铸铁手工电弧焊(冷焊)的焊补方法
铸造件缺陷焊补
铸钢铸铁铸铝件缺陷焊补铸件上的某些缺陷，如气孔、夹渣、夹砂、裂纹、冷隔、渗漏等，如果超过有关标准、验收文件或订货协议中所允许的范围，可以按其规定进行修复。
经修复、检验，确认合格的铸件，不应列入废品。
焊补法应用最广，最可靠；渗补法经济而有效；其它修复方法还有熔补、环氧树脂粘补、塞补、腻补、金属喷镀、冷焊机修补等。
1.1铸钢件的焊补焊补是铸钢件的基本生产工序之一。
铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复。
电弧焊被广泛采用。
（1）铸钢的焊接性铸钢的含碳量对焊接性影响极大，合金元素的影响亦相当复杂。
碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计，近似计算公式颇多，大同小异，常用公式如下：碳当量CE＜0.4%，焊接性良好；碳当量愈高，焊接性愈差。
常见合金元素对钢焊接性的影响，其见表28。
（2）焊补要点为了保证焊补品质（质量），应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等；开出坡口；并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理。
注：V 和Ti 在其正常含量范围内对焊接性的影响可不考虑，Si 含量在1.0%以下无明显影响。
①形状简单的中小件可不预热。
1.2铸铁件的焊补铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷，若不超过焊补的允许范围，可以进焊补修复。
但是，铸铁的焊接性能差，焊后常用气孔、变形，易断裂，难加工，因此焊补铸铁时，应非常慎重。
（1）焊补方法铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类：焊前不预热或仅预热到250℃以下，称为冷焊；焊前预热到250～450℃，称为半热焊；焊前预热到500～700℃，称为热焊。
还有一种采用高频电火花放电修复，称为冷焊。
冷焊机主要适用于修复铸铁、铸钢、铸铝件的细小缺陷修复，低热电火花堆焊补焊，具有不变形、不开裂、可进行机加工、结合强度高的特点。
铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表30。
.4铬钢Cr＜1.0，C＜0.2良不需不需Cr1.5～1.6，C＜0.3可150～200℃①最好退火镍钢Ni＜2.0，C＜0.2良不需不需Ni2.0～3.0，C0.15～0.30可100～150①最好退火Ni＞3.0，C0.3～0.4尚可150～300应进行钼钢Mo0.4～0.6，C＜0.25可100①最好退火Mo0.4～0.6，C0.25～0.35可100～150①最好退火铜钢Cu＜2.0，C＜0.2良不需不需（2）焊条的选用焊补铸铁缺陷应根据母材选用适当焊条，见表31。
铸铁手工电弧焊(冷焊)的焊补方法
应 力。 以控 制焊接 热输 入， 减 小焊接应 力及 热影 响区的宽 度， 防止 产生 裂 纹， 减少最 易形成 白口 的半熔化 区的 宽度， 使白口层变得 薄些。 为 减 少 焊 接 热 输入 ， 降低焊补温度， 多层 焊层 间 温 度应 控 制 在 （ ５ ０ － ６ ０ ￣） 以— Ｆ ａ 每层焊缝要 薄。 不作横 向摆动 。 以 降低 应 力及减 少半 熔 化区的宽 度。 焊 缝越 长， 所承受 的拉应 力越大 ， 故 采用短 段焊 有 利于 降低焊缝 应力状态 ， 减 少焊缝发生 裂纹的可能性 。 一般每 段焊缝长度 ， 薄 壁件为ｌ Ｏ －２ ０ ｍｍ， 厚壁件为３ ０ － ４ ０ ｍｍ。 焊后应立即用小锤快 速敲击 处于高温而具 有较 高塑性 的焊缝 ， 以松驰焊 补区 的应 力， 防止裂纹 的产 生。 运用退 火焊 道的方 法。 当补 焊加工面 的线状缺 陷时， 可采用退 火焊 道的 方法以 改善补 焊 区的切削加 工性 能 。 为 避免焊 件局部 过热而 增大 焊接应 力， 应采用分散 焊法 。 对 大厚件多层焊 应合 理按排 多层焊焊 接顺 序。 必要 时可在坡 Ｉ Ｚ ｌ 表面焊过渡 层， 可有 效的防止焊缝 剥离。 ６ ． ２ 焊接 工艺参 数 焊接 电流 ： 详细参数 见表一。 坡 口角度 ： 非 穿透性缺 陷深度＜１ ５ ｍｍ的坡 口角度应 为７ ０ － ８ ０ 。 ， 缺 陷深度 ＞ １ ５ ｍｍ的坡 口宽度应 为１ ５ － ２ ５ ｍｍ。 穿透性 缺陷， 壁 厚＜１ ５ ｍｍ的 坡 口角度为７ ０ － ８ ０ 。 ， 钝 边为２ － ３ ａｍ， ｒ 壁厚＞１ ５ ａｍ的可 开双面坡 开， ｒ 坡 １ ： １ 角度为７ ０ － ８ ０ 。 。
浅谈焊条电弧焊焊补铸铁的几种方法
