CN112475668A - 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺 - Google Patents

一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112475668A
CN112475668A CN202011278595.9A CN202011278595A CN112475668A CN 112475668 A CN112475668 A CN 112475668A CN 202011278595 A CN202011278595 A CN 202011278595A CN 112475668 A CN112475668 A CN 112475668A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding wire
cast iron
welding
gas welding
weld repair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011278595.9A
Other languages
English (en)
Inventor
曹瑞鹏
边庆月
刘景峰
唐文君
宋海宾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Faw Foundry Co Ltd
Original Assignee
FAW Group Corp
Faw Foundry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp, Faw Foundry Co Ltd filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202011278595.9A priority Critical patent/CN112475668A/zh
Publication of CN112475668A publication Critical patent/CN112475668A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B23K35/3066—Fe as the principal constituent with Ni as next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C37/00—Cast-iron alloys
    • C22C37/10—Cast-iron alloys containing aluminium or silicon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，属于铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补。所述气焊丝组分按质量百分比wt％计包括：C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：40～65％，Fe：余量。制作工艺包括：配置熔炼材料，熔炼铁液保温铁，制作焊丝型壳，直径5‑10mm，长度300‑600mm；将焊丝型壳放置于吸铸机的吸铸室内，进水口向下放置，开启真空泵；将吸铸机的直浇道口浸入铁液中，铁液自下而上吸入型腔中，在负压型腔中冷却、凝固。采用所述气焊丝不需对铸件进行热处理，工件在正常室温‑10℃至35℃条件下即可进行焊补，焊后不出现裂纹缺陷，焊补区域硬度在HB185‑215,与灰铸铁件硬度接近，加工无硬点。采用本发明可节约大量能源，提高焊补生产效率，改善操作环境。

