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。
, @/ K: P0 B, F, W+ H1 C9 q（一）铸铁的焊接性
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。
（二）铸铁补焊方法及工艺
# |  S, a9 A* B3 Z2 ^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
7 o% O% s- H& R焊接材料的选用
* b4 O2 S& h2 @: S7 h. s! W焊缝特点
! [. q3 ]' x4 Y$ f
; z8 f/ x1 O+ n$ \) V手工电弧焊
热焊及半热焊
Z208、Z248
) @# Z9 w1 T. W　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

$ u% T5 E2 ~  d. W0 T: l冷 焊
Z100、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
热 焊
( ?0 X8 a% c* K' U" Z铸铁焊丝
9 [/ Y: I8 Z) x! H. M4 t: b　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工
6 z+ Q2 p9 b' Q4 ]  ~- V1 A+ U
) O& m3 L; q8 I  C加热减应区法

- o3 d8 l5 e. T! j( `9 |2 T钎焊
0 p. C7 f; l5 [( b/ \/ b. S黄铜焊丝
" b$ o! V+ R* J/ s# C　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工
5 ^4 c& r4 H. R2 y' }" H! k7 Q1 N
CO2气体保护焊
H08Mn2Si
　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

( k, W! ]3 \% o8 z6 }+ V& j电 渣 焊
, R' ]& Q  S0 H+ g5 K' l铸铁屑
+ {! _! j& N  V　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
6 ^9 J8 c6 |2 `  ^6 Y. z
! W0 r! q  ^% e% p3 {6 r: u- m3 f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。
) n1 C6 R6 V) ~2 B9 \3 u$ |# v表3-10常用铸铁焊条
6 A4 V& r/ w5 d  L! g. ~( R8 I2 L* ^类 别
) c3 ?5 T* V, n6 U牌号
焊芯组成
  I! U$ H5 A) @; `5 H药皮类型
! G8 p2 G; ]+ i7 A' J焊缝金属
  M6 U3 A6 o7 f& g2 \2 s用 途
  i$ y; O- }' V
钢芯铸铁焊条
+ W  G! s* y+ A2 Q- U, T/ t" RZ100
( U+ r8 Z% f( t4 b碳钢
% L0 i3 R/ o5 K( ]2 f/ k氧化型
, C- |4 T6 }1 v; r1 g& v碳钢
( V8 V/ K* P8 |) t2 H( l. H一般灰铸铁件的非加工面
5 q# S9 c4 D/ F4 P* B! a8 Z
Z116
碳钢（高钒药皮）
低氢型
0 x: d* C0 X% v. _- o" A高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
: F& _/ a- b) P7 q% ^; Z7 \
  D4 u3 B3 k* N9 K# eZ208
# Y& z8 @" N2 Y# Q( M; w6 U碳钢
石墨型
7 h: X0 X/ v( H铸铁
一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）
+ P  ~- [- T4 S
铸铁芯铸铁焊条
Z248
铸铁
石墨型
铸铁
* c9 F( k8 `3 d0 `' S3 M灰铸铁件
3 e% v; a$ J6 D% Q0 l9 q) i
2 W, I: X9 \0 U* I0 }0 ^镍基铸铁焊条
6 |; o+ B8 N; [" {5 [5 M, C7 ]6 TZ308
# a1 q( n$ h8 q5 EZ408
% F3 x$ i5 D$ p/ BZ508
2 G( [" R7 P0 x  Z纯镍
- ^8 g, q  G2 [" ~: [/ X1 m镍铁合金
镍铜合金
石墨型
石墨型
. S, g8 ~, L! ?% c# x! _- Q' x石墨型
. d- l4 }/ P1 A2 L8 _5 X镍
镍铁合金
镍铜合金
  W6 }  N1 a$ U  f' H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
6 K" _- U' i2 w
铜基铸铁焊条
4 Z2 t; D3 C$ D8 GZ607
5 U, ~6 j: x% i6 YZ612
紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
低氢型
$ _( Z" X! \# x7 M钛钙型
6 t8 P& X) K/ t$ ?( d6 a  n) O5 n5 @铜铁混合
铜铁混合
一般灰铸铁件的非加工面
& B, Z7 G  b. S5 W. U) D一般灰铸铁件的非加工面
  _* w) ?6 f* M# p% \9 B
- @7 l1 K( ^# N' E; g手工电弧焊补焊的方法有：
1 O6 ?! Q+ H% @9 g" [/ `（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。