[发明专利]一种灰铁焊补修复过程中焊接区组织与性能的预测及控制方法

摘要

一种灰铁焊补修复过程中焊接区组织与性能的预测及控制方法。本发明属于金属材料的焊接技术领域，具体涉及一种通过灰铸铁相变双重体系计算、确定灰铸铁焊接区白口及淬硬相产生的临界条件，据此制定满足灰铸铁高质量同质焊接的工艺技术及方法。提供了一种焊接工艺参数选定的参考依据，较之以往的“经验法”更为准确和具有针对性。通过控制焊接敏感区冷却速率低于发生介稳定转变的临界冷却速率，确保焊接区无白口及淬硬组织产生，实现灰铸铁的高质量同质焊接修复。环保节能、经济快捷。

主权项

1.一种灰铁焊补修复过程中焊接区组织与性能的预测及控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)确定灰铁同质焊接组织与性能敏感区的临界冷却速率；根据Fe‑C相图和灰铸铁CCT曲线，结合灰铸铁同质焊接实验，获得铸铁发生介稳定凝固相变的临界冷却速率tCR1200/1000、产生淬硬组织的临界冷却速率tCR8/5；(2)计算灰铸铁焊接相变敏感区的冷却速率；根据被焊母材的尺寸、缺陷的位置及其形状、大小，建立合适的焊接温度场数值计算模型，输入焊接工艺参数计算灰铸铁焊接敏感区的凝固过程和固态相变区间的平均冷却速率t1200/1000和t8/5；(3)确定焊接工艺；通过控制焊接工艺参数使熔合区凝固冷速小于临界冷速t1200/1000>tCR1200/1000、过热区固态相变冷速小于临界冷速t8/5>tCR8/5，确保灰铸铁同质焊接区不产生白口和淬硬组织，通过将既定工艺条件下所求得t1200/1000及t8/5与上述对应的两种临界冷速相对比，调整焊接工艺参数，实现灰铸铁的高质量同质焊接修复；(4)施焊；应用计算所得焊接工艺参数进行铸铁的焊补修复。