灰口铸铁的焊接性分析
浅谈灰口铸铁的焊接方法及工艺要点
重要 。
出了几种铸铁焊条的基本成分及焊接接头的主ห้องสมุดไป่ตู้特点。
２ ２２ 异质 焊缝 的 电弧 冷焊 工 艺要 点 ．． 要 获得 良好 的焊接 质 量 ，不仅 要 根据 焊 补要 求 ，正确 选 择焊 接材 料 ， 而且 要注 意 掌握 焊接 工 艺要 点 。异质 焊缝 的 电弧冷 焊 工艺 要点 可用 ４ 句话 来 概述： “ 准备 工 作要 做 好 ，焊 接 电流 适 当小 ， 短段 断续 分 散焊 ，焊后 立 即
》 ＿一
ＶＬＥＬ 用 ＡＬｊ应 Ｎ＿科 Ｙ 学
浅 谈 灰 口铸 铁 的焊 接 方 法 及 工 艺 要 点
马宏程 王振毅
濮阳 ４７３ ） ５ ３ １ （ 中国石化集团 中原石油勘探 局钻井一公司 河南
摘 要 ： 介绍灰 口铸 铁的焊接方 法、焊接材 料的特 点和灰 口铸铁 的焊接 工艺要点 ，以及如何 正确选用这 些焊接方法 及焊接材 料。 关键 词； 灰 口铸铁：焊接 方法：焊接 材料 ：工 艺要点
的 劳动 强度 高 ，焊 接速 度 慢 ，焊件 变 形较 大 ，焊 补 大 型铸 件 时难 以焊 透 。 所 以在此 我们 仅谈 谈焊 条 电弧焊 的焊 接 方法和 工 艺要 点 。 ２ １同质 焊缝 的 电弧热 焊 ．
３ １ 电弧热 的适 用条 件 ．
灰 口铸 铁 的焊接 方 法主 要采 用 焊条 电弧 焊 、气 焊和 钎焊 。按照 焊 件在 焊 前是否 预热 可 以把焊 条 电弧焊 分 为冷 焊 、半热 焊 （ 预热 温度 ４０Ｃ以下 ） ０＂
提高灰铸铁冷焊工艺探讨
１焊 前准 备用 １ ０ 向磨 光机制 备 ． ０角
坡 ｜ ＝ ｌ
如 图 ：坡 口周 围 ２ ｍ ０ ｍ范 围 露 出 金 属 光 泽 ，距 裂 纹 端 部 １ ｍｍ打 止 裂 纹 孑 ，补 ５ Ｌ 焊 后 再 焊 上 。 焊 前 坡 口 内 用 氧 一乙 炔 焰
段焊缝 约焊３ ｍ ０ ｍ后 ，立 即收 弧 ，用 小 锤
此前 ，南 阳石 蜡精 细化 工厂新 联合
车 间泵壳 底 部 出现长 达２ ０ ０ ｍｍ裂 纹 （ 裂
此 外 ，有资 料显 示 ，使 用低 碳钢 、
纹 沿 泵 壳 圆周 方 垂 直 泵 轴 线 ）无 法 投
牌号 药 皮 类型 焊芯 材 料 低 碳 钢
低碳 钢 低碳 钢 低 碳钢 地 Ｃｏｒｌ ｒ源自ｌ ｅ提高灰铸铁冷焊工艺探讨
●文 ｌ河南油田南阳石蜡精细化工厂 郭素琴
Ｐ＜ － ０３ Ｓ ０１ ％。这就 增大 了焊接接 ％， ＜ ． ５ 头对 冷却 速度变化 的敏感 性及对冷 、热 裂纹 敏感性 ，在机械 性能 上的特性 是强
铸羹
霎损前焊铸 量进财局 法焊补。焊 约人件 以节 或铸力或低 是力不为 大件和只 一对预铁 坏、，国 种物热冷 的行力家 工可部
点 、Ｔ艺 、方法进行探讨 。
温 预 热 的 焊 接 方 法 ， 以 其 方 便 灵 活 、生 度 低 ，基 本无 塑性 。这两方 面的特点 ，
产率高 、成本低 、劳 动条件好 等特 点在 结 合 焊 接 过 程 具 有 冷 却 速 度 快 及 因 焊 件 工业 上应用 较 为广泛 ，本文 主要 就其 特 受 热不均 匀而 形成焊接 应力较 大的特殊
性 ，决定 了铸铁 焊接性不 良，主要表现 在 ：一方 面焊接接 头易 出现 白 口及 淬硬
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接1. 球墨铸铁和灰口铸铁的区别球墨铸铁和灰口铸铁是两种常见的铸铁材料。
球墨铸铁是将铸铁中的石墨球化处理后得到的一种材料，具有较高的强度和韧性，适用于制造需要承受较大压力和冲击的零部件。
灰口铸铁则是通过将铸铁中的碳化物转化为石墨颗粒而得到的，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造需要耐磨和耐腐蚀的零部件。
2. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的难点由于球墨铸铁和灰口铸铁具有不同的性质，所以在焊接过程中存在一些难点。
首先，球墨铸铁的热导率比灰口铸铁低，容易产生焊接变形；其次，球墨铸铁的焊接层容易出现热裂纹，需要采取适当的预热和后热措施；最后，灰口铸铁的化学成分复杂，易产生气孔和缺陷，需要采取适当的焊接工艺和保护措施。
3. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法主要有以下几种：##3.1 铸铁电弧焊铸铁电弧焊是一种常用的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的电弧，通过电弧加热将焊材和基材熔化并形成焊缝。
铸铁电弧焊需要采取适当的预热和后热措施，以减少焊接变形和热裂纹的产生。
##3.2 气体保护焊气体保护焊是一种高效的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的保护气氛，通过保护气氛的作用将焊材和基材熔化并形成焊缝。
气体保护焊可有效避免气孔和缺陷的产生，提高焊接质量。
##3.3 焊锡焊接焊锡焊接是一种简单易行的焊接方法，可用于焊接小型球墨铸铁和灰口铸铁零件。
其原理是在焊接区域涂上一层焊锡，通过加热将焊锡熔化并与基材形成焊缝。
焊锡焊接需要注意控制焊接温度和焊锡量，以保证焊接质量。
灰铸铁的焊接性及焊接工艺研究的国内外现状和发展趋势
灰铸铁的焊接性及焊接工艺研究的国内外现状和发展趋势灰铸铁是一种常见的铸造材料，在机械和建筑行业广泛应用。
由于其易于加工和成本低廉的优点，灰铸铁被广泛应用于制造各种机械零件和机床，并且通常用于建筑行业中的排水管道和其他需要耐腐蚀的结构部件的制造。
然而，由于灰铸铁的化学成分和物理结构复杂，因此其焊接性能显得尤为重要。
本文将旨在探讨灰铸铁的焊接性及焊接工艺研究的国内外现状和发展趋势。
首先，灰铸铁的焊接性不高是公认的事实。
这是由于灰铸铁的铸造过程中包含了大量的夹杂物和气孔，比如石墨和针状金属硅，使其焊接难度加大。
针状金属硅是灰铸铁起强度的关键元素之一，但同时对导电性和热传导性能产生负面影响。
同时，灰铸铁的热膨胀系数较高，且易于开裂。
由于这些特殊的物理和化学属性，灰铸铁的焊接通常较困难，远比钢、铝、铜、铜合金等其他可焊接材料更为困难。
为了实现更好的焊接结果，必须了解灰铸铁的特性以及已发展的各种焊接过程。
其次，国内外普遍采用的几种灰铸铁焊接方法是氧焊、电弧焊和氩弧焊。
氧焊和电弧焊方法已经使用了很长一段时间并且已经有了较多的成功实例，但是它们的缺点是需要使用非常高的焊接温度，因此会引起材料结构的变化和组织的变形。
