灰铸铁气焊冷焊法
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灰铸铁气焊冷焊法
灰铸铁又称灰口铸铁，其新、旧铸件常有一些缺陷或裂损需要焊补，特别是机床导轨、发动机壳及造纸烘缸等灰铸铁件的修复，如果焊补方法使用不当，焊件达不到所需要的性能而报废，损失很大。一般的焊补方法选用HS401焊丝及CJ201焊剂，焊后覆盖草木灰或生石灰保温剂缓冷消除焊接应力。根据焊件结构及其性能要求不同，又分热焊法或不予热焊法。热焊法是焊件整体加热或者较大部分加热，焊件置一炉中，用木炭加热烧红后用石棉板覆盖，留出待焊处，焊后加木炭升温，最后用铁板复盖，使焊件缓冷(焊工手册701页倒数第2段，机械工业出版社1975年3月)。所谓不予热焊法，焊前或焊接中，用气焊火焰加热铸件的适当部位，使焊件膨胀自由，减少焊接应力，要求操作者熟练地运用热胀冷缩规律，掌握好焊接的方向和速度。
上述焊补方法较难控制焊件的质量，焊件整体加热麻烦费力，需要加热设备，对于一些较大的焊件，特别是具有形位公差，表面精度，颜色及强度要求的焊件，难以达到焊前的状态及性能要求。
本发明的目的在于提供焊前不加热，焊后强度及颜色与焊前相同，能够机械加工及表面淬火的一种灰铸铁气焊冷焊方法。
本发明的目的是这样实现的，在一般的气焊方法基础，改进了焊丝、保温剂，其特点在于：1.焊丝配制用与焊件相同的母材，按母材中所含的C、Si、Mn、S、P五种成份含量，适当增加其含量来确定焊丝成份含量，增加的含量为：C 0.55～0.7％、S 1.8～2.5、Mn 0.17～03.023％、S≥0.016～0.022％、P≥0.02～0.026％。
2.采用电石风化粉作保温剂通过采用上述技术方案，实现了焊缝与焊前灰铸铁颜色一致，无任何白口及裂纹。焊缝与过渡区的强度与原来一样，可进行机械加工。焊缝为珠光体组织，可进行表面粹火，覆盖电石风化粉保温剂，由于电石风化粉具有发热保暖作用，明显提高了消除应力效果，同时电石风化粉来源容易，作到了废物利用，焊件不需整体加热，节省加热设备，对于机床床身、烘缸、汽车发动机壳等性能要求较高的铸件焊补修复取得了意想不到的效果。
下面以焊补实例来进一步详述本发明。
例1、立车C5112A机床横梁裂纹的修复。
横梁是630×590×345mm的矩形带空腔铸件，壁厚不均匀，重470公斤，裂纹250×60×1mm，焊补操作如下：A、焊件取样化验五种成份的含量是：C 2.97％、Si 1.88％、Mn 0.72％、S 0.074％、P 0.081％；B、选定每种成份增加的含量为：C 0.55％、Si1.8％、Mn 0.17％、S 0.016％、P 0.02％；C、确定焊丝五种成份的含量，使A与B对应成份的含量相加得到：C 3.52％、Si 3.68％、Mn 0.89％S 0.090％、P 0.101％；D、取与焊件相同的母材加入C中的五种成份含量，配制100公斤铁水，铸制直径8mm，长400mm的焊丝待用。
E、清理裂纹露出金属光泽、开坡口。
F、选择环境温度20～25℃，焊件置空气不流通处用焊炬碳化焰加热坡口及其周边至150～220℃，焊丝涂CJ201焊剂，用碳化焰配以少量中性焰，焊接一次完成。然后趁热用碳化焰均匀加热焊缝及其过渡区消除应力，之后覆盖电石风化粉厚220mm，保温30小时。这样得到焊缝与原铸铁颜色一致，强度相同，可进行各种机械加工及表面高频淬火。
例2、美国电动头减速箱盖破裂焊补修复。
焊件直径205mm圆的1/4脱落，M11的螺纹孔中心开裂，法兰盘中心孔Φ62J6mm、Φ620.08mm安装轴承及轴套用，焊后不许变形及再加工，所有焊缝都承受载荷，盖的低部应平不可变形。其焊补操作如下：A、焊件取样化验五种成份的含量是：C 2.92％、Si 2.12％、Mn 0.79％、S 0.068％、P 0.073％；B、选定每种成份增加的含量为：C 0.7％、Si2.5％、Mn 0.23％、S 0.022％、P 0.026％；C、A与B对应成份的含量相加得到焊丝的五种成份含量C 3.62％、Si 4.62％、Mn 1.02％、S 0.090％P 0.099％；D、取与焊件相同的母材加入C中的五种成份含量，配制100公斤铁水，铸制直径5mm，长360mm的焊丝待用。
E、清理焊缝，开坡口，选择环境温度20～22℃，焊件放置不通风的地方，用碳化焰予热整个工件100～150℃，焊接部加热250℃左右。焊丝涂焊药，采用碳化焰，允许少量中性焰一次焊完。然后用碳化焰均匀加热整个焊件一遍，再覆盖60mm厚电石风化粉，保温6小时后缓冷取出。修复后的焊件无任何变形，经金相检查为珠光体加少量铁素体石墨成片状存在，加工中未发现白口及软硬不均现象，直径Φ62J6及Φ65+0.08mm的孔安装轴承轴套时和原来一样，试运转后卸开盖检查，齿轮啮合良好，无异样噪音，焊件的强度，颜色达到原件相同状态。
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