根據(jù)焊接工藝
手工電弧焊:這是焊接鑄鐵常用的方法之一,上述提到的各種鑄鐵焊條大多適用于手工電弧焊。在選擇焊條時,要根據(jù)焊條的直徑、焊接電流范圍以及焊接位置等因素來綜合考慮。例如,對于平焊位置,可以選用直徑較大的焊條,以提高焊接效率;而對于立焊、仰焊等位置,則應(yīng)選用直徑較小的焊條,便于操作和控制焊縫成型。同時,要根據(jù)焊條的特性調(diào)整好焊接電流和電壓,電弧穩(wěn)定燃燒,焊縫成型良好。
氣焊:氣焊常用于焊接一些小型鑄鐵件或?qū)附訜彷斎胍筝^嚴格的部位。氣焊時應(yīng)選用氣焊的鑄鐵焊條,如 HS401 鑄鐵焊絲,配合氣焊熔劑使用。氣焊熔劑能去除焊件表面的氧化物,保護焊縫金屬,提高焊接質(zhì)量。在氣焊過程中,要控制好氣焊火焰的性質(zhì)和能率,根據(jù)焊件的厚度和材質(zhì)調(diào)整火焰的大小和溫度,以防止焊件過熱或出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。
此外,在選擇焊條時,還應(yīng)參考相關(guān)的焊接標準和規(guī)范,以及以往的焊接經(jīng)驗。如果對焊接質(zhì)量要求較高,還可以進行焊接工藝評定,通過試驗來確定適合的焊條和焊接工藝參數(shù)。
根據(jù)鑄鐵類型
灰鑄鐵:這是常見的鑄鐵類型,強度較低,焊接性相對較好。對于一般要求的灰鑄鐵焊接,可選用 Z208 鑄鐵焊條,它是一種碳鋼芯強石墨化藥皮焊條,能通過石墨化元素促使焊縫形成灰鑄鐵組織,適用于焊接較厚的灰鑄鐵件。對于重要的灰鑄鐵件,如機床床身等,可選用 Z308 純鎳鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的加工性能和抗裂性能,能有效焊接質(zhì)量。
球墨鑄鐵:球墨鑄鐵強度較高,焊接時對焊條的要求也較高。通常選用 Z408 鎳鐵鑄鐵焊條,該焊條焊縫金屬中含有適量的鎳和鐵,能有效地防止白口組織和裂紋的產(chǎn)生,同時具有較好的力學(xué)性能,可滿足球墨鑄鐵焊接后的使用要求。對于一些對韌性要求較高的球墨鑄鐵焊件,還可選用 Z508 鎳銅鑄鐵焊條,其焊縫金屬具有良好的韌性和抗裂性。
焊接碳鋼及低合金鋼的焊芯,一般都選用低碳鋼作為焊芯,并填加錳、硅、鉻、鎳等成分(詳見焊絲國家標準GB1300一77)。采用低碳的原因一方面是含碳量低時鋼絲塑性好,焊絲拉拔比較容易,另一方面可降低還原性氣體CO含量,減少飛濺或氣孔,并可增高焊縫金屬凝固時的溫度,對仰焊有利。加入其他合金元素主要為焊縫的綜合機械性能,同時對焊接工藝性能及去除雜質(zhì),也有一定作用。
焊條(coveredelectrode),是在金屬焊芯外將涂料(藥皮)均勻、向心地壓涂在焊芯上。焊芯即焊條的金屬芯,為了焊縫的質(zhì)量與性能,對焊芯中各金屬元素的含量都有嚴格的規(guī)定,特別是對有害雜質(zhì)(如硫、磷等)的含量,應(yīng)有嚴格的限制,優(yōu)于母材。
焊芯
焊條中被藥皮包覆的金屬芯稱為焊芯。焊芯一般是一根具有一定長度及直徑的鋼絲。焊接時,焊芯有兩個作用:一是傳導(dǎo)焊接電流,產(chǎn)生電弧把電能轉(zhuǎn)換成熱能,二是焊芯本身熔化作為填充金屬與液體母材金屬熔合形成焊縫。
