灰铸铁的焊接性及焊接工艺研究.doc

第页共NUMPAGES33页
目录TOC\*MERGEFORMAT
目录 PAGEREF_Toc32821
前言 PAGEREF_Toc297153
1.灰铸铁的性能特点及应用 PAGEREF_Toc316015
1.1灰铸铁的性能特点 PAGEREF_Toc305015
1.2灰铸铁的应用 PAGEREF_Toc130696
2.灰铸铁的焊接性 PAGEREF_Toc12707
2.2焊接接头易出现白口及淬硬组织 PAGEREF_Toc16087
2.2.1焊缝区 PAGEREF_Toc177588
2.2.2半熔化区 PAGEREF_Toc16439
2.2.3奥氏体区 PAGEREF_Toc1280910
2.2.4重结晶区 PAGEREF_Toc2606611
3.灰铸铁的焊接工艺性 PAGEREF_Toc2399511
3.1电弧热焊 PAGEREF_Toc2218012
3.2半热焊 PAGEREF_Toc1502012
3.3电弧冷焊 PAGEREF_Toc415613
3.4镍基焊条 PAGEREF_Toc19614
4.灰铸铁同质（铸铁型）焊缝的熔焊 PAGEREF_Toc1457916
4.1电弧热焊 PAGEREF_Toc685016
4.2气焊 PAGEREF_Toc798219
5灰铸铁的焊接裂纹及预防 PAGEREF_Toc3112421
5.1冷裂纹 PAGEREF_Toc1736521
5.1.1、冷裂纹产生的主要因素 PAGEREF_Toc2646921
5.1.2、焊缝上的冷裂纹 PAGEREF_Toc247421
5.1.3热影响比上的冷裂纹 PAGEREF_Toc4722
5.1.4防止冷裂纹的措施 PAGEREF_Toc1435123
5.2热裂纹 PAGEREF_Toc2556023
5.2.1产生热裂纹的主要因素 PAGEREF_Toc1362424
5.2.2热裂纹的防止 PAGEREF_Toc565424
6.灰铸铁的焊接检验 PAGEREF_Toc1508624
致谢 PAGEREF_Toc2527629
参考文献 PAGEREF_Toc876830


前言
工业中应用最早的铸铁就是以片状石墨存在于金属基体中的灰铸铁。由于其成本低廉，并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减振性均优良的特点。迄今是工业中应用最广泛的一种铸铁。20世纪80年代初，铸铁材料发展进入了顶峰期，随后，世界的铸铁产量便出现急剧递减，然而铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料。
灰铸铁在结晶过程中，约有W(C)为80%的碳以石墨的形式析出，这就给灰铸铁带来两方面的特点：一方面，由于石墨强度较低（Rm﹤20N/mm2），且以片状的形态存在，割裂了基体的连续性，因此灰铸铁的强度不高，脆性较大。另一方面，由于石墨的存在，灰铸铁具有良好的减震性、耐磨性、切削加工性和缺口敏感性。由于共晶结晶过程中石墨化膨胀，还有减少缩松、缩孔的倾向。同时，灰铸铁还有较高的抗压强度。灰铸铁传统的化学成分中Si/C比较低（0.40～0.55）。适当提高Si/C比（0.65～0.85），是提高铸铁内在质量的重要途径之一。提高Si/C比的作用是：可使连续的初析奥氏体枝晶增加，这就像混凝土中的钢筋一样，对灰铸铁起到加固的作用，可扩大稳定系和介稳定系的温度差，增加过冷度△T，从而细化石墨，有效地扩大集体组织的利用率；还可降低灰铸铁的白口倾向，减小断面敏感性，提高弹性模量和形变抗力。当然，Si/C比较高，会使铁素体增加，强度和硬度有所降低。我国各种铸铁的年产量现约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%，即通常所说的废品率为10%~15%，若这些铸件工报废,将是极大的浪费。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。常用的焊既接方法有气焊、钎焊、电弧焊等,其中手工电弧焊应用最多。但是铸铁件的焊补极易产生白口和裂缝，其中产生白口的主要原因是冷却速度过快和石墨元素不足;而产生裂缝的原因主要是焊接应力。
焊接是一种将材料永久性的连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用到焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。
近年来，焊接已由一个单一的加工工艺发展成为有科学基础有