今天和大家一起學習一下淬火鋼材焊接
一天的傍晚，在上海的黃浦江邊，在夕陽餘輝的晚霞裡，在風景如畫的上海碼頭上。大家沒有心思去欣賞和陶醉大自然恩賜的美好風光，而是緊張忙碌著為完成聯合國搶運救災物資的任務。
大家在緊張忙碌的過程中，突然發現有一艘外輪的起重設備失靈，不能繼續正常地進行吊裝工作。
耽誤聯合國搶運救災物資怎麼辦？大家都急得沒有辦法，後經有關技術人員登船檢查才發現：該船的起重設備中有個鑄鐵部件和淬火鋼部件的連接部位發生了斷裂。
經與多方聯繫，此配件若想配成新的，需要很長的一段時間（因為沒有現貨）。若為此部件加工一個新的，還得需要10天左右的時間。
有人提出建議：是否能把它先焊接成一體，先湊合用著。等把此項救災工作完成後，再換新的配件也為時不晚。此主意一經提出，馬上就得到了大家的一致認同。
可是，鑄鐵部件和淬火鋼部件連材質單都沒有，更甭提詳細的物理性能和化學成分了。中遠公司的工程師和焊工師傅們見了此部件都搖搖頭說焊不了，請來的上海船廠工程技術人員和焊工師傅們見了此部件都說沒法焊，就連上海交通大學的教授和老師們見了此部件都說深表遺憾。這可該怎麼辦？
最後，上海中遠公司只好向全國各地發出緊急求援，他們找到了中國焊接協會，通過中國焊接協會又找到了天津市焊接研究所的第三任所長王祖強。王祖強所長說：“此事挺難幹！只能找白主任試著看，他要說不行我也沒法辦。”
我與孫玉生老師興奮地接受到此項特殊的焊接任務，第二天一大早，我們就從北京趕乘當天第一架航班飛機。早晨6點起飛，上午9點30分左右到達了上海機場。
中遠公司派來的人，在上海機場的出口處高舉著“天津、白津生、孫玉生”的牌子迎接我們。用派來的專車把我倆從上海飛機場急速接到了中遠公司。
可是，來到中遠公司，只見有一位焊工師傅站在那裡，他斜了我和孫老師一眼，說到：“阿拉都焊不了，你這倆人就能焊？別是來賣野藥的吧！”
孫老師聽後，回敬他一句說：“您那麼能，還請我們來幹什麼？有本事別請，自己幹”。
我為了不耽誤工作，急忙勸阻他倆，與孫老師一起同現場的領導和焊接技術人員們研究、制定出焊接修復方案，並利用吃午飯，在沒有人的時候進行焊接。
由於誰也不知道鑄鐵與淬火鋼的材質與化學成分。我和孫玉生老師只能憑著四十年來日積月累的經驗進行焊接。經判斷：軸的材質為鑄鐵，齒輪的材質為調質鋼。若知道調質鋼的化學成分，可以應用公式計算出CE和Pcm，能判斷材料的焊接性，並可提出相應的技術措施。但現不知道這兩種材質的化學成分。鑄鐵焊接時易出現白口和淬硬組織，在焊接拉應力作用下產生冷裂紋。調質鋼的淬透性強，焊接時也易產生冷裂紋。
我們採用的焊接工藝措施如下：
1.Z408焊條焊接時，採用AC電源；A507焊條和J507焊條焊接時採用DC反接電源。採用小電流、短弧、快速施焊，即採用小的焊接線能量施焊。這樣可以減少母材的熱輸入和熔化量，降低母材金屬對焊縫的金屬的稀釋率。此外，還採用了斷續焊、跳躍焊和分段焊操作法。
2.焊前用O2—C2H2火焰將二件預熱至150℃左右；焊後用石棉絨覆蓋，進行焊後保溫，使之緩慢冷卻。
3.錘擊焊縫，降低焊縫內的拉力，防止裂紋產生。
具體焊接操作步驟如下：1.焊前準備：
1.1 準備好300A的交、直流兩用電焊機。
1.2 準備好Φ3.2mm，Z408鑄鐵電焊條和Φ3.2mm，A507不鏽鋼電焊條，J507結構鋼電焊條。
1.3 先將焊縫兩側用砂輪清理出原有的金屬光澤，不得存有油、水、鏽等雜物。
1.4 用砂輪切片磨出被焊工件的窄坡口。
1.5 焊前再用氧—乙炔火焰將被焊工件予熱至150℃左右（不需要按常規，退火以後再焊接）。
1.6 準備好石棉絨，焊後緩冷時備用。
2.焊接過程：
