鑄鐵件加工面缺陷的修複方法及焊絲的製作方法
2023-10-04 15:06:24
專利名稱：鑄鐵件加工面缺陷的修複方法及焊絲的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對鑄鐵件的CO2保護電弧焊及其焊絲。
鑄鐵件的修復有多種途徑和方法，已被廣泛應用的有美國等提出的鎳基焊條施焊技術；前蘇聯提出的用純鎳焊絲的氬弧焊技術；日本專利(昭39-18230公告)公開的機械零部件裂紋的防止方法，該方法是在發生裂紋的地方開坡口，對母材進行預熱150～200℃，將純鎳焊條埋入坡口中並進行電弧焊，焊接後在540～560℃中保溫4h，並在爐中冷卻後進行機械加工。上述這些方法一般能解決鑄鐵件的修復問題，但鎳基焊條及焊絲價格昂貴，對焊工要求高，若焊得不合適，則仍存在加工性不好的問題。且工藝複雜，生產率難以提高。而CO2保護電弧焊原主要用於鋼件的施焊。
CNGK87102464號專利申請中提出了焊藥及其用於鑄鐵件的修複方法；CN1038961A號專利申請中提出一種鑄鐵CO2半自動冷焊焊絲，這些焊接材料用於鑄鐵冷焊，其焊後的加工性均不能滿足上加工線進行金屬切削加工的要求。
在公開號為CN1065617A的專利申請中提出的焊絲，其焊後的加工性一般能滿足上加工線進行精銑的要求，但在焊區熔合線附近，因其硬度值與母材(HT250)本身的硬度相差較多，而出現一個白亮帶，用手去摸，會感覺在白亮帶處有「凸起」，影響加工精度。焊區如要鑽小孔，更難達到要求的精度。
本發明的目的在於提供一種焊絲以及採用這種焊絲對鑄鐵件加工面缺陷進行修復的方法，在焊前不預熱，焊後不熱處理的前提下，焊後可直接上機械加工線進行切削加工，包括能在焊區鑽小孔和攻絲，並確保其加工精度，還可較方便地使焊區顏色與母材一致。
本發明中所說的焊絲，其化學成分為(按100％計算，下同)C0.01％～0.049％，Si 0.01％～0.5％，Mn0.03％～0.55％，Al0.01％～0.5％，Ni0.05％～0.2％，Cr0.02％～0.1％，Cu0.05％～0.2％，雜質含量限制為S＜0.03％，P＜0.02％，餘為Fe，焊絲直徑為φ0.8mm至φ0.5mm。
鑄鐵件加工面缺陷的修複方法是在待焊部位開出坡口，坡口表面加工使表面光澤，便於使焊接電弧燒到坡口面的任何地方；對焊後凡要加工的地方，均用退火焊道復蓋；焊接規範的選用原則為在確保熔合的前提下，採用本發明所說的焊絲和小電流(70～40A)的CO2保護冷焊，焊接工作按鑄鐵冷焊要令進行。
本發明所說的焊絲中由於含有少量Al，對鑄鐵而言，它是強石墨化元素，有一定的防止在焊接熔合區產生白口組織的作用。這樣就不必在坡口底部加焊藥而能取得更好的焊接效果，比現有的各種鑄鐵冷焊的熔化焊技術具有更好的抗裂性、加工性，可確保其熔合區HBmax＜220；焊區顏色與母材相比更趨於一致；工藝過程更簡單，焊工更便於掌握，在焊前不預熱，焊後不熱處理的前提下，焊後可直接上機械加工線進行切削加工，生產效率更高，更節省材料費用和電能。例如，本發明用於內燃機鑄鐵件加工面缺陷的修復，可解決對小孔的焊補及焊後加工，更易確保保修復件的加工精度和質量，獲得滿意的結果和更加明顯的經濟效益。
圖1為內燃機加工面上的螺紋孔。
圖2為螺紋孔處的坡口。
