一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法与流程

本发明涉及铸铁件修补的焊补操作技术领域，具体地，涉及一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法，尤其针对型号为qt400-15大型球墨铸铁件的焊接修补方法。

背景技术：

球墨铸铁qt400-15是铸件的常用材料，本方法主要是采用手工电弧焊(smaw)的焊接方式进行球墨铸铁qt400-15的焊接修补。

球墨铸铁qt400-15常用镁来作为球化剂，焊接时容易形成白口化倾向，造成焊接困难，同时焊接热影响区由于冷却速度太快，其中奥氏体会转变成马氏体，即形成淬火组织，其硬度可高达620-700hbs，也会使得焊后机械加工发生较大困难。因为容易形成白口组织和高碳马氏体组织，球墨铸铁的焊接性比灰铸铁更差。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法，该方法针对型号为qt400-15的球墨铸铁，主要采用手工电弧焊(smaw)的焊接方式进行球墨铸铁qt400-15的焊接修补，通过验证，结果证明本方法具有较好的可焊性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法，针对型号为qt400-15的球墨铸铁，采用手工电弧焊的焊接方式对焊材与木材之间进行多层焊补，其中：

每层焊补的厚度≤4mm；

焊道长度≤50mm；

焊接电流为70～120a。

优选地，所述焊接电流根据焊材直径设置：

当焊材直径为3.2mm时，焊接电流采用70～90a；

当焊材直径为4.0mm时，焊接电流采用100～120a。

优选地，在焊补过程中，对每层焊补的层温进行控制，即，在每层焊补冷却到50～60℃后，再进行下一层焊补。

优选地，在焊补过程中，每进行一层焊补，在红热状态下使用尖角锤迅速锤击焊区及热影响区。

优选地，所述焊接修补方法，还包括如下步骤：

在焊补前，使用电加热板对母材进行预热。

优选地，预热温度为150±20℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法，解决了球铁铸件降低焊材与母材结合不佳的问题，减少了焊接后出现裂纹和白口的问题。

2、本发明所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法，采用薄层、多层、短焊道焊补，针对焊材与母材结合度风险点，控制每层焊补厚度，焊道长度，保证层间及焊道间的咬合紧密，保证焊缝间的咬合强度。

3、焊缝质量的好坏与焊接电流是否合适有密切的关系：电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣和未焊透等缺陷，而且生产率低；电流过大，则容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时飞溅增加；本发明所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法，焊接电流采用70～120a，有效解决因电流过大产生大量热量，进而在冷却后发生白口现象的问题。

4、本发明所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法，每焊一层，就在红热状态下用尖角小锤迅速锤击焊区及热影响区，针对裂纹及白口和残余应力风险点，减少、消除焊接应力，防止裂纹产生。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法流程图；

图2为本发明一实施例所提供的适用于球墨铸铁的焊接修补方法的操作结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

实施例

本实施例提供了一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法，该方法为了降低焊材与母材结合不佳，减少焊接后出现裂纹和白口的可能，在焊接方式上采用了以下技术方案，请同时参阅图1和图2：

1、采用薄层、多层、短焊道焊补，每层焊补厚度≤4mm，焊道长度≤50mm。

2、焊缝质量的好坏与焊接电流是否合适有密切的关系。电流过小，电弧不稳定，易造成夹渣和未焊透等缺陷，而且生产率低；电流过大，则容易产生咬边和烧穿等缺陷，同时飞溅增加。

焊接电流采用见下，防止电流过大，产生大量热量，冷却后发生白口现象。

3、每焊一层，在红热状态下用尖角小锤，迅速锤击焊区及热影响区，针对裂纹及白口和残余应力风险点，减少、消除焊接应力，防止裂纹产生。

4、对层温进行控制，每焊好一层冷却到50～60℃后，再焊下一层，针对裂纹及白口风险点，防止焊补时热量大量蓄积，焊缝温度高，温差过大，增加裂纹及白口倾向。

5、焊接前使用电加热板对母材进行预热150±20℃，预热是为了去除焊补位置的水分，缩小母材与焊缝的温差，减少产生裂纹和白口的倾向。

另外，待电炉向浇包出铁时，拔掉引线，孕育剂在重力作用下，会沿孕育槽流向浇包内，形成随流孕育的功效。

结果验证：

焊接修补试验后，对焊补区及热影响区表面进行pt探伤检查，焊接部位表面焊接质量良好，无裂纹线性缺陷。对解剖后的试样进行pt探伤检查，表面熔合良好，无裂纹等线性缺陷。对试样进行力学性能试验，结果显示性能符合规范要求，且试棒断裂位置位于本体区域且强度大小基本一致，表明焊接区域、焊接熔合区域强度大于母材本体强度。对试样进行金相分析显示，焊缝与母材熔合良好，焊缝、交界、热影响区均未发现裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合、未焊透等焊接缺陷，堆焊质量良好。微观组织显示，母材组织为铁素体和少量珠光体和少量碳化物，焊缝区域主要为奥氏体，热影响区靠近焊缝处为奥氏体、马氏体和碳化物，靠近母材处为铁素体和碳化物，堆焊对母材金相组织影响很小，焊接质量可靠。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种适用于球墨铸铁的焊接修补方法，针对型号为QT400‑15的球墨铸铁，采用手工电弧焊的焊接方式对焊材与木材之间进行多层焊补，其中：每层焊补的厚度≤4mm；焊道长度≤50mm；焊接电流为70～120A。本发明解决了球铁铸件降低焊材与母材结合不佳的问题，减少了焊接后出现裂纹和白口的问题；保证层间及焊道间的咬合紧密，保证焊缝间的咬合强度；有效解决因电流过大产生大量热量，进而在冷却后发生白口现象的问题；针对裂纹及白口和残余应力风险点，减少、消除焊接应力，防止裂纹产生。

技术研发人员：王晓妹;顾雪祥
受保护的技术使用者：中船海洋动力部件有限公司;沪东重机有限公司
技术研发日：2018.11.21
技术公布日：2019.03.22