1、第三節第三節 堆焊技術堆焊技術第一節第一節鑄鐵焊修技術鑄鐵焊修技術第二節第二節 鋁及其合金的焊接技術鋁及其合金的焊接技術第二章第二章焊修技術焊修技術退出退出二、鑄鐵焊修工藝二、鑄鐵焊修工藝一、鑄鐵焊修特點一、鑄鐵焊修特點三、鑄鐵冷焊焊條三、鑄鐵冷焊焊條四、加熱減應焊四、加熱減應焊第一節第一節鑄鐵焊修技術鑄鐵焊修技術返回首頁返回首頁一、鑄鐵焊修特點一、鑄鐵焊修特點1 1、易產生白口和淬硬組織、易產生白口和淬硬組織（圖（圖2-12-1）（1 1）主要原因：）主要原因： 1 1）焊后冷速高，碳含量來不及析出而形成）焊后冷速高，碳含量來不及析出而形成FeFe3 3C C和馬氏體和馬氏體 2 2）石墨化

2、元素不足）石墨化元素不足（2 2）預防措施：）預防措施： 1 1）調整焊縫化學成分，增加石墨化元素，）調整焊縫化學成分，增加石墨化元素，采用銅莖金屬合金采用銅莖金屬合金 2 2）減緩冷卻速度，石墨析出）減緩冷卻速度，石墨析出 3 3）采用釬焊）采用釬焊影視動畫下一頁上一頁1.1.焊接接頭易產生白口和淬硬組織焊接接頭易產生白口和淬硬組織 原因原因 （1 1）冷卻速度過快，未能進行石墨化，碳冷卻速度過快，未能進行石墨化，碳幾乎全部以滲碳體的形式存在；幾乎全部以滲碳體的形式存在； （2 2）鑄鐵的化學成分中的石墨化元素硅、）鑄鐵的化學成分中的石墨化元素硅、鋁、鎳等含量少，反石墨化元素鋁、鎳等含量少，

3、反石墨化元素P P、S S、MnMn等元等元素含量高；素含量高； 預防措施預防措施 (1)(1)降低冷卻速度：熱焊、焊后緩冷降低冷卻速度：熱焊、焊后緩冷 （2 2）改變焊縫化學：采用石墨型焊條，增）改變焊縫化學：采用石墨型焊條，增加石墨化元素；或采用非鑄鐵組織焊條（鎳、加石墨化元素；或采用非鑄鐵組織焊條（鎳、銅）銅） （3 3）采用釬焊。）采用釬焊。2 2、焊區易產生冷裂紋和熱裂紋、焊區易產生冷裂紋和熱裂紋 1 1）冷裂紋：在）冷裂紋：在400 400 C C以下產生，爆炸伴隨以下產生，爆炸伴隨 響聲，斷口無氧化響聲，斷口無氧化 2 2）熱裂紋：在）熱裂紋：在400 400 C C以上產生，無

4、響聲，以上產生，無響聲， 斷口被氧化斷口被氧化預防措施：預防措施： 1 1）減少焊接應力，預熱工件，采用加）減少焊接應力，預熱工件，采用加 熱減應焊，焊后緩冷熱減應焊，焊后緩冷 2 2）采用塑性延展性好的金屬做焊條，）采用塑性延展性好的金屬做焊條， 松弛焊縫應力松弛焊縫應力下一頁上一頁2. 2. 焊接接頭易產生裂紋焊接接頭易產生裂紋（1 1）冷裂紋：一般發生在半熔化區與奧氏體區）冷裂紋：一般發生在半熔化區與奧氏體區之間，或焊縫或遠離焊縫的應力集中區；溫度之間，或焊縫或遠離焊縫的應力集中區；溫度低于低于400400度、裂縫無氧化顏色、有清脆斷裂聲。度、裂縫無氧化顏色、有清脆斷裂聲。 原因：焊接應

