本发明专利技术公开了的快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料，由以下组分按重量百分比组成：Ｆｅ２Ｏ３３３％－３８％、Ａｌ２７％－３０％；Ｎａ２ＣＯ３１．４％－１．６％、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７４％－６％、ＣａＦ２４％－６％、ＣａＯ７％－１０％；当用于大型ＨＴ１５０灰铸铁件时，还包括Ｇ４％－５％、生铁７％－１０％、ＳｉＯ２５％－８％；当用于大型ＨＴ２００灰铸铁件时，还包括Ｇ４％－５％、生铁７％－１０％、７５Ｓｉ－Ｆｅ４％－６．５％、Ｎｉ０．５％－３．２％、Ｂｉ０．１％－０．５％，总重量为１００％；当用于大型ＨＴ２５０灰铸铁件时，还包括Ｇ３％－４％、生铁６％－１０％、７５Ｓｉ－Ｆｅ４％－６％、Ｎｉ０．５％－３．２％、Ｂｉ０．１％－０．５％、Ｔｉ０．５％－１．８％、６０Ｓｉ－Ｃａ１．８％－２．４％、Ａｌ２Ｏ３０．５％－３．２％，总重量为１００％。本发明专利技术公开一种大型灰铸铁件缺陷快速焊接修复的方法，通过将焊接材料装填入坡口及堤坝形成的空间中，使焊接材料发生放热反应，缓冷却后去除焊接区金属高出铸件表面的部分。本发明专利技术的材料及方法，能够实现室温下快速焊接修复大型灰铸铁件的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铸件挽救工程
，涉及一种快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的 焊接材料，本专利技术还涉及一种大型灰铸铁件缺陷快速焊接修复的方法。
技术介绍
铸造过程工艺复杂，铸件缺陷在所难免，对缺陷铸件实施挽救修复是企业增资节 能的重要举措，有利于环境保护和节约资源。由于铸铁固有的凝固特性，在焊接过程中极易产生焊补区白口和裂纹。目前，对灰 铸铁件进行高质量修复的方法是气焊和电弧热态焊。这两种方法用来焊补中小型铸件操作 简单，效果很好；但若对于大型铸件则会因为加(预)热难度大，气焊无法实现熔合焊接；电 弧焊冷速过大，焊接区加工性能差。而诸如机床床身、大型齿轮及风电器件等铸铁件的缺陷 几率较高，而且焊接修复的附加值较大。尤其是对于较大的缺陷，会因为焊接过程热的过度 输入而容易造成焊接区应力过大导致铸件变形或出现开裂，焊接难度更大。铸件生产企业 对于重要加工面上的缺陷往往显得束手无策，只能报废。大型报废件的肢解和破碎过程需 要花费大量的能源；铸件的再生产又一次需要熔炼，这在消耗能源的同时，排放的废气和熔 渣也对环境造成了二次污染。这还不包括劳动力和时间成本的浪费。因此，研究和开发大型灰铸铁件缺陷的快速焊接修复方法及材料不仅非常必要， 而且具有较高的经济价值和社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料，解决了现 有技术下灰铸铁件缺陷难以处理的难题，在室温下施焊，能有效地降低白口和裂纹倾向，而 且焊缝成分、组织和色泽与铸件基本一致。本专利技术的另一目的是提供一种大型灰铸铁件缺陷快速焊接修复的方法。本专利技术采用的技术方案是，一种快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料，用 于大型HT150灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分比均勻混合而成Fe20333%-38%、 A127%-30% ；Na2C03l. 4%-l. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、Ca07%-10% ；以及 G4%_5%、生铁 7%-10%、Si025%-8%,总重量为 100% ；用于大型HT200灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分比均勻混合而成 Fe20333%-38%、A127%-30% ；Na2C03l. 4%_1. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、Ca07%-10% ；以及 G4%-5%、生铁 7%-10%、75Si-Fe4%-6. 5%、NiO. 5%-3. 2%、BiO. l%-0. 5%,总重量为 100% ；用于大型HT250灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分比均勻混合而成 Fe20333%-38%、A127%-30% ；Na2C03l. 4%-l. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、Ca07%-10% ；以 及 G3%-4%、生铁 6%-10%、75Si-Fe4%-6%、NiO. 5%-3. 2%、BiO. l%-0. 5%、TiO. 5%-l. 8%、 60Si-Cal. 8%-2. 4%、A12030. 5%-3. 2%,总重量为 100%。