強度,應選用熔敷金屬抗拉強度等于或稍母材的焊條。對于合金結構鋼,有時還要求合金成分與母材相同或接近。在焊接結構剛性大、接頭應力高、焊縫易產生裂紋的不利情況下,應考慮選用比母材強度低的焊條。當母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高時,焊縫中容易產生裂紋,應選用抗裂性能好的堿性低氫型焊條。
②考慮焊接構件使用性能和工作條件
對承受載荷和沖擊載荷的焊件,除滿足強度要求外,主要應焊縫金屬具有較高的沖擊韌性和塑性,可選用塑、韌性指標較高的低氫型焊條。接觸腐蝕介質的焊件,應根據介質的性質及腐蝕特征選用不銹鋼類焊條或其他耐腐蝕焊條。在高溫、低溫、耐磨或其他特殊條件下工作的焊接件,應選用相應的耐熱鋼、低溫鋼、堆焊或其他特殊用途焊條。
鑄鐵焊條
預熱焊件:為了減少焊接應力和防止產生白口組織及裂紋,焊接前對鑄鐵焊件進行預熱,預熱溫度根據鑄鐵的類型、焊件的結構和厚度等因素而定,一般在 300 - 700℃之間。
采用合理的焊接工藝:焊接時應采用小電流、分段焊、斷續焊等工藝,避免焊縫過熱,減少焊接應力。同時,要注意焊條的擺動幅度和速度,焊縫根部熔合良好,防止出現未焊透和夾渣等缺陷。
焊后保溫緩冷:焊后應立即用石棉布等保溫材料覆蓋焊件,使其緩慢冷卻,以減少應力集中,防止產生裂紋。對于一些重要的鑄鐵焊件,還可進行焊后熱處理,如去應力退火等。
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