铸钢工件的断裂和裂纹的焊补工艺

摘 要 由于铸钢工件在生产当中会因为各种因素出现了断裂以及裂纹等问题，如果裂纹程度严重时则会造成铸件的破坏现象甚至报废等问题。尤其是针对比较大型的铸钢工件时，因为零件的重量很大，并且尺寸也非常大，因此在运输过程当中会极不方便，如果是在安装现场发现有断裂与裂纹现象时，则可以通过焊补工艺对其进行修复，从而恢复其使用性，本文主要介绍了焊补的主要工艺以及焊补的主要措施。

关键词 铸钢工件；断裂；裂纹；焊补措施

中图分类号：TG455 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）041-088-01

在铸造的生产过程当中，铸钢件通常在加工以后极易出现一些铸造的缩松、砂眼以及夹渣等表面缺陷问题，并且其很多缺陷都是在精加工以后出现的，对此，出现这些缺陷时，则会促使工件的性能极大的下降以及对于它的质量也会受到一定的影响。由于铸钢件具有焊接的一些特点，所以在电弧焊的过程当中会对其表面造成极大的损害，而应用弧焊的方法时所输入线能的量也非常大，这样也会对工件出现裂纹等问题，因此，就必须要应用钎焊工艺对其焊补。由于焊接线的能量是相对较低的，它的接头温度也比较低，而它的受热区域也是非常小的，从而不会发生焊接变形等问题，对焊接表面也提高了修复质量。由于钎焊和较为传统的焊补进行比较时，它的最大的一个优势就是材料是不易被熔化的，而它的焊接温度也相对较低，精准度极高，其工件的变形也就很小，所以就不会产生裂纹现象。另一方面，由于在焊补的区域内，对力学要求并不是很高，在焊补的表面质量的条件要求下，应用钎焊则是最为理想的一种焊补工艺了。在现阶段，由于在已经研究开发的焊补材料中，可以焊接性、力学性能以及色泽质量等方面均没有完全满足铸钢工件的焊补要求，所以，在铸钢工件出现断裂以及裂纹的缺陷焊补方法则是非常有价值的。

1 焊补材料

1）如果填充材料是在液态时，它的凝固温度则会很大，它的流动性也比较弱，由于填充材料是作为工艺性能最为重要的一项指标。因此，如果流动性相对较好的材料是可以进行填缝使用的，从而也可以确保得到良好的稳定性，达到焊接质量的要求标准。在填充材料当中，有几项是作为主要材料的：①银。这种物质应用在填充时，它具有合金成分，所以可以提高材料的强度，也可以提升其耐蚀性以及耐热性，也不会提高材料熔点的性能。②锑。这种物质应用在填充材料当中，可以降低在液态时出现的氧化问题，也可以提高它的热稳定性。③铜。这种物质应用在材料中时，它最大的作用就是可以降低它的熔点度，从而改善提高接头性能，此外，也可以提升铸钢件的润湿性。④镍。它可以提升接头的抗腐蚀性以及它的抗氧化性。如果应用镍这种物质，它的熔点很高，其热强度也达不到效果，所以就必须要添加一些合金元素以完成焊补工作。由于使用合金材料时，它们的凝固区域都非常小，而一般填充材料都具有很好的流动性，所以就利于达到接头的效果。此外，如果要降低一定的材料成本，在应用填充材料时则可以适当的降低合金元素的比重。

2）在生产过程当中选择铸钢时，其材料应做好焊接的试验，一般铸造碳钢具有一定的可焊性，所以它的成分都会与热处理有一定的关系。而碳则是作为铸造工件最为重要的一种合金化元素，而其它元素的含量均很低。