5、力大；鑄鐵塑性差，產生白原因：焊接應力大；鑄鐵塑性差，產生白口時收縮率膏腴鑄鐵，產生大的收縮應力口時收縮率膏腴鑄鐵，產生大的收縮應力 預防措施：開預防措施：開U U型坡口；采用小電流，減少型坡口；采用小電流，減少熱量輸入；采用短段、斷續、分散焊，焊后錘熱量輸入；采用短段、斷續、分散焊，焊后錘擊焊縫以松弛應力；焊前預熱、焊后緩冷，采擊焊縫以松弛應力；焊前預熱、焊后緩冷，采用熱焊、半熱焊、加熱減應焊以減少焊接應力。用熱焊、半熱焊、加熱減應焊以減少焊接應力。（2 2）熱裂紋：發生在焊縫區，裂紋氧化、無響）熱裂紋：發生在焊縫區，裂紋氧化、無響聲。聲。 原因：原因：S S、P P等含量過高，產生低熔點共

6、晶等含量過高，產生低熔點共晶體。體。 預防措施：選擇抗裂性好的堿性焊條；采預防措施：選擇抗裂性好的堿性焊條；采用小電流、用小電流、U U型坡口，以減少焊接應力。型坡口，以減少焊接應力。 3 3、易產生夾渣和氣孔、易產生夾渣和氣孔 原因：熔池小、冷卻速度快；焊條、焊原因：熔池小、冷卻速度快；焊條、焊 縫有水、鐵銹等。縫有水、鐵銹等。 預防：預防：1 1）焊前烘烤焊條，祛除水分）焊前烘烤焊條，祛除水分 2 2）焊縫處理干凈、氧化膜等）焊縫處理干凈、氧化膜等 3 3）焊后緩慢冷卻）焊后緩慢冷卻4 4、焊接的多樣性。、焊接的多樣性。下一頁上一頁3. 3. 焊縫易產生氣孔、夾渣和焊不透。焊縫易產生氣孔、

7、夾渣和焊不透。 原因：鑄件氧化、腐蝕嚴重；焊口有原因：鑄件氧化、腐蝕嚴重；焊口有油漬等污物；焊接電流太小、熱量不足，油漬等污物；焊接電流太小、熱量不足，焊速太快。焊速太快。 預防措施：嚴格清理坡口；預防措施：嚴格清理坡口； 烘干焊條；烘干焊條； 選用氧化型焊條；選用氧化型焊條；對氧化嚴重的鑄件，宜采用氣焊：先用氧對氧化嚴重的鑄件，宜采用氣焊：先用氧化焰烘靠坡口至熔池鐵水清亮，再用正化焰烘靠坡口至熔池鐵水清亮，再用正常火焰施焊；適當降低焊接速度，向熔常火焰施焊；適當降低焊接速度，向熔池添加焊粉，并用焊條將雜質剔除熔池。池添加焊粉，并用焊條將雜質剔除熔池。 二、焊修方法二、焊修方法 氣焊氣焊電弧焊

8、電弧焊釬焊釬焊熱焊法熱焊法冷焊法冷焊法半熱焊法半熱焊法下一頁上一頁焊修方法焊修方法 特點特點焊接溫度焊接溫度 焊條材料焊條材料 焊縫性能焊縫性能氣氣焊焊熱焊熱焊600 整體預熱整體預熱鑄鐵組織鑄鐵組織硬度強度與母材相同，可加硬度強度與母材相同，可加工；工藝復雜、工件變形大工；工藝復雜、工件變形大冷焊冷焊加熱減應焊加熱減應焊 鑄鐵組織鑄鐵組織同上；但工藝簡單、變形小同上；但工藝簡單、變形小電電弧弧焊焊熱焊熱焊焊前焊前600 焊后保溫焊后保溫鑄鐵焊芯鑄鐵焊芯同上；工藝復雜、工件變形同上；工藝復雜、工件變形大大冷焊冷焊常溫（焊前常溫（焊前不預熱）不預熱）非鑄鐵組非鑄鐵組織織工藝嚴格；焊縫強度各不相工

