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摘 要 在炼铁烧结系统，环冷机循环泵是烧结的主要设备之一，冷却主要靠水流通来完成，而供水系统是由水泵和管路组成的。因诸多原因致使水泵泵体法兰根部出现裂纹，造成漏水，无法使用，直接影响烧结生产。泵体法兰断裂后，因无备用泵进行更换。需要进行焊补修复。泵体材质为灰铸铁，通过对灰铸铁焊接性进行分析，提出用焊条电弧焊修补裂纹，选择合适的焊接参数和合理的焊接操作方法，取得预期的焊接效果，经济而实用。
关键词 泵体法兰；灰铸铁冷焊；焊补工艺
中图分类号：TG47 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）03-0172-02
随着八钢的快速发展，设备的正常运行是完成任务的关键，循环泵泵体法兰断裂焊补修复，由于焊补方法得当，采取工艺措施合理，焊补修复后无漏水，成功修复，为企业节约成本3万元。经济意义重大、焊补成本低、焊接工艺简单、焊件变形量小。
1 焊接性分析
灰铸铁中碳的含量高，有害杂质硫、磷的含量较高。这就增加了焊接接头对冷却速度的敏感性，同时有可能产生冷裂纹和热裂纹。因此决定了灰铸铁的焊接性不良，在焊补时主要存在下列问题
1.1 焊补接头的白口组织
灰铸铁焊补时，焊缝及近缝区在焊接过程中冷却速度很快，远大于铸铁在砂型中的冷却速度，因此在焊补接头中的焊缝及熔合区将会产生大量的渗碳体，形成白口组织。
1.2 焊补接头产生裂纹
灰铸铁抗拉强度低，塑性很差，接近于零。当焊接时，因局部快速的加热和冷却，焊补接头会产生较大的焊接应力，就容易造成裂纹。
2 补焊工艺分析
泵体法兰灰铸铁的化学成分：C：2.7%-3.5% Si：1.0%-2.7% Mn0.5%-1.2% S<0.15% p<0.3%。
泵体法兰直径273 mm，裂纹长度达400 mm，泵出口压力0.3-0.7Mpa灰铸铁构件塑性差、强度低、焊接应力大，焊接时极易产生裂纹。
通过对铸件分析并结合现场生产实际的需要，决定采用焊条电弧焊。
1）焊条电弧焊焊接铸铁主要有预热焊接方法和不预热焊接方法。因铸铁件处于低温状态，如采用热焊法，能降低冷却速度和减小焊接应力，有效防止白口和裂纹。但是热焊法成本高、工艺复杂。烧结环冷机循环泵泵体由于外形尺寸比较大，结构复杂，加热困难，焊接过程中保持一定温度不容易，若采用预热焊接需用专门的加热设备，焊接成本高，焊接周期长。通过现场观察和实际条件，采用焊条电弧冷焊法成功修复，值得借鉴和推广使用。
2）铸铁冷焊特点。
①通常焊前铸件不预热，焊后也不需要热处理，为了改善冷焊熔合性能，防止裂纹产生，减少白口组织，冷焊前最好将铸件补焊处预热80℃-200℃这样不但可将补焊区域表面的油污、水分去除，还可以减少焊接区温差和焊接应力，从而改善焊接质量。
②焊前准备工作和焊接工艺大大简化，因此节约材料和工时，提高了效率。
③焊件处于低温状态，变形量小。
④可在各种空间位置进行焊补修复，操作方便，劳动条件好等。
3 焊接工艺及操作技术
1）焊条选用。
焊条选用EZNi-1（Z308），焊条直径3.2 mm）焊接电源可交直流两用。
2）焊前准备。
①工器具准备。
氧气瓶，乙炔瓶各一瓶，氧气管乙炔管各一副，割炬一把，小榔头一把，焊钳，面罩各一把，焊条烘干机一台，保温桶一个，移动电缆盘一个。直流电焊机一台 ，角向磨光机一个，敲渣锤一个。
氧气瓶，乙炔瓶摆放距明火10米以上，焊机接地是否完好，移动电缆盘漏电保护是否良好，角向磨光机是否良好。检查各种工器具使用是否完好。
