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 `% v$ o' V$ o% L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。
% _" E" Z  A" N6 P1 c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，。
3 I1 s5 k6 ~7 T' W% @1 a2 T, B& t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。
9 J6 |% w3 U4 Y4 H2 E0 E（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。
表3-9 铸铁的补焊方法
补焊方法
焊接材料的选用
焊缝特点
; B+ R; r3 V1 j+ K: _% {
手工电弧焊
热焊及半热焊
Z208、Z248
+ b( I( I; I- b$ \; y　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

冷 焊
6 s5 }- {0 z6 k/ wZ100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差

气焊
% H2 o$ ~2 U; B+ H1 a# Z# x# Q  D热 焊
" @* ~# m+ c; H8 B铸铁焊丝
　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工

加热减应区法
' i* r) c/ ?+ y; p* L$ s
钎焊
黄铜焊丝
% c2 }: c' \* d  W, H　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

CO2气体保护焊
H08Mn2Si
　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

电 渣 焊
3 o$ V6 \  }7 p  _  L. ?7 I( @铸铁屑
　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

. @8 q0 [9 w$ M- M) i# @; \8 S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
, @" P) a; w2 J/ u类 别
" m8 l8 G6 H; i' N  m$ @牌号
9 H% F) O* ^( P5 I焊芯组成
药皮类型
/ G% }0 P6 h6 h焊缝金属
4 Z1 i; I' t7 s: A6 _/ n5 p& L用 途

钢芯铸铁焊条
Z100
5 M7 z+ \& p0 n0 ^, s4 x碳钢
& Y% m' ?# N0 p& A5 B: c氧化型
+ J# y* P9 c  T" i3 }碳钢
一般灰铸铁件的非加工面
# s! B$ m; z' m* Q
Z116
碳钢（高钒药皮）
低氢型
. {, {5 z( I; q+ Y1 u高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
! l7 b% k9 _; O* |9 M! L" P
Z208
$ U8 U) h3 R5 h( j: g碳钢
! \6 f) B% d) M5 ]/ s7 }" _( C3 c石墨型
9 K& H/ M7 W1 ^" x; e5 K; X3 v铸铁
一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）
# I0 b9 }. y* R8 l9 U
: P" ]8 O9 ?3 Z7 n铸铁芯铸铁焊条
Z248
4 d  o" b' `9 q1 ^+ e4 L4 z铸铁
" o0 p: w5 Y$ P9 |8 C石墨型
铸铁
$ X; H! f" Q2 l6 S/ s0 x4 O% [& L  P灰铸铁件
6 S4 v$ f9 \- C% [* h5 {9 b0 S/ j5 t
; q- L) D  a9 C5 x1 {$ x7 v$ H镍基铸铁焊条
; b3 T3 s3 ]+ D; K: Z) J2 a7 q. UZ308
Z408
# Q- |: x# M1 M8 q7 [; JZ508
# [" O5 T- ]9 s/ ^2 o. g3 ]  j纯镍
镍铁合金
" N, x8 w$ q- N镍铜合金
, z* G  O5 Y( h* X石墨型
石墨型
/ @% M) _2 Q  [7 q石墨型
镍
镍铁合金
镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
9 y/ r+ s4 h3 F& r: c球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面
' \  a& X% M/ Y4 {& S3 |强度要求不高的灰铸铁件的加工面
5 z. K3 L5 c0 ]
铜基铸铁焊条
, L1 J( c# s# s0 Z- kZ607
; w& E) V) s0 S% K* z2 o+ e2 ~6 `Z612
1 M9 Y6 E9 x* D0 z/ _1 }  j紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
低氢型
钛钙型
; u. Q( a$ q) J. K, Q9 k( b" I铜铁混合
铜铁混合
一般灰铸铁件的非加工面
一般灰铸铁件的非加工面
) v& w( r* T2 G0 o# f* _3 I
2 J# s4 y! W  b! ]' p+ S7 c* p# m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。
* M0 _9 _6 J8 A% k  `1 N（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。