CN115007976A - 一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种铸铁裂缝缺陷的补焊方法,属于铸铁焊接技术领域。补焊修复包括:准备具有裂缝缺陷的铸铁件,沿着裂缝缺陷的延伸方向在铸铁件上加工补焊坡口,将补焊坡口表面及其坡口周围表面去氧原子处理,得到去氧原子的铸铁件,备用;准备镍基焊芯,将镍基焊芯的外表面去氧化层处理,得到去氧化层的镍基铸铁焊芯,备用;基于手工钨极氩弧焊,采用去氧化层的镍基焊芯在焊补缺口处进行补焊,直至完成铸铁裂缝缺陷的补焊修复;其中,所述补焊的工艺参数如下:空载电压50~70V,焊接电压25~30V,氩气的气流量10~15L/min。本发明解决了铸铁件的裂缝缺陷难以焊接、焊接质量不高的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及铸铁焊接技术领域,尤其涉及一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法。
背景技术
铸铁在工业中应用最为广泛,铸铁是碳质量分数大于2.11%的铁碳合金,一般碳的质量分数为2.11%~6.0%,铸铁按含碳量可分为亚共晶铸铁(含碳量2.11~4.3%)、共晶铸铁(含碳量4.3%)和过共晶铸铁(含碳量>4.3%)。
铸铁件在使用过程中常因局部摩擦、腐蚀、氧化、冲击等出现缺陷而导致整体报废。目前,针对铸铁的裂缝缺陷的焊补主要采用热焊法、冷焊法和钎焊,由于铸铁本身的碳含量较高,在补焊过程的高温作用下,难免会使得氧原子与铸铁的碳原子接触而发生造气反应生成CO或CO2,从而形成气孔或裂纹缺陷。
鉴于此,有必要提供一种新的铸铁裂缝缺陷的补焊方法,以解决上述不足。
发明内容
本申请为了解决上述技术问题提供一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,以解决现有技术中铸铁件的裂缝缺陷补焊缺陷容易引入氧原子而导致难以焊接、焊接质量不高、焊接时易产生CO和CO2气孔及裂纹缺陷的技术问题。
本申请解决上述技术问题的技术方案如下:
一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,所述补焊修复包括:
准备具有裂缝缺陷的铸铁件,沿着裂缝缺陷的延伸方向在铸铁件上加工补焊坡口,将补焊坡口表面及其开口周围表面去氧原子处理,得到去除氧原子的铸铁件,备用;
镍基焊芯的预处理:准备镍基焊芯,将镍基焊芯的外表面去氧化层处理,得到去氧化层的镍基焊芯,备用;
基于手工钨极氩弧焊,采用去氧化层的镍基焊芯在焊补缺口处进行补焊,直至完成铸铁裂缝缺陷的补焊修复;
其中,所述补焊的工艺参数如下:空载电压50~70V,焊机电压25~30V,氩气的气流量10~15L/min。
可选的,当所述去除氧原子的铸铁件的备用时间超过15min,重新进行去氧化层处理;当所述去氧化层的镍基铸铁焊芯的备用时间超过15min,重新进行去氧原子处理。
当去氧原子处理和去氧化层处理之后,若不即时的进行补焊,而补焊坡口和镍基焊条暴露在空气中,与水接触易再次发生氧化反应而引入氧原子,补焊时同样会造成氧反应生成CO和CO2,必须重新进行去氧原子处理和去氧化层处理,则可以有效的去除补焊过程中氧原子,减少补焊后气孔和裂纹的形成,提升补焊质量。
可选的,所述将补焊坡口表面及其坡口周围表面去氧原子处理的步骤包括:
去除补焊坡口的坡口周围的杂物,使得补焊坡口的坡口周围的表面露出金属光泽表面;
用丙酮或工业酒精擦洗所述补焊坡口表面及其坡口周围表面,即去氧原子处理。