2.1 先將鑄鐵件焊口部位用Φ3.2mm，Z408電焊條，用交流焊接電源堆焊一過渡層，使其過渡層的焊縫金相組織由滲碳體組織轉變為滲碳體+奧氏體的雙相組織。
2.2 再將淬火鋼焊口部位用Φ3.2mm，A507電焊條，用直流反接焊接電源堆焊一過渡層，使其過渡層的焊縫金相組織由馬氏體組織轉變為馬氏體+奧氏體的雙相組織。
2.3 再用直流反接焊接電源，用Φ3.2mm，J507電焊條把兩個不同的雙相組織焊接成為一體。
2.4 焊接操作時要運用：
①小電流（參考系數μ35＜×焊條直徑φ）。
②短弧（電弧長度L＜焊條直徑φ）。
③斷續、跳躍、分段焊接法。
④錘擊焊縫消除因焊接而引發的焊接殘餘應力。
這樣，就從根本上解決了淬火鋼與鑄鐵的焊接難題。
修復後的焊接接頭（示意圖）
1—鑄鐵軸 2—Z408（Fe-Ni合金）焊條堆焊 3—J507焊條把兩者焊接成一體
4—A507（Ni基）焊條堆焊 5—調質鋼的齒輪
3.焊後檢驗：
3.1 檢驗焊縫外觀無裂紋等焊接缺陷。
3.2 焊後將焊件埋入石棉絨中緩慢冷卻，冷卻後再檢驗無任何焊接缺陷。
3.3 檢驗合格通過後，將被焊工件安裝到那艘外輪的吊臂上，吊裝搶運貨物，一切工作正常，直到救災搶運的工作圓滿結束。
我和孫玉生老師的焊接技術水平得到了現場人員，包括中遠公司焊工師傅們的一致稱讚。當他們得知我和孫玉生老師是從天津市焊接研究所來的，我就是從天津市焊接研究所來的白主任。
有位上海中遠公司的焊工師傅樹起大拇指對我說：“怪不得你這倆人這麼利害，哈爾濱焊接研究所的焊接材料最拿手，成都焊接研究所的焊接設備最拿手，天津焊接研究所的焊接工藝最拿手！”。
此時，我與孫老師也和大家閒聊起來：“我們天津焊接研究所可比不了人家哈爾濱焊接研究所和成都焊接研究所，他們可都是全國焊接界的龍頭老大。是國家的部級所，精兵強將、人才濟濟、技術實力也相當雄厚。
我們天津焊接研究所只不過是個天津市的局級所。只不過我們能發揮自身的優勢，就像個‘焊接醫院’，所長是我們‘焊接醫院’的院長，我們是‘焊接醫院’的主治大夫。專門解決那些與焊接有關係的五花八門、稀奇古怪的‘疑難雜症’。”……
孫老師的工作習慣非常好，每當焊接工作完畢後，他總是把焊接工作場地打掃得很乾淨，並把地上所有的焊條頭全都收集起來。
這時，剛吃過午飯，說怪話的那位中遠公司的焊工師傅回來了。他驚奇地問孫玉生老師：“焊成了！您是怎麼焊的？使什麼焊條焊的？”
孫老師聽他問後，學著他的口音笑著說：“阿拉是賣野藥的，這哪兒是焊的，是吹牛，拿唾沫粘的！”那位說怪話的焊工師傅聽後，不好意思地走開了。
我對孫玉生老師說：“別理他了，他肉眼凡胎，自己不行，還看不起別人。這回咱倆位‘津門大工匠’可給咱天津人爭臉了！”說完，我倆就情不自禁地開懷大笑起來。
幾年之後，中央電視臺在CCTV－2的“體驗優秀”電視節目播放中，我也提到了我們在上海中遠公司，解決淬火鋼材與鑄鐵焊接這一事例。
光榮的完成了這一艱鉅任務，滿懷勝利的喜悅心情告別了上海，我和孫玉生老師，倆人興沖沖地回到了天津市焊接研究所。
此時，第三任焊接研究所王祖強所長早就接到了上海方面來的電話，得知我們把活幹的非常棒、非常漂亮。
他一見到我和孫老師特別高興。當場他就表揚我說：“白主任，你乾的不錯！關鍵時刻、沒掉鏈子！”我一高興，信手沾來，馬上填詞一首：
《臨江仙·黃浦江邊夕陽岸》
黃浦江邊夕陽岸，
外輪吊臂突斷。
淬火鋼材加鑄鐵，
伊問：怎麼辦？（上海話yī méng： ná néng béi？ ）
儂答：有法幹！（上海話oū gāng： yō fá bàn！）
焊前予熱不退火，
歷經反覆試驗。
淬火鋼材也能焊！
昨天還發愁，
今日已實現！
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