②焊前用角向磨光机彻底清理油污。开坡口前应仔细找出裂纹两端的尽头，钻止裂孔。
③在法兰裂缝处内、外打坡口，坡口形状为X型，减少填充金属量，便于焊接。
④采用合适最小焊接电流90-115A，焊条直径Φ3.2 mm，焊条烘干350℃保温。使用随用随取。
3）焊接工艺。
①采用小电流焊接。减少焊接热输入，以减少熔合比，降低焊缝中碳、硫的含量，减少白口组织和淬硬组织。
②焊补时采用较快的焊接速度焊接。铸铁的母材熔深、熔宽都在下降，焊接热输入也在下降，可以提高焊接接头的力学性能，防止产生裂纹。
③采用合理的焊接方向和顺序，减少焊接应力。防止裂纹产生。
④采用短段焊、断续焊、对称焊。焊缝长度控制在10-40 mm，焊后立即用小锤迅速锤击焊缝，待焊缝冷却到60度时，再焊下一道，以减小焊接应力。严格按照焊接工艺要求，仔细施焊，
4）焊接工艺参数。
焊接层数 焊条型号 焊条直径（mm） 焊接电流（A） 极性
打底焊1 Z308 3.2 90-115 直流反接
填充焊2 Z308 3.2 90-115 直流反接
盖面焊 3 Z308 3.2 90-115 直流反接
5）层间熔渣要清理干净，防止出现未熔合和夹渣，为下一道焊缝创造好条件。
6）焊接过程中的检验，检查焊接操作中可能出现的焊接缺陷，如果出现问题，及时解决。
4 焊后检验
焊缝成型良好，无裂纹，夹渣，气孔等焊接缺陷，无漏水现象，使用正常，效果较为满意。开机后使用正常，达到了预期效果。
5 结论
1）通过对循环泵泵体法兰断裂焊接修复，解决了生产燃眉之急，降低了成本，为企业创造了可观的经济效益，节约资金约三万多元，值得借鉴推广应用。
2）焊接方法简单，劳动条件好，焊接工艺参数合理，方法得当，能解决生产中存在实际问题。确保了烧结的生产正常运行。
3）此设备使用至今未发生泄漏现象，使用一切正常。
参考文献
[1]王浩友.浅谈灰口铸铁的焊补工艺和操作技术[J].煤矿现代化，2013（2）.
[2]郑海生，孙春莲.灰铸铁零件补焊方法[J].农机使用与维修，2012（4）.
[3]焊接学会编.焊接手册第二卷（材料焊接）[M].北京：机械工业出版社，1992.
关键词 泵体法兰；灰铸铁冷焊；焊补工艺
中图分类号：TG47 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）03-0172-02
随着八钢的快速发展，设备的正常运行是完成任务的关键，循环泵泵体法兰断裂焊补修复，由于焊补方法得当，采取工艺措施合理，焊补修复后无漏水，成功修复，为企业节约成本3万元。经济意义重大、焊补成本低、焊接工艺简单、焊件变形量小。
1 焊接性分析
灰铸铁中碳的含量高，有害杂质硫、磷的含量较高。这就增加了焊接接头对冷却速度的敏感性，同时有可能产生冷裂纹和热裂纹。因此决定了灰铸铁的焊接性不良，在焊补时主要存在下列问题
1.1 焊补接头的白口组织
灰铸铁焊补时，焊缝及近缝区在焊接过程中冷却速度很快，远大于铸铁在砂型中的冷却速度，因此在焊补接头中的焊缝及熔合区将会产生大量的渗碳体，形成白口组织。
1.2 焊补接头产生裂纹
灰铸铁抗拉强度低，塑性很差，接近于零。当焊接时，因局部快速的加热和冷却，焊补接头会产生较大的焊接应力，就容易造成裂纹。
2 补焊工艺分析
泵体法兰灰铸铁的化学成分：C：2.7%-3.5% Si：1.0%-2.7% Mn0.5%-1.2% S<0.15% p<0.3%。
泵体法兰直径273 mm，裂纹长度达400 mm，泵出口压力0.3-0.7Mpa灰铸铁构件塑性差、强度低、焊接应力大，焊接时极易产生裂纹。
通过对铸件分析并结合现场生产实际的需要，决定采用焊条电弧焊。