补焊坡口的开口周围的杂物通常为氧化皮、油漆、油污等含氧原子的杂物,采用打磨可以将氧化皮或油漆粉碎并清除,也可以采用火焰枪烧去补焊坡口周围的油污,最后用丙酮或工业酒精进行擦洗,能够有效的去除打磨过程中附着在补焊坡口表面机器周围的含氧原子的粉尘,同时其溶解性还可以溶解去除补焊坡口及其周围可能附着的含氧原子有机物或水,并且丙酮和工业酒精具有更好的挥发性,通常工业酒精中乙醇的含量>99%,选用无水乙醇更好,在补焊前,丙酮或工业酒精能够快速挥发,从而并不会对在补焊过程中因擦洗而引入氧原子;补焊前,应当保证补焊坡口的表面及镍基焊芯的表面干燥,若去氧处理后不小心沾染的水滴,需要先将水滴用干燥纸擦除水滴后,再用丙酮或工业酒精反复擦洗多次。
可选的,所述将镍基焊芯的外表面去氧化层处理步骤包括:
用砂纸打磨并去除镍基焊芯外表面,直至露出金属光泽表面;
用丙酮或工业酒精擦洗金属光泽表面,以实现去氧化层处理。
镍基焊芯主要成分是镍元素,其表面在长时间的与空气接触过程中会形成氧化层,氧化层同样在补焊过程中带入氧原子,因此采用砂纸打磨的方式将镍基焊芯外表面的氧化层去除,然后用丙酮或工业酒精擦洗,清洗镍基焊芯,在实际的使用过程中,镍基焊条的一端用于补焊,其补焊端上的氧化层并不容易清除干净,可以将镍基焊条的中部区氧化层干净后,其补焊端用钳子去掉一截,然后再用于补焊。
可选的,所述镍基焊芯是由镍基焊条去除表面药皮后制成的焊芯。
通常来讲,焊条的药皮在焊接过程中起到助燃、稳弧机渗合金的作用,也就是说在焊接过程中药皮会发生氧化反应,从而将氧原子带入焊缝处,本申请中将药皮去除,能够有效的减少在补焊过程中将氧原子带入熔池中,阻止CO和CO2气孔的生成。
可选的,所述镍基焊芯由以下元素按重量百分比组成:
C≤2.00%,Mn≤1.00%,Si≤2.5%,S≤0.030%,Ni≥90%,Fe≤8%,其它元素总量≤1%。
可选的,加工的补焊坡口的深度超过所述裂缝缺陷的根部。
补焊坡口的深度超过裂缝缺陷的根部,主要是为了保证裂缝缺陷在通过加工能够补焊坡口时能够完全的去除,防止裂缝缺陷的根部产生未焊透缺陷而保留在补焊坡口的底面,而导致补焊时和补焊后裂缝缺陷进一步扩大。
可选的,加工补焊坡口前,在裂缝缺陷两端的铸铁件上加工止裂孔,所述止裂孔的直径为Φ4~6mm。
止裂孔的目的在于防止裂缝缺陷在补焊过程受高温作用下造成应力集中而延长,可以保障补焊的质量,当铸铁件的厚度较厚,裂缝缺陷并非是铸铁件的贯穿裂缝时,可以只在铸铁件的裂缝缺陷的两端上加工止裂槽,当然止裂槽的深度应当大于补焊坡口的深度;加工的止裂孔的位置应当根据实际的铸铁件上的裂缝缺陷的延伸方向确定,止裂孔不能只是将裂缝缺陷截断,在进行补焊时,首先要确定裂缝缺陷两端的延伸方向,并确定裂缝缺陷的两个端部的位置,然后在距离两个端部位置0.1mm处为圆心开设直径为5mm的止裂孔,裂缝缺陷的延伸方向过止裂孔的圆心。
可选的,所述手工钨极氩弧焊的钨极为铈钨极或铈钍钨极,所述钨极氩弧焊的钨极直径为Φ1.5mm或Φ2.0mm。
手工钨极氩弧焊的钨极为铈钨极或铈钍钨极,能够更好的利用镍基焊芯进行补焊;此外,手工钨极氩弧焊进行补焊,并不是要对熔池进行保护,而是因为氩气不溶于金属熔池,可以减少铸铁补焊产生气孔,氩弧焊具有热量集中、焊缝窄、没有熔渣、明弧可见性好以及成型美观的特点,补焊加工后变形小,裂纹倾向小,变形小,焊后可以不加工。
可选的,所述铈钍钨极中氧化钍的含量为1~2%。
铈钍钨极中加入氧化钍,逸出功低,使焊接电弧能够稳定燃烧,从而提高补焊质量。
与现有技术相比,本申请的有益效果是:
由于本申请对补焊坡口进行去氧原子处理,对镍基焊芯进行去氧化层处理,能够的减少了补焊过程中氧原子参与到补焊过程中,在补焊时,根除氧的来源,减少了因填充焊料带来的CO和CO2气孔的产生,铸铁裂缝缺陷的补焊修复质量高,能够成功的对补焊质量要求高的铸铁件进行补焊。
