灰口铸铁气焊

五、灰口铸铁气焊

气焊的特点是设备简单，操作工艺不复杂，火焰温度比电弧温度低，而且热量不集中，加热速度缓慢，起先行局部预热作用，焊后还可以利用气体火焰对焊缝进行整形，或对焊补区继续加热，促进石墨化过程，有利于防止白口和减小焊接应力。

根据工件复杂程度和缺陷所在位置刚度的大小，可采用热焊、不预热焊和加热减应区法等。

1．热焊

热焊法的主要目的是减小应力，防止裂纹，避免白口。由于它存在与电弧热焊法同样的缺点，所以，只适用于结构比较复杂，焊后要求使用性能较高的一些重要薄壁铸件的焊补，如汽车和拖拉机发动机缸体、缸盖的焊补。

根据铸件的复杂程度和缺陷所在的位置，可采用局部或整体预热的方法。预热温度一般为600～700℃，焊接过程要迅速，当工件温度低于400℃时应停止焊接，重新加热后再焊。焊后应缓冷。

2．不预热焊

这种焊接方法焊补区加热到熔化状态时间较长，局部过热严重，焊补区热应力较大，当时焊缝为铸铁型，强度低，塑性几乎为零，易产生裂纹。对于中小型铸件，且壁厚较均匀，结构应力较小，如铸件的边角处缺陷、砂眼及不穿透气孔等的焊补，可采用不预热气焊。

不预热气焊要掌握好焊接方向和焊接速度，焊接方向应由缺陷自由端向固定端。

3．加热减应区法

加热减应区法是通过焊前或焊后把被焊铸件的某一部位(即减应区)的一定范围加热到一定的温度，从而减少或释放焊接区应力，以减少和防止焊接裂纹，如图5－27所示。该法在汽车、拖拉机等修理部门得到广泛的应用，对于缺陷位置刚度较大的铸件焊补效果明显。

加热减应区法的适用场合及其部位的选择与工件形状特征有关，一般框架结构、带孔洞的箱体结构可以采用，而整体性较强的铸件不宜采用。该法应用于减小焊接区横向应力，因此，适用于短焊缝。对于长焊缝，需将裂纹附近局部加热，加热位置一般在裂纹的两端而不在两侧，顺裂纹方向或平行于裂纹方向，而不是垂直于裂纹方向。

5－27　加热减应区法示意图

1－加热处　2－焊补处

4．焊接工艺

(1)焊前准备。

检查缺陷，清理缺陷，选择焊丝、熔剂和选用焊炬等。将缺陷附近的油、锈、渣等清除干净;如果缺陷是砂孔、缩孔，应将型砂等彻底除去;对于裂纹，应查清楚其走向、分枝及其端点，否则会发生遗漏现象。如果裂纹不明显，可用火焰加热至200～300℃，冷却后即可明显地显示出来。

(2)铸铁气焊焊接材料。

气焊过程中，焊丝的碳及硅都有一些氧化烧损，因此，焊缝中实际含碳、含硅量较焊丝有一定的降低。一般气焊热焊时，焊缝C与Si的总含量约为6%，相当于电弧热焊的情况。一般气焊时，焊缝中C与Si的总含量比气焊热焊时偏高，见表5－104，约为7%，相当于电弧半热焊的情况。RZCH型焊丝中含有少量Ni、Mo，适用于高强铸铁及合金铸铁气焊。铸铁气焊时的熔剂通常为CJ201。

表5－104　灰铸铁气焊焊丝成分　　　　　　(%)

(3)焊炬的选用。

气焊铸铁时必须采用中性焰或弱氧化焰，以减少碳、硅的烧损，同时要保持熔池的温度，由于火焰性质经常变化，应随时调整。火焰能率亦应大些，否则不易消除气孔、夹渣等缺陷，同时也能减慢接头的冷却速度。

宜选用功率较大的大、中号焊炬，如H01－20射吸式焊炬。火焰功率按铸件厚度确定，应使加热速度较快，并使接头缓冷，同时对消除焊缝中的气孔、夹杂也是有利的。铸件气焊火焰功率的选择见表5－105。

表5－105　铸件气焊火焰功率的选择

(4)焊前预热。

根据铸件的大小、复杂程度等选择焊法。若为热焊，一般将工件整体或局部预热600～700℃。

(5)焊补。

焊接火焰采用中性焰或弱碳化焰，焰心端部距熔池液面8～10mm，在操作过程中，使火焰始终盖住熔池，以加强保护;在保证焊透和排除熔渣、气孔情况下，焊接速度越快越好;焊炬和焊丝应均匀而又互相协调地运动。焊炬的运动方向有三种基本手法，焊炬向前移动、沿焊缝做横向摆动和打圆圈摆动，可依具体情况交替使用。焊丝的运动，除向前移动和横向摆动外，主要是上下跳动。当发现熔池中有白亮的夹杂物时，应将焊丝端头粘上少量熔剂，搅动熔池使渣浮起，并用焊丝随时拨出。

(6)焊后处理。

焊后整形应在焊补终止时立即进行，用焊丝在其表面用力刮平，反复多次直至满意为止，以减小加工余量和保证焊接质量。焊后冷却应根据不同的气焊方法进行。对于不预热焊，应在整形后缓慢加热焊缝，使其温度降到600℃为止。