此外，氧焊和电弧焊法的焊缝强度都比较低，且容易出现裂纹。
而氩弧焊则具有更好的焊接性能，由于使用的焊接温度相对较低，组织和结构的变化也相对较小，因而具有更好的焊接品质。
氩弧焊的优点是焊缝表面光滑、强度高、密封性能好、成本低廉等，但它仍受到其液态金属热扩散率大、追焊性不好的影响。
第三，当前的国内外研究趋势主要是开发能够有效提高灰铸铁焊接强度和稳定性的新型材料和焊接工艺。
比如，一些国内研究者尝试添加表面活性剂等物质来降低灰铸铁的表面张力，同时结合适当的预加热，能够在氩弧焊过程中实现更高的焊接效果。
另一方面，在工业应用领域，一些企业也在探索发展更稳定和经济的焊接解决方案。
比如，大量采用的是先将灰铸铁材料的表面用钻头予以预处理，提高其表面的光泽度和平坦度，并结合在氩气环境中进行的等离子弧焊/激光焊等高温焊接技术，以实现灰铸铁的焊接。
灰口铸铁异质填敷材料的快速焊接研究与实践
灰 口铸 铁 件 在 使 用 过 程 中免 不 了发 生破 裂 或 磨 损 而 丧 失 工 作 能 力 ， 对 于 破 损 的铸 铁 件 通 常 可 采 用 换 件 、粘 接 和
焊 接修 复。其 中换 件修 复往往成 本太高 ，而粘接 修复在 高 强 度 要 求 和 高 温 度 环 境 条 件 下 往 往 难 以满 足 要 求 ， 故 焊 接 修 复法成 为首选 ，但 是铸铁 的焊接性差 。 ｌ 灰 口铸铁件焊接修复 的难点 （ ）铸 铁本身塑性小 、脆 性大、强度低 ，焊接 时的残 １ 余应力 与铸造 时的残余应 力集 中作用到 厚壁部分 或角隅 ， 易 形成 焊接 裂 纹 或裂 缝 ；铸 铁 组 织 内部 存在 着 一定 量 的 硅 ，焊 接时 ，它们 逐渐 浮在母材 表面被 氧化成 二氧化硅 ，
成 白 口化 ， 操作 技 艺要 求 高 ，如 工 艺措 施 和保 护 方法 不
当 ，稍 有 不 慎 则 易 产 生 裂 纹 、气 孔 等 缺 陷 使 工 件 报 废 。 本 研 究 主 要 从 影 响 铸 铁 焊 接 质 量 方 面 入 手 ：调 节 焊 缝
属 延 展 ，减 小 组 织 应 力 ； ③ 选 择 合 适 焊 接 工 艺 参 数 ，减 小
焊缝 热影响 区，减小温 差应力 和组织应 力 ；④ 调节焊缝 金 属化 学成份 ，改变焊缝 金属常温 下 的金 相组织 ，减少焊 缝 处材 料的冷 收缩系数 （ 小组织应力 ），提 高焊缝 处材 料 减
关键词 ：灰 口铸铁 ；异质填敷材 料 ；快速 冷焊
根 据 铸 铁 中 碳 的存 在 形 式 ，铸 铁 可 分 为 白 口铸 铁 、 灰
铸铁的焊接性以灰铸铁焊接性来分析
铸铁的焊接性以灰铸铁焊接性来分析灰铸铁化学成分上的特点是C与S、P杂质高，这就增大了其焊接对冷却速度的变化与冷热裂纹的敏感性。
其力学性能特点是强度低，基本无塑性，使其焊接接头发生裂纹的敏感性增大，这两方面的特点，决定了灰铸铁焊接性不良，其主要问题有两点。
其一是焊接接头易形成白口铸铁与高碳马氏体组织；其二是焊接接头易形成裂纹。
一、铸铁焊接接头易形成白口铸铁与高碳马氏体组织：以C为3.0%,Si为2.5%的灰铸铁为例,分析电弧冷焊焊后焊接接头上组织变化的规律,图11-8中L表示液相,γ表示奥氏体,G表示石墨,C表示碳化物,α表示铁素体.图中未加括号时表示介稳定系转变,加括号时表示稳定系转变.整个焊接接头可分为6个区域: 1焊缝区:当焊缝化学成分与灰铸铁母材成分相同时,在一般电弧冷焊情况下,由于焊缝金属冷却速度大于铸铁在砂型中的冷却速度,焊缝主要为白口铸铁组织,其硬度可高达600HBW左右.用常见低碳钢焊条焊接时,即使采用较小的焊接电流,母材在第一层焊缝中所占的百分比也将为25%-30%,当铸铁C为3.0%,则第一层焊缝的平均C将为0.75%-0.9%,属于高碳钢C>0.6%.这种高碳钢焊缝在电弧冷焊后将形成高碳马氏体组织,其硬度可达500HBW 左右.这些高硬度组织,不仅影响焊接接头的加工性,且由于性脆容易引引发裂纹.防止灰铸铁焊接时焊缝出现白口淬硬组织的途径,若焊缝仍为铸铁则应采用适合的工艺措施,减慢焊缝的冷速,并调整焊缝化学成分,增强焊缝的石墨化能力,并使两者适当配合.采用异质材料进行铸铁焊接,使用焊缝组织不是铸铁型,自然可防止焊缝白口的产生.但如前面分析过的情况,若采用低碳钢焊条进行铸铁焊接,则由于母材熔化而过渡到焊缝隙中的碳较高,又产生另一种高碳组织-高碳马氏体.所以在采用异质金属材料焊接时,必须要能防止或减弱母材过渡到焊缝中碳产生高硬度马氏体组织的有害作用.其方向是改变碳的存在状态,使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性通过使焊缝分别成为奥氏体,铁素体及有色金属是一些有效的途径.下面以C3.0%及Si2.5%的灰铸铁为例,分析焊接热影响区组织的转变.2半熔化区此区较窄,处于液相线及共晶转变下限温度之间,其温度范围约为1150-1250℃.焊接时,此区处于半熔化状态,即液-固状态,其中一部分铸铁已转变成液体,另一部分铸铁通过石墨片中的碳的扩散作用,也已转变为被碳所饱和的奥氏体.由于电弧冷焊过程中,该区加热非常快,故可能有些石墨片中的碳未能向四周扩散完毕而成细小片残留.此区冷速最快,故液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体即共晶渗碳体加奥氏,继续冷却,则从奥氏体析出二次渗碳体,在共析转变温度区间,奥氏转变为珠光体,这就是该区形成白口铸铁的过程.由于该区冷速最快,紧靠半熔化区铁液的原固态奥氏转变成马氏体,并产生少量残余奥氏体.该区的金相组织,见图11-9,采用工艺措施,使用该区缓冷,则可减少甚至消除白口及马氏体形成.在采用熔焊时,除冷却速度对该区焊后组织有重要影响外,焊缝区的化学成分对半熔化区的组织及宽度有重要影响.因该二区都曾处于高温且紧密相连,能进行一定的扩散.提高熔池金属中石墨化元素(C、Si，Ni等)的含量会消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。
灰口铸铁的焊接性
灰口铸铁的焊接性灰口铸铁的焊接性较差，在焊接时容易出现下列一些问题。
(一)焊缝金属出现白口组织在补焊灰口铸铁时，经常会在熔合区生成一层白口组织。
产生白口的原因是：由于母材近缝区在焊接时受到高温加热，当受热温度高于860℃以上时，原来灰口铸铁中游离状态的石墨开始部分地熔于铁中，温度越高，熔于铁中的石墨就越多。
当冷却时，一般认为在30～100℃／s的急速冷却条件下，熔于铁中的碳来不及以石墨形式析出，而呈渗碳体(FeC)出现，3即所谓白口。
再者，在焊接熔池中的石墨化元素碳、硅(C、Si)等不足也是产生白口的主要原因。
