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。
2 ~0 R  b3 c# q; Q6 ^（一）铸铁的焊接性
. }( m! {! X# A3 }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。
( Q4 R  |: `! u4 l" B/ F+ s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。
（二）铸铁补焊方法及工艺
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。
* H8 C! k' ]+ h. Y表3-9 铸铁的补焊方法
补焊方法
8 Z- ~( x8 [- _) }, N1 X1 U焊接材料的选用
焊缝特点
* Y, k4 C# @) q* Y0 x
# B% _4 W) F; ?  A1 V3 Q" f5 q0 H手工电弧焊
热焊及半热焊
Z208、Z248
2 j$ e8 o/ c# |* }　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

0 a: V8 a- Q6 k6 L# ~" D2 q9 P冷 焊
Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
" G5 N0 g7 X3 Q3 w  B, c　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差

/ P, P' B+ [7 A* l气焊
/ D% }; K7 B+ A- `3 o- ?7 p  ?热 焊
铸铁焊丝
* I: P3 S5 b% \* r( }　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工

# g$ |! B1 K: [$ Q  X/ L加热减应区法

8 Y( o! }; D# e0 e1 ?- F1 _钎焊
7 t  x9 t1 G. r& V黄铜焊丝
　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

) L* o4 T0 p5 {7 N" WCO2气体保护焊
8 q+ _: F+ j* E6 i# o  i, @& @0 C$ v# S* GH08Mn2Si
　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工
/ Q8 T  ?9 h( ^7 ~5 ?7 d! ^' Q( \
4 n( X4 R/ U8 a# `5 p0 W- h电 渣 焊
铸铁屑
  u7 j9 h0 }& u* s; V; k　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
: @2 B" h8 c( D
5 S! D3 L- J. V0 d( y& Z2 p' D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
: @: E& P! W% ~类 别
牌号
* f# R8 x; D! p焊芯组成
9 n2 p4 L# ], {4 R$ V1 o药皮类型
焊缝金属
  a4 E% R0 i) ~; C用 途
2 r+ Y" l6 [+ u7 G! a, G: j. N
" C5 X  D% b( B" [4 @5 m" u2 D钢芯铸铁焊条
  S* ], I* T7 e" k3 w& GZ100
8 `& P! G/ t- Q3 L: L! q碳钢
氧化型
碳钢
0 W; L" p; B7 N" B$ f, w一般灰铸铁件的非加工面

: [8 w0 o. `* j4 nZ116
! f0 P) W7 X- Y: ~碳钢（高钒药皮）
* g9 x( j& s8 O4 l' \& K! d, w( m低氢型
高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁

' j  ^' Z+ [8 N8 x" x4 g! uZ208
. T/ V3 s4 n" v碳钢
石墨型
' u# D3 j9 ?& R3 b. `  B4 a铸铁
一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）

+ u8 ?! o8 }* z5 r9 ]+ T$ b铸铁芯铸铁焊条
Z248
, ?8 f' L& N* ~" ~  G3 O' \. D铸铁
9 ?: D' P; R$ X- @9 V石墨型
2 k! E; o+ y0 Y  W$ M" C铸铁
3 s% M* u& X+ P! _& \, r* d( t灰铸铁件

; M' z: Q$ ~. @镍基铸铁焊条
# `: y/ o; F5 Z: ?$ n7 eZ308
5 B0 F$ G/ U% m2 q3 @Z408
Z508
纯镍
$ P$ _% e: S/ ^! F8 X0 x镍铁合金
7 m8 X# ?  ^* t% ~镍铜合金
6 \/ |$ f! v0 k" h4 I石墨型
石墨型
石墨型
镍
$ U4 Y8 Z$ T* Z镍铁合金
镍铜合金
/ h# s+ r- X+ e0 y0 [0 F重要灰铸铁件的加工面
球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面
强度要求不高的灰铸铁件的加工面
/ @4 P- v" J" i" W/ w' K  U0 W
1 h" h& E6 v$ }- i5 B1 s. Z铜基铸铁焊条
Z607
Z612
紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
6 U4 t; S- d2 h' {低氢型
8 j. j2 e2 ]% Z  m' p钛钙型
3 H+ ?& j# j- [6 x# Y3 Z, `5 x2 c铜铁混合
* L9 ?  C, [* L3 w" ]. t$ _铜铁混合
4 A! P/ D! c- H一般灰铸铁件的非加工面
一般灰铸铁件的非加工面

手工电弧焊补焊的方法有：
$ p4 X' p7 A- |: S: P（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。