Description

一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，属于铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补。
背景技术
现有技术针对铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补，由于其可焊接性能差，焊丝材料多采用高碳硅含量的与铸件相同材质气焊丝，焊接前后均需对铸件进行热处理，以保证焊补区与工件本体温度差较小，减小焊补区与铸件本体因冷却速度不同的热应力，避免出现焊后裂纹及硬点缺陷。现有方案需对铸件整体进行热处理，耗费能源，生产效率低，操作环境恶劣。
铸铁件尤其是灰口铸铁件，如铸铁的气缸体、气缸盖等，由于其石墨形状为片状，导致其强度较高而延伸率几乎为零，而气焊采用焊丝也是与铸件本体一致的铸铁材料，熔池中心温度可达3300℃,在冷却过程中因冷却速度过快及工件受热不均匀而产生白口和硬脆组织而无法加工，甚至产生裂纹直接报废。现有工艺多采用热处理方法，参阅《汽缸体铸件热焊工艺》，工件整体加热到近700℃，减少铸件本体与气焊熔池之间温度差，降低且同步焊补区及铸件本体冷却速度、温度。
现有工艺参阅《汽缸体铸件热焊工艺》，存在以下缺欠：
1、工件整体加热到近700℃，焊后还要重新加热到500℃，耗费能源；
2、加热和冷却速度需要控制以防止工件应力过大产生裂纹，生产效率低；
3、工人在近700℃高温工件上进行快速补焊作业，操作环境恶劣。
采用现有工艺汽缸体铸件热焊的金相组织参阅图3，补焊区的性能曲线参阅图4。硬度都在合格范围内，但波动较大，受操作者焊补速度(冷却条件)、操作手法影响较大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺点，提供一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，采用本发明所述气焊丝不需对铸件进行热处理，工件在正常室温-10℃至35℃条件下即可进行焊补，焊后不出现裂纹缺陷，焊补区域硬度在HB185-215,与灰铸铁件硬度接近，加工无硬点。采用本发明可节约大量能源，提高焊补生产效率，改善操作环境。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种用于铸铁焊补的气焊丝，其组分按质量百分比wt％计包括：
C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：40～65％，Fe：余量。
进一步地，所述Ni：35～40％。
进一步地，所述Ni：10～40％。
一种用于上述的铸铁焊补的气焊丝的制作工艺，采用真空吸铸生产高镍气焊丝的具体步骤如下：
步骤一，按(C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：35～40，Fe：余量)配置熔炼材料；
步骤二，熔炼铁液放置于保温坩埚或其他保温铁水包中，铁水工作温度：1300-1380℃，低于1300℃需重新加热至合格温度；
步骤三，采用覆膜砂型、石墨型或陶瓷型制作焊丝型壳，直径5-10mm，长度300-600mm；
步骤四，将焊丝型壳放置于吸铸机的吸铸室内，进水口向下放置，开启真空泵；
步骤五，将吸铸机的直浇道口浸入铁液中，铁液自下而上吸入型腔中，在负压型腔中冷却、凝固。
发明本发明采用异质气焊丝并采用常规气焊方式进行铸件焊补。
经试验验证，适当提高C和Si含量，并加入异质合金镍(Ni)35～40％效果较为理想，可达到实现发明目的及控制气焊丝材料成本目的。
制作焊条时，由于Ni的加入，铁水流动性变差，采用普通重力浇注很难浇注成功整条焊丝，经试验采用真空吸铸方式可保证焊丝浇注完整、致密、成分均匀。
本发明的技术效果：采用此配比焊丝后，由于镍合金的强度较好，又具有很高的延伸率，经试验检测焊补区域硬度在HB185-215,可保证焊补区及结合区硬度与铸件本体(硬度范围HB180-225)相近且不会出现裂纹及硬质点，解决了原同质气焊丝焊补出现的相应问题，可直接对铸件进行气焊无需焊前、焊后热处理。节约大量能源，提高焊补生产效率，改善操作环境。
从焊补区硬度硬度测试数据分析，与铸件本体硬度相近或略低于铸件本体硬度，且数据波动幅度较小，受操作者焊补速度(冷却条件)、操作手法影响较小。
附图说明
图1焊补区金相组织；
图2焊补区的性能曲线；
图3现有技术的焊补区金相组织；
图4现有技术的焊补区性能曲线。
具体实施方式
实例A：某乘用车灰口铸铁气缸体底法兰面缺陷焊补(采用本发明气焊焊丝)。
将待焊补缸体焊补区朝上放置于工作台上，用气焊火焰将焊补区及附近区域加热至暗红色(约450-550℃)。
采用本发明气焊丝利用气焊火焰熔化填充至需缸体焊补区域，填充后平面应略高于缸体原平面1-2mm。3.用气焊火焰外焰将焊补区及附近区域缓慢加热(冷却)至与本体颜色接近(颜色暗灰色，约150-200℃)
焊后焊补区硬度检测：HB195，HB198，HB197.
实例B：某乘用车灰口铸铁气缸体前端面缺陷焊补(采用本发明气焊焊丝)
1.将待焊补缸体焊补区朝上放置于工作台上，用气焊火焰将焊补区及附近区域加热至暗红色(约450-550℃).
2.采用本发明气焊丝利用气焊火焰熔化填充至需缸体焊补区域，填充后平面应略高于缸体原平面1-2mm。
3.用气焊火焰外焰将焊补区及附近区域缓慢加热(冷却)至与本体颜色接近(颜色暗灰色，约150-200℃)
焊后焊补区硬度检测：HB205，HB208，HB207。

Claims (4)

1.一种用于铸铁焊补的气焊丝，其特正在于，其组分按质量百分比wt％计包括：
C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：40～65％，Fe：余量。
2.根据权利要求1所述的一种用于铸铁焊补的气焊丝，其特征在于，所述Ni：35～40％。
3.根据权利要求1所述的一种用于铸铁焊补的气焊丝，其特征在于，所述Ni：10～40％。
4.一种用于权利要求1所述的铸铁焊补的气焊丝制作工艺，其特正在于，采用真空吸铸生产高镍气焊丝的具体步骤如下：
步骤一，按(C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：35～40，Fe：余量)配置熔炼材料；
步骤二，熔炼铁液放置于保温坩埚或其他保温铁水包中，铁水工作温度：1300-1380℃，低于1300℃需重新加热至合格温度；
步骤三，采用覆膜砂型、石墨型或陶瓷型制作焊丝型壳，直径5-10mm，长度300-600mm；
步骤四，将焊丝型壳放置于吸铸机的吸铸室内，进水口向下放置，开启真空泵；
步骤五，将吸铸机的直浇道口浸入铁液中，铁液自下而上吸入型腔中，在负压型腔中冷却、凝固。
CN202011278595.9A 2020-11-16 2020-11-16 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺 Pending CN112475668A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011278595.9A CN112475668A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011278595.9A CN112475668A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112475668A true CN112475668A (zh) 2021-03-12

