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灰鑄鐵的焊接裂紋
日期: 2020-04-11 人氣:314 views

灰鑄鐵焊接時,裂紋是易出現的一種缺陷。焊接接頭一旦出現裂紋,不僅焊接接頭靜載強度與動或強度將嚴重下降,而且被焊件也無法滿足致密性(水密性或氣密性)的要求,故研究鑄鐵焊接裂紋問題具有重大意義。 :

鑄鐵焊接時出現的裂紋可分為冷裂紋與熱裂紋二類

(一)冷裂紋

1.焊縫中的冷裂紋

當焊縫為鑄鐵型時,’較易出現這種裂紋。當采用異質焊接材料焊接體、鐵索體或銅基焊縫時,由于焊縫金屬具有較好的塑性,配合采用合理的冷焊工藝,焊縫金屬不易出現冷裂紋。鑄鐵型焊縫發生裂紋的溫度,經測定一般在400℃以下。裂紋發生時常伴隨著可聽見的脆性斷裂的聲音。焊縫較長時或補焊剛度較大的鑄鐵缺陷時,常發生這種裂紋。這種裂紋很少在400宅以上發生的原因:一方面是鑄鐵在伽Y以上時有一定的塑性;

另一方面是焊縫所承受的拉應力是隨其溫度下降而增大,在枷Y以上時焊縫所承受的拉應力也較小。經研究證明,裂紋的裂源一般為片狀石墨的尖端。焊接過程中由于焊件局部不均勻受熱,焊縫在冷卻過程中會產生很大的拉應力,這種拉應力隨焊縫溫度的下降而增大。當焊縫全為灰鑄鐵時,由于石墨呈片狀存在,不僅減少了焊縫的有效工作截面,而且石墨如刻槽一樣,在其兩端呈嚴重的應力集中狀態。鑄鐵強度低、枷Y以下基本無塑性,當應力超過此時鑄鐵的強度極限時,即發生焊縫裂紋。由于焊縫強度低,基本無塑性,裂紋很快擴展,呈肥性斷裂。

當焊縫中存在白口鑄鐵時,由于白口鑄鐵的收縮率比灰鑄鐵收縮率大,前者約為2.3%,后者約為l、.26%,加以其中滲碳體性能更肥,故焊縫更易出現裂紋。焊縫中滲碳體越多,焊縫中出現裂紋數量越多。當焊縫基體全為珠光體與鐵索體組成,而石墨化過程又進行得較充分時,由于石墨化過程伴隨有體積膨脹過程,可以松弛部分焊接應力,有利于改進焊縫的抗裂性。

焊縫石墨形狀對焊縫抗裂性有一定影響,粗而長的片狀石墨容易引起應力集中,合降低焊縫的抗裂性;石墨以細片狀存在時,可改善焊纏的抗裂性。最近研究表明,石墨以團絮狀或球狀存在時,焊縫具有較好的抗裂紋性能。

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