9、藝嚴格；焊縫強度各不相同；鎳基焊條焊縫可加工同；鎳基焊條焊縫可加工預熱預熱焊焊預熱預熱500 焊后 緩冷鋼芯石墨鋼芯石墨化焊條化焊條焊縫強度與母材相近焊縫強度與母材相近釬焊釬焊常溫常溫低熔點金低熔點金屬屬強度低，可加工，無變形強度低，可加工，無變形1、鑄鐵熱焊、鑄鐵熱焊氧乙炔氣焊法氧乙炔氣焊法1 1）定義：將工件整體預熱到）定義：將工件整體預熱到600600700700度，度，補焊時保溫，使其不降到補焊時保溫，使其不降到400400度以下，焊度以下，焊后再升溫到后再升溫到700700度，隨后緩冷。度，隨后緩冷。圖2-7下一頁上一頁（1）焊距：大號，水冷式焊距）焊距：大號，水冷式焊距 （2）焊條

10、）焊條 QHT1（2） 焊劑焊劑 201（3）用火焰徹底烘烤油漬，清洗）用火焰徹底烘烤油漬，清洗（4）鉆止裂紋，直徑）鉆止裂紋，直徑4-6mm（5）開坡口）開坡口“V”（6）用中性焰將母材融化，先加入焊粉，然后送）用中性焰將母材融化，先加入焊粉，然后送 進焊條熔化進焊條熔化（7）若發現白亮點（熔渣），應及時用焊條剔除。）若發現白亮點（熔渣），應及時用焊條剔除。（8）一次填滿焊縫，隨爐緩冷。）一次填滿焊縫，隨爐緩冷。（9）檢查焊縫質量，并機械加工處理。）檢查焊縫質量，并機械加工處理。圖2-72）工藝要點）工藝要點下一頁上一頁 1 1）焊前準備：除油（氧乙炔焰烘烤）、清除）焊前準備：除油（氧乙炔焰

11、烘烤）、清除銹、泥土等；銹、泥土等； 2 2）開坡口（圖）開坡口（圖2-22-2） 3 3）鉆止裂孔（圖）鉆止裂孔（圖2-32-3） 4 4）正確選擇電焊條直徑）正確選擇電焊條直徑 厚度小于厚度小于10mm10mm時，可選擇直徑為時，可選擇直徑為2.5mm2.5mm或或3.2mm3.2mm的焊條；的焊條； 厚度大于厚度大于10mm10mm時，可選用時，可選用3.2mm3.2mm或或4mm4mm的焊條；的焊條； 多層焊時，底層最好采用小直徑的焊條。多層焊時，底層最好采用小直徑的焊條。 圖圖2-22-2圖2-32 2、鑄鐵電弧冷焊工藝、鑄鐵電弧冷焊工藝影視動畫下一頁上一頁5 5）正確選擇焊接電流大

12、小）正確選擇焊接電流大小 焊接電流（焊接電流（A A） 焊條直徑（焊條直徑（mmmm） 606080 2.580 2.5 80 80110 3.2110 3.2 110 110140 4140 4 焊接時，一般采用反接法焊接時，一般采用反接法工件接工件接負極，焊條接正極。負極，焊條接正極。下一頁上一頁 （1）細焊條，小電流）細焊條，小電流 （2）短段、分散、斷續焊）短段、分散、斷續焊 （3）焊后錘擊焊縫）焊后錘擊焊縫 （4）厚件分層焊）厚件分層焊 總之，鑄鐵冷焊要做到：總之，鑄鐵冷焊要做到：“短段、間短段、間歇、窄道焊，條細電小熔深淺，焊縫錘歇、窄道焊，條細電小熔深淺，焊縫錘擊消應力，焊后冷卻