本专利技术采用的另一技术方案是，一种大型灰铸铁件缺陷快速焊接修复的方法，该3方法按照以下步骤具体实施步骤1、对缺陷铸件的缺陷部位实施打磨，加工出坡口 ；步骤2、沿坡口上缘周边造型使用型砂或水泥沿缺陷坡口上部周边修筑提坝，提坝的 上缘留有点火引信的引入槽；步骤3、装填焊接材料针对具体牌号的铸件，将相应的焊接材料装填入坡口和提坝构 成的空间内，埋入点火引信后夯实、填满，最后在上面压上压盖；步骤4、点燃点火引信，使得焊接材料中的发热剂发生放热反应，将焊接材料中的所有 组分全部熔化变为熔敷金属，熔敷金属中的铁液密度高于熔渣沉入坡口中，而熔渣上浮与 铁液发生分层；步骤5、使熔敷金属缓冷凝固，得到包括熔渣和多余金属层的焊接区金属； 步骤6、待焊接区冷却到低于200°C后，去掉压盖，打掉提坝，露出焊接区金属； 步骤7、去除焊接区金属高出铸件表面的部分，形成光滑焊补区域即成。本专利技术的有益效果是，能够实现多种牌号大型灰铸铁件缺陷的快速焊接修复，焊 接持续时间仅用2-3分钟，省时省力；焊缝色泽与铸铁件本体一致；焊缝成份和组织为典型 的铸铁组织；焊缝强度与和硬度与铸铁件本体基本一致；焊缝抗裂性增强，具有良好的加 工性和抗裂性能。附图说明图1是采用本专利技术方法对铸件缺陷打磨后的待焊部位形状图； 图2是采用本专利技术方法对缺陷上部修筑提坝造型图3是采用本专利技术方法的焊接之前的焊粉装填示意图； 图4是采用本专利技术方法的焊后焊接区结构图； 图5是采用本专利技术方法加工后的铸件焊接区。其中，1.缺陷铸件，2.提坝，3.压盖，4.焊接材料，5.点火引信，6.熔敷金属，7.焊 接区金属，8.坡口。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料，针对HT系列不同牌号的 大型灰铸铁件，具体包括以下三种技术方案第一种技术方案，用于大型HT150灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分比， 均勻混合而成Fe20333%-38%、A127%-30% ；Na2C03l. 4%-l. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、 Ca07%-10% ；以及 G4%-5%、生铁 7%-10%、Si025%-8%,总重量为 100%。第二种技术方案，用于大型HT200灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分 比，均勻混合而成Fe20333%-38%、A127%-30% ；Na2C03l. 4%-l. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、 Ca07%-10% ；以及 G4%-5%、生铁 7%-10%、75Si_Fe4%-6. 5%、NiO. 5%-3. 2%、BiO. l%-0. 5%,总重 量为100%。第三种技术方案，用于大型HT250灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分 比，均勻混合而成Fe20333%-38%、A127%-30% ；Na2C03l. 4%-l. 6%、Na2B4074%_6%、CaF24%_6%、4Ca07%-10% ；以及 G3%-4%、生铁 6%-10%、75Si_Fe4%-6%、NiO. 5%_3. 2%、BiO. 1%_0. 5%、 TiO. 5%-l. 8%、60Si-Cal. 8%-2. 4%、A12030. 5%-3. 2%,总重量为 100%。本专利技术的上述三种类型焊接材料，按照其功能包括三部分的粉末第一部分为发热剂(或称铝热剂)，包括Fe203和A1，两者发生放热化学反应后，既提供 了焊接冶金所需要的能量，反应产物Fe又可作为主要的熔敷金属形成焊缝，A1203进入熔 渣，亦可参与熔池中的造渣反应。第二部分为造渣剂，包括Na2C03、Na2B407、CaF2和CaO，其中的Na2B407和CaF2还兼 有稀释剂的作用，可用来调节熔渣粘度。第三部分为合金剂，针对不同种类的灰铸铁件需要应用不同的焊接填充粉料，以 获得与所修复铸件组织和性能相匹配的焊接区金属，包括G、生铁、Si-Fe、Ni为主，以Bi、 Ti、60Si-Ca、A1203、Si02等组分相应进行针对性补充，熔化后既可形成焊缝金属，又具有合 金化作用。本专利技术焊接材料组分中的发热本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种快速焊接修复大型灰铸铁件缺陷的焊接材料，其特征在于，用于大型ＨＴ１５０灰铸铁件时，由以下组分的粉末按重量百分比均匀混合而成：Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］ ３３％－３８％、Ａｌ ２７％－３０％；Ｎａ↓［２］ＣＯ↓［３］ １．４％－１．６％、Ｎａ↓［２］Ｂ↓［４］Ｏ↓［７］ ４％－６％、ＣａＦ↓［２］ ４％－６％、ＣａＯ ７％－１０％；以及Ｇ ４％－５％、生铁 ７％－１０％、ＳｉＯ↓［２］ ５％－８％，总重量为１００％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：翟秋亚，徐锦锋，任永明，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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