本申请基于手工钨极氩弧焊,采用氩气不溶于熔池,可以进一步减少熔池的产生的气泡,补焊修复后焊件的变形小,焊接焊件无需再在加工即可投入使用。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例提供一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,该补焊修复包括:
一、铸铁裂缝缺陷的预处理:
1.1、准备具有裂缝缺陷的铸铁件,沿着裂缝缺陷的延伸方向在铸铁件上加工补焊坡口;
在一些实例中,加工的补焊坡口的深度必须超过裂缝缺陷的根部,即加工的补焊坡口应当将铸铁件上的裂缝缺陷通过加工的方式完全去除,不得在补焊坡口的表面残留旧的裂纹;
在一些实例中,当铸铁件的裂缝缺陷为沿着铸铁件的长度方向延伸的裂缝缺陷时,在裂缝缺陷的两端均加工止裂孔,止裂孔应当与裂纹缺陷的端部具有一定的间距,一般间距为1.0-5.0mm,止裂孔的直径通常是5.0mm;在一些实例中,止裂孔可根据裂纹缺陷端部的延伸趋势设定位置,当然也可以通过确定裂缝缺陷端部的延伸方向设定止裂孔的位置;
在一些实例中,当铸铁件的厚度<10mm时,补焊坡口加工为单面V形坡口;
在一些实例中,当铸铁件的厚度>10mm时,补焊坡口加工为带钝边的双面V形坡口;
在一些实例中,当铸铁件的裂缝缺陷为断裂式裂缝缺陷时,分别将裂缝的两侧加工为V形坡口的斜坡面,并在补焊时,将裂缝两侧的铸铁件固定;
在一些实例中,在加工补焊坡口前,对铸铁件进行无损探伤处理,无损探伤可以是X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤和涡流探伤中的任意一种或多种的结合,探伤能够更加准确的确定裂缝缺陷的信息,有助于加工开孔;
在一些实例中,补焊坡口的加工方式可以采用车削、电弧气刨、铣削和气割等方式加工,加工完成后,若补焊坡口的表面粗糙或存在毛刺时,用打磨机或砂纸打磨平整;
1.2、将补焊坡口表面及其开口周围表面去氧原子处理,得到去氧原子的铸铁件,备用;
在一些实例中,去氧原子处理后不能将补焊缺口暴露在空气中超过15min,当超过15min时,应当对补焊坡口表面及其开口周围表面重新去氧原子处理;
在一些实例中,补焊坡口表面是指经过加工后与空气接触而暴露在外的表面;
在一些实例中,补焊坡口的开口周围表面是指经过加工后闭环围绕在补焊坡口开口的铸铁件的表面;
在一些实例中,去氧原子处理具体为:去除补焊坡口的开口周围的杂物,使得补焊坡口的开口周围的表面露出金属光泽表面,用丙酮或工业酒精擦洗补焊坡口表面及其周围表面;在一些实例中,其周围表面是指距离补焊坡口40mm的铸铁件表面;
在一些实例中,去除补焊坡口的开口周围的杂物包括但不限于砂纸打磨、火焰焚烧和刮铲刀刮铲的去除方式中的一种或多种的结合,最终的目的在于加工得到平整的、具有金属光泽的表面,彻底去除补焊修复时氧原子的来源;
在一些实例中,去除补焊缺口的开口周围表面的油漆可采用溶剂,如丙酮或工业酒精;
在一些实例中,在采用砂纸打磨补焊坡口的开口周围的杂物后,若打磨的粉末进入到补焊坡口内,进行吹扫和清洗;
在一些实例中,可以采用洗耳球吹扫补焊坡口表面及其开口周围表面;
在一些实例中,确定补焊坡口表面及其开口周围表面无明显含氧元素的杂物或杂质后,用棉纱蘸取丙酮或工业酒精在补焊坡口的表面和补焊坡口的开口周围表面进行反复擦洗;
在一些实例中,当铸铁件的裂缝缺陷为贯穿式裂缝缺陷时,加工的补焊坡口应贯穿铸铁件的双侧表面,去氧原子处理时,将铸铁件正反表面附着的含氧原子杂物或杂质去除,然后用丙酮或工业酒精分别擦洗铸铁件的正反表面;