1）焊条电弧焊焊接铸铁主要有预热焊接方法和不预热焊接方法。因铸铁件处于低温状态，如采用热焊法，能降低冷却速度和减小焊接应力，有效防止白口和裂纹。但是热焊法成本高、工艺复杂。烧结环冷机循环泵泵体由于外形尺寸比较大，结构复杂，加热困难，焊接过程中保持一定温度不容易，若采用预热焊接需用专门的加热设备，焊接成本高，焊接周期长。通过现场观察和实际条件，采用焊条电弧冷焊法成功修复，值得借鉴和推广使用。
2）铸铁冷焊特点。
①通常焊前铸件不预热，焊后也不需要热处理，为了改善冷焊熔合性能，防止裂纹产生，减少白口组织，冷焊前最好将铸件补焊处预热80℃-200℃这样不但可将补焊区域表面的油污、水分去除，还可以减少焊接区温差和焊接应力，从而改善焊接质量。
②焊前准备工作和焊接工艺大大简化，因此节约材料和工时，提高了效率。
③焊件处于低温状态，变形量小。
④可在各种空间位置进行焊补修复，操作方便，劳动条件好等。
3 焊接工艺及操作技术
1）焊条选用。
焊条选用EZNi-1（Z308），焊条直径3.2 mm）焊接电源可交直流两用。
2）焊前准备。
①工器具准备。
氧气瓶，乙炔瓶各一瓶，氧气管乙炔管各一副，割炬一把，小榔头一把，焊钳，面罩各一把，焊条烘干机一台，保温桶一个，移动电缆盘一个。直流电焊机一台 ，角向磨光机一个，敲渣锤一个。
氧气瓶，乙炔瓶摆放距明火10米以上，焊机接地是否完好，移动电缆盘漏电保护是否良好，角向磨光机是否良好。检查各种工器具使用是否完好。
②焊前用角向磨光机彻底清理油污。开坡口前应仔细找出裂纹两端的尽头，钻止裂孔。
③在法兰裂缝处内、外打坡口，坡口形状为X型，减少填充金属量，便于焊接。
④采用合适最小焊接电流90-115A，焊条直径Φ3.2 mm，焊条烘干350℃保温。使用随用随取。
3）焊接工艺。
①采用小电流焊接。减少焊接热输入，以减少熔合比，降低焊缝中碳、硫的含量，减少白口组织和淬硬组织。
②焊补时采用较快的焊接速度焊接。铸铁的母材熔深、熔宽都在下降，焊接热输入也在下降，可以提高焊接接头的力学性能，防止产生裂纹。
③采用合理的焊接方向和顺序，减少焊接应力。防止裂纹产生。
④采用短段焊、断续焊、对称焊。焊缝长度控制在10-40 mm，焊后立即用小锤迅速锤击焊缝，待焊缝冷却到60度时，再焊下一道，以减小焊接应力。严格按照焊接工艺要求，仔细施焊，
4）焊接工艺参数。
焊接层数 焊条型号 焊条直径（mm） 焊接电流（A） 极性
打底焊1 Z308 3.2 90-115 直流反接
填充焊2 Z308 3.2 90-115 直流反接
盖面焊 3 Z308 3.2 90-115 直流反接
5）层间熔渣要清理干净，防止出现未熔合和夹渣，为下一道焊缝创造好条件。
6）焊接过程中的检验，检查焊接操作中可能出现的焊接缺陷，如果出现问题，及时解决。
4 焊后检验
焊缝成型良好，无裂纹，夹渣，气孔等焊接缺陷，无漏水现象，使用正常，效果较为满意。开机后使用正常，达到了预期效果。
5 结论
1）通过对循环泵泵体法兰断裂焊接修复，解决了生产燃眉之急，降低了成本，为企业创造了可观的经济效益，节约资金约三万多元，值得借鉴推广应用。
2）焊接方法简单，劳动条件好，焊接工艺参数合理，方法得当，能解决生产中存在实际问题。确保了烧结的生产正常运行。
3）此设备使用至今未发生泄漏现象，使用一切正常。
参考文献
[1]王浩友.浅谈灰口铸铁的焊补工艺和操作技术[J].煤矿现代化，2013（2）.
[2]郑海生，孙春莲.灰铸铁零件补焊方法[J].农机使用与维修，2012（4）.
[3]焊接学会编.焊接手册第二卷（材料焊接）[M].北京：机械工业出版社，1992.