一般在窄小的高温熔合区内，焊后很容易产生白口组织。
白口组织硬而脆，使得焊缝在焊后难以机械加工，甚至会导致开裂。
适当调整填充金属的化学成分和冷却速度是防止白口产生的主要措施。
改善焊缝金属的化学成分，增加石墨化元素的含量，可以在一定条件下防止焊缝金属产生白口。
例如，气焊用铸铁焊丝的碳、硅含量要比母材高(C 3.0％～3.8％、Si 3.6％～4.8％)，特别是冷焊灰口铸铁时，焊丝中的含硅量可高达4.5％。
焊后缓冷和延长熔合区处于红热状态的时间，使石墨充分地析出，这是避免熔合区产生白口的主要工艺途径。
采取的具体措施是焊前预热和焊后保温。
由于气焊时冷却速度较慢，因此，对于防止白口极为有利。
(二)焊接接头出现裂纹裂纹是焊接灰口铸铁的主要问题，灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中，也可能出现在基本金属即母材上。
基本金属上的裂纹一般出现在近缝区，可能是纵向、横向或斜向的。
由于灰口铸铁塑性极差，几乎不能发生任何塑性变形，而且强度又低，所以在焊接应力及铸件本身应力(组织应力)的共同作用下，当局部应力大于强度极限时，就产生了裂缝。
严重时，会使焊缝金属与母材分离，即焊缝从基本金属上脱落下来，即所谓剥离。
如果焊缝强度较高而母材强度较低，或者结合处产生白口时，由于白口铸铁收缩率(1.6％～2.3％)比灰口铸铁收缩率(0.9％～1.8％)大，且塑性也差，故均容易产生剥离。
铸铁的焊补方法 焊接性能评定
铸铁的焊补方法含碳量大于2%的铁碳合金叫铸铁。
铸铁中除了含有铁和碳以外，还含有硅、锰、硫、磷等元素。
在某些特殊用途的合金铸铁中，还分别含有铜、镁、镍、钼或铝等元素。
这些元素的存在很大程度上影响了铸铁的焊接性能。
一、铸铁简介铸铁可分为灰铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁。
二、各种铸铁的焊接性能1、灰铸铁的焊接性能灰铸铁的焊接性能不良，特别是在电弧焊时，如果焊条选用不当，或者没有采取一些特殊的工艺措施，则在焊接过程中会产生一系列的缺陷大致有以下几点：○1、焊后产生白口组织在焊补铸铁时，往往会在熔合线处生成一层白口组织，严重时会使整个焊缝断面全部白口化，由于白口组织硬而脆，极难进行机械加工，对于焊后需要进行机械加工的焊接接头将带来很大的困难。
产生白口的原因；主要是由于冷却速度快和石墨化元素不足。
在一般的焊接条件下，焊接区的冷却速度比铸件在铸造时快得多，特别是要熔合线附近，是整个焊缝冷却速度最快的地方，而且化学成分又和基本金属相接近，所以首先该处形成白口组织。
○2、防止产生白口组织的方法首先要减慢焊缝的冷却速度，延长熔合区处于红热状态的时间使石墨能充分析出。
通常采取将焊件预热到400℃（半热焊）以下或多或600～700℃（热焊）后进行焊接，或在焊接后将焊件保温冷却，都可以减慢焊缝的冷却速度，而使焊缝避免产生白口组织。
还可以选用适当的焊接方法（如气焊）可使焊缝的冷却速度减慢而减少焊缝处的白口倾向。
改变焊缝化学成分增加焊缝中石墨化元素的含量，可在一定条件下防止焊缝金属产生白口。
在焊条或焊丝中加入大量的碳、硅元素，以便在一定的焊接工艺条件配合下，使焊缝形成灰口组织。
此外，还可以用非铸铁焊条材料（镍基、铜钢、高钒钢）来避免焊缝金属产生白口或其它脆硬组织的可能性。
三、焊接方法1、电弧冷焊法电弧冷焊法是焊件不加热，焊接过程中也不辅助加热，因此可以大大加速焊补生产率，降低焊补成本，但缺陷是易产生白日组织，形成内应力，造成裂纹，从减少焊件熔化，避免混入更多的碳及硫，在冷焊时应注意以下几点：○1、焊前应彻底清理油污，裂纹两端打止裂孔，加工的坡口形状要便于焊补及减少焊件的熔化。
灰铸铁的焊接工艺
灰铸铁的焊接工艺灰铸铁在工业上应用极广，实际工程中主要采用电弧热焊、电弧冷焊、气焊和钎焊几种焊接方法，本文分别加以阐述。
标签：铸铁;焊接性;焊接工艺1电弧热焊焊前将工件整体或有缺陷的局部位置预热到600 - 700℃，然后进行焊补，焊后进行缓冷的铸铁焊补工艺，称之为热焊。
对结构复杂而焊补处刚度又很大的工件，宜采用整体预热。
对于结构简单而焊补处刚度又较小的工件，可采用局部预热。
1.1电弧热焊工艺（电弧热焊工艺电弧热焊适用于厚度大于10mm的中厚铸件，对于8mm以下的薄壁铸件，容易烧穿，故不宜使用这种方法。
）1）预热。
对结构复杂的工件，由于焊补区刚性大，焊缝没有自由膨胀和收缩的余地，应该采用整体预热。
对于结构简单的铸件，补焊处刚性小，焊缝有一定的膨胀和收缩余地，如铸件边缘的缺陷及小范围的裂纹等可以采用局部预热。
局部预热可以采用气焊或煤气火焰加热。
2）焊前清理。
焊前用碱水、汽油擦洗及气焊火陷清除焊件及缺陷的油污、铁锈及其他杂质，同时将缺陷处预先制成适当的坡口。
制作坡口时应根据缺陷的情况采用砂轮等工具进行铲、磨加工，直到无缺陷时再开坡口。
在保证顺利运条及熔渣上浮的前提下，宜用较窄的坡口，坡口形状应为底部圆滑，开口稍大。
对裂纹缺陷应设法找出裂纹两端的终点，然后在裂纹终点钻止裂孔。
3）造型。
对于边角部位及穿透类缺陷应在待焊部位造型，目的是防止熔化金属流失，保证一定的焊缝成形。
造型材料可用水玻璃砂或黄泥。
内壁最好放置耐高温的石墨片，以防止造型材料受热熔化或塌陷，同时造型材料应在焊接前烘干。
4）焊接时，为了保持预热温度，缩短高温焊接时间，要求应在最短的时间内焊完，因此，应采用大电流、长弧、连续焊。
因为铸铁焊条中含有较多的高熔点难熔物质石墨，故采用适当的长弧焊有利于药皮熔化，同时有利于石墨向熔池中过渡。
焊接电流的经验公式为I=（40 - 60）d。
d表示焊条直径（mm）。
5）焊后缓冷。
焊后需要采取保温缓冷措施。
常用的保温材料为石棉，最好采用随炉冷却的方式。
灰铸铁零件补焊方法
施焊中以直 线 划 小 圈 式 运 条 手 法 为 佳，焊 缝 应 与母材呈圆滑过渡，以利于焊缝应力走向。
异质焊 缝 的 电 弧 冷 焊 工 艺 要 点 可 归 纳 为 四 句 话: “准备工作要做好，焊接电流适当小，短段断续分 散焊，焊后立即小锤敲”。
工艺要点
特点 应用
大电流，连续焊，控 制 焊 后 冷 却 速 度
价格低廉，并且焊缝与被焊金属颜 色一致 适合于大型铸铁件，大缺陷的焊补
小电流，短弧焊，断续焊，分 散 焊， 焊接电压: 18 ～ 20 V 为宜
焊后立即锤击焊缝，以松弛焊接应 焊速: 10 ～ 12 m / h 为宜
力
焊接电流: ＜ 85 A
( 1) 原理
热焊方法与材料选择见表 1。
焊前 不 对 工 ห้องสมุดไป่ตู้ 进 行 预 热，或 预 热 温 度 不 超 过
表 1 热焊方法与材料选择
