铸铁的焊接ppt课件.ppt

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1、焊工技师、高级技师培训8-3铸铁的焊接（一）1铸铁的焊接铸铁是指碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。工业常用铸铁中碳的质量分数在3.0%～4.5%之间，是以Fe、C、Si为主要组成元素并含有较多Mn、S、P等杂质的多元合金。铸铁具有良好的铸造性能，便于铸造生产形状复杂的机械零部件；另外还具有成本低，减摩性、减振性和切削加工性好等优点，在机械制造业中获得了广泛应用。铸铁的强度、塑性和韧性较低，焊接性很差，不适合制造焊接结构。铸铁的焊接按用途分为工程结构件用铸铁和特殊铸铁（抗磨铸铁、耐热铸铁和耐腐蚀铸铁）。按碳的存在形式及石墨形态不同分为白口铸铁、

2、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁共五大类。一、铸铁的类型与性能1.铸铁的种类及成分特点铸铁的焊接白口铸铁白口铸铁中碳绝大部分以渗碳体（FeC3）的形式存在，其断口呈亮白色，故称之为白口铸铁。渗碳体性能硬而脆，其硬度为800HBW左右，因而白口铸铁切削加工困难；主要用于炼钢原料，很少用于制造机械零件。铸铁的焊接亚共晶白口铸铁铸铁的焊接共晶白口铸铁铸铁的焊接过共晶白口铸铁铸铁的焊接灰铸铁灰铸铁中石墨以片状存在，其断口呈灰色。灰铸铁的强度低、塑性差；但灰铸铁抗压强度高、耐磨性好、减振性好、收缩率低、流动性好，且成本低廉，可以铸造形状复杂的机械零件，

3、至今仍是工业中应用广泛的一种铸铁；常用于各种机床的床身及拖拉机、汽车发动机缸体、缸盖等铸件的生产。铸铁的焊接灰口铸铁铸铁的焊接球墨铸铁球墨铸铁中石墨以球状存在；在高温铁液中加入球化剂（稀土金属、镁合金和硅铁等）经球化处理后获得；强度接近于碳钢，具有良好的耐磨性和一定的塑性，并能通过热处理改善性能。广泛用于机械制造业中，常用于制造曲轴、大型管道、受压阀门和泵的壳体、汽车减速器外壳及齿轮、涡轮、蜗杆等。铸铁的焊接铸铁的焊接可锻铸铁可锻铸铁中石墨以团絮状形式存在，是由一定成分的白口铸铁经长时间石墨化退火获得的，与灰铸铁相比，具有较好的强度和塑性，耐磨性

4、和减振性优于碳钢，主要用于管类零件和农机具等。铸铁的焊接珠光体基体可锻铸铁铁素体基本的可锻铸铁铸铁的焊接蠕墨铸铁蠕墨铸铁中石墨以蠕虫状形式存在，生产方式与球墨铸铁相似，具有比灰铸铁强度高、比球墨铸铁铸造性能好、耐热疲劳性能好的优点，主要用来制造大功率柴油机气缸盖、电动机外壳等。铸铁的焊接铸铁的焊接表6-1常用铸铁的化学成分铸铁类别化学成分（质量分数，%）CMnSiSP其他灰铸铁2.7～3.60.5～1.30.1～2.2＜0.15＜0.3球墨铸铁3.6～3.90.3～0.82.0～3.2＜0.03＜0.1Mg0.03～0.06RE0.02～0.05

5、可锻铸铁2.4～2.70.5～0.71.4～1.8＜0.1＜0.2铸铁的焊接铸铁的基体组织为铁素体、珠光体或二者的混合组织，可以认为铸铁是在钢的基体上加上石墨。性能主要取决于石墨的形状、大小、数量和分布等。石墨的强度、硬度极低（抗拉强度＜20MPa，硬度HBW≈3），塑性、韧性几乎等于零，其力学性能远低于基体组织，故石墨相当于在基体组织中存在无数个“小裂纹”，不仅降低了钢的有效承载面积，而且在尖角处还会产生应力集中，促使基体在较低应力作用下产生裂纹扩展甚至断裂，因此铸铁的强度、塑性和韧性比钢小得多。2.铸铁的组织与性能铸铁的焊接但石墨的存在，使其

6、具有优良的铸造性、切削加工性、减振性、耐磨性和低的缺口敏感性。在灰铸铁中，由于片状石墨对基体有较大的割裂作用，通过改变基体组织不能显著提高其塑性和韧性，所以生产中只能通过改变基体组织中珠光体的数量，以改善铸铁的硬度和耐磨性，而铸铁的强度、塑性和韧性等，则主要由石墨决定。灰铸铁的牌号与力学性能见表6-2。铸铁的焊接表6-2灰铸铁的牌号与力学性能牌号显微组织抗拉强度/MPa硬度HBW（供参考）特点及用途举例基体石墨HT100铁素体粗片状≥100≤175强度低，用于制造对强度及组织无要求的不重要铸件，如油底壳、盖、镶装导轨的支柱等HT150铁素体+珠光

7、体较粗片状≥150150～200强度中等，用于制造承受中等载荷的铸件，如机床底座、工作台等HT200珠光体中等片状≥250170～220强度较高，用于制造承受较高载荷的耐磨铸件，如发动机的气缸体、液压泵、阀门壳体、机床机身、气缸盖、中等压力的液压筒等HT250细片状珠光体较细片状≥250190～240HT300细片状珠光体细小片状≥300210～260强度高，基体组织为珠光体，用于承受高载荷的耐磨件，如剪床、压力机的机身、车床卡盘、导板、齿轮、液压筒等HT350细片状珠光体细小片状≥350230～280铸铁的焊接球墨铸铁中由于石墨呈球状分布，对基

8、体的分割作用大为减小，故可有效利用基体的强度达70%～80%，因此其力学性能明显优于灰铸铁。球墨铸铁还可以通过合金化或热处理等途径来强化