灰铸铁焊接性分析.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流灰铸铁焊接性分析.精品文档.灰铸铁焊接性分析焊接,铸铁灰铸铁焊接性分析灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高,这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。在力学性能上的特点是强度低,基本无塑性。焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。这些因素导致焊接性不良。主要问题两方面:一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。另一方面焊接接头易出现裂纹。(一)焊接接头易出现白口及淬硬组织见P103,以含碳为3%,含硅2.5%的常用灰铸铁为例,分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。1.焊缝区当焊缝成分与灰铸铁铸件
2、成分相同时,则在一般电弧焊情况下,由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度,焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体,即焊缝基本为白口铸铁组织。防止措施:焊缝为铸铁采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。如:增大线能量。调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。异质焊缝:若采用低碳钢焊条进行焊接,常用铸铁含碳为3%左右,就是采用较小焊接电流,母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1314,其焊缝平均含碳量将为0.7%1.0%,属于高碳钢(C0.6%)。这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。采用异质金属材料焊接时,必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。思路是
3、:改变C的存在状态,使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性,例如使焊缝分别成为奥氏体,铁素体及有色金属是一些有效的途径。2.半熔化区特点:该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间,温度范围11501250。该区处于液固状态,一部分铸铁已熔化成为液体,其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。1)冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响V冷很快,液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体,即共晶渗碳体加奥氏体。继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。在共析转变温度区间,奥氏体转变为珠光体。由于该区冷速很快,在共析转变温度区间,可出现奥氏体马氏体的过程,并产生少量残余奥氏体。该区金相组织见P104图4-5其左
4、侧为亚共晶白口铸铁,其中白色条状物为渗碳体,黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体,白色为残余奥氏体。还可看到一些未熔化的片状石墨。当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时,其共晶转变按稳定相图转变。最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时,随着冷却速度由快到慢,或为麻口铸铁,或为珠光体铸铁,或为珠光体加铁素体铸铁。影响半熔化区冷却速度的因素有:焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。例:电渣焊时,渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热,而且电渣焊熔池体积大,焊接速度较慢,使焊接热影
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