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 ^3 X7 V- ~  A; j, K（一）铸铁的焊接性
/ I( r* f) q1 A1 N4 W6 {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。
" W4 o5 a1 F6 A) ^- h) T" P: z' `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
0 {+ L/ q8 p; c7 q, b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
; r  ]: d$ v4 G4 Q( m' X3 d焊缝特点

# Z. e% Z" G9 o. R; {0 k2 ^手工电弧焊
+ r3 t. Y% k/ _; C6 c" `热焊及半热焊
  {( \; [9 Y% `- }( {" I# }Z208、Z248
　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

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
5 w! \2 P2 D+ `热 焊
) F/ W2 }$ D" s8 M铸铁焊丝
( v* n+ c. i( c$ f1 }: m4 M( T6 m　强度、硬度、颜色与母材相同，可加工
: m  X6 b( \4 X0 J* z
7 D0 z2 l+ |* S+ n加热减应区法
1 M& s3 O0 Y" n/ B1 ?5 E
9 |5 H. g+ i6 I+ O7 N. p钎焊
( y' u" y# e4 Z2 ]4 k% Q  |黄铜焊丝
: T5 ^; x! c& Y$ a　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

! R* ^# t$ _8 [& VCO2气体保护焊
H08Mn2Si
+ K2 F2 g( b6 |　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

电 渣 焊
4 D2 q6 K4 s$ y铸铁屑
9 v8 v4 F5 R( v  Q/ p* t　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
/ \, e1 y2 W1 j& x$ W
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。
; Y* @' n- D" ~' l- J- a7 d) V2 A表3-10常用铸铁焊条
类 别
牌号
焊芯组成
9 [  e/ o/ `8 c6 n- c0 X药皮类型
焊缝金属
% F$ q) c$ H' R; x  y  c. x( h用 途
& C7 |9 u  a. F, X. ]8 h0 X
+ Y9 o; z) Y5 U6 y+ s) Q钢芯铸铁焊条
4 |4 s( s+ h) F1 q! j% \Z100
/ g, m* J, T0 g, m. M碳钢
- o8 S8 l8 ?: l% e" W2 t. D氧化型
0 l: ^  D, _$ s2 i; \碳钢
一般灰铸铁件的非加工面
0 f; R& F# ?# V! \8 F
+ \% Z1 @) Z( P$ m. cZ116
碳钢（高钒药皮）
低氢型
高钒钢
6 _7 b& B, P/ u: o1 ~- L强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁
/ ?+ p, {! N/ g
" _4 {' I1 [# o3 K6 TZ208
碳钢
石墨型
, d! T, B* S# J" }) `- J" |铸铁
一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）
9 O5 X' |! ]# B- B
" A. d- T, S2 ?, L铸铁芯铸铁焊条
: S- C# X/ ^: O5 U2 x/ f' _8 [, |Z248
: M1 V9 S/ _5 z; l3 d" n( s铸铁
石墨型
+ r7 @2 Z; ]3 t( g铸铁
灰铸铁件

镍基铸铁焊条
9 h9 B$ S/ u" h; A9 ^8 s7 WZ308
8 H: a! w2 p& \( xZ408
Z508
/ P9 ~, c$ }. Y& `& S; ?: i9 N3 |纯镍
& G: N, o; F- S8 @9 X镍铁合金
4 f4 y' i: R  z) ~1 w8 B/ E# w; F镍铜合金
石墨型
2 f& p/ j  |# i4 [石墨型
石墨型
; L0 ?$ c; ^' w镍
" N# ^1 T6 L- D/ \镍铁合金
镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
+ i3 g- D) j. M4 l. ?% b球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面
( v! k2 Q" f3 J: O, Q1 Z0 c+ ]强度要求不高的灰铸铁件的加工面
' I& `; ?5 l0 m, y; [1 A
铜基铸铁焊条
! w8 \: V! \, f" V! Z4 m, y/ S/ eZ607
* A: T6 p7 u! |0 Q0 O0 Q2 Q7 kZ612
紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
低氢型
钛钙型
" C- T/ O5 d7 ?' r铜铁混合
% a# a9 ?3 j3 b+ o9 j2 i铜铁混合
* m$ V' H9 T% G( f6 Q一般灰铸铁件的非加工面
一般灰铸铁件的非加工面
1 @: K( {5 a& V* f. n% h% `, y- A
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。
1 z) |, ~2 u) r8 A（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。