2 工件缺陷影响

1）通过焊补进行处理的锤式破碎机它的关键就是以横粱环卷为主，这种铸钢件一般很重，它的材质是较特殊，所呈现出的是形状是带轴孔的环形体。由于锤式破碎机是作为主要的一道工艺设备，所以它必须要经锤式的破碎机横梁环卷喉口，并且把它破碎成标准要求的小碎块，如果在破碎时其震动较大时，说明条件是较为恶劣的。如果在安装配件时发现环卷与横梁的连接处都存在距离不等的裂纹情况，此时便可以应用角向砂轮机对其裂纹进行磨开处理，如果发现在断面具有海棉状的疏松现象时，此时的清除工具就会被粘住，如果把裂纹进一步开深时，其位置的裂纹仍无法进行清除，则是因为工件超宽以及超重因素所造成的，所以，这种工件就必须在现场进行处理，然而，由于现场不可以加热保温，所以也就不能完成消除焊缝做热处理，这就会造成极大的经济损失。

2）随着回火温度在不断的提高，所以导致材料的硬度就会有所降低，然而如果达到450℃时，就会出现一个峰值。如果填充材料的冲击韧性随着温度提高时，则会在400℃时出现低谷，这也就是所谓的回火脆性现象，因此，在生产的过程当中要避免在此区域温度当中进行停留。

3 焊补工艺

在我国在现阶段，由于制造这些配件的大部分材料万分都是相对较为杂乱的，对于普通铸钢所要求的耐磨性以及强韧性都很难达到要求。如果是在进行装载硬物以及挖掘时是极易发生断裂的。如果是应用高锰钢制成的配件，它所加工的硬化特性并没有全面充分的发挥出来，所以它的耐磨性也就没有全部体现出来。所以，应研制高强韧性材料的铸钢，可以进行热处理工艺，同时也要具有良好的抗磨性以及韧性等特点。

1）进行焊补时可以应用远红外的电加热装置，对于铸钢工件的局部进行预热到一定温度，并且也可达到一定的宽度标准，再对其保温1个小时左右，然后对其开割为U形，在对其底部进行打磨圆滑，要根据情况看打磨的深度，必须要把裂纹全部的清除干净，从而让焊条可以进入深处焊接。

2）进行焊缝时应充分考虑到其自身所具有的横向收缩量，所以一般会出现咬边现象，甚至出现纵向裂纹等，所以，应尽量避免因收缩问题所出现的裂纹，促使其基体可以平衡的吸收，对此，可以进行多层以及多道的方法进行焊接。可以在坡口位置分别焊缝，然后再进行横向焊接，要把每一层焊接后进行清渣处理，检查有否还有裂纹存在，在焊缝的表面必须要做到圆滑过渡，在焊缝处要不间断的进行焊接，把整条焊缝填满为止。从而防止出现工件变形以及降低产生应力作用。

3）填充材料必须要经过测定，并且在熔化以后评定缝隙内所用的填充材料是否具有填缝的能力。在经过测试以后，也要对填充材料进行有效的对比，其填缝的性能是否存在一定的差异变化。在进行测试时必尽量应用T型试样，而钎焊的间隙必须是楔形变化。一般进行填充的材料为2 g左右，根据试验规范，一般的温度均在270℃左右，再把试样放在电阻炉里，取出试样并且在室温进行冷却，再冷却对其进行处理清洗后，测量填缝的长度，并做好测量记录。当处理完缺陷时，则可以应用相同的装置进行加热，并且对焊缝进行消除应力处理。

4 结论

总之，由于铸钢件具有焊接的一些特点，所以在电弧焊的过程当中会对其表面造成极大的损害，而应用弧焊的方法时所输入线能的量也非常大，这样也会对工件出现裂纹等问题，因此，就必须要应用钎焊工艺对其焊补。由于焊接线的能量是相对较低的，它的接头温度也比较低，而它的受热区域也是非常小的，从而不会发生焊接变形等问题，对焊接表面也提高了修复质量。由于钎焊和较为传统的焊补进行比较时，它的焊接温度也相对较低，精准度极高，其工件的变形也就很小，所以就不会产生裂纹现象。

参考文献

[1]严新民.大型铸钢件裂纹的焊补[J].机电技术，2008（4）.

[2]费学婷.铸钢件表面焊补工艺方法的研究[J].首届中国大型铸锻件制造技术发展论坛，2006.