通过将补焊坡口表面及其开口周围表面的含氧原子的杂物或杂质去除,可以有效的防止在钨极氩弧焊补焊过程中,氧原子与铸铁中的碳原子造气反应生成CO和CO2,这样减少了补焊过程中产生气泡或裂缝缺陷,进而提高了补焊的质量,使得补焊能够成功,提高补焊品质。
二、镍基焊芯的预处理:准备镍基焊芯,将镍基焊芯的外表面去氧化层处理,得到去氧化层的镍基焊芯,备用;
在一些实例中,去氧化层处理具体为:先用砂纸打磨并去除镍基焊芯外表面的氧化层,直至露出金属光泽,接着用丙酮或工业酒精擦洗,经过去氧化层处理的镍基焊芯可用于铸铁件裂缝缺陷的钨极氩弧焊补焊修复;通过对镍基焊芯进行去氧化层处理,能够进一步的减少补焊过程中带入的氧原子,进一步的减少氧原子与碳原子的造气反应,可进一步的提升补焊品质和质量;此外,由于采用了镍基焊芯,镍基焊芯中的碳原子的质量百分含量低,采用钨极氩弧焊的氩气不溶于镍基焊芯的补焊形成的熔池中,从而可以建议减少补焊的气孔,补焊后能够与铸铁件形成强度,变形小,因此补焊后的铸铁件可以不用再进行打磨加工;
在一些实例中,镍基焊芯可以选择为购买的无药皮的镍基焊芯,当然镍基焊芯需要再进行去氧化层处理;
在一些实例中,去氧化处理的具体操作为:手工握持(必须双手戴上手套)镍基焊芯的一端,然后另一只手用砂纸在镍基铸铁焊条上反复的打磨,直至镍基铸铁焊条的外表面露出金属光泽,露出金属光泽表明镍基铸铁焊条的表面光滑无毛刺,用细棉纱蘸取丙酮或工业酒精进行反复擦洗,最后用钳子将镍基焊芯远离握持的一端截掉一截,使用镍基焊芯,使用前不能用手再拿取镍基焊芯的中部,防止镍基焊芯沾染汗液;
在一些实例中,镍基焊芯是由镍基焊条去除表面药皮后制成,可采用药皮去除机去除镍基焊条表面的药皮,也可敲打药皮后用砂纸打磨得到去除药皮的镍基焊芯;去药皮处理后应当使得保留的焊芯处于平直的状态,且去除药皮前,镍基焊芯不能有折弯,否则不能使用镍基焊芯;
在一些实例中,镍基焊芯由以下组分按质量百分比组成:C≤2.00%,Mn≤1.00%,Si≤2.5%,S≤0.030%,Ni≥90%,Fe≤8%,其它元素总量≤1%;其中Ni的质量百分含量范围是90%~100%,现有技术中,常见的镍基铸铁焊条的型号为Z308;
在一些实例中,镍基焊条或镍基焊芯常置于干燥箱中保存,镍基焊条的干燥保存温度为250-300℃,镍基焊条的干燥保存温度为100-150℃。
三、基于手工钨极氩弧焊,采用去氧化层的镍基焊芯在焊补缺口处进行补焊,直至完成铸铁裂缝缺陷的补焊修复;
其中,补焊的工艺参数如下:空载电压50~70V,焊接电压25~30V,氩气的气流量10~15L/min。
本实施例中,镍基焊芯作为填充材料,与铸铁件进行焊接。
在一些实例中,手工钨极氩弧焊的钨极采用铈钨极;在另一些实例中,钨极氩弧焊的钨极采用铈钍钨极,铈钍钨极和铈钨极的直径为Φ1.5mm或Φ2.0mm,视焊接电流的大小确定铈钨极或铈钍钨极的直径,铈钍钨极中的氧化钍的质量百分含量为1~2%;
在一些实例中,钨极的针端磨成15~20°的圆锥状,根据实际补焊修复的焊接电流需要选择钨极针端的角度;
在一些实例中,钨极的钨针的直径为1.5~2.0mm;
在一些实例中,对于5mm及以下厚度的薄壁件断裂的裂缝缺陷,手工钨极氩弧焊进行补焊时,先在一面进行点焊,然后翻转在另一面上再次进行点焊,将薄壁件校直后,然后进行连续补焊;
在一些实例中,施焊时必须戴上线手套或细纱白手套,且线手套和细纱白手套干净无油污,防止带入氧原子而产生气孔。
本实施例的铸铁裂缝缺陷的补焊修复的特点如下:
