铸铁的补焊

shaokai918_2005

铸铁在制造和使用中容易出现各种缺陷和损坏。铸铁补焊是对有缺陷铸铁件进行修复的重要手段，在实际生产中具有很大的经济意义。
（一）铸铁的焊接性
. ?5 P. w% _3 ^; y铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。
白口组织是由于在铸铁补焊时，碳、硅等促进石墨化元素大量烧损，且补焊区冷速快，在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料，或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出，或采用钎焊，可避免出现白口组织，。
裂纹通常发生在焊缝和热影响区，产生的原因是铸铁的抗拉强度低，塑性很差（400℃以下基本无塑性），而焊接应力较大，且接头存在白口组织时，由于白口组织的收缩率更大，裂纹倾向更加严重，甚至可使整条焊缝沿熔合线从母材上剥离下来。防止裂纹的主要措施有：采用纯镍或铜镍焊条、焊丝，以增加焊缝金属的塑性；加热减应区以减小焊缝上的拉应力；采取预热、缓冷、小电流、分散焊等措施减小焊件的温度差。
. s+ g3 O9 P6 ?3 H& \（二）铸铁补焊方法及工艺
: j" z! k7 G& ^) E5 F铸铁补焊采用的焊接方法参见表3-9。补焊方法主要根据对焊后的要求（如焊缝的强度、颜色、致密性，焊后是否进行机加工等）、铸件的结构情况（大小、壁厚、复杂程度、刚度等）及缺陷情况来选择。手工电弧焊和气焊是最常用的铸铁补焊方法。
# P" h4 H; a7 a' t2 k: X表3-9 铸铁的补焊方法
; e+ r0 y; N0 J. [9 A3 K补焊方法
焊接材料的选用
( J% C; O3 S7 ^) Z% {焊缝特点

6 g4 m! o) q, Z手工电弧焊
热焊及半热焊
4 j7 p+ }+ Q2 M# pZ208、Z248
　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

5 t' B  @' r' g8 S+ n2 _& S& t冷 焊
Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
% b. [5 I+ }2 b! B* J  a　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差
5 d2 e/ i- U, x  S9 l
) q5 B# \/ ^/ Z) s  f' k- Z5 e气焊
热 焊
$ E. O5 W* T: {" U: f铸铁焊丝
　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工

加热减应区法

# y; p5 `4 c+ B; |7 e% Q钎焊
黄铜焊丝
0 Y- w! Y# R) a6 r2 y　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

) S4 @5 E- B2 r; yCO2气体保护焊
, A6 X, e4 n; _9 f8 c* lH08Mn2Si
" s5 g5 J2 Z, n5 e, M! o7 @6 k- M　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

电 渣 焊
铸铁屑
9 v% C) b( ?/ g" O7 K; Q　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工，适用于大尺寸缺陷的补焊

, C8 L# j. F8 C: o  j3 W9 ~6 }手工电弧焊补焊采用的铸铁焊条牌号见表3-10。补焊要求不高时，也可采用J422等普通低碳钢焊条。
表3-10常用铸铁焊条
类 别
) P3 \- y5 R( k# r& a6 W* e牌号
焊芯组成
药皮类型
* A3 @7 x7 b5 z8 j5 \焊缝金属
1 m8 b& _" E0 V% y. K) [8 `用 途

钢芯铸铁焊条
2 U- Q( O* g! tZ100
8 d  N/ p: f  [  l; e9 ~碳钢
氧化型
8 r3 m4 }( ?) c& N碳钢
一般灰铸铁件的非加工面

( {2 z- \. P8 B1 IZ116
碳钢（高钒药皮）
低氢型
$ r/ @1 m' w8 ]) p3 V# [  C+ J高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁

5 [" ?7 P3 ~% z* a6 U4 zZ208
" j3 N7 R+ s9 h' X0 p碳钢
3 Y# R% h  o* C) m& a+ l* @' _石墨型
5 C1 d2 {0 j# A铸铁
4 E8 e) z1 G1 _% j# b一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）
, o) t- k2 w2 ^. y* R- O1 f* u
铸铁芯铸铁焊条
Z248
铸铁
) c3 R/ e; |( u石墨型
铸铁
) ?" n1 B0 K  w/ N6 o7 G, o灰铸铁件

镍基铸铁焊条
* W- a4 h6 v6 J% _( Z" ?Z308
Z408
Z508
纯镍
7 c8 m5 M1 J  ^/ c% b镍铁合金
镍铜合金
石墨型
石墨型
1 ]) h" u  I/ m% b% v. K石墨型
镍
镍铁合金
镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
0 l- W9 G9 d4 F5 s5 T5 K1 e. c. u5 k球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面
& S" m( j0 I! E' {" A. e% T强度要求不高的灰铸铁件的加工面
* {% c9 M# O1 F3 Y; J) r( b
铜基铸铁焊条
Z607
Z612
紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
4 p# \0 b# e( ]( ^低氢型
钛钙型
; J0 G: L0 l8 {. F: j) o* H" O  o铜铁混合
1 l3 l1 U$ b2 ?5 u2 r9 F0 e9 _铜铁混合
# s' l, x+ x% Q& Y一般灰铸铁件的非加工面
& x" g+ ^' [: b" K5 W7 j. @5 A5 W一般灰铸铁件的非加工面

5 [3 s( n2 Y8 M( ~. a3 k手工电弧焊补焊的方法有：
（1）热焊及半热焊 焊前将焊件预热到一定温度（400℃以上），采用同质焊条，选择大电流连续补焊，焊后缓冷。其特点是焊接质量好，生产率低，成本高，劳动条件差。
（2）冷焊 采用非铸铁型焊条，焊前不预热，焊接时采用小电流、分散焊，减小焊件应力。焊缝的强度、颜色与母材不同，加工性能较差，但焊后变形小，劳动条件好，成本低。