Z508镍基焊条

镍基焊条的焊缝硬度低，半熔化区白口组织薄，且呈断续分布，镍基焊缝的颜色与铸铁母材接近，使用比较广泛，但采用镍基焊条生产成本高。EZNi－1(Z308)焊条是纯镍焊芯，石墨型药皮，焊缝金属具有一定的强度和塑性，半熔化区白口宽度仅为0.05mm，焊后可进行切削加工，主要用于切削加工表面的焊接。EZNiFe－1(Z408)焊条是镍铁合金焊芯，石墨型药皮，焊缝金属抗裂性能优于纯镍和镍铜焊条，半熔化区宽度为0.1mm，焊缝金属抗拉强度高。EZNi-1(Z308)和EZNiFe－1(Z408)镍基焊条的焊缝金属化学成分力学性能见表3。

表3 EZNi－1、EZNiFe－1焊条的焊缝金属化学成分、力学性能

3 铸铁冷焊修复工艺与工程应用实例

（1）铸铁冷焊常用的工艺措施

1) 采用焊条电弧焊焊接方法。

2) 焊接材料选用镍基焊条EZNi－1(Z308)或镍铁合金焊条EZNiFe－1(Z408)。

3) 焊前可以预热100～150℃或不预热。

4) 采用小线能量、窄焊道焊接操作，减少稀释率，降低半熔化区白口层宽度。

5) 采取短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等措施，降低焊接应力。

6) 选择合理的焊接方向和顺序。应掌握由刚度大的部位向刚度小的部位施焊原则，修复裂纹时焊接方向为从闭合的裂纹末端向裂纹的开口端进行分段焊接。

7) 可使用镶块补焊法，即在裂纹密集处或焊接填充量较大位置，可以将该部位清除，并镶入低碳钢板或其他焊接性能较好的材料，改变焊缝分布位置。

8) 可在焊接坡口面使用栽丝法，就是在母材坡口面上钻孔、攻丝，将低碳钢螺钉拧入，以螺钉为中心进行焊接，可以防止焊缝从母材上剥离，并提高承受冲击载荷的能力，多用于厚大铸铁件的补焊。

（2）灰口铸铁镗床拖板的焊接修复实例

某型移动镗床在使用中，因意外撞击事故将灰口铸铁镗床拖板严重损坏，拖板出现大面积放射状裂纹，裂纹分布范围达550mm×2200mm，裂纹长达2100mm，深度达30mm，移动轨面严重变形，裂缝两侧错位达5mm。拖板材料为灰口铸铁HT150(HT15－33)，从恢复机床精度考虑，采用了镍基焊条电弧冷焊工艺。

灰口铸铁镗床拖板的焊接修复工艺要点：

1) 为防止裂纹的进一步扩展，在每条裂纹尖端钻止裂孔，直径为12mm。

2) 采用千斤顶和自制矫正胎具，以移动轨面为基准，恢复轨面平面，并将拖板裂缝两侧顶压平齐、合口，检查拖板外形尺寸、形位公差。

3) 用丙酮清洗裂缝两侧及其周围50mm范围内的油污、杂物。

4) 采用碳弧气刨和角向磨光机清除裂纹，并制备焊接坡口，露出金属光泽，对坡口表面进行检查。

5) 采用焊条电弧焊焊接方法。

6) 焊前不预热，控制层间温度小于60℃。

7) 拖板裂纹焊接修复选用EZNiFe－1(Z408)ф4mm焊条，轨面裂纹焊接修复选用EZNi－1(Z308)ф3.2mm焊条。

8) 采用多层多道焊，焊接操作时不摆动，每次焊接10－30mm，焊后用小锤锤击焊缝。

9）在拖板处于机械固定状态下，先进行侧面坡口的焊接，焊后磨平焊缝，并采用补强板螺钉连接后焊接固定。然后再进行拖板正面放射状裂纹的逐条焊接修复，焊接到坡口深度的1/2。此时距离裂纹中心部位300mm范围内的裂纹不用焊接。

10）去除千斤顶和自制矫正胎具等辅助器材，并检查轨面精度。

11) 采用切削加工去中心部位ф330mm的铸铁金属，形成通孔。另外加工材质为Q235的镶块法兰，板厚为30mm。

12) 拖板正面装配镶块法兰，将工件翻身，并完成反面焊缝的焊接。

13) 然后再将工件翻身，并完成拖板正面坡口的焊接，将焊缝表面打磨平整。

14) 焊后进行表面裂纹检查。

采用以上焊接工艺完成了灰口铸铁镗床拖板的焊接修复，实际使用效果良好，保证了镗床的顺利运行。