實施例1取化學成分(按100％計算)為C0.049％，Si0.5％，Mn0.55％，Al0.5％，Ni0.2％，Cr0.1％，Cu0.20％，S0.030％，P0.020％，餘量為Fe的φ0.8mm的焊絲，用CO2保護電弧焊，對H250鑄鐵件M6螺紋孔處的缺陷進行焊補，取焊接電流為70A，焊接電壓19V，氣體流量為5～10L/min。焊補時，凡要加工的地方的焊縫要用退火焊道復蓋。
焊後經打磨等機械加工後，對熔合區進行硬度測試，其HBmax＝195～210，經鑽孔和攻絲，能達到所要求的精度。
實施例2取化學成分為C0.01％，Si0.015％，Mn0.030％，Al0.01％，Ni0.05％，Cr0.02％，Cu；0.05％，S0.015％，P0.012％，餘量為Fe的φ0.5mm的焊絲，用CO2保護電弧焊，對HT250鑄鐵件M6螺紋孔處的缺陷進行焊補。取焊接電流為40A，焊接電壓18V，氣體流量5L/min。焊補時，對凡要加工的地方的焊縫要用退火焊道復蓋。焊後經機械加工，對熔合區進行硬度實測，其HBmax＝190～195(母材硬度HB＝180～185)，經加工試驗，能順利地鑽小孔和攻絲。
實施例3取化學成分為C0.025％，Si0.01％，Mn0.3％，Al0.3％，Ni0.1％，Cr0.05％，Cu0.1％，S0.018％，P0.012％，餘量為Fe的φ0.6mm的焊絲，用CO2保護電弧焊，對HT250鑄鐵件M6螺紋孔處的缺陷進行焊補，取焊接電流為50A，焊接電壓19V，氣體流量10L/min。焊補時，凡要加工的部位的焊縫均要用退火焊道復蓋。
焊後經機械加工後，對熔合區進行硬度測試，其HBmax＝195～205，經鑽孔和攻絲，能達到所要求的精度。
實施例4將本發明用於柴油機機體加工面上M6螺紋孔處的焊補修復。其材料為HT250，已完成全部機械加工(見圖1)。要求焊補過程不破壞機體的形狀、位置、精度。焊後，對螺紋孔的重新加工要達到規定的技術要求，並要求消除焊補的痕跡。
解決此問題的方法為(1)用φ10鑽頭鑽孔，深度為17mm，並與M6同心，再用電磨加工成圖2所示的坡口；(2)用本發明的焊絲，進行CO2保護焊，焊絲直徑為φ0.8mm，進行底層焊接時，I＝50～60A，U＝18～19V，氣體流量為5～10L/min，一次連續堆滿。
(3)先用角向砂輪機將焊縫凸出加工面的部位磨平，再用電磨磨平、銼刀銼平，油石磨平，直至焊補痕跡消除。
(4)按要求鑽孔、攻絲。
權利要求
1.一種焊絲，其化學成分含有C、Si、Mn、Ni、Cr、S、P、Fe，其特徵在於還含有Al、Cu，焊絲的化學成分為(按100％計算)C0.01％～0.049％，Si0.01％～0.5％，Mn0.03％～0.55％，Al0.01％～0.5％，Ni0.05％～0.2％，Cr0.02％～0.1％，Cu0.05％～0.2％，雜質含量限制為S＜0.03％，P(0.02％，餘為Fe，焊絲直徑為φ0.8mm至φ0.5mm。
2.鑄鐵件加工面缺陷的修複方法，其特徵在於1)在待焊部位開出坡口，坡口表面加工使表面光澤；2)對焊後凡要加工的地方，均用退火焊道復蓋；3)焊接規範的選用原則為在確保熔合的前提下，採用權利要求1所述的焊絲和小電流(70～40A)的CO2保護冷焊，按鑄鐵冷焊要令進行焊接。
全文摘要
涉及對鑄鐵件的CO
文檔編號B23K9/04GK1160618SQ96103149
公開日1997年10月1日 申請日期1996年3月21日 優先權日1996年3月21日
發明者陳友蘭 申請人:陳友蘭