13、要緩慢。擊消應力，焊后冷卻要緩慢。”6）施焊要點）施焊要點圖圖2-6下一頁上一頁 厚件上焊后由于厚件上焊后由于坡口大坡口大, ,焊縫深焊縫深, ,應力應力大大, ,往往會產生焊縫往往會產生焊縫與母材剝離與母材剝離, ,可采用可采用螺釘加固、加放搭條螺釘加固、加放搭條或栽絲的方法提高其或栽絲的方法提高其焊縫與母材的接合強焊縫與母材的接合強度。度。7）焊縫質量檢查，并進行機械加工處理。）焊縫質量檢查，并進行機械加工處理。3 3、機械強化方式、機械強化方式下一頁上一頁鑄鐵冷焊影視動畫表表1 1 開坡口的零件裁絲規范（單位：毫米）開坡口的零件裁絲規范（單位：毫米）裂紋處的壁厚裂紋處的壁厚 螺柱直徑螺柱

14、直徑 螺柱間距螺柱間距 行距行距10 4 1510 4 1520 1020 10151515 5 1515 5 1520 1020 10151520 6 2520 6 2530 2030 20252525 6 2525 6 2530 2030 20252530 8 3030 8 3035 2035 20252540 8 3040 8 3035 2035 202525下一頁上一頁 1 1、鑄、鑄100100 氧化型低碳鋼芯鑄鐵焊條。氧化型低碳鋼芯鑄鐵焊條。 藥皮中加有大量的氧化鐵、大理石等藥皮中加有大量的氧化鐵、大理石等強氧化劑強氧化劑, ,一般用于灰口鑄鐵的焊補一般用于灰口鑄鐵的焊補, ,焊焊

15、縫與母材能較好地熔合縫與母材能較好地熔合, ,可交、直流兩用可交、直流兩用, ,但焊后不能進行切削加工但焊后不能進行切削加工, ,易開裂易開裂, ,不適不適于冷焊于冷焊, ,焊縫硬度為焊縫硬度為HRC45HRC45。 三、電弧冷焊常用鑄鐵焊條三、電弧冷焊常用鑄鐵焊條下一頁上一頁2 2、鑄、鑄116116、鑄、鑄117117 高釩鑄鐵焊條。高釩鑄鐵焊條。 低碳鋼芯、藥皮中加有大量釩鐵低碳鋼芯、藥皮中加有大量釩鐵, ,主主要用于較高強度的灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵要用于較高強度的灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵件的焊補及球墨鑄鐵件的焊補, ,焊接縫強度高焊接縫強度高, ,有有一定的抗裂性及塑性一定的抗裂性及塑

16、性, ,但白口嚴重但白口嚴重, ,切削切削性差，宜用直流反接或交流，小電流性差，宜用直流反接或交流，小電流, ,多多層焊法。層焊法。 施焊焊縫硬度為施焊焊縫硬度為HRC300-400HRC300-400。下一頁上一頁3 3、鑄、鑄208208 強石墨化型低碳鋼芯鑄鐵焊條。強石墨化型低碳鋼芯鑄鐵焊條。 藥皮中加有適量碳、硅、鋁等石墨化藥皮中加有適量碳、硅、鋁等石墨化元素，適用于一般灰鑄件的焊補元素，適用于一般灰鑄件的焊補, ,施焊緩施焊緩冷時，焊縫呈灰口，適用于熱焊或半熱冷時，焊縫呈灰口，適用于熱焊或半熱焊，預熱溫度焊，預熱溫度400400（剛度較小時可以不（剛度較小時可以不預熱），塑性差，易開

17、裂，可用交直流預熱），塑性差，易開裂，可用交直流施焊。施焊。 焊縫硬度為焊縫硬度為HRC35HRC35。 下一頁上一頁、鑄、鑄238238 鑄鐵芯鑄鐵焊條。鑄鐵芯鑄鐵焊條。 藥皮加有碳、硅、錳等石墨化元素藥皮加有碳、硅、錳等石墨化元素, ,用用于球墨鑄鐵件的焊補于球墨鑄鐵件的焊補, ,焊后要求緩冷焊后要求緩冷, ,可可避免白口，切削性好，但塑性差，抗裂避免白口，切削性好，但塑性差，抗裂性差，對大型件施焊時應先預熱到性差，對大型件施焊時應先預熱到500500，焊后正火處理，可交、直流兩用。焊后正火處理，可交、直流兩用。 焊縫硬度為焊縫硬度為HB230HB230250250。下一頁上一頁、鑄、鑄3

