鑄鐵件和鑄鋼件在機械設備中的應用非常廣泛,灰口鑄鐵主要用於製造各種支座、殼體等基礎件;球墨鑄鐵由於其機械性能與鑄鋼相近,已在部分零件中取代鑄鋼而獲得應用。然而,在鑄鐵生產中,鑄鐵件不可避免的會產生氣孔、夾渣、縮孔、裂紋等缺陷,從而影響鑄件的外觀、使用性能和壽命,但是可以採用合適的方法進行焊接修復。焊接是修復鑄件缺陷最常用的方法之一。
(1)焊接修復前的準備
①焊接修復前,必須對鑄件缺陷部位進行適當清理,以使焊接修復易於操作,保證質量,補焊清理包括:去除鑄件表面粘沙,氧化皮、油汙等,以及開坡口
②鑄件是否需要預熱以及預熱溫度主要根據金屬的物理性質結構、形狀及缺陷所在部位決定,例如,對於結構複雜、壁厚不均勻、導熱性差、熱脹係數大的鑄件,特別是缺陷位於應力集中的部位,焊接前均需局部或整體預熱。
(2)焊接修復工藝及後處理
鑄件的焊接修復,一般情況下,如果缺陷較小可採用焊條電弧焊修復,如果缺陷較大可採用CO2氣體保護焊修復。根據被焊工件的材質、工作條件和使用性能正確選擇焊條或焊絲。焊接修復後應對鑄件進行非破壞性檢驗,包括外觀檢驗、氣密性檢驗、磁粉檢驗、著色檢驗等。
(3)焊接修復注意事項
①儘可能使鑄件的焊接修復部位處於水平位置,以便於操作。
②為防止鑄件產生裂紋或變形,可根據不同缺陷採用不同的焊接方法。
③焊接修復缺陷較大或未經預熱的鑄件時,為防止過熱或產生裂紋,應焊接修復完一段或一層後清除焊縫表面的熔渣,當焊縫稍冷後,再繼續焊接修復
④焊坡的疊合寬度應大於焊坡寬度的1/3。
⑤為保證焊接修復金屬與母材金屬很好地熔接和防止裂紋等缺陷,坡口底部及轉角處不允許存在尖角。同時,為防止開坡口或焊接修復時裂紋的進一步擴展,在開坡口前應在裂紋末端或距離裂紋末端5~10mm處鑽止裂孔,孔徑為5~6mm,深度應超過裂紋2~3mm
⑥焊接修復經預熱的高碳鋼和合金鋼鑄件時,焊接修復後應將鑄鋼件置於爐內或覆蓋石灰板保溫,以防止鑄鋼件開裂。當缺陷位於重要部位,焊接修復面積又較大時,焊接修復後應立即進行回火處理,消除焊接修復後的內應力。
⑦對機加工後的材質表面進行焊接修復時,非焊接修復的面應用石灰棉覆蓋。
⑧多層焊修復時,除第一層和最後一層焊道外,每焊接修復層後可適當敲擊,以減少內應力。
⑨在同一鑄件上有大小不同的缺陷時,應由小到大或交替進行焊接修復。
⑩焊縫或其周圍如存在氣孔或裂紋,應立即清理,重新進行焊接修復。