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。
5 {$ e% \7 ^' ]$ J6 K（一）铸铁的焊接性
, d& t- q8 l, B& b- p* O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。
* D5 D7 X3 b0 t- }1 c0 A- P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，。
0 }" M0 E" H# D* x6 ~5 x8 g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。
8 L" j" @* C" G2 n! j/ }' J# e2 W' [（二）铸铁补焊方法及工艺
# u3 _" c" E1 _/ V; U3 u6 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。
- k' e3 f$ m4 _, m表3-9 铸铁的补焊方法
补焊方法
: R# L7 Y, I+ |6 V- O2 [+ J3 r- i焊接材料的选用
+ J) d7 @7 |  M" j( g$ e4 H焊缝特点

2 J* c3 w1 C! W+ _6 C. W  W手工电弧焊
5 O$ S- H' x7 _7 @+ Q' H热焊及半热焊
7 I) B0 ]+ @* P$ VZ208、Z248
　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工
& t2 l" w) G6 ]3 F3 b! [! R
冷 焊
Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
( C3 n* p% O! Q; F$ ?# \2 h　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差

" u! ]: J  \5 Y气焊
: g/ ?# w% m$ P" y5 {% E热 焊
1 _& U. ~& r* [1 m9 X铸铁焊丝
. m! |' m( ]6 \) F- u" F　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工

加热减应区法
, V) S% {1 Q/ _% x4 l
: X, L+ _( |8 d/ [钎焊
0 Q9 M0 d- y4 r6 Z/ i  L黄铜焊丝
　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工
# q5 f: E5 E- c& G% ]
4 _1 l# \2 w1 U6 x2 _# tCO2气体保护焊
9 P2 [: X* v, \* e8 e9 V, eH08Mn2Si
1 H' o+ W# H! }' P2 k6 \　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

$ {8 n6 m( N& O! {9 ]- B; ^5 h电 渣 焊
# e4 f2 s# S- o$ _3 }1 V" s. `5 f' p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
4 [5 `; y/ D  U% o! E5 K
; V$ {1 ]  M+ 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
7 O" }  W1 f- p( k7 l类 别
4 k) {  {4 k8 n7 `4 G牌号
焊芯组成
: t% @$ O. b0 ]5 q) t3 U药皮类型
焊缝金属
用 途
" Z, W) w* |8 B! M1 Z9 G( Z
7 o1 j1 \4 s& l+ v; z/ b钢芯铸铁焊条
Z100
碳钢
氧化型
& K, l4 H0 s3 x$ D1 c$ }% r2 p; ]碳钢
; X5 s# n& \3 y一般灰铸铁件的非加工面
- R  R- z, o# b
. u( E# U( r: H2 |- ~1 ^1 e( @' eZ116
碳钢（高钒药皮）
7 {  ~7 U8 A6 g/ O* D% g2 g低氢型
高钒钢
6 ]0 k  H: a$ l' T强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁

Z208
碳钢
/ Y' a; ~( c) ?; k4 W9 C石墨型
铸铁
0 m' p* q  q4 M2 d. K一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）

铸铁芯铸铁焊条
Z248
, b) I$ J# T3 r! r铸铁
石墨型
铸铁
灰铸铁件
# d% t1 p* }; l
0 g! q' d8 E4 m, H- q1 C镍基铸铁焊条
Z308
3 H- t& z/ X$ [Z408
Z508
0 f2 K2 D+ T9 _6 c纯镍
- n5 Y( L0 q& N& R镍铁合金
6 F0 m' p9 s" Q, I$ X镍铜合金
8 |9 i" G2 v: @% q" ?石墨型
* R% w9 j) ^  ?! C$ O3 s6 g石墨型
石墨型
镍
镍铁合金
1 Z$ w4 F/ H4 V' b* E; s, w镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
" Y* \# j  H" ^9 o! @/ h$ j$ m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
; S+ A& H" b  l, L3 k2 ]: ]  D/ R
铜基铸铁焊条
$ D; _+ x: k+ @Z607
& F+ [* z  U% ?( t2 J; U* KZ612
" z; @2 |0 V7 l( F/ H: ^# ~& e紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
+ F+ h2 x) Y8 t4 Q7 M低氢型
/ i+ ?' z6 w7 m. ~: G" P钛钙型
铜铁混合
) U! [- \$ w. ~8 |* z# ?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
- p* D/ @$ l" U. V) |' U/ M/ ?& k* b' C
( y9 S9 \( `' j9 C; _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。
. X) @  q3 l1 F( x5 m（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。