铸件加热减应区法焊接修复工艺及应用.doc

生产技术与经验交流《铸造技术》１１／２０１１ （５）粉末状的Ｎａ：Ｏ干渣浮起来后，利用Ｎａ。０的温度（达到８００℃）继续加铝屑，然后搅动。 （６）直到坩埚内Ｎａ。０上面的蓝火焰消失后，停止加料，静置５～１０ｍｉｎ，去掉浮渣。 （７）用废余角料控制温度为６９０～７３０℃时进行浇注。 ５结语 料处理的铝切屑得到了有效利用，可降低铝合金配件成本１／３多。目前被广泛应用于浇注过桨盘、中间隔盘、龙带导轮等铸件，为公司降耗增效做出了一定贡献。 收稿日期：２０１１一０６—２９； 修订日期：２０１ｌ—０７一ｚｏ 作者简介：何波（１９６８一），陕西榆林人，助理工程师．主要从事生产实 践方面的工作． 几年来，我们通过试验与生产实践，终于使当作废Ｅ砌ｊｌ：ｈｂ６８３５＠１６３．ｃｏｍ 铸件加热减应区法焊接修复工艺及应用 邱葭菲，蔡郴英 （浙江机电职业技术学院，浙江杭州３１００５３） ＷｅＩｄｉｎｇＲｅｐａｉｒＰｒｏｃｅｓＳＯｆＣａｓｔｊｎｇＨｅａｔｉｎｇ ＲｅｄｕＣｅ．ＳｔｒｅＳＳＭｅｔｈＯｄａｎｄＩｔＳＡｐｐＩ．ＣａｔｉＯｎＳｔｒｅｓＳ ＱＩＵＪｉａ。ｆｅｉ，ＣＡＩＣｈｅｎ—ｙｉｎｇ （Ｚｂｅｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉⅡｅｅｒｉｎｇ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００５３，Ｃｈｉｎａ） 文童编号：ｌｏｏＯ＿８３６５（２０１１）ｌｌ—１６１８一０２ 中图分类号：ＴＧ２４６文献标识码：Ｂ 铸件使用中产生的缺陷，常常采用焊接的方法进行修复，由于焊接加热和冷却的不均匀性，铸件在焊后会产生较大的焊接残余应力。设法减少或消除焊接残余应力是保证焊缝修复质量的关键。实践证明，加热减应区法是一种行之有效的减少焊接残余应力的方法［１￣３］。本文以铸铁、铸钢的焊接修复为例，分析加热减应区法的原理和工艺特点，并列举应用实例。１加热减应区法的原理 加热减应区法，是在焊件上选定除焊补处以外的一处或几处部位进行焊前、焊中或焊后的适当加热，使该部位与焊补区焊接时同时作同样的伸长，冷却时作同样的收缩，以减小接头焊接应力的一种工艺方法。所选定的加热部位称为加热减应区。加热减应法，常配合氧一乙炔气焊或电弧焊进行。 加热减应区法的实质是根据焊接内应力产生的规律，利用金属热胀冷缩的性质，通过加热减应区使焊缝及其附近因加热膨胀受阻而产生的压缩塑性变形减少，从而达到降低焊接拉应力、防止裂纹的目的。 我们可用“Ⅱ”形构件框边断裂焊补为例，来说明加热减应区焊法的原理。如图１所示，是一个简单的“Ⅱ”形框架，其中的一条框边断裂。对于图中开裂断口，如不采取特殊措施，直接对其施焊修补，则焊口处必因焊接加热而膨胀。由于受相对称的另一条框边的拘束阻碍，不能自由膨胀伸长，以致在高温下，焊口处必然产生压缩塑性变形。冷却时，焊口处要收缩变短，又受其拘 束，不能自由收缩，结果在焊缝内产生很大的横向焊接残余拉应力，当拉应力超过材料的强度极限时，就将在焊缝处或其附近产生新的裂纹。若焊前选择图上所示的另一条框边的阴影线部分作为减应区，并对其加热，使其与焊补区同时伸缩，就可以达到消减焊接应力的目的，这就是加热减应区减少焊接应力的原理。 应露 （ａ）加热时膨胀方向 图１ （ｂ）冷却时收缩方向 加热减应区法的原理 ２加热减应区选择的原则 （１）加热减应区应选择能够阻碍焊补区膨胀及收缩的部位。当该部位加热或冷却时，可使焊缝部位有膨胀及收缩的可能，即焊前加热此区域，能使焊口扩张，焊后加热此区域，能使之与焊缝一起收缩。 （２）加热减应区的主变形方向应与焊口开闭方向一致，减应区的最佳位置是能使焊口获得合适的横向张开位移。生产实际中，我们可以这样试着找一找，如果在某一部位加热，裂纹能扩张开一定的缝隙，说明加热这个区域能够使焊缝自由伸缩。 （３）加热减应区应选在拘束度小，强度高且与其 万方数据 《铸造技术》１１／２０ｌｌ 生产技术与经验交流 他部位联系不多的部位。一般构件边缘部位（如边、角、棱）拘束较小、易变形，加强肋、凸台等部位强度较高，不容易拉裂，减应区应尽量选定这些部位。 （４）加热减应区的变形应对其他部位的影响较小，不会因减应区膨胀与收缩将其他部位拉裂。 （５）加热减应区一般顺裂纹方向或平行于裂纹方向去选择阻碍焊缝收缩的部位。３加热减应区法的工艺 ３．１ 加热温度 减应区的加热温度是能否减应的关键。加热温度与母材材质（如塑性、强度等）、构件刚性及缺陷位置等因素有关。铸铁焊补时加热温度一般控制在６００～ ７００℃。 ３．２加热时间 （１）焊前加热。焊前先对减应区加热，使热量渐渐传到待焊部位，相当对焊补区起预热作用。铸铁焊补时，当减应区加热到６００～７００℃，焊补区受热影响温度达到４００℃左右时，对焊补区进行焊补。 （２）焊后加热。焊前不对减应区加热，焊后才对减应区加热。如铸铁焊