沈陽球墨鑄鐵是上世紀五十年開展起來的一種金屬結構資料。下面介紹一下有關沈陽(yang)球墨(mo)鑄鐵焊(han)接的(de)常識。

和一般鑄鐵一樣，沈陽球墨鑄鐵的焊接是很困難的。從上世(shi)紀中期開始，焊接技術雖然(ran)有所開展，但沈陽球墨(mo)鑄鐵的焊接依然沒有得到(dao)很好的處(chu)理。沈(shen)陽球墨鑄鐵的焊(han)接之所以(yi)因(yin)難(nan)，是因(yin)為熔敷金屬急速冷(leng)卻，焊(han)縫會分(fen)出碳化物、馬氏體(ti)等，焊(han)接區(qu)冷(leng)卻時，因(yin)縮短、分(fen)出馬氏體(ti)而產生(sheng)(sheng)劇(ju)烈變形(xing)(xing)。此外，焊(han)縫分(fen)出的碳化物缺(que)少塑(su)性變形(xing)(xing)能，因(yin)此產生(sheng)(sheng)龜(gui)裂的頻(pin)率很(hen)高。

雖然鑄鐵焊接有許多困難，但仍是有一些方法的，例如可采用氣焊、弧焊以及(ji)TIG焊等(deng)。只不過不論用哪種方法(fa)(fa)，依然會(hui)有一些問題(ti)存在。例如(ru)(ru)氣焊，需求焊工(gong)的技術高(gao)度(du)嫻熟。電弧焊時，在焊接區會(hui)產生(sheng)硬化、裂(lie)紋等(deng)，焊接強度(du)可(ke)靠性(xing)差，且熔敷金(jin)屬(shu)是與基體金(jin)屬(shu)不同的異種金(jin)屬(shu)，因此(ci)有或許(xu)引起(qi)所謂的微電池腐蝕。因此(ci)，上述的方法(fa)(fa)，與其說是工(gong)業焊接法(fa)(fa)，不如(ru)(ru)說是鑄件修(xiu)補法(fa)(fa)。

作為一種工業爆(bao)接(jie)法，不論是球鑄鐵，仍是一般鑄鐵，都要(yao)(yao)(yao)求(qiu)焊接(jie)強(qiang)度(du)有必要(yao)(yao)(yao)與基(ji)(ji)體(ti)金屬(shu)相同或(huo)更高。化(hua)(hua)學組成，顯微(wei)組織從防蝕視(shi)點來看，要(yao)(yao)(yao)求(qiu)與基(ji)(ji)體(ti)金屬(shu)相同。而(er)從工業現代化(hua)(hua)視(shi)點來說，則要(yao)(yao)(yao)求(qiu)工效(xiao)高、對焊工的(de)技術依賴(lai)性要(yao)(yao)(yao)低，此外還有必要(yao)(yao)(yao)省力(li)，可完成自動(dong)化(hua)(hua)。在(zai)沈陽球墨鑄鐵剛開展起(qi)來的時(shi)候，氣焊、弧焊以及TIG焊都是不能滿足上(shang)述要求的。沈陽球墨鑄鐵具(ju)有能與鑄(zhu)鋼相匹(pi)敵的高韌性(xing)，還有一般鑄(zhu)鐵所具(ju)有的吸振(zhen)性(xing)、耐蝕性(xing)，它(ta)的用處應該(gai)進一步擴展，可(ke)是因為焊接(jie)法的局限性(xing)，影響了沈陽球墨鑄鐵的開展。

