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甘蔗 收获 双金属 耐磨 割刀 研制

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We l d i n gVo 1 32 No . 6 D r c . 2 0 0 3。 工艺与新技术 3 1文.编号; 1 0 0 2 - 0 2 5 X ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 0 3 1 - 0 2高 铬 合 金 铸 铁 焊 接 工 艺 的 研 究 冯卫红，宁建国( 石家庄工业泵厂， 河北 石家庄 0 5 0 1 0 0 )摘要:高 格耐磨铸铁是高 砍高格的合金白口 铸铁，常用 于各种杂质泵的过流部件. 叶材料使用性能 要求很高。而其辉接性又 很差易产生辉接裂纹及接头等强性问题。通过选择合造的坏条及制定合理的坪接及热处理工艺. 成功地俘出了合格的产品。关锐词:焊接工艺;热处理;热裂纹;操作要领中圈分类号:T G 4 5 7 . 1 2文献标识码:B 我厂生产的杂质泵， 其过流部件的材质为高铭合金铸铁，由于铸造缺陷，废品率很高。通过补焊的方法修复这些有铸造缺陷的部件，不仅有利于及时完成生产任务，而且还可以大大降低铸造成本。由于初次焊接此材料，没有成熟的焊接工艺，所以对其焊接工艺进行了研究。下面用轴套做试验，确定此种材料的焊接工艺。热到6 0 0 - 7 0 0时， 不仅有效地减少了焊接接头的温差，而且铸铁由常温完全无塑性改变为有一定塑性，其伸长率可达2 %一3 %， 再加以焊后缓慢冷却，故焊接接头应力状态大为改善此外由于6 0 0 - 7 0 0 C预热及焊后缓冷，石墨化过程进行比较充分，焊接接头可防止白口及淬硬组织的产生，从而有效地防止裂纹的产生。 经过反复研究。制定出3 种热处理工艺 ( 图1 )进行试验。1 烽接性分析 轴套的化学成分如表1 所示 班1 轴鑫的化学成分 质t分盆) % 高铬铸铁具有强度高、塑性差、对冷却速度敏感性大等特点。由于铸铁中的 C 与C r 等合金元素的共同 作用， 在焊接中极易生成合金渗碳体和珠光体的混合组织 ( 白口)和马氏体及其它硬组织 ( 淬硬组织) ;焊缝塑性差及冷却速度较快，在焊缝区易产生裂纹， 因而高铬铸铁的焊接性较差叁 670r lnl 67012030040艺 )ao ao 嘿 6 7 011 ! g 毛 更态2 高铬耐磨铸铁的焊接2 注 焊材的选择和焊接方法 焊材的选择不仅要考虑与母材等强匹配原则和使用性能要求， 而且还要考虑工厂生产条件和习惯， 力求达到最佳的经济性。由于轴套的材料比 较特殊，很难选择同种材料焊条所以只能考虑等强匹配原则及使用性能要求。通过查找各种资料， 最后确定D 9 3 8 为试验焊条。因为D 9 3 8 焊条是一种高耐磨堆焊材料， 耐磨性能高于一般高铬铸铁2 - 3 倍，适合高应力、高温、高腐蚀的工 作场合， 且堆焊层硬度H R C : 6 0 ， 这些都符合我厂高铬耐磨铸铁的性能要求。鉴于以上原因，选用D 9 3 8 焊条对轴套进行补焊。2 . 2 焊前热处理 高铬耐磨铸铁在焊接过程中极易产生裂纹，为了 解决这个问题，决定对轴套进行整体预热，即焊前热处理。预热温度不能超过共析温度，否则焊后由于相变，会引起工件基体组织的变化，从而引起轴套力学性能的变化。灰铸铁工件预收箱日期:2 0 0 2 - 1 2 - 1 8 ;修回日 期: 2 0 0 3 - 1 0 - 1 6 室温6 / . ti n ( e ) 圈1 想接热处理工艺曲线 选取3 0 件有铸造缺陷的轴套进行试验，分3 组， 每组1 0件， 分别按以上工艺进行堆焊， 试验结果: 按工艺a 处理， 成品为2 件， 按工艺b 处理， 成品为3 件， 按工艺c 处理， 成品为6件。 主要是由于铸件内应力较大，因而要缓慢加热，一般到3 0 0 左右时， 铸件缓慢地膨胀，超过3 0 0 C , 铸件的残余应力减少，所以在3 0 0 保温一段时间后消除应力;材料中铬合金含量比较高，导热速度比较慢，为了达到焊透的目的， 就必须延长保温时间， 所以选工艺c .Z J 坡口、 工艺参数及焊接设备的选择 坡口的选择原则是希望母材熔人焊缝金属的量愈少愈好其目的是为了减少热影响区硬脆的马氏体组织， 避免或减少出现冷裂纹。