18、08308 純鎳芯鑄鐵焊條，強還原性的石墨型純鎳芯鑄鐵焊條，強還原性的石墨型藥皮。藥皮。 用于焊補重要鑄鐵薄壁件用于焊補重要鑄鐵薄壁件( (如缸蓋、缸如缸蓋、缸體、齒輪箱等和重要灰口鑄鐵加工面體、齒輪箱等和重要灰口鑄鐵加工面, ,冷焊時不會產生白口，具有一定塑性冷焊時不會產生白口，具有一定塑性, ,可可避免裂紋產生避免裂紋產生, ,切削力加工性能較好切削力加工性能較好, ,其其焊縫硬度為焊縫硬度為HB220HB220。 直流正接或交流。直流正接或交流。下一頁上一頁、鑄、鑄408408 鎳鐵高合金芯鑄鐵焊條，藥皮同鎳鐵高合金芯鑄鐵焊條，藥皮同308308。 用于高強度重要灰鑄鐵及球墨鑄鐵件用于高

19、強度重要灰鑄鐵及球墨鑄鐵件的焊補，對于含磷量較高的鑄鐵件缺陷，的焊補，對于含磷量較高的鑄鐵件缺陷，焊修效果也較好焊修效果也較好, ,其特點同鑄其特點同鑄308,308,但融合但融合區較鑄區較鑄308308稍硬。稍硬。下一頁上一頁、鑄、鑄508508 鎳銅合金芯鑄鐵焊條鎳銅合金芯鑄鐵焊條, , 藥皮成分同鑄藥皮成分同鑄308308。 用于強度要求不高的灰鑄件加工面和用于強度要求不高的灰鑄件加工面和砂眼的焊補砂眼的焊補, ,以窄焊道為宜以窄焊道為宜, ,每段長不超每段長不超過過50mm50mm，焊后錘擊消除應力，焊后錘擊消除應力, ,否則會產生否則會產生裂紋裂紋, ,其余特點同鑄其余特點同鑄308

20、,308,它的焊縫硬度為它的焊縫硬度為HB140HB140。下一頁上一頁、鑄、鑄607607 紫銅或紫銅外包鐵皮焊芯紫銅或紫銅外包鐵皮焊芯, ,外涂低氫型外涂低氫型藥皮。藥皮。 用于灰鑄鐵件的焊補用于灰鑄鐵件的焊補, ,焊接抗裂性好焊接抗裂性好, ,熔合區有白口，焊前不預熱熔合區有白口，焊前不預熱, ,焊縫機械加焊縫機械加工性能差，強度較低，常用于氣缸體非工性能差，強度較低，常用于氣缸體非加工面的焊修。加工面的焊修。 直流反接。直流反接。下一頁上一頁、鑄、鑄612612 銅包鋼芯鑄鐵焊條銅包鋼芯鑄鐵焊條, ,鈦鈣型藥皮。鈦鈣型藥皮。 用于一般灰口鑄件的焊補用于一般灰口鑄件的焊補, ,具有良好的

21、具有良好的抗裂性抗裂性, ,加工性能一般，焊件可不預熱加工性能一般，焊件可不預熱, ,焊后錘擊消除應力焊后錘擊消除應力, ,可交流、直流兩用。可交流、直流兩用。上一頁1.1.定義：在焊前和焊接過程中定義：在焊前和焊接過程中, ,用氣焊火焰加熱鑄件的適當部用氣焊火焰加熱鑄件的適當部位位, ,使它不影響焊縫收縮使它不影響焊縫收縮, ,減小應力減小應力. . 2.2.選擇減應區的原則是：選擇減應區的原則是： (1)(1)阻礙焊縫膨脹及收縮的部位阻礙焊縫膨脹及收縮的部位, ,旦與焊旦與焊補區共同受熱之后冷卻時補區共同受熱之后冷卻時, ,能比較自由地與能比較自由地與焊補區一起收縮。焊補區一起收縮。 (2

