大型柴油机缸盖的焊条电弧焊修复工艺

1、 大型柴油机缸盖的焊条电弧焊修复工艺 某出口生产基地对外制造加工生产大型内燃机缸盖， 该缸盖 是大型内燃机的一个重要部件， 气缸盖是蠕墨铸铁， 质量要求很 高，结构复杂，加工难度比较大，生产质量直接影响内燃柴油机 的安全性与稳定性， 由于蠕墨铸铁是一种新型的铸铁材料， 它的 强度、塑性高于普通铸铁，铸造性能优于球墨铸铁，具有良好的 热疲劳性和导热性能及可焊性， 在柴油机气缸盖等铸件生产中得 到了广泛的应用。 由于蠕墨铸铁承受着高温高压的循环冲击，工作条件恶劣， 因此气缸盖铸件的质量要求很高， 既要求高的强度， 致密性和均 匀性，又要求有较好的铸造性能，制造困难很大。 此蠕墨铸铁缸盖在生产中，

2、经机械加工发现一批铸造时有内 缩口缺陷， 为确保对外出口按时供货及产品质量， 减少不必要的 经济损失，对蠕墨铸铁缸盖进行焊条电弧冷焊方法工艺修复。 1 柴油机缸盖尺寸及材料成分性能 1.1 柴油机缸盖尺寸及内缩孔产生原因 内缩孔铸件凝固过程中， 补缩不良而形成的形状不规则， 孔 壁粗糙且有枝晶状孔洞，多位于铸件最后凝固的部位。 1.2 柴油机缸盖的材料和力学组织 由于蠕墨铸铁（RT中石墨形似蠕虫，力学性能介于基体组 织相同的灰口铸铁与珠墨铸铁之间， 常用蠕墨铸铁的抗拉强度为 300-500MPa伸长率为1?-6?，它的导热性、铸造性可切削加工 性均优于球墨铸铁。并加入了铜（Cu）的含量0.5-

3、1.5，提高强 度，提高耐磨性和铸件均匀性，其特点：增加并细化珠光体，降 低白口倾向。 2 焊前准备 1）将机械加工的内缩孔两侧 50mm范围内的油污清除干净。 2）把内缩孔的表面扩大到实边，内缩孔底部是不规则的圆 边，内缩孔的深浅不一样，深度 10-15mm面积15-20cm2,但非 常干净。 3） 蠕墨铸铁缸盖补焊修复方法主要是根据对焊后的要求（焊 条的强度、颜色、致密性、焊条是否进行机加工等），铸件的构 造情况（大小、壁厚、复杂程度、刚度等）及缺陷情况来选择， 因缸盖焊补后需机械加工， 要求颜色与母材基本一致。 蠕墨铸铁 母材强度较高，选用Z408焊条（填充焊用T506焊条），将焊条 放

4、入烘干箱里缓慢加热到 200C，保温1h,取出放入保温筒内随 用随取。 3 焊接工艺规范及焊接要领 由于缸盖尺寸形状复杂， 焊补时将缸盖放置平焊位置， 便于 补焊操作，可减少工作量，要在室温下进行补焊，工作条件比较 理想的冷焊方法，焊机选用直流弧焊机，正接法。焊条直径mm， 焊接电流90-110A，盖面焊接电流90-100A，采用直线运条法， 多层多道施焊（见图）。后一道焊道应覆盖前一道焊缝的 1/3， 焊道顺序极为重要。 由于内缩孔的深浅不一致， 较深的内缩孔一层焊时， 可使用 T506焊条（T427、T507）作为焊补填充材料，熔合要良好，能 节省一部分镍基焊条，盖面使用 Z408 焊条，

5、有利于机加工，焊 条角度接近垂直，以不咬边为宜。每焊补一层，清除熔渣并细心 检查是否焊补缺陷（裂纹、未容合、气孔、夹渣等），用小圆锤 敲击焊道以消除补焊应力， 减少焊接缺陷形成， 焊道温度控制在 50C以下（不烫手），再继续焊补，每段焊道长度不宜超过 30mm 每道焊缝的焊补顺序是由两端向中间焊， 每层同段焊补接头要错 开4-8mm 快到焊补盖面 3-6mm 用Z408盖面高表面3-4mm 留 出机械加工余量，注意熔合要好，不允许有咬边及弧坑现象。 4 焊后检验 1）焊后表面着色探伤检查，确认焊缝无裂纹，未熔合、夹 渣、气孔等缺陷； 2） 经检验缸盖在质量尺寸公差范围内，符合质量尺寸要求； 3）焊后焊缝颜色和母材基本一致，符合