300 ℃ 。常用焊条电弧焊进行铸铁冷焊。根据铸铁
气焊
焊条电弧焊
工件的要求，可选用不同的铸铁焊条，如补焊一般灰
焊接材料 ( 同质)
HS401 HS402 配用焊剂 CJ201
－ 12
－2
165
2． 2
3． 8
14． 5
0． 58
注: 环境湿度 50% ，粮食品种为玉米。 参考文献
［1］王成芝． 谷物干燥原理与谷物干燥设计［M］． 哈尔滨 出版社，1996 : 3 － 13．
［2］段铁清，刘林，王明阳，等． 世行项目玉米干燥机参数 确定［J］． 粮食流通技术，1999( 6) : 24 － 25．
关于灰铸铁的焊接性的探讨
摘要： 本文在灰铸铁的焊接性能差的基 础上， 对其进行分析 ， 如何控 制及 防止 不利焊接 因素 的产 生， 从 白口和淬硬组织及冷热裂
纹等 方面， 对灰铸铁的焊接性能进行 了更深入的分析 ， 最终 达到对灰铸铁焊缝的有效施 焊。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｙ ｉ ｒ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｉ ｔ ｓ ｐ ｏ ｏ ｒ ｗｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ｆ ａ ｖ ｏ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ 含碳 约 ３ ％， 含硅 约 ２ ． ５ ％， 对其 用焊条 电弧焊进行施焊 时， 焊接过程 中 白口组织主要集 中在焊缝 区、 熔 合区和奥 氏体 区。 焊 缝区在焊接加热过程 中处于 液相 温度 以上。 由于所 选焊 接材料的不 同， 焊缝成 分分两种 ： 一种是铸铁 成分 ， 另
Ｖａ ｌ ｕ ｅ Ｅｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎｇ
・４１・
关 于灰铸铁 的焊接性 的探讨
Ｏｎ ｔ ｈ ｅ Ｗ ｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｇｒ ａ ｙ Ｉ ｒ ｏ ｎ
费翔 Ｆ ＥＩ Ｘｉ ａ ｎ ｇ
（ 石 家 庄 煤矿 机 械 有 限 责任 公 司 ， 石家庄 ０ ５ ０ ０ ３ １ ） （ Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｓ ｈ ｉ ｊ ｉ ａ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ０ ５ ０ ０ ３ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
浅议灰口铸铁的焊接
【 关键词 】 口 灰 铸铁； 焊接性； 焊接工艺
（ ） 后 冷 却 ３焊 ０肓 言 ．玎 工件应随炉缓慢 冷却至 室温 （ 一般需 ４ ｈ以上 ） ８ ．也可用石棉布 铸铁是指含碳 量大 于 ２１％ 于 ６ ９ ．ｌ 小 ． ％的铁碳合金 ．其 中还含有 ６ 板 或炭灰覆盖 ， 使焊缝形成均匀的组织 ， 可防止产生裂纹 。 硅、 、 、 锰 硫 磷杂质。 照碳在铸铁 中存在的形式的不 同． 按 可将铸铁分为 （ ） ２１ ．＿ ３气焊特点 白口铸铁 、 灰铸铁、 可锻铸铁 、 球墨铸铁。 灰铸铁 中石墨 以片状形存在 ．
◇ １期 ０２ 第 ２
浅议灰 口铸铁的焊接
祁 云龙 （ 中铁 二 十 二局 集 团第 六 工 程 有 限 公 司 吉林 长春 １０ ０ ） ０ ０ ８
【 要】 摘 针对灰 口铸铁焊接性较差、 场焊接 时易出现缺 陷的难题 ， 工程应 用对其性能、 现 结合 焊接 工艺及 焊接 中需要注意的 问题进行 了探 讨， 并提供 了相应的焊接施 工方法 。
气焊火焰温度 比电弧温度低得多 ．焊件的加热和冷却 比较缓慢 ． 具有 良好的耐磨性 、 消震性和切削加工性 ， 并具有 较高的抗压强度 ． 故 在工业上应用极 广。但是 ． 灰铸铁的焊接性不 良． 特别是电弧焊时 ． 如 这对防止灰铸铁在焊接时产 生白口组织和裂纹都很有利 ． 而且气焊质 易于切削加工。 果焊条选用不 当 ． 或者没有采取一些特殊 的工艺措施 ． 则在 焊接过程 量较好 ． ２２手 工 电 弧 焊热 焊 法 ． 中会产生一系列的缺陷。本文针对灰 口铸铁焊接性较差 、 现场焊接时 ２２１ 接工 艺 ．． 焊 易 出现缺 陷的难题 ， 结合工程应用对其性 能 、 焊接工艺及焊 接中需要 手工 电弧热焊主要用于补焊厚度 较大（ 大于 １ｍｍ） ０ 的铸铁 零件 注意 的问题进行 了探讨 ． 并提供了相应的焊接施工方法 焊条 电弧焊选用铸铁 芯铸铁焊条 Ｚ ４ ２ ８或钢芯铸铁焊条 Ｚ ０ ２８ １ 铁 的 焊 接 性 ． 铸 ２２２焊 接 技 术 ．． 铸铁含碳量高 ， 织不 均匀 ， 组 石墨呈片状 结晶 ． 故而抗拉强度低 、 （） １对缺陷所在的部位进行清理 ， 将油 、 、 锈 杂质等清除干净 ： 检查 脆性大 ， 可塑性及焊接性较 差。由于碳 、 硫含 量高 ． 组织疏松 ． 析严 偏 查清走 向、 分支和端点所在 的位 置 ； 为防止裂纹扩展 ． 应 重， 导热性能差 ， 对冷却速 度很 敏感 ， 且铸铁液 固相温度 比较接 近 ， 焊 裂纹 的长度 ， － ｍｍ． 深度应 比裂纹所在 的平面深 ２ ４ ｍ ～ｍ 接过程中焊缝产生的变形力大 ． 易形成气孔 零件焊缝处由于局部加 在裂纹端部处钻止裂孔 ３ ５ ０ ～ ０ ℃ 热， 焊接热循环不均匀 ， 不利于石墨析 出， 极易在焊缝 区形成 白 口铁。 将工件放入加热炉中预热 ６ ０ ７ ０ （） ２ 为使焊接缝 能 自由收缩 ， 采用分散 、 间断、 交替施焊 的方法。 先 其焊接产生 的应力 扩散不均 ， 如焊接应力超 过铸铁强度 ． 就会 在焊补 后焊两边。以最快 的速度间断 、 交错进行封底焊接 ． 焊接 电流 区出现新的裂纹或 焊道剥离现象。 以， 所 在焊补 时应 防止 ： 焊缝区 内的 焊 中间 ， ０ Ａ。焊条与工件夹 角在 ３ 。４ 。 ５～ ５之间 ， 电弧始终对准前面的熔敷 白口化及夹杂气孔 ， 焊缝及 零件上产生新 的裂 纹 ． 焊接过程 中产 生难 约 １０ 金属 ， 不得使其 指向母材 ， 以防止母材过多地熔入 焊缝 。 同时焊条不要 熔的氧化物及发生零件 自 身变形等问题 做大的摆动 ， 以直线窄焊道为宜 。每次焊道长度不得超过 ５ ｒ 熄弧 ０ ｍ． ａ ２常 用 焊 接 方 法 ． 时 应 填 满 弧坑 为改善铸铁零件的焊补质量 ， 可采取热焊法和冷 焊法 热焊 法指 （） ３ 焊后冷却 。