焊條焊接時,焊芯金屬占整個焊縫金屬的一部分。所以焊芯的化學(xué)成分,直接影響焊縫的質(zhì)量。因此,作為焊條芯用的鋼絲都單規(guī)定了它的牌號與成分。如果用于埋弧自動焊、電渣焊、氣體保護焊、氣焊等熔焊方法作填充金屬時,則稱為焊絲。
選用原則
考慮母材的性能和化學(xué)成分:要使焊條的熔敷金屬化學(xué)成分與母材相近,以焊縫的力學(xué)性能和其他使用性能與母材相匹配。例如,焊接 Q235 碳鋼時,可選用 E43 系列的碳鋼焊條;焊接 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼時,應(yīng)選用 E347 等相應(yīng)的不銹鋼焊條。
考慮焊接結(jié)構(gòu)的特點和使用要求:對于承受動載荷或沖擊載荷的焊接結(jié)構(gòu),應(yīng)選用熔敷金屬韌性和抗裂性較好的焊條,如低氫型焊條;對于在高溫、低溫或腐蝕介質(zhì)等特殊環(huán)境下工作的焊接結(jié)構(gòu),要選用具有相應(yīng)耐溫、耐蝕性能的焊條。例如,焊接低溫容器時,需選用能低溫韌性的焊條。
考慮焊接工藝條件和設(shè)備:如果焊接設(shè)備為交流焊機,應(yīng)選用適用于交流電源的焊條,如鈦鈣型焊條;若采用直流焊機,則可選用各種類型的焊條,但對于一些對電弧穩(wěn)定性要求較高的焊條,如低氫型焊條,采用直流反接效果更好。此外,還要考慮施工現(xiàn)場的焊接位置、焊接速度等工藝條件,選擇合適的焊條,以焊接質(zhì)量和效率。
酸性焊條
藥皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定數(shù)量的碳酸鹽等,熔渣氧化性強,熔渣堿度系數(shù)小于1。酸性焊條焊接工藝性好,電弧穩(wěn)定,可交、直流兩用,飛濺小、熔渣流動性和脫渣性好,熔渣多呈玻璃狀,較疏松、脫渣性能好,焊縫外表美觀。酸性焊條的藥皮中含有較多的二氧化硅、氧化鐵及氧化鈦,氧化性較強,焊縫金屬中的氧含量較高,合金元素?zé)龘p較多,合金過渡系數(shù)較小,熔敷金屬中含氫量也較高,因而焊縫金屬塑性和韌性較低。
鑄鐵焊條
預(yù)熱焊件:為了減少焊接應(yīng)力和防止產(chǎn)生白口組織及裂紋,焊接前對鑄鐵焊件進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度根據(jù)鑄鐵的類型、焊件的結(jié)構(gòu)和厚度等因素而定,一般在 300 - 700℃之間。
采用合理的焊接工藝:焊接時應(yīng)采用小電流、分段焊、斷續(xù)焊等工藝,避免焊縫過熱,減少焊接應(yīng)力。同時,要注意焊條的擺動幅度和速度,焊縫根部熔合良好,防止出現(xiàn)未焊透和夾渣等缺陷。
焊后保溫緩冷:焊后應(yīng)立即用石棉布等保溫材料覆蓋焊件,使其緩慢冷卻,以減少應(yīng)力集中,防止產(chǎn)生裂紋。對于一些重要的鑄鐵焊件,還可進行焊后熱處理,如去應(yīng)力退火等。
高合金鋼以及鋁、銅、鑄鐵等其他金屬材料,其焊芯成分除要求與被焊金屬相近外,同樣也要控制雜質(zhì)的含量,并按工藝要求常加入某些特定的合金元素。