M7130A卧轴平面磨床连杆座修补工艺

王海东 孙金祥 张超

1.概述

灰铸铁由于成本低、铸造性能好、易切削加工、吸振、耐磨等优点，因此应用广泛。但灰铸铁中P、S杂质比较高，碳以片状石墨的形式存在，在常温下几乎没有塑性及韧性，当铸造过程中存在缺陷，在搬运、起吊过程中稍有不慎或强度超过极限时，常会产生裂纹。因此生产过程中常用补焊工艺来恢复缺陷，如采用冷焊时，稍有不当，就会产生裂纹；而将灰铸铁件预热温度达到600～700℃焊接时，就有一定的塑性，伸长率可达2%～3%，焊缝与母材的温差较小，因此大大降低了接头的热应力，可以避免产生白口组织及淬硬组织，能有效防止焊接裂纹产生。

根据灰铸铁件特性，与焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊相比，氩弧焊是比较理想的焊接方法，因为受氩气流的压缩和冷却作用，电弧热量比较集中，热影响区很窄，焊接变形与应力小；同时，焊接时熔池观察方便，操作简单，电弧稳定，能够有效控制熔池尺寸和大小，熔池内缺陷容易外溢，大大提高了焊接质量，故采用氩弧焊热焊工艺，用于焊接比较重要的铸铁件。本文介绍M7130A卧轴平面磨床HT150连杆座修补工艺。

2.焊接工艺

（1）坡口加工 根据铸铁件损坏的大小设计坡口，一般壁薄的构件采用单面V、U形坡口，而壁厚的构件为了减少焊接变形和焊接应力，防止产生裂纹，应采用X或双面U形坡口。根据本工件特点，采用X形坡口，磨光机开坡口，先开单面V形坡口，便于装配固定，减少错位。正面焊接3～4层后，同样在反面开坡口，清根见白为止（见图1）。

（2）坡口清理 坡口加工后，对坡口进行加热，方法有火焰加热和电热履带加热等，本工件采用火焰加热到600～700℃，使坡口附近铸铁组织内部油、潮气高温燃烧蒸发。加热一定时间后，用钢丝刷对坡口及附近燃烧的杂质清理干净（见图2）。

（3）焊前预热 内部杂质烧损后，用磨光机去除坡口表面渗碳层。焊前对坡口进行预热，预热温度600～700℃，用红外线测温计进行测量（当不预热焊接时，焊缝很容易产生白口、淬硬组织及裂纹等，且铸铁含碳量高，铁液流动性极差，几乎无法焊接），当温度达到400℃以上时，铁液流动性有了明显的转变；当温度达到600～700℃时，铁液流动较好，焊接性几乎跟碳钢相似。

图1 连杆座损坏处坡口加工

图2 连杆座高温加热去除杂质

（4）焊接 尽量选用C、Si含量高的焊丝，如RZC—1，RZC—2等，也可选用TG—50碳钢焊丝，但最好选用与母材化学成分相匹配的焊丝。本工件采用TG—50碳钢焊丝，焊接电流参数下降10%，即小电流、快速焊，因为焊接时母材温度比较高，加上电弧高温，形成熔池温度过高，容易造成焊缝中合金元素烧损，影响焊缝质量。当熔池中存在残渣或其他缺陷时，用焊丝拨除；无法拨除时，停止焊接，用打磨机去除缺陷。焊缝盖面应高于母材1～2mm，便于机械加工。焊接完毕后，立即对焊缝采取保温缓冷措施。重要的构件，最好进行600～700℃高温回火处理，消除内部应力。连杆座焊接如图3所示，焊接参数如附表所示。

图3 连杆座焊接

（5）焊后检测 48h后，采用着色探伤无损检测，数例采用氩弧焊热焊工艺修补，表面均无裂纹、未熔合等缺陷，使用多年，均无焊缝质量问题。

3.结语

采用氩弧焊热焊工艺修补灰铸铁，只要严格按照焊接工艺，焊前坡口清理、预热、焊后缓冷，就能够控制焊缝裂纹现象。生产实践证明，以修补工艺是多种焊接方法中比较理想的焊接方法之一。20140218

焊接参数