工件焊 后应随炉缓慢冷 却至室温 ． 也可用石棉 布 焊 前将 工 件 整 体或 局 部 预热 到 ６ ０－７０ ．补 焊 过 程 中不 低 于 ０－ ０￣ 板） ４０ ｏ ℃，焊后缓慢冷却 至室温 。采用热 焊法可有效减 小焊接接头的温 （ 或炭灰覆 盖。 ２２３焊 接 特 点 －＿ 差 ， 而减小应力 ， 从 同时还可以改善铸件 的塑性 ． 防止出现 白 口 织和 组 手工电弧焊热焊可有效地防止 白口、淬硬 组织及 裂纹的产生 ． 接 裂纹 。 常用热焊法是气焊和焊条 电弧焊 。 焊法指焊前不对工件进行 冷 头切削加工性好 。 但需加热设备 ， 成本高 、 生产效率低 、 劳动条件差 。 主 预热 ， 或预热 温度不超过 ３ ０ ０ ℃。常用手工 电弧焊进行冷焊。 要用户小型 、 中等厚度 （ 于 ｌｍｍ） 大 ０ 的铸 铁件 和焊接后需要加工 的复 ２１ ．气焊热焊法 杂、 重要的铸铁件 ， 如汽车 的汽缸体 、 缸盖等 。 ２１１ 接 工 艺 ．．焊 ２３ ＿手工 电弧焊冷焊法 气焊热 焊方法适于补焊小型薄壁灰铸铁零件 焊接 时． 为了保证 ２３１焊 接 工 艺 ．． 气焊的焊缝处不产生 白口组织并有 良好 的切削加工性 ． 铸铁焊丝 的成 根 据铸 铁工件 的要求 ． 可选用不 同的铸铁 焊条 ． 例如补焊一般 灰 分应 具有高 的含碳量和含硅量 ， 配合适 当焊剂 。 并 常用铸铁气 焊焊丝 ． 铸铁零件非加 工面 ， 可选用 Ｚ ０ 焊条 １０ 补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁 如 Ｈ ４ １ Ｈ￥０ ． ￥０ 或 ４ ２ 配用焊剂 Ｃ ２ １ Ｊ０ 零件 ， 可选用 ｚ１６或 ｚｌ７焊条。 １ １ 冷焊法可以使用普通 的电弧焊设备 ２１ ．． ２焊接技术 ２３ ．． ２焊接技术 （） １ 焊前准备 （） １ 焊前准备 ： 首先清除焊修表面的油 污及杂质 ． 使其露 出基体的 用氧一 炔火焰 中性焰 ， 加热到 １０ １０ 清除缺陷周 围的油污。用 ０ ～ ５ ℃， 金属光 泽。 如果存在裂纹 ， 应在裂纹两端各钻一个止裂孔 ， 以免施 焊时 碳弧气刨开坡 口， 一般坡 口 深度为焊件壁厚的 ２ ． ， 角度为 ７ ℃～ ２ 然 ３ ０ １℃． 其型式 和大小 由焊接部位 的厚度 和工艺 后用碳弧气刨去除氧化皮 ． 出基体的金属光泽 所开坡 口 露 顶部宽度超 裂纹延 伸。沿裂纹开 出坡 口， 如果是大型铸件 ， 还可以在焊缝处拧上一定数量的螺钉 ． 使 过 ３ ｍｍ， ０ 且裂纹℃较长时 ． 应预栽 Ｍ８ 螺丝 ． 每间隔 ３ ｍｍ栽一根 ． ０ 对称 要求 而定 。 接头得 到加强 预栽 。然后将焊件放放炉中缓慢加热至 ６０ ７０ 不可超过 ７ ０ ０～ ０ ℃（ ０ ℃） （） ２ 焊条直径 由焊修部位 的厚 度确定 ． 一般应尽 量选用小直径 的 （） ２ 施焊 以减少输入焊件的热量 ： 在保证焊条金属 与基体溶合 的情况下 ． 采用 中性焰或弱碳化焰 ， 选用 左向焊法 。起 焊时 ． 由于刚开始加 焊条 ， 以免焊件温度 过高产生应力 ： 一般应 遵 热， 焊炬倾斜角应大些 ， 一般为 ５ ～Ｏ Ｏ ７ ℃。同时在起焊处应 使火焰往 复 焊修电流也应尽量选用小 的 ． 先内后外（ 先孔 内， 后机体外侧 ， 再后机体上 平面 ）短段 、 、 断续 、 分 运动 ， 保证焊接 区加热均匀。 焊接 时， 要在基本金属熔透后 再加入焊丝 循“ 多层 多道 、 电流 、 小 锤击焊缝” 的原则 。 金属 ， 以防止熔合不 良； 加入焊丝 时 ， 经常用焊丝轻轻搅 动熔池 ． 促使 散焊、 （ ） 在焊后 金属 温度在 ８Ｈｃ ３应 Ｏ 左右时 ， ０ 用小 锤锤击焊缝 ． 使其 表 气体 、 夹渣浮出 ； 发现熔池 中出现 白亮 点时 ， 停止填人 焊丝金属 ， 加入 以松弛焊接应力 ， 清除裂纹 和气孔 。 若温度 已经冷却到低 适量焊剂 。 焊完时 ． 应使焊缝稍 高于焊件表面 ． 并用焊丝刮去杂质较多 面呈麻 点状 ， 于 ３０ ０ ℃时 ， 则不能在锤击 ， 以免产生冷脆裂纹 。 （ 下转第 ３ ３页 ） ９ 的表层面
HT250型铸铁焊接修复技术的分析与应用
HT250型铸铁焊接修复技术的分析与应用作者：王东辉来源：《进出口经理人》2017年第12期摘要：HT250型铸铁由于其特性较为复杂，焊接工艺特殊，在现场实际应用中，根据铸铁破裂的具体情况，提出修复方案，采用合理的焊接方法进行修复。
关键词：铸铁泵；裂纹；焊补修复一、灰铸铁的焊接性分析灰铸铁是一种生产成本低，并具有许多良好性能的铸造金属材料。
它与钢材相比虽然在力学性能方面较低，但却有良好的耐磨性、减振性、铸造性和可切削性，所以，在机械工业和生产中得到广泛应用，灰铸铁工件在安装和机械的运行中，由于振动和受力不均，对它都会产生影响，发生裂纹和断裂，导致机械不能正常运行，而影响生产。
如何缩短铸铁工件修补焊接时间，恢复机械正常运行，经过对铸铁焊接性的分析，找到了铸铁焊接工艺的一些规律和特点。
灰铸铁含碳、硫、磷等杂质较高，焊接接头的机械性能强度低，基本无塑性，应力较大，热循环也不均匀，容易出现白口及淬硬组织，发生裂纹的敏感性较大，焊接中的关键问题是防止白口组织和裂纹的产生。
二、焊接方法的选择（一）热焊法焊前将工件整体或局部预热到600～700℃，补焊过程中不低于400℃，焊后缓慢冷却至室温。
采用热焊法可有效减小焊接接头的温差，从而减小应力，同时还可以改善铸件的塑性，防止出现白口组织和裂纹。
常用的焊接方法是气焊和焊条电弧焊。
气焊常用铸铁气焊丝，如HS401或HS402，配用焊剂CJ201，以去除氧化物。
此法适用于补焊中小型薄壁零件。
焊条电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条Z248或钢芯铸铁焊条Z208，此法主要用于补焊厚度较大（大于10mm ）的铸铁零件。
（二）冷焊法此方法是焊前不对工件进行预热，但对形状更复杂的薄形铸件，为了改善冷焊融合性能，防止裂纹产生，减少白口，冷焊前最好将铸件补焊处局部预热到80—200℃，这样不但可将补焊区域表面的油污、水分去除，还可减少焊接区的温差和焊接应力，从而改善焊接质量。
常用焊条电弧焊进行铸铁冷焊。
灰铸铁的焊接
（2）电弧冷焊 电弧冷焊的特点是焊前对被焊补的工件不预热。劳动条件好、成
本低、焊补效率高等特点。
电弧冷焊有铸铁型焊缝冷焊和非铸铁型焊缝冷焊两种工艺方法， 但应用最多的是非铸铁型焊缝冷焊工艺。
除了Z208和Z248为铸铁型灰铸铁焊条外，其余均为非铸铁型灰铸 铁焊条，分为钢基、镍基和铜基三大类。
