[发明专利]一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺

说明书

本发明涉及一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，属于铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补。所述气焊丝组分按质量百分比wt％计包括：C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：40～65％，Fe：余量。制作工艺包括：配置熔炼材料，熔炼铁液保温铁，制作焊丝型壳，直径5‑10mm，长度300‑600mm；将焊丝型壳放置于吸铸机的吸铸室内，进水口向下放置，开启真空泵；将吸铸机的直浇道口浸入铁液中，铁液自下而上吸入型腔中，在负压型腔中冷却、凝固。采用所述气焊丝不需对铸件进行热处理，工件在正常室温‑10℃至35℃条件下即可进行焊补，焊后不出现裂纹缺陷，焊补区域硬度在HB185‑215,与灰铸铁件硬度接近，加工无硬点。采用本发明可节约大量能源，提高焊补生产效率，改善操作环境。

技术领域

本发明涉及一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，属于铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补。

背景技术

现有技术针对铸铁焊补尤其是薄壁灰口铸铁焊补，由于其可焊接性能差，焊丝材料多采用高碳硅含量的与铸件相同材质气焊丝，焊接前后均需对铸件进行热处理，以保证焊补区与工件本体温度差较小，减小焊补区与铸件本体因冷却速度不同的热应力，避免出现焊后裂纹及硬点缺陷。现有方案需对铸件整体进行热处理，耗费能源，生产效率低，操作环境恶劣。

铸铁件尤其是灰口铸铁件，如铸铁的气缸体、气缸盖等，由于其石墨形状为片状，导致其强度较高而延伸率几乎为零，而气焊采用焊丝也是与铸件本体一致的铸铁材料，熔池中心温度可达3300℃,在冷却过程中因冷却速度过快及工件受热不均匀而产生白口和硬脆组织而无法加工，甚至产生裂纹直接报废。现有工艺多采用热处理方法，参阅《汽缸体铸件热焊工艺》，工件整体加热到近700℃，减少铸件本体与气焊熔池之间温度差，降低且同步焊补区及铸件本体冷却速度、温度。

现有工艺参阅《汽缸体铸件热焊工艺》，存在以下缺欠：

1、工件整体加热到近700℃，焊后还要重新加热到500℃，耗费能源；

2、加热和冷却速度需要控制以防止工件应力过大产生裂纹，生产效率低；

3、工人在近700℃高温工件上进行快速补焊作业，操作环境恶劣。

采用现有工艺汽缸体铸件热焊的金相组织参阅图3，补焊区的性能曲线参阅图4。硬度都在合格范围内，但波动较大，受操作者焊补速度(冷却条件)、操作手法影响较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺点，提供一种用于铸铁焊补的气焊丝及其制作工艺，采用本发明所述气焊丝不需对铸件进行热处理，工件在正常室温-10℃至35℃条件下即可进行焊补，焊后不出现裂纹缺陷，焊补区域硬度在HB185-215,与灰铸铁件硬度接近，加工无硬点。采用本发明可节约大量能源，提高焊补生产效率，改善操作环境。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种用于铸铁焊补的气焊丝，其组分按质量百分比wt％计包括：

C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：40～65％，Fe：余量。

进一步地，所述Ni：35～40％。

进一步地，所述Ni：10～40％。

一种用于上述的铸铁焊补的气焊丝的制作工艺，采用真空吸铸生产高镍气焊丝的具体步骤如下：

步骤一，按(C：3.9～4.4，Si：3.3～3.8，Mn：0.5～0.8，S：≤0.08，P：0.15～0.4，Ni：35～40，Fe：余量)配置熔炼材料；

步骤二，熔炼铁液放置于保温坩埚或其他保温铁水包中，铁水工作温度：1300-1380℃，低于1300℃需重新加热至合格温度；