由于本申请对补焊坡口和镍基焊芯进行去氧原子和去氧化层处理,能够的减少了补焊过程中氧原子参与到补焊过程中,减少CO和CO2产生,从而减少气孔生成,铸铁裂缝缺陷的补焊修复质量高,能够成功的对补焊质量要求高、变形小的铸铁件进行补焊修复;由于本申请基于手工钨极氩弧焊,采用的氩气不溶于熔池,可以进一步减少熔池中产生的气泡,减少CO和CO2气孔,由于采用的是手工钨极氩弧焊,热量集中,焊缝窄,焊后铸铁件的变形小,焊后焊件无需再在加工即可投入使用。
下面结合实验例1和实验例2对本申请的实施例方案的技术效果作进一步说明:
实验例1:本实验例基于实施例的铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,用于补焊修复真空机械泵的铸铁油箱裂缝缺陷,该铸铁油箱的放油螺丝孔处漏油。
放油螺丝孔的补焊方法:1、将油箱内的油放空,用工业酒精清洗油箱内部三次,排尽工业酒精后,用空气吹扫至油箱干燥,直至符合动火作业的要求;
2、螺丝孔处用火焰烧去残留的余油,然后用丙酮擦洗螺丝孔多次;
3、焊条采用Z308纯镍基铸铁焊条,去除药皮,并用砂纸将纯镍基铸铁焊条的焊芯砂光,至露出金属光泽表面,用丙酮反复擦洗多次,丙酮为分析纯,质量含量≥99.5%;
4、采用手工钨极氩弧焊,钨极采用铈钍钨极,将放油螺丝孔补焊填平;
5、补焊完成,待冷却后,重新在补焊位置处加工放油螺丝孔。
补焊效果测试:
一、用放油塞封闭放油螺丝孔,向油箱内注入二分之一的真空机械泵专用油,然后从油箱注油口处向油箱内充入100kPa的氮气,检查放油螺丝孔位置处是否漏油。
测试结果如下:30min时,不漏油,氮气压力100kPa;120min,不漏油,氮气压力98kPa;
二、用放油塞封闭放油螺丝孔,向油箱内注入真空机械泵专用油至三分之二以上,启动真空机械泵,分别在1d、5d、15d和30d检查放油螺丝孔是否漏油。
测试结果如下:
1d,不漏油;
5d,不漏油;
15d,不漏油;
30d,不漏油。
实验例2:本实验例基于实施例的铸铁裂缝缺陷的补焊方法,用于缝纫机铸铁件断裂机架的补焊,该机架是薄壁灰口铸件,断裂处的平均厚度为5mm。
补焊方法:1、首先将断裂处加工V形坡口,将距离V形坡口40mm处双侧表面的油漆去除,再用金属刷刷出金属光泽的表面,用工业酒精擦洗V形坡口和金属光泽的表面;
2、焊条采用Z308纯镍基铸铁焊条,去除药皮,并用砂纸将纯镍基铸铁焊条的焊芯砂光,至露出金属光泽;
3、将焊口对齐,不留间隙的进行点固并校直;
4、采用手工钨极氩弧焊进行补焊,钨极采用铈钍钨极,补焊完成后冷却,用角磨机打磨焊口,将焊接口的金属光泽表面重新刷漆。
实验例1和实验例2表明:本发明采用含镍大于90%的镍基铸铁焊条,对真空机械泵的铸铁油箱和缝纫机的铸铁机架进行补焊焊接,焊接质量高,通过补焊焊接,机架断裂的缝纫机如新的缝纫机,真空机械泵的油箱能够稳定长时间的使用而不漏油,表明:对铸铁裂缝采用去氧原子处理,同时对镍基焊芯进行去除氧化物处理,可以有效的提升铸铁补焊的焊接质量。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本申请的较佳实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,所述补焊修复包括:
准备具有裂缝缺陷的铸铁件,沿着裂缝缺陷的延伸方向在铸铁件上加工补焊坡口,将补焊坡口表面及其坡口周围表面去氧原子处理,得到去除氧原子的铸铁件,备用;
准备镍基焊芯,将镍基焊芯的外表面去氧化层处理,得到去氧化层的镍基焊芯,备用;
基于手工钨极氩弧焊,采用去氧化层的镍基焊芯在焊补缺口处进行补焊,直至完成铸铁裂缝缺陷的补焊修复;