（3）气焊 氧乙炔焊火焰温度比电弧温度要低很多，而且热量不集中，很适
合于薄壁铸件的焊补。
一般气焊时加热时间较长，工件受热面积较大，焊接应力较大， 故焊补刚度较大的缺陷时，气焊比热焊更容易发生冷裂纹，所以一般 情况下气焊主要用于刚性小的薄壁的焊补。对于刚性大的薄壁件进行 焊补时，宜采用工件整体预热的气焊热焊法。
采用低碳钢焊条焊接铸铁时，常在焊接热影响区产生一种剥离性 裂纹。产生的原因是碳钢收缩率大，收缩应力大，焊缝屈服强度高， 母材上的热影响区又有脆性的渗碳体和马氏体。
防止冷裂纹产生的措施。防止灰铸铁焊接时冷裂纹产生的方法主 要是减少焊接接头的应力及防止焊接接头出现渗碳体和马氏体。 ① 采用非铸铁塑性较好的焊接材料焊接。 ② 采用在坡口两侧裁丝法等焊接措施。 ③ 采用焊前预热的方法 ④ 采用加热减应区的方法以降低补焊处所受应力。 ⑤ 电弧冷焊时，采用正确的冷焊工艺。
（4）钎焊 灰铸铁钎焊时母材不熔化，对避免铸铁焊接接头出现白口是非常
有利的，使接头有优良的可加工性。此外，钎焊温度低，接头应力较 小，而接头上又无白口等脆硬组织，对裂纹的敏感性也较小，所以铸 铁钎焊具有一定的优越性。
1.焊接接头的白口组织是怎么形成的？ 2.灰铸铁焊接常用的焊接方法有哪些？
的碳元素过多，使其第一层焊缝为高碳钢成分，快速冷却时会产生马 氏体组织，高碳马氏体脆性大，也很容易产生冷裂纹。 4）当采用异质焊接材料焊接灰铸铁时，焊缝为奥氏体、铁素体或铜基 焊缝，由于焊缝金属具有良好的韧性，配合合理的冷焊工艺措施，焊 缝金属一般不会产生冷裂纹。
Z308镍基焊条冷补灰口铸铁件焊接工艺
Z308镍基焊条冷补灰口铸铁件焊接工艺发表时间：2019-07-08T09:55:05.027Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：张道旺[导读] 摘要：采用镍基焊条（Z308），以冷焊工艺对灰铸铁的焊接，获得高质量的焊缝。
（中国电建集团核电工程有限公司 271625）摘要：采用镍基焊条（Z308），以冷焊工艺对灰铸铁的焊接，获得高质量的焊缝。
本文阐述了灰口铸铁焊接特性以及铸铁焊接缺陷及预防，探讨了冷补焊工艺的有关内容，以供参考。
关键词：镍基焊条（Z308）；铸铁冷焊；补焊工艺1前言铸铁是含碳量大于2.11%（常用为2.5%-4%）的铁碳合金，其中还含有锰、硅元素及硫、磷杂质。
有时还加入其它元素，以获得具有特殊性能的合金铸铁。
铸铁目前常以铸件的形式应用于生产，由于铸铁含碳量较高，焊接性很差，而且铸铁的焊接主要是对存有铸造缺陷或者损坏的铸铁件进行补焊，所以补焊比较困难。
铸铁件焊接过程中的冷却速度要比铸造时快的多，因此在焊接时，焊缝及半熔化区（熔合线附近区域）将会产生大量的渗碳体，基本上属于白口铸铁组织，严重时可使整个补焊焊缝完全脱落。
若用低碳钢焊条补焊铸铁，焊缝呈高碳钢成分，在冷却时将产生高硬度的马氏体组织。
热影响区中，温度在800-1150℃的区域，高温下是奥氏体加石墨组织，在冷却过程中会析出二次渗碳体、珠光体或马氏体，也使该区域的硬度和脆性增高，这给焊后机械加工带来很大的困难。
灰口铸铁，碳几乎全部以片状石墨存在于铸铁中。
焊接时，在焊接应力的作用下，很容易在铸件的热影响区产生“热应力裂纹”，此裂纹多为横向裂纹。
2分析灰口铸铁焊接特性灰口铸铁在化学成分上的特性是碳含量高及硫、磷杂质高，其成分为C：2.7～3.5%，Si：1～2.7%，Mn：0.5～1.2%，P＜0.3%，S＜0.15%。
这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及对冷、热裂纹敏感性，在机械性能上的特性是强度低，基本无塑性。
这两方面的特点，结合焊接过程具有冷却速度快及因焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性，决定了铸铁焊接性不良，主要表现在：一方面焊接接头易出现白口及淬硬组织，另一方面焊接接头易出现裂纹。
(整理)灰铸铁焊接性分析
灰铸铁焊接性分析焊接, 铸铁灰铸铁焊接性分析灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。
在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性。
焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。
这些因素导致焊接性不良。
主要问题两方面：一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。
另一方面焊接接头易出现裂纹。
(一)焊接接头易出现白口及淬硬组织见P103，以含碳为3%，含硅2.5%的常用灰铸铁为例，分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。
1.焊缝区当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时，则在一般电弧焊情况下，由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体，即焊缝基本为白口铸铁组织。
防止措施：焊缝为铸铁①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。
如：增大线能量。
②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。
异质焊缝：若采用低碳钢焊条进行焊接，常用铸铁含碳为3%左右，就是采用较小焊接电流，母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1／3～1／4，其焊缝平均含碳量将为0.7%～1.0%,属于高碳钢（C＞0.6%）。
这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。
采用异质金属材料焊接时，必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。
思路是：改变C的存在状态，使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性，例如使焊缝分别成为奥氏体，铁素体及有色金属是一些有效的途径。
2.半熔化区特点：该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间，温度范围1150～1250℃。
