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
4 I0 l4 Q, j3 d- }+ K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。
. T3 ^" {2 T! i9 Y$ a7 S- N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，。
( e2 ?; {7 b0 V( s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
' I$ A  T( o4 c3 w1 ^  L' 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。
2 F+ X$ _& g* J9 v+ o' [( a表3-9 铸铁的补焊方法
补焊方法
6 x0 g4 {8 @8 ?* B, H: B+ H. k5 J焊接材料的选用
焊缝特点
# w! E  B. }  Y9 |- ?7 S
手工电弧焊
+ m! W* ]* V& H! ]) N1 D热焊及半热焊
/ i9 t- i2 H% D7 m( [8 HZ208、Z248
7 ]- a2 `' x# J: F& ^+ p　强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工
# P$ z( C8 H' r0 Y
& k) |  x$ m9 k. f冷 焊
  x- ^. m+ z7 p/ g* Q& ?* @( CZ100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422
! w' Q* h% Z( G4 L　强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差

# o. [+ ^# R& v# c气焊
0 L. b* u8 o; h+ h- e热 焊
0 ^$ m  D% u' f& s9 l7 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
1 B/ Y* O  ~& x0 K( F, Z
! F( x* Y; \  z9 p/ U. f钎焊
9 t6 G/ K6 ]/ _; y3 v黄铜焊丝
1 u1 j. r  l; E; p. i# P　强度、硬度、颜色与母材不同，可加工
9 y& [6 B* d9 g+ N/ ~2 d
& m1 B- J3 t: P/ V3 }) v2 s& m5 v4 FCO2气体保护焊
H08Mn2Si
　强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工
1 }- Q$ E/ O1 \: n8 g6 T3 m
电 渣 焊
铸铁屑
# v$ e( x. ~; T/ a　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
) C5 p5 x3 ^1 W
4 i3 f- f, }8 b! {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。
. t: v% g5 s2 [" c表3-10常用铸铁焊条
) L7 }2 U$ T2 a5 x, ?( l类 别
牌号
/ Y7 v- u2 D/ t$ f9 f4 j焊芯组成
药皮类型
焊缝金属
- w7 p1 n8 r7 x' \4 J  t用 途
$ s. n- e2 N2 V/ P
9 }- ^: l, i1 v; K, p5 z钢芯铸铁焊条
Z100
碳钢
, Q* ^1 m  ~+ B, o氧化型
碳钢
一般灰铸铁件的非加工面

2 \; y" E8 E1 Z( N/ g, S$ R* TZ116
碳钢（高钒药皮）
低氢型
高钒钢
强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁

Z208
9 D2 _& G2 d7 B# E9 x, {* T! z碳钢
石墨型
铸铁
, b4 T' B8 S( V- u5 n一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）
1 [& l, O, P! n9 Z  A
铸铁芯铸铁焊条
$ t4 b0 i+ x: B, J( d8 d/ I" aZ248
铸铁
石墨型
: U7 I3 K, f; \8 r5 r8 G9 W铸铁
% C1 u( ^) H( J5 m灰铸铁件

/ u7 N# J/ Y/ X镍基铸铁焊条
3 h3 x( n" M# G7 s; n+ _% BZ308
) Q6 v, J4 P+ \/ b, ^3 ZZ408
" [9 G' R+ f/ |" i2 IZ508
纯镍
0 w9 z: D- l* N+ {6 T. D镍铁合金
  w& z' ^) i. o镍铜合金
石墨型
( V# r# a. y7 ]! x4 F$ _! Q石墨型
8 D* M; j. O# b石墨型
7 R/ r1 Z, u/ x6 p镍
' p- ], s, ^$ v) E( E& I" H( \镍铁合金
( \* P9 Q" o: Z! T; t镍铜合金
重要灰铸铁件的加工面
5 R# F' Y) e2 I3 F# O2 T6 W球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面
) r- F# U! f& k# C- \强度要求不高的灰铸铁件的加工面

/ g3 r5 a9 o" w铜基铸铁焊条
Z607
Z612
紫铜
钢芯铜皮/铜包钢芯
低氢型
钛钙型
铜铁混合
3 L6 l1 `0 w" F* [铜铁混合
一般灰铸铁件的非加工面
, T% n5 S# b# ]/ ]9 |一般灰铸铁件的非加工面

9 [& L! `- Y& h0 H手工电弧焊补焊的方法有：
% E& a( n2 H) K9 u  c: j7 q（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。