[发明专利]一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法

说明书

技术领域

本发明属于大型球墨铸铁件的修复领域，尤其涉及一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法。

背景技术

球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，正是基于其优异的性能，已成功地用于铸造一些受力复杂，强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。球墨铸铁已迅速发展为仅次于灰铸铁的、应用十分广泛的铸铁材料。所谓以铁代钢，主要指球墨铸铁。球墨铸铁是通过球化和孕育处理得到球状石墨，有效地提高了铸铁的机械性能，特别是提高了塑性和韧性，从而得到比碳钢还高的强度。

大型球墨铸铁件，如球墨铸铁水泥生料磨磨盘一旦损坏，极难修复，球墨铸铁焊接时的主要问题在于：

1、焊接接头易出现白口和淬硬组织。由于焊缝金属冷却速度快，不同于铸铁在型砂中的冷却速度，并有部分铸铁母材熔入焊缝，使焊缝的含碳量增高，热影响区的半熔化区和焊缝易产生马氏体淬硬组织，而母材易产生白口组织等性能较差的组织。

2)球墨铸铁焊接接头易出现冷裂纹和热裂纹。冷裂纹通常在400℃以下出现，产生原因是由于铸铁塑性差和焊接拘束应力的共同作用。热裂纹是因低熔点共晶和结晶过程中焊接应力的作用产生的，与硫元素含量有关，多发生在采用镍基和低碳钢焊接材料的异质焊缝金属中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法，方法简单，可操作性高，可有效对大型球墨铸铁件进行修复，降低经济损失。

为实现上述技术效果，本发明提供一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法，其具体技术方案如下：

一、采用焊条电弧焊焊接方法，焊接材料选用镍基焊条EZNi－1(Z308)或镍铁合金焊条EZNiFe－1(Z408)；

二、焊前预热，预热温度为120～150℃；

三、采用小线能量、窄焊道焊接操作，减少稀释率，降低半熔化区白口层宽度；

四、采取短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等措施，降低焊接应力；

五、选择合理的焊接方向和顺序。应掌握由刚度大的部位向刚度小的部位施焊原则，修复裂纹时焊接方向为从闭合的裂纹末端向裂纹的开口端进行分段焊接；

六、可使用镶块补焊法，即在裂纹密集处或焊接填充量较大位置，可以将该部位清除，并镶入低碳钢板或其他焊接性能较好的材料，改变焊缝分布位置；

七、可在焊接坡口面使用栽丝法，就是在母材坡口面上钻孔、攻丝，将低碳钢螺钉拧入，以螺钉为中心进行焊接，可以防止焊缝从母材上剥离，并提高承受冲击载荷的能力，多用于厚大铸铁件的补焊。

EZNi－1、EZNiFe－1焊条的焊缝金属化学成分、力学性能

本发明所提出的一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法，方法简单，可操作性高，可有效对大型球墨铸铁件进行修复，降低经济损失。

具体实施方式

一种大型球墨铸铁件的焊接修复方法，其具体技术方案如下：

一、采用焊条电弧焊焊接方法，焊接材料选用镍基焊条EZNi－1(Z308)或镍铁合金焊条EZNiFe－1(Z408)；

二、焊前预热，预热温度为120～150℃；

三、采用小线能量、窄焊道焊接操作，减少稀释率，降低半熔化区白口层宽度；

四、采取短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等措施，降低焊接应力；

五、选择合理的焊接方向和顺序。应掌握由刚度大的部位向刚度小的部位施焊原则，修复裂纹时焊接方向为从闭合的裂纹末端向裂纹的开口端进行分段焊接；

六、可使用镶块补焊法，即在裂纹密集处或焊接填充量较大位置，可以将该部位清除，并镶入低碳钢板或其他焊接性能较好的材料，改变焊缝分布位置；

七、可在焊接坡口面使用栽丝法，就是在母材坡口面上钻孔、攻丝，将低碳钢螺钉拧入，以螺钉为中心进行焊接，可以防止焊缝从母材上剥离，并提高承受冲击载荷的能力，多用于厚大铸铁件的补焊。

EZNi－1、EZNiFe－1焊条的焊缝金属化学成分、力学性能

球墨铸铁水泥生料磨磨盘的焊接修复实例：

某型立式水泥生料磨是从国外进口的水泥生产设备，在长期使用中生料磨磨盘边缘开裂，造成停产。磨盘材质为球墨铸铁，磨盘直径ф3200mm，重量达31吨，裂纹长度长达3600mm，深度180mm，边缘已裂通，裂缝最宽处达40mm，并有大量的杂物。

修复时采用了镍基焊条电弧冷焊工艺，球墨铸铁水泥生料磨磨盘的焊接修复工艺要点：