TA的每日心情 | 开心 2018-5-28 23:25 |
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解决铸铁焊补白口融合问题的新型焊丝 3 R) l( O/ D, z
( R, i3 N/ |8 S" c2 C: y) K8 ^) Q 铸造是机械制造的基础工艺技术,由于种种原因在生产过程中会存在各种缺陷,尤其是汽车工业中的柴油机、汽油机的缸体,此类复杂薄壁件废品率较高。另外,各种机械装备中的铸铁件在使用过程中极易损坏。到目前为止,国际国内对此尚没有彻底解决上述问题的理论和方法. ; [6 j. B% \6 L8 \+ h, ~) m$ ~! _
1.2国际动态 . w: ]* J: H7 w9 O1 K) Q# m. X
在国际上,作为铸铁冷焊(指焊补前不必预热),仍然延用上世纪四十年代美国发明的纯镍铸铁焊条为主,在一定条件下可采用镍基粉末的喷焊,近期美国生产的308焊丝(与本发明有雷同之处)。与本发明比较熔合区HB≤300(本发明为≤240),并且,在使用时不能连续施焊(原因是易发生夹渣及裂纹)。 & Q3 m$ Q" n; J; m$ f4 @: W( L
1.3国内动态
9 w$ G! M% v7 b& k 上世纪八十年代,国家计委将北京211厂陈钟盛(教授级高工)研究的“低碳钢焊条”在“七.五”、“七.八”期间进行推广,实践证明该技术不能有效解决铸铁件施焊的根本问题;到九十年代,重庆大学研究了喷焊,并由四川省计委重点推荐,在柴油机生产企业有一定应用,但在应用过程中存在以下问题:
% d4 i$ [4 Q; r2 G$ I* t& K& k; l ①焊补温度不易控制。该技术焊补前先用气焊火焰加热待焊处,加热的温度是靠人工目测,温度低了焊不牢,温度太高焊补处又会太硬; 6 M/ e2 N$ C) n8 G* L
②焊前准备工作较烦琐,技术上要求将待焊处清理干净方可进行焊接;
* [4 Y( S; x) c" r5 q' T ③焊补过程中对操作有特殊要求,操作不当易造成焊液流失; * u% J6 y5 |+ d4 G: T2 m
④对施焊平面的面积、厚度等要求较高,仅适合焊补面积大而浅的工作面;
- d8 x! G1 S( l# a ⑤施焊工作人员工作环境恶劣,夏天操作时温度高,冬天操作工件预热时间长。 8 l+ x+ I. k; D* D- L x# ?
综上所述,喷焊虽然在具备一定外部条件的情况下,能实现机械加工和热裂纹,但由于该技术存在上述诸多不足和弊端,且在实际操作工程中铸铁被焊件仍然存在热裂纹(经测定出现热裂纹概率为80%以上),使其在大面积推广应用上受到限制。 ; X8 ?4 g+ B, V2 s- c
1.4本发明专利从理论和工艺上解决的几个方面的问题: - h* C$ O! g5 q7 p7 s
(1)白口问题,焊后不需热处理。 8 M3 P; w: Y. L5 ^: D3 N
目前国际国内对铸铁件焊补均未解决白口问题,现美国发明的308焊丝(目前为最先进的)在最理想情况熔合区的厚度可达0.1MM,白口倾向明显。而本发明所采用的专用焊丝和CO2保护半自动冷焊技术。电流密度大,焊后冷却速度大,母材与焊丝熔合区硬化层从金相白口层分析是断续的,一般〈0.07MM,对切前加工中刀具影响不大,为此焊后不需热处理。 & h3 V r1 j7 J
(2)解决了焊前不予热,不产生裂纹的问题。 % W. ]2 A$ Z* w0 d8 ~( \
焊补是对铸铁件进行局部的快速加热,所以温度不均匀是必然的,当热应力大于被焊件铸铁抗拉强度时就必然产生热裂纹。本发明在设计焊丝的化学成分时使用最低的屈服极限《200MPA,而可高达400-500MPA,这样在焊补过程中一旦产生应力,并超过200MPA时焊缝产生变形并使应力下降,从而最有效地防止热裂纹的出现。
" S6 A; O9 I( s, i+ m9 Q% w+ L4 t+ T(3)解决熔合性问题
$ A6 p% Q* x t h9 H$ n5 o 有些铸铁,由于“石墨”粗大,在高温或者油环境中工作,在焊补过程中会有一定程度影响熔合性,严重时出现打滚,无法焊接。本发明技术在焊补过程中促使石墨燃烧,燃烧产生的CO可促使熔池沸腾使熔合性大大改变。 * ^/ F- w6 e. B6 l$ A& A
该焊丝在焊补前后时不热处理,可不破坏原有的机加工精度,熔合区Hbmax∠240,焊接接头与母材等强度,颜色与母材一致,适用于各类复杂薄壁件的焊补。可广泛用于球墨铸铁件、灰口铸铁件等各类铸铁产品的焊补。 ! j6 D6 W6 B$ j
由于本技术彻底解决了铸铁件焊补的根本问题,从而相应的提高了劳动产生率并大量节约了能源。 % ~9 I8 _7 j1 e K i1 C
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94年起该技术在江苏“江淮动力”大型企业得到了成功的应用,几年来为该企业修复柴油机已达10万台以上,挽回经济损失好几千万元,取得了良好的经济效益,得到了企业的好评和认可。 |
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