该区处于液固状态，一部分铸铁已熔化成为液体，其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。
1）冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响V冷很快，液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体，即共晶渗碳体加奥氏体。
继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。
在共析转变温度区间，奥氏体转变为珠光体。
由于该区冷速很快，在共析转变温度区间，可出现奥氏体→马氏体的过程，并产生少量残余奥氏体。
灰铸铁的常用焊接方法
摘要灰铸铁有良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性。
灰铸铁焊接时，焊接接头中裂纹倾向是比较大的，这主要与铸铁本身的性能、焊接应力、接头组织及化学成分有关。
为防止焊接时产生裂纹，在生产中主要时采取减小焊接应力，改变焊缝合金系统以及限制母材中杂质熔入焊缝等措施。
要获得好的焊接质量，不仅要根据补焊要求来正确选择焊接材料，而且要注意掌握焊接工艺要点。
异质焊缝的电弧冷焊工艺要点可归纳为四句话：“准备工作要做好，焊接电流适当小，短段断续分散焊，焊后立即小锤敲”。
焊前准备工作很重要，通常是指清除焊件缺陷处的油污等其它杂质，正确观察缺陷的情况（如裂纹的长度等）及将缺陷制成适当的坡口，以备焊接。
常用的铸铁清理方法有两种，一种采用砂轮、钢丝刷或扁铲等工具的机械清理法；另一种是采用三氯乙烯、苛性钠、汽油、丙酮等化学溶剂洗涤的化学方法。
清除油污也可用火焰将铸件分段加热，加热到不冒烟为止，否则焊缝易出现气孔等缺陷。
为防止产生过大的热应力，加热温度应控制在400℃以下。
关键词: 加热减应区、灰铸铁、石墨形式、焊后缓冷、铸铁型焊缝、淬硬组织、整体预热AbstractGray cast iron has good casting properties, good vibration, good wear resistance, good machining performance, low notch sensitivity.Gray cast iron welding, the welded joint is more inclined to crack, which mainly related to the performance of their cast iron, welding stress, joint organizations and the relevant chemical constituents. In order to prevent cracking when welding in the production of the main welding to take to reduce stress, change in weld alloy systems, as well as restrictions on impurities in materials, such as measures to melt into the weld. To obtain good welding quality, not only in accordance with the requirements of the correct choice for repairing welding material and welding technology to grasp the main points of attention. Heterogeneity of the arc weld cold welding process can be summarized in four sentences the main points: "the preparatory work to do, an appropriate welding current small, short paragraphs scattered intermittent welding, welding Knock with a hammersmall immediately after." Preparatory work before welding is very important, usually refers to removal defects Weldment oil and other impurities, the correct observation of defects (such as the length of cracks, etc.) and defects in the appropriate groove made to prepare for welding.Cast iron clean-up methods used there are two types of the use of grinding wheel, wire brush or a flat shovel and other tools of the mechanical cleaning method; the other is the use of trichlorethylene, caustic soda, gasoline, acetone and other chemicals of the chemical solvent washing. Oil can also be used to remove the flame will be sub-casting heat, until heated to not smoke or weld defects such as pores easily. To prevent excessive thermal stress, the heating temperature should be controlled at below 400 ℃.Key words: heating by the district, gray cast iron, graphite form of relief after the cold welding, weld cast iron type, hardened organization, the overall pre目录摘要 (I)Abstract ................................................................ I I 第一章绪论 (1)第二章灰铸铁的常用焊接方法 (2)2.1 焊缝为铸铁型的电弧冷焊 (2)2.2铸铁型焊缝电弧冷焊的工艺要点 (2)2.3异质焊缝的电弧冷焊 (2)2.3.1冷焊工艺 (3)2.3.2焊前准备 (3)2.3.3冷焊工艺要点 (3)2.4厚大件多层焊的补焊工艺特点 (4)2.4.1合理安排多层焊焊接顺序 (4)2.4.2必要是采用栽丝法 (4)2.5灰铸铁的焊接工艺 (4)第三章灰铸铁的其他焊接方法 (5)3.1 电弧热焊及半热焊 (5)3.1.1热焊及半热焊焊条 (5)3.1.2 热焊工艺 (5)3.1.3 半热焊工艺 (6)3.2 气焊 (7)3.2.1气焊焊接材料 (7)3.2.2灰铸铁气焊工艺 (7)3.3 灰铸铁的钎焊 (8)3.4细丝CO2气体保护焊 (9)第四章灰铸铁补焊的工程实例 (10)4.1灰铸铁带轮轮辐的补焊 (10)4.2 空气压缩机外壳裂纹的补焊 (10)结论 (12)致谢................................................. 错误！未定义书签。
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酒 钢 科技 ２ ０ １ ５年第 ３期 ・
灰 口 铸 铁 的 焊 接 性 分 析
巩 建 军
（ 酒钢 集 团宏 兴 股 份 公 司 焦化 厂 ， 甘肃， 嘉峪 关 ， ７ ３ ５ １ ０ ０ ）
摘
要： 焦化 厂所使 用的 众 多设 备 是 由灰 口铸铁 铸 造 而成 ， 在使 用过程 中常常会 形 成
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｇ ｒ ｅ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ ； ｗ ｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ； ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ
因而如何提高焊接接头质量是铸铁焊接 的核心。
１前
言 ２ 灰 口铸 铁 的 焊 接 性
酒钢焦化 厂所使用 的众 多生产设备 因其结构 较 复杂且要求具有较 高的抗震和耐磨性 ． 因而采用 了灰 口铸铁件。 但由于灰 口铸铁的 自有的特性及生 产过程 中的疲劳载荷和使用不 当， 从 而造成了灰 １ ３ 铸铁设备 的破损及断裂 。为此常常进行检修焊补 。 铸铁 是含 碳 量大 于 ２ ． １ ｌ ％。 小于 ６ ． ６ ９ ％的铁
而有 效的提 高 了灰 １ ： ２ 铸 铁 的 可焊接 性 。
关键词 ： 灰 口铸 铁 ； 焊接 性 ； 分析
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｇｒ ｅ ｙ Ｃａ ｓ ｔ Ｉ ｒ ｏ ｎ
Ｇ Ｏ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ａ ｎ － ｊ ｏ ｎ
碳合 金 。按 照碳 在组织 中存 在 的形式 不 同 ． 主要
分为 白１ ３铸 铁 ，灰 １ ３铸 铁 ，可锻 铸 铁 和球 墨铸 铁 。常用 的灰 口铸铁 成分 如表 １ 。
～
２ １ —
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酒钢 科技 ２ ０ １ ５年 第 ３期 ・
灰 口铸 铁 中 的碳 是 渗 碳 体 （ Ｆ ｅ Ｃ ） 形 式 存 在 于 金属 体 中 ，以片 状 石墨 的形式 分 布 与金 属 基
断裂或 裂 纹 ， 于是 需对 其焊 接修 补 。但 因其 灰 口铸 铁特 殊 的化 学成 份 和物理 性 质 ， 决定 了
焊接性 非 常 不 良。本 文从 灰 口铸铁 焊接 金 相组 织 变化 及化 学成分入 手 ， 分析 其 焊接 性 ， 制
定相应 特 殊焊接 工 艺 ， 进 而介 绍灰 口铸铁 特 殊 的补 焊 方法及 补 焊产 生缺 陷的预 防措施 ． 从
ｄ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｅ ，ｃ ａ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｕ ｎ ａ ｂ ｌ ｅ ｔ ｏ ｗｏ ｒ ｋ ． Ｔ ｈ ｕ ｓ ， ｉ ｔ ｎ ｅ ｅ ｄ ｓ ｔ ｏ ｗｅ ｌ ｄ ，ｂ ｕ ｔ ｉ ｔ ｓ ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ｌ ａ ｓ ｔ ｅ ｅ １ ． Ｂ ｙ ａ ｎ ｌｙ ａ ｚ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｈ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｏ － ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｔｉ ｒ ｅ ｓ ｏ ｆ ｒｅ ｇ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ ，ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｉ ｔ ｓ ｗｅ ｌ ｄ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｉ ｎ — ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｗ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ．
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对 能 确速 度 敏感 性 和对 冷 ， 热 裂 纹 的敏 感性 ， 在
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机 械 性 能上 塑性 和韧性 几 乎 为零 ，延 伸率 小 于
体中 。 其 断 口呈 暗灰色 。可把 灰铸 铁看作 是 刚的 基体 加上 片状 石墨组 成 ， 由于石 墨 的强度 相对 于 金属 基体 来说 是极小 的 。 所 以灰 铸铁 的组 织可 看 作是 钢的基体上存 在着许 多“ 裂纹 ” 。灰铸铁在 乎