当焊接接头的强度不要求和母材相等时,应选用强度低的碱性低氢焊条,如J426、H427。这类焊条焊接的焊缝塑性好、产生冷裂及热裂的危险性更小。表12-11列出中碳钢焊接及补焊用焊条的选择。
在特殊情况下,可采用铬镍不锈钢焊条焊接或补焊中碳钢。其特点是在焊前不预热的情况下,也不容易产生近缝区冷裂纹。用于焊接中碳钢的铬镍不锈钢焊条有A302、A307、A402、A407等。采用这类焊条焊接时,电流要小,焊接层数要多,操作时母材熔深要浅。但成本高,一般不宜采用。
(2)预热是焊接和补焊中碳钢的主要工艺措施,尤其是焊件的厚度、刚度较大时,预热有利于减低热影响区最高硬度,防止产生冷裂纹,并能改善接头的塑性。整体预热和恰当的局部预热还能减小焊后残余应力。含碳量不同的中碳钢的焊接和补焊的预热温度没有统一规定。这是因为选择预热温度不仅由焊条的含碳量来决定,而且还受其他因素的影响,例如焊件的大小及厚度、焊条类型、焊接参数以及结构的刚度等。
一般情况下,35号钢和45号钢(包括铸钢)预热温度可选用150~250℃。含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高到250~400℃。
局部预热的加热范围为焊口两侧150~200mm左右。
预热不仅需要一定的物质条件,而且劳动条件差。国内在生产实践基础上,创造了不预热焊接和补焊中碳钢大型工件的丰富经验。
(3)除以上主要措施外,还应注意以下事项:
1)焊接坡口尽量开成U型。如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例,有利于防止裂纹。
2)可以用风铲、气割、碳弧气刨等方法开坡口。但采用热加工法时,如果有产生切割裂纹危险时,应采取局部预热或放慢切割速度等措施。坡口及其附近的油锈要清除干净。
3)焊条使用前要烘干。碱性焊条烘干温度为350~400℃,时间1~2h;钛钙型等酸性焊条烘干温度一般为150℃,时间1~2h。
4)第一层焊缝焊接时,尽量采用小电流、慢焊速,以减小母材的熔深。但必须注意将母材熔透,避免产生夹渣及未熔合等缺陷。
5)焊后尽可能缓冷。
6)有时可采用锤击焊缝的方法减小焊接残余应力。
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