Family

ID=74930907

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011278595.9A Pending CN112475668A (zh) 2020-11-16 2020-11-16 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112475668A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466293A (ja) * 1990-07-05 1992-03-02 Kobe Steel Ltd 鋳鉄用溶接ワイヤ
CN1718320A (zh) * 2005-07-11 2006-01-11 西安理工大学 细直径铸铁型材成形方法
CN1769002A (zh) * 2005-11-17 2006-05-10 西安理工大学 用于灰铸铁和球墨铸铁焊接的同质电焊条/气焊丝
CN102528322A (zh) * 2012-01-10 2012-07-04 西安理工大学 一种石墨化合金铸铁电焊条
CN103100803A (zh) * 2013-01-31 2013-05-15 西安理工大学 高镍奥氏体球铁气焊丝

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0466293A (ja) * 1990-07-05 1992-03-02 Kobe Steel Ltd 鋳鉄用溶接ワイヤ
CN1718320A (zh) * 2005-07-11 2006-01-11 西安理工大学 细直径铸铁型材成形方法
CN1769002A (zh) * 2005-11-17 2006-05-10 西安理工大学 用于灰铸铁和球墨铸铁焊接的同质电焊条/气焊丝
CN102528322A (zh) * 2012-01-10 2012-07-04 西安理工大学 一种石墨化合金铸铁电焊条
CN103100803A (zh) * 2013-01-31 2013-05-15 西安理工大学 高镍奥氏体球铁气焊丝

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国铸造协会: "《熔模铸造手册》", 30 September 2000, 机械工业出版社 *
杨玉林: "《新编五金实用技术手册》", 31 August 2008, 北京燕山出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102019353B (zh) 一种复杂薄壁件的精密铸造成型方法
CN1111207C (zh) 压铸镍基高温合金制品
CN106378456B (zh) 一种用于粉末高温合金构件的快速致密化方法
CN106001513A (zh) 一种熔模精密铸造单晶高温合金薄壁试样的制备方法
CN105215314A (zh) 一种汽车配件压铸方法
CN104972063A (zh) 一种熔模精密铸造蜡模的制备方法
CN102688998A (zh) 一种双离合器阀体生产方法
CN104313412A (zh) 一种耐蚀耐热耐磨大规格高Si铝合金实心圆铸锭的制造方法
CN102443712A (zh) 一种高强度铸造铝合金的熔铸方法
CN109396345A (zh) 一种用于熔模铸造模壳局部激冷的方法
CN107779696B (zh) 一种多元合金化铝合金材料、气缸套及其制备方法
CN112475668A (zh) 一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺
CN101774011B (zh) 宽厚板工作辊辊颈修复方法
CN1212907C (zh) 一种金属基体冷却壁的铸造方法
CN1203945C (zh) 砂型真空压力铸造工艺及设备
CN102699306A (zh) 一种低孔隙率进/排气套的压铸方法
CN109811250A (zh) 一种提升发动机气缸盖可靠性的方法及硅固溶强化铁素体蠕墨铸铁
CN115747626A (zh) 一种厚大灰铸铁件的熔化和浇注方法
CN202097393U (zh) 一种活塞无氧铸造装置
CN105057645A (zh) 一种ztg6合金铸件冷却过程中预防裂纹缺陷的方法
CN107297484B (zh) 一种铝合金的低压铸造方法
CN102228979A (zh) 大直径液力偶合器铝合金叶轮组件铸造方法
CN107695615B (zh) 一种强化发动机活塞喉口的工艺
CN110541095A (zh) 高性能铝合金汽车零部件制备方法
CN107159863B (zh) 一种高硅镍铜合金回转体类铸件及其铸造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210312

RJ01 Rejection of invention patent application after publication