高碳钢的焊接工艺性毕业设计.ppt

高 碳钢与铸铁材料的焊接 SJ0902 乔维星 高碳钢的焊接 高碳钢的定义及特点高碳钢的性能高碳钢的焊接工艺要点典型的高碳钢零件的工艺要点高碳钢的应用及推广 四典型高碳钢零件焊接工艺刀具钎焊在机加中使用的车刀 刨刀等很多刀具是由刀头与刀体焊接而成的 刀头一般是合金工具钢 其中Wc 0 8 1 4 属于高碳钢 刀体一般由Wc 0 4 0 6 的中碳钢或低碳合金钢 40Gr 制造 刀具在工具过程中承受巨大的应力 尤其是受压缩弯曲和冲击 因此要求接头强度高 质量可靠 合金工具刚的高硬度和高强度是考期中的高碳来保证 因此 焊接时 保证其成分 组织和性能不受损坏 特别是要防止材料受高温氧化脱碳 由于上述原因 合金工具刚一般采用钎焊 并采用铜基或银基钎料 火焰钎焊刀具 应用做光的铜钎料是黄铜 为了提高钎料的强度或是湿润性 通常加入锰 钼锆等元素 也可以脱水硼砂与硼酸混合作钎剂 除此之外 还可以用电阻焊 感应 炉中等 高碳钢的应用及推广普遍用于切削 钻孔 车床 铣床等等需要硬度要求高的环境当中 发展会将高碳钢与合金元素结合应用 将形成年优质的高碳钢材料 同时也会将热处理条件改善 制造跟多型号的产品 铸铁 铸铁的类型及性能灰铸铁的焊接球墨铸铁的焊接 铸铁的概要简介铸铁是指碳的质量分数大于2 11 的铁碳合金 工业上常用主贴中碳的质量分数在3 0 4 0 之间 是以Fe c Si为主要主城元素并含有较多的Mn S P 等杂志的多合金元素 铸铁的类型与性能 铸铁的种类及成分特点 铸铁的类别铸铁种类很多 按用途分为工程结构件铸铁与特殊铸铁 按碳的存在形式及石墨形态不同分为白口铸铁 灰铸铁 球墨铸铁 可锻造铸铁和蠕墨铸铁共五大类 铸铁的组织及性能铸铁的性能与其内部的组织密切相关 铸铁的 基体组织一般为铁素体 珠光体 或二者的混合组织 由于铸铁中石墨的存在 使其具有优良的铸造性 切削加工性 减震性 耐磨性和的缺口的敏感性 灰铸铁的焊接 灰铸铁的化学成分特点是碳 硅质量分数高 同时 硫 磷杂质的质量分数也高 这就增加了焊接接头对冷却速度及冷 热类问的敏感性 灰铸铁的力学性能特点是强度特别低 基本无塑性 灰铸铁的焊接出现的常见问题 焊接接头白口及淬硬组织 焊接冷裂纹 焊接热裂纹一 焊接接头白口及淬硬组灰铸铁焊接时 由于熔池体积小 存在时间短 加之铸铁内部的热导作用 是的焊缝及近缝区的冷却速度远远大于逐渐在砂型中的冷却速度因此 在焊接接头的焊缝及半融化区将会产生大量的渗碳体 形成白口组织 焊接接头中白口组织区域主要是焊缝区 熔合区和奥氏体区 焊缝区焊缝区中当焊缝为铸铁成分时 由于熔池冷却速度快 碳来不及析出形成石墨 焊缝主要由共晶渗碳体 二次渗碳体和珠光体组成 即焊缝基本为白口铸铁组织 增大焊接热输入 焊缝会出现一定量的灰铸铁 但不能消除白口组织 熔合区焊接加热时部分铸铁母材熔化变为液体 部分固态母材变为高碳奥氏体 冷却时 液相铸铁将在共晶温度区间转变为共晶渗碳体 奥氏体 等等 继续快冷还会出现奥氏体转变为马氏体的过程 奥氏体区由于加热温度超过共析线 铸铁的基体被完全奥氏体化 但碳在奥氏体的含量是不一样的 加热较高的部分碳的扩散能力强 向奥氏体扩散较多 因而奥氏体含量较高 加热较低时的部分 石墨片中的碳扩散能力降低 在随后的冷却过程中 冷却速度过快时 奥氏体直接转变为马氏体 冷却速度慢时 奥氏体变为珠光体类型组织 防止措施很多铸铁件补焊后要求机械加工 但接头中出现白口组织和马氏体组织给机械加工带来很大困难 常用方法有如下两种 改变焊缝的化学成分 减慢焊接冷却速度 二 焊接冷裂纹灰铸铁焊接接头的裂纹主要是冷裂纹 其产生原因主要有一下几个方面 灰铸铁本身强度低 基本无塑性 承受塑性变形基本为零 因此容易引起开裂 焊接过程对焊件的局部加热和冷却 势必使焊件产生焊接应力 焊接接头的白口组织和脆硬组织又硬又脆 不能产生塑性变形 在应力作用时容易引起开裂 防止灰铸铁冷裂纹的措施灰铸铁焊接冷裂纹的主要原因是焊接应力 因此主要从降低应力着手 预热将焊件预热550 700 使温