為(wei)滿足沈陽球墨鑄鐵焊(han)(han)接(jie)要求，日本某鐵(tie)工提出了一種新的球墨(mo)鐵(tie)焊(han)(han)接(jie)法。按照此(ci)法，沈陽球墨鑄(zhu)鐵焊接時，焊接區及其附近的大冷卻速度，將按照低于該鑄鐵組成所決議的連續冷卻變態曲線上臨界冷卻速度，來確認該鋼材的溫度。先用等離子焊接進行初層焊接，然后在等離子焊接區的冷卻階段，用焊接資料進行第二次焊接。焊接資料做成填充焊劑金屬絲，制作方法是在鐵基合金管內按照分量填充硅、鈣及鎂、穩弧劑，分別以單體或化合物粉末資料配制成焊劑，填充率為10~40。簡單來說，此方法可(ke)歸(gui)納如(ru)下三點：焊(han)接過程(cheng)中，焊(han)接區的冷卻速度要(yao)低于所定值；在滿(man)足(zu)的一同(tong)，用等離子焊(han)進行(xing)初層焊(han)接；用熔敷金屬為(wei)沈(shen)陽球墨(mo)鑄鐵的復合焊絲進(jin)行第二層焊接。

沈陽球墨(mo)鑄鐵焊接(jie)為什么要(yao)控制冷卻速度？鑄鐵類的(de)物理化(hua)學性質，一(yi)般是(shi)受到石墨、碳(tan)化(hua)物組(zu)織及基體(ti)組(zu)織的(de)影響。此組(zu)織首要(yao)通過炭、硅含(han)量及冷卻速度決(jue)議結晶情況。與一(yi)般鑄鐵相同(tong)，沈陽(yang)球墨鑄(zhu)鐵也(ye)強烈地受化學(xue)成分、冷卻速度影響。按(an)鑄鐵定性連續冷卻曲線，沈陽(yang)球墨鑄鐵基體(ti)(ti)(ti)(ti)組織在鑄型內冷(leng)(leng)卻(que)(que)，冷(leng)(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)緩慢時(shi)，分出(chu)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)及(ji)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)。通過正火處(chu)理(li)，分出(chu)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)密實的索氏體(ti)(ti)(ti)(ti)。通過水冷(leng)(leng)處(chu)理(li)，因冷(leng)(leng)卻(que)(que)速度(du)(du)明顯增快而分出(chu)馬(ma)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)。沈(shen)陽球(qiu)墨鑄鐵(tie)焊接時，焊接區及其附近的(de)冷卻(que)速度(du)明顯增(zeng)大(da)時，分(fen)(fen)出(chu)碳化物及馬(ma)氏體(ti)，因此會(hui)在焊接區產(chan)生裂(lie)紋(wen)(wen)。而裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)產(chan)生多半是由于(yu)馬(ma)氏體(ti)的(de)分(fen)(fen)出(chu)引起脹大(da)，所以馬(ma)氏體(ti)分(fen)(fen)出(chu)量減少時，就會(hui)控制裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)產(chan)生。

在冷卻速(su)度是(shi)100%的馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)分出(chu)(chu)的臨(lin)界冷卻曲線以下，冷卻速(su)度(du)低時，分出(chu)(chu)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)。此(ci)外(wai)，關于此(ci)冷卻速(su)度(du)，曾有相關人員進行過(guo)種(zhong)種(zhong)實驗，對貝氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)的分出(chu)(chu)及(ji)裂紋的聯系進行了研討，得出(chu)(chu)的結(jie)果表明：只(zhi)要不(bu)超過(guo)上(shang)述(shu)臨(lin)界速(su)度(du)（即在貝氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)分出(chu)(chu)的冷卻速(su)度(du)）不(bu)會產生裂紋。關于不(bu)同成分的沈(shen)陽球墨鑄鐵，當(dang)焊(han)接熱量(liang)輸入(ru)固(gu)定(ding)，改動(dong)熔敷金屬(shu)及其附近(jin)的冷卻(que)速度就可以進行焊(han)接實驗。結果表明(ming)，高(gao)于100%馬氏(shi)體(ti)(ti)分出的臨界冷卻速度(du)時，產生裂紋(wen)的頻率(lv)很高(gao)，而在低于臨界冷卻速度(du)時，沒有裂紋(wen)。因此，為避免焊縫裂紋(wen)，需求(qiu)控(kong)制(zhi)冷卻速度(du)。