根据轴套缺陷的情况用扁铲或砂轮等工具对缺陷处进行清理，对于缺陷边缘一定要铲到无缺陷的金属为止，并制作坡日，使上口稍大，便于操作及保证焊接质量，坡口万方数据3 2 工艺与新技术焊接技术第 3 2 卷第 6 期 2 0 0 3 年 1 2 月文章月号: 1 0 0 2 -02 5 X ( 2 0 0 3 ) 0 6 - 0 0 3 2 - 0 2金 刚 石 刀 具 的 制 造 方 法 吕志勇，充世江 河北工业大学 焊接研究所，天津 3 0 0 1 3 0 )摘要: 金刚石具有非常优异的性能。它集机、电、 ， 光、声、热众多 化异的性能于一身。随着 机加工 技术要求的提高. 金刚石刀具应用越来越多。论述了金刚石刀具的几种主要的制造方法。关.词:金刚石刀具钎焊;镀膜;烧结中圈分类号: T G 7 1 1 : T G 4 5 4文狱标识码: B1 引官 随着汽车、航空和航天技术的飞速发展， 对材料的性能及加工技术要求日益提高。新型材料如:碳纤维增强塑料、颗粒增强金属基复合材料 ( P R M M C )及陶瓷材料也得到广泛应用n ) 。这些材料具有强度高、耐磨性好、热膨胀系数小等特性，因而在机加工时刀具的寿命非常短。开发新型耐磨且稳定的超硬切削刀具是许多高校和科研院所研究的课题。 金刚石集力学、热学、声学和光学等众多方面的优异性能于一身， 具有极高的硬度、小的摩擦系数、高热导性、低的热膨胀系数和化学惰性 ，是制造刀具的理想材料。近年来开发了一些加工方法，在此做一综述。2 金刚石刀具的主要应用 金刚石的优异性能决定了它在机加工中的广泛应用收摘日期:2 0 0 3 - 0 6 - 1 9 修回日期:2 0 0 3 - 0 9 - 1 52 . 1 加工难加工的有色金属 在 加工C u , Z n , A 1 等 有色金 属 及其合金 时， 这 些材 料 粘附刀具， 不宜加工。利用金刚石的滓擦系数小，与有色金属的亲和力小等特点，制成的金刚石刀具防止了金属与刀具的粘附。由于金刚石的高弹性模量，在切削时刃部变形小，对所切削的有色金属挤压变形小，使切削过程在小变形状态下完成，可以提高切削表面的质量。2 . 2 加工难加工的非金属材料 加工含有大量高硬度的难加工非金属材料如玻璃纤维增强塑料、填硅材料、硬质碳纤维/ 环氧树脂复合材料时，对刀具的磨损严重，硬质合金刀具也难以加工，但金刚石刀具却可以解决这一难题。2 . 3 超精密加工 随着现代集成技术问世，机加工向高精度方向发展，对刀具性能提出了相当高的要求。金刚石刀具能切下极薄的切屑，切屑容易流出，与其它物质的亲和力小，不易产生积屑瘤，发热量小， 热导率高，可以减少热对刀刃和工件的影响形式见图2 0 图2 坡口示意圈 为了减少合金元素的稀释，应减少合金熔合比，采用小电流、快速焊。但是对于淬硬倾向 较强的高铬合金铸铁热输入过小，会增大熔合区的硬化程度，对韧性和防止裂纹不利，极易出现再热裂纹。 热焊时采用大直径铸铁芯焊条， 配合采用大电流， 可加快速度，缩短热焊的时间。焊接时只有选择适中的焊接热输人，才能既保证熔合比较小，有效地防止出现再热裂纹，降低工人劳动强度。焊接工艺参数见表2 0 焊接设备选用 Z X 4 - 5 0 0 S 焊机，直流正接。 斑2 侣接工艺今数直至呈现金属光泽。防止氢溶入焊缝从而防止冷裂纹的产生。 ( 2 ) 焊条进行3 5 0 9 C x 2 h 烘焙， 放人保温筒随用随取 ( 3 )采用短弧操作，焊条在坡口两侧稍作停留，保证焊缝金属与母材充分熔合。由于高铬铸铁的淬硬倾向较强，故焊接应一直在预热温度下一次焊完不得中断。如果中途要停顿，应用石棉布包住保温 ( 4 )焊接过程中要不时用锤子击打焊缝及周边地区，目的是消除应力，防止裂纹的产生。 ( 5 )收弧时应注意填满弧坑，防止出现火口裂纹及凹坑2 .5 焊后热处理 为了消除焊接接 头的残余应力， 减少再热裂纹的出 现， 并改善接头力学性能，防止在使用中产生变形， 焊后应立即进行热处理， 热处理工艺为6 7 0 9 C x 2 h 后炉冷。工艺如图l c 所示2 石 焊后检验 焊后对焊缝外观进行检验， 无表面缺陷。经1 0 0 %着色检验， 也未发现焊缝裂纹，达到预期的目的焊条直径