文档介绍：第一章概述
铸铁是常用的金属材料,它具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性、吸振性等,所以在机械制造业及其他工业部门中被广泛的应用。但由于铸铁本身性能和显微组织的特点,很少被用作焊接结构件,然而,在铸铁件使用过程中或铸造过程中,由于种种原因,铸件经常会出现各种缺陷,例如断裂、裂纹、缩孔、未浇满以及在切削加工过程中产生的其他缺陷等。因此经常会遇到用焊接方法修复铸件的问题。但铸铁补焊或焊接会形成焊接过程中的激热骤冷,冶金过程的急变,会引起很多焊接问题,对于铸铁的补焊或焊接是一项急待解决的问题。
铸铁的种类很多,用的最广泛的是灰铸铁和球墨铸铁。为了能顺利地进行各类铸铁件的焊补,必须对各类铸铁的性能、特点有充分的了解。( 铸铁的分类)
表 铸铁的分类
铸铁
按碳的析出状态和断口颜色分
灰铸铁
白口铸铁
马口铸铁
按化学成分分
普通铸铁——灰铸铁、可锻铸铁、激冷铸铁、球墨铸铁等
合金铸铁——耐磨铸铁、耐热铸铁、腐蚀铸铁等
按生产方法和组织性能分
灰铸铁
普通灰铸铁
孕育灰铸铁
可锻铸铁——黑色可锻铸铁、珠光体可锻铸铁、白心可锻铸铁
球墨铸铁
蠕墨铸铁
特种性能铸铁
耐磨铸铁——白口铸铁、冷硬铸铁、中锰球墨铸铁等
耐热铸铁——硅系耐热铸铁、铝系耐热铸铁、铝硅系耐热铸铁、铬系耐热铸铁
耐蚀铸铁——高硅耐蚀铸铁、铝耐蚀铸铁、铝硅耐蚀铸铁、铬系耐蚀铸铁
铸铁属于焊接性不良的金属材料,这主要是由于铸铁本身的特殊性决定的。
此外,铸件原来的工作条件、结构的复杂程度及对焊缝及近缝区性能的不同要求,更使铸铁补焊问题复杂化。例如有的要求焊后能进行切削加工,有的没有此要求;有的要求补焊处颜色和母材相同;有的要求有足够的强度,有的对强度要求不高。由此可见,铸铁的焊接,不可能以一种方法或一种措施来解决问题。应对具体情况作具体分析,综合考虑采用焊接方法和相应的措施。
铸铁的特殊性能决定铸铁的焊接方法是多种多样的,在实际的工业生产中应用的铸铁焊接方法有焊条电弧焊、CO2气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、手工电渣焊、火焰钎焊及火焰粉末喷熔(焊)等。应用最广泛的焊接方法是焊条电弧焊,CO2气体保护焊和药芯焊丝电弧焊应用范围正在逐步扩大。本书着重介绍焊条电弧焊和CO2气体保护焊。
铸铁焊接在工程中的应用越来越广,本书选取了铸铁焊接在工程应用中的实例来做详细的说明。
常用铸铁的种类、性能和用途
从化学成分角度看,铸铁实际上是含碳(质量分数)%~%的铁-碳-硅三元合金。此外,还含有少量锰、硫、磷等杂质元素。某些有特殊性能要求的铸铁,还加入镍、铬、铝、铜等合金元素。
铸铁的力学性能虽然与其化学成分有关,更大程度上与其显微组织有关。然而,铸铁的显微组织又受其化学成分及熔铸条件、高温时冷却速度等因素的影响而变化。
碳是铸铁中的主要元素,除少量溶解于金属基体中而形成铁素体或珠光体外,大部分是以自由状态的石墨或碳化铁(渗碳体)这种化合物状态存在于金属基体中。石墨的强度很低,碳化铁则是硬而脆的物质。因此,铸铁组织中石墨的数量、形态、分布情况对其力学性能有很大的影响。根据碳在铸铁中的存在情况,可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁以及可锻铸铁等数种。某些有特殊性能要求的铸铁,
基本上是在上述铸铁的基础上变化的。、代号及国家标准号。
表 铸铁的名称、代号及牌号表示方法(GB/T 5612-1985)
名称
代号
牌号表示方法示例
标准号
灰铸铁
HT
HT 100
GB/T 9439-1988
球墨铸铁
RuT
RuT 400
JB/T 4403-1999
球墨铸铁
QT
QT 400-17
GB/T 1348-1988
黑心可锻铸铁
白心可锻铸铁
珠光体可锻铸铁
KTH
KTB
KTZ
KTH300-06
KTB350-04
KTZ450-06
GB/T 9440-1988
耐磨铸铁
MT
MTCu1PTi-150
MT-4
MTPCuTi25
GB/T 3180-1982
JB/ZQ 4304-1986
JB/GQ 0033-1980
抗磨白口铸铁
抗磨球墨铸铁
KmTB
KmTQ
KmTBCr9Ni5
KmTQMn6
GB/T 8263-1999
GB/T 3180-1982
冷硬铸铁
LT
LTCrMoR
--
耐蚀铸铁
耐蚀球墨铸铁
ST
STQ
STSi15R
STQA15Si5
GB/T 8491-1987
耐热铸铁
耐热球墨铸铁
RT
RTQ
RTCr2
RTQA16
GB/T 9437-1988
奥氏体铸铁
AT