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。
3 S3 \0 P) @4 i（一）铸铁的焊接性
0 @6 t4 j" _8 D4 U4 n' c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。
6 F1 N$ k1 \0 b9 o2 `5 T  k- v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。
4 y1 y5 `* s1 L6 _# w* p: N（二）铸铁补焊方法及工艺
% u1 ^, m1 y' Q5 _& j6 ]/ ?8 G4 O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。
% w" j! H: ~' j) R$ W表3-9 铸铁的补焊方法
补焊方法
4 a4 U7 g$ s' D3 P  U& b5 y焊接材料的选用
5 q8 d4 P4 R. T5 E5 x焊缝特点

  C. `5 f) |! J6 W1 V7 p6 G9 M" j7 n手工电弧焊
热焊及半热焊
Z208、Z248
　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

/ \8 w& e. m" m8 v2 J冷 焊
8 N/ @: e3 Z: C/ D  a) G* `% FZ100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
" a$ V' x0 A: h# @8 D0 k　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差
1 Y3 N, ~% G7 W2 ^
气焊
0 y+ c6 J( N! `1 W; I) q热 焊
铸铁焊丝
, O8 {: Q+ G8 s5 i9 M! T) z! I6 Y　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工
  {2 M/ F7 i! k4 R$ r& Y9 ^
5 g- b- x& o6 m% ]! K加热减应区法
+ F# t4 z/ Q1 f/ O* _
4 |1 C% f+ _3 {钎焊
4 w% K+ p6 q2 h$ t黄铜焊丝
* y. f6 z4 E) o* a　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

" x  B7 t" x; wCO2气体保护焊
H08Mn2Si
. M7 a0 R8 L* K: m2 e, e0 Y　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

电 渣 焊
+ A5 h  O% ^% S' Q* G- \铸铁屑
9 j5 G$ _6 j6 N# k. g' b7 j　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
! p" x" G- x, R. V# Z% D
2 g) q, S8 ~# I2 m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
牌号
+ S, q, F) _- X* o3 R焊芯组成
; e* R; B) Q+ D4 F5 m" f$ [: x药皮类型
9 O- B3 j' Y6 c( L焊缝金属
用 途

; F( a; ]* q5 i3 U( w4 j! U钢芯铸铁焊条
Z100
碳钢
3 b* {, x! X; |: S3 a1 m6 B0 ]氧化型
6 R" e' j4 s$ u0 `( T1 g碳钢
  P; u+ J) W) w: _* j$ c' `+ b7 J一般灰铸铁件的非加工面

7 S9 x6 `0 y! [5 l% s# a  q$ mZ116
  u+ K* p' H7 v/ S碳钢（高钒药皮）
5 t. g( S7 T1 ^) I: Q+ L9 d/ m低氢型
高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
! d3 B# w0 C  y6 ^: F7 {
Z208
, _9 Z! p8 @- O/ w5 A碳钢
石墨型
( v! x( G3 \+ y0 l铸铁
0 G( Z! H- ]2 C  b' Z+ E( m* _一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）

铸铁芯铸铁焊条
2 C: C, H- S0 c# dZ248
铸铁
4 w7 A' W. @6 }$ z' T. z石墨型
2 [' T9 y6 W5 K+ L1 H3 Z3 ]: v铸铁
灰铸铁件

镍基铸铁焊条
$ ^' T2 s5 ?) MZ308
+ {5 t; H: A) k; t) R) }5 [: RZ408
Z508
纯镍
镍铁合金
镍铜合金
3 q& [/ l3 L, g5 c2 h, |# V石墨型
石墨型
5 H0 `& s0 a/ V. f/ `石墨型
镍
# J3 ^/ K6 V; N  C镍铁合金
镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
4 d6 u6 k9 L; I# y& ]3 q& J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

铜基铸铁焊条
; i8 ~5 j" ~) u+ r7 A- O* h( JZ607
6 ]" Y' M' m- `6 I7 M( E, J2 {Z612
紫铜
* t" `% a  v% y2 R4 T/ ^钢芯铜皮/铜包钢芯
: @# ]. H* l) c$ ~+ v) s低氢型
; J  T. H# R/ S- }! G, T) J钛钙型
( B( ^8 J' V- Q铜铁混合
; z" T! F$ }' ?1 F/ o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
: {$ m- R: \/ ?. z+ j. X1 S$ w1 v
手工电弧焊补焊的方法有：
- |7 d" o" S  `. v+ a（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。