22、)(2)減應區本身與其它部位連接不多減應區本身與其它部位連接不多, ,即即邊、角、棱、筋等部位邊、角、棱、筋等部位, ,且強度較大。且強度較大。 (3)(3)減應區變形對其它部位無很大影響。減應區變形對其它部位無很大影響。 （4 4）減應區可根據需要選擇多處。）減應區可根據需要選擇多處。四、加熱減應焊法四、加熱減應焊法圖2-10影視動畫下一頁上一頁 1 1、對于結構比較復雜的零件、對于結構比較復雜的零件, ,缺陷部位缺陷部位處于中間處于中間, ,又是加工面又是加工面, ,且厚薄不均勻且厚薄不均勻, ,四壁牽四壁牽連連, ,焊后應力不易排除；如缸蓋氣門座之間的焊后應力不易排除；如缸蓋氣門座之間的

23、裂紋等裂紋等, ,應選用氧炔焰熱焊法應選用氧炔焰熱焊法, ,氧炔焰氧炔焰“加熱加熱減應焊法減應焊法”及鎳基焊條電弧冷焊法。及鎳基焊條電弧冷焊法。 2 2、對于處于邊緣或應力較小又是加工面、對于處于邊緣或應力較小又是加工面上的缺陷上的缺陷, ,如缸蓋螺釘孔與水道孔間的裂紋如缸蓋螺釘孔與水道孔間的裂紋, ,水道孔延伸到邊緣的裂紋水道孔延伸到邊緣的裂紋, ,選用鎳基焊條或銅選用鎳基焊條或銅基焊條電弧冷焊法基焊條電弧冷焊法, ,也可采用氧炔焰冷焊法。也可采用氧炔焰冷焊法。舉例五、焊接的方法選擇五、焊接的方法選擇下一頁上一頁圖2-1上一頁圖2-2下一頁圖2-3圖2-4止裂孔與栽絲示意圖圖2-6圖2-7返

24、回鑄鐵焊修特點鑄鐵冷焊工藝加熱減應焊法第二節第二節 鋁及其合金的焊接技術鋁及其合金的焊接技術一、鋁及其合金的焊修特點（1）鋁易氧化，AL2O3易造成夾渣，結合不良（2）鋁的導熱系數大，熱量輸入大，變形大，易產生裂紋（3）鋁的液、固態轉變溫度低且無顏色變化，焊修時易塌陷、燒穿。（4）鋁的液、固態吸氫差大，易形成氣孔（二）常用焊接方法 氣焊、電弧焊、氬弧焊 1、氬弧焊、氬弧焊 以氬氣為保護氣體的一種電弧焊接法。焊時氬氣從噴嘴流出，在電弧焊和焊接熔池周圍形成連續封閉氣流，以保護鎢極和焊接熔池不被氧化，加上“陰極破碎”作用，比較徹底的除去（Al2O3）氧化膜，省去了藥劑。1）特點：（1）保護效果好（2）焊接熱量集中，電弧穩定（3）不用 藥劑，焊縫美觀平穩，防腐性好（4）操作容易、零件變形小（5）對氬氣純度、表面清理、焊接材料要求較高。 2）氬弧焊設備 一般采用不熔化鎢極手工交流電氬弧焊接。 常用焊炬：水冷式焊矩 常用焊機：MSA-120、NSA-400、NSA-300-1、ASA2-300-1、NZA26-100常用氬弧焊機的主要技術參數焊機型號額定電流（A）配用電源焊機特點NSA-400400BX3-1-400交流手工鎢極氬弧焊NSA2-300-150300ZXG3-300-1交直流手工鎢極氬弧焊NZA26-10015100BX10-100交流自動鎢極氬弧焊NZA