铸铁喷焊组织及力学性能

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1、第!&卷第.期焊接学报0PQ3!&+P3.!""’年.月1;4+>491J:+>:*1/K9/J+4LKMNJ+2J+>1J1O1J:+?R

2、突变，硬度高达’"(/0，与母材硬度值差别很大，用*("(合金粉末喷焊后热影响区及焊缝处硬度值与母材差别不大；金相组织分析表明焊缝与母材除了机械结合外，还有冶金结合。喷焊的焊缝无裂纹，且结合强度高于铸铁焊条的焊缝。关键词：铸铁；喷焊；电弧焊中图分类号：12)%’3(!文献标识码：4文章编号："!%.$.#"5（!""’）".$"&6$")雷阿利"序言表(。球墨铸铁试样的化学成分见表!。表!自熔性粉末成分及特性受铸造技术所限，铸件缺陷是难免的。据统计，#$%&’!()*+),-).$./01$2$03’2-,3-0)4,’&454&67-.8+)

3、9/’2在汽车、拖拉机和农机制造业中，铸铁件毛坯的粒度硬度."78%"7有缺陷；在机床制造业中，铸铁件毛坯的牌号主要成分（质量分数，7）特性及用途［(］（目）/;9!"78)"7存在缺陷。因此对铸铁缺陷和使用中*("(+,$("9<$!3%=$.>,(."8(%")%可加工，耐蚀的损坏进行焊接修复，是节约资金、降低成本、提高+,#"+,$(’9<$.3%=$)>,(."8(%"#"用于模具、凸轮等铸铁产品质量和使用寿命的有效方法。目前铸铁焊补方法有焊条电弧焊、气焊、钎焊、9:气电焊、电渣!表:球墨铸铁试样化学成分（质量分数，;）焊等。但是大部分

4、焊补方法焊后在焊缝和热影响区#$%&’:(1’*-0$&0)*+),-).)4,+1’2)-/$&82$+1-3’0$,3-2).容易产生白口、淬硬组织、裂纹和气孔等缺陷，焊补质量不高。喷焊是利用氧乙炔焰将通过喷嘴被加元素9>,?@A>?B;C热的自熔性合金粉末高速地喷敷到基体表面，再对含量.3#8.3&!3.8!3’D"3%D"3"&D"3"!%"3".8"3"%"3"!8"3".合金粉末涂层进行加热重熔。由于合金粉末的熔点低于母材，这可使喷涂层处于半熔化或熔化状态时!":试验设备母材不熔化，又由于重熔温度较高，母材与喷涂层交流电焊机，（>A

5、/!EF）金属粉末喷焊枪。间可进行原子扩散，最终实现牢固结合。因此，为!"<焊接方法了提高铸铁焊补质量，克服焊缝处存在的白口、淬硬(3.3(焊条电弧焊组织、裂纹和气孔等缺陷，作者研究了用氧乙炔焰焊接工艺：焊条直径!)GG，焊接电流(!"8喷焊修复铸铁，从而为铸铁焊补提供理论依据。(%"4，坡口形式为#"H0形。(3.3!喷焊(试验喷焊工艺：将待焊表面用炭化火焰预热到!""8.""I之间，工件达到预热温度后，立即在已!"!试验材料预热的基体表面上均匀喷洒一层"3(8"3!GG厚的焊条-."&和自熔性合金粉末，粉末成分见合金粉末涂层，然后用重熔枪进

6、行重熔，使合金粉末涂层达到6""I左右，即完全熔化，此时出现“镜面收稿日期：!""#$"%$"&反光”，移走重熔枪，重复上述操作几次，直到要求的6"焊接学报第*8卷厚度。低于焊缝，主要是由于热影响区受到焊接热循环的!"#试样制备作用和合金元素的扩散，从而使硬度升高。分别用焊条电弧焊和喷焊方法将!!"##$从图*可以看出，试样*焊缝的硬度高出母材%##，开!"&’形坡口的试样焊接，用于显微组织观很多。母材硬度大约为(!"1’，而焊缝的平均硬度察和性能测试，试样焊接方法和填充材料见表(。9"27*61’。在熔合线附近硬度的变化比较大，呈突然上升，最

7、高硬度达到!*"1’。热影响区的硬度高表$试样焊接方法和填充材料于母材，低于焊缝金属，充分说明了在熔合线附近发%&’()$*)(+,-./)012+&-+3,(()+/&0)4,&(生了原子扩散，说明喷焊是一种冶金结合。试样序号)*(焊接方法和填充材料喷焊+)")喷焊,-!"电弧焊!"5焊接接头显微组织及性能测试用./0!!*金相显微镜观察焊缝、热影响区金相组织；在万能拉伸试验机上进行拉伸试验；1’)*"维氏硬度计测母材至焊缝硬度。*试验结果与分析6"!拉伸试验结果与分析图!试样!的硬度分布拉伸试验结果见表2。:,.;!<&4+-)88+,80

8、4,’90,2-238&/=()!表#拉伸试验结果%&’()#7)89(08230)-8,()0)80试样断裂断口处面积最大拉力抗拉强度序号部位!3#