其中,所述补焊的工艺参数如下:空载电压50~70V,焊接电压25~30V,氩气的气流量10~15L/min。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,当所述去除氧原子的铸铁件的备用时间超过15min,重新进行去氧化层处理;当所述去氧化层的镍基铸铁焊芯的备用时间超过15min,重新进行去氧原子处理。
3.根据权利要求2所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,所述将补焊坡口表面及其坡口周围表面去氧原子处理的步骤包括:
去除补焊坡口的开口周围的杂物,使得补焊坡口的开口周围的表面露出金属光泽表面;
用丙酮或工业酒精擦洗所述补焊坡口表面及其开口周围表面,以实现去氧原子处理。
4.根据权利要求2所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,所述将镍基焊芯的外表面去氧化层处理步骤包括:
用砂纸打磨并去除镍基焊芯外表面,直至露出金属光泽表面;
用丙酮或工业酒精擦洗金属光泽表面,以实现去氧化层处理。
5.根据权利要求1所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊方法,其特征在于,所述镍基焊芯是由镍基焊条去除表面药皮后制成的焊芯。
6.根据权利要求1-5所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,所述镍基焊芯由以下元素按重量百分比组成:
C≤2.00%,Mn≤1.00%,Si≤2.5%,S≤0.030%,Ni≥90%,Fe≤8%,其它元素总量≤1%。
7.根据权利要求1所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,所述补焊坡口的深度超过所述裂缝缺陷的根部。
8.根据权利要求1所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊修复方法,其特征在于,加工所述补焊坡口前,在裂缝缺陷两端的铸铁件上加工止裂孔,所述止裂孔的直径为Φ4~6mm。
9.根据权利要求1所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊方法,其特征在于,所述手工钨极氩弧焊的钨极为铈钨极或铈钍钨极,所述钨极氩弧焊的钨极直径为Φ1.5mm或Φ2.0mm。
10.根据权利要求9所述的一种铸铁裂缝缺陷的补焊方法,其特征在于,所述铈钍钨极中氧化钍的含量为1~2%。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5678753A (en) * | 1994-12-09 | 1997-10-21 | Ferry-Capitain (Sarl) | Welding for spheroidal graphic cast iron material |
CN101543926A (zh) * | 2009-05-08 | 2009-09-30 | 常州海杰冶金机械制造有限公司 | 球墨铸铁辊的补焊工艺 |
CN101602135A (zh) * | 2009-07-24 | 2009-12-16 | 重庆建设摩托车股份有限公司 | 用二氧化碳气体焊接铸铁的方法 |
CN103056586A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-24 | 贵州黎阳航空动力有限公司 | 一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺 |
CN104174972A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-03 | 衡阳风顺车桥有限公司 | 铸铁件焊补工艺 |
CN105750712A (zh) * | 2014-12-13 | 2016-07-13 | 重庆迎瑞升压铸有限公司 | 一种埋弧焊工艺 |
CN105983758A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 重庆沁煌机械制造有限公司 | 一种灰铸铁焊接工艺 |
CN106583881A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 西安铂力特激光成形技术有限公司 | 一种铸铁弧焊修复的方法 |
CN112809312A (zh) * | 2020-04-26 | 2021-05-18 | 昆明嘉和科技股份有限公司 | 特种工业泵铸造缺陷的补焊修复方法 |
-
2022
- 2022-07-25 CN CN202210881974.XA patent/CN115007976A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5678753A (en) * | 1994-12-09 | 1997-10-21 | Ferry-Capitain (Sarl) | Welding for spheroidal graphic cast iron material |
CN101543926A (zh) * | 2009-05-08 | 2009-09-30 | 常州海杰冶金机械制造有限公司 | 球墨铸铁辊的补焊工艺 |
CN101602135A (zh) * | 2009-07-24 | 2009-12-16 | 重庆建设摩托车股份有限公司 | 用二氧化碳气体焊接铸铁的方法 |
CN103056586A (zh) * | 2012-12-14 | 2013-04-24 | 贵州黎阳航空动力有限公司 | 一种镁合金铸件表面缺陷的修补工艺 |
CN104174972A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-03 | 衡阳风顺车桥有限公司 | 铸铁件焊补工艺 |
CN105750712A (zh) * | 2014-12-13 | 2016-07-13 | 重庆迎瑞升压铸有限公司 | 一种埋弧焊工艺 |
CN105983758A (zh) * | 2015-01-30 | 2016-10-05 | 重庆沁煌机械制造有限公司 | 一种灰铸铁焊接工艺 |
CN106583881A (zh) * | 2016-12-13 | 2017-04-26 | 西安铂力特激光成形技术有限公司 | 一种铸铁弧焊修复的方法 |
CN112809312A (zh) * | 2020-04-26 | 2021-05-18 | 昆明嘉和科技股份有限公司 | 特种工业泵铸造缺陷的补焊修复方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
张永海;于宝财;: "采用焊接方式修复大型球墨铸铁件铸造缺陷", 劳动保障世界(理论版), no. 09 * |
徐丽生等: "防空导弹制导雷达结构总体设计与制造工艺技术", vol. 1994, 31 December 1994, 宇航出版社, pages: 228 * |
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