浅谈焊条电弧焊焊补铸铁的几种方法由于铸铁具有较好耐磨性、减振性和铸造性，是机械制造业中用的最多的金属材料。
铸铁零件在铸造使用过程中，不可避免地出现铸造缺陷及局部损坏，重新加工费时费力，常采用焊补后再加工的方法来修复。
常用的焊补方法有气焊、电弧焊，其中焊条电弧焊应用最多。
铸铁焊接性较差，在焊接过程中极易出现白口和裂纹，而白口和裂纹又是焊接工作中的重大缺陷。
本文主要介绍铸铁的特性及其焊条电弧焊焊补铸铁的几种方法。
标签：铸铁；焊接；白口；裂纹0 引言铸铁是生产工作中常用的金属材料，但却有较强的耐磨性，常见到的比如机床轴承座、排沙泵等。
铸铁焊接性较差，在焊接过程中极易出现白口和裂纹，而白口和裂纹又是焊接铸铁易出现的重大缺陷，这就使我们必须掌握补焊铸铁的方式和方法。
1 铸铁的性能及特点1.1 铸铁的性能铸铁的抗拉强度低、塑性和韧性比碳钢低，但由于石墨的存在，使铸铁具有了良好耐磨性、高消振性、低缺口敏感性。
铸铁成分接近于共晶成分，其熔点低约1200℃左右，铁水流动性好，其铸造性能优于钢，因而通常用铸造的方法制成铸件使用。
1.2 铸铁焊补时常出现的缺陷铸铁含碳量高，焊接性差，其主要问题是产生白口和裂纹。
（1）白口组织。
铸铁件焊接过程中的冷却却速度比铸造时快得多，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马氏体，防止产生白口可采取以下措施：1）使用石墨化型焊条，即采用在涂料中加入大量石墨化元素（如碳、硅等）的铸铁焊条，或采用镍基和铜基铸铁焊条；2）采取焊前预热、焊时保温和焊后缓冷，以降低焊缝区的冷却速度，延长熔合区处于红热状态的时间，使石墨化充分，减小热应力。
（2）易产生裂纹。
铸铁焊接时很容易产生裂纹，铸铁中存在的石墨本身，就像无数条小裂纹，在焊接应力作用下，很容易在铸件热影响区产生“热应力裂纹”，这种裂纹多为横向，產生时伴有响声。
铸件焊接焊补实用技术及焊补工艺规程
铸件焊补工艺规程Q/HY-J12-2012编制：审核：批准：受控状态：发文编号：版本号：2013年4月30日发布2013年5月10日实施铸件焊补工艺规程Q/HY-J12-2012本标准适用于铸钢件缺陷（疏松、缩孔、包砂、冷隔、裂纹、缺肉）的焊接修补及质量工作检查的依据。
1 焊补前的准备1.1焊接修补前必须将铸钢件缺陷内部、外部清理干净，不允许有油污、污垢、铁锈（氧化皮）粘砂等影响焊接修补质量的脏物。
1.2开出坡口，使铸件内部未氧化的金属露出，否则将会使电弧熄灭而无法焊补或重出现裂缝、气孔和未焊透的缺陷。
铸件缺陷坡口的确定1.3对有可能延伸的裂纹应在裂纹两端钻截断孔，一般距离裂纹5-10mm，孔深超过裂纹深2-3mm，然后再铲坡口，截断孔作为坡口的两端包括在焊补之内。
1.4铸件的预热1.4.1对于焊前需作预热的焊件，在焊接过程中必须保持焊件不低于规定的预热温度的下限值。
1.4.2对于不同钢种的不同铸件严格按照工艺要求选择不同的预热温度。
2 焊补2.1扒挖后要将扒挖处打磨干净，磨掉增碳层，待确认清理干净后，方可进行焊接修补。
2.2根据铸件的不同钢种，按工艺要求选择合适的焊条牌号及规格，合适的焊机。
2.3根据铸件的不同缺陷选择合适的焊补方法。
2.3.1对于不同特点的裂纹可采用a 焊补较短的裂纹可采用直通焊、逆向分段焊，对称焊。
b 焊补薄壁铸件及较长裂纹可采用跳焊、逐步退焊、交替焊。
2.3.2贯穿裂纹间隙很大或刚性很大的铸件，焊补时可采用单面逐步堆焊法。
2.3.3圆形的不大缺陷孔用环形的焊缝焊补法。
2.4在焊补过程中为减少焊接应力可进行敲击焊缝（除第一层和最后一层）。
2.5对于不预热的铸件或采用多层焊时，为减少焊补过热尽量用小直径焊条和小电流，间断焊补，使焊缝稍冷后，敲掉溶渣再继续焊补。
2.6加工后发现缺陷，焊补时应在加工表面覆盖石棉板（或石棉布）2.7对于不同要求，不同钢种的铸件焊补按特殊的工艺要求执行。
发动机铸铁气缸体的冷焊修复
（4）将焊条放入110~150℃的干燥箱内烘干1h后备用。
（5）采取合适的施焊方向。焊裂纹时宜从裂口端开始起焊，这样不但收拢裂口，还能消除应力。如果裂纹两端有裂口，应从两端向中间焊。焊到中间时，最易产生新裂纹，此时，更应注意停顿，焊件温度也更应严格控制，要做到慢慢收焊口。
（8）焊完一段或一层后，在焊缝呈红热状态时，用小锤敲打焊缝直至焊缝变暗，用以碾展焊缝、松弛应力和挤死小气孔，同时细化焊缝区的晶粒。
（9）若待焊处呈块状且面积较小时，可采用“小电流+电弧回火”工艺以保证焊接质量。若待焊处面积较大，要将它分为几个区域，从中部开始单独焊接各区域，周边与基体接合部位最后焊接。
发动机铸铁气缸体的冷焊修复
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1．基本要领
（1）彻底检查待焊区域及裂纹的起点和终点。并要在裂纹起点和终点延长线的2~3mm处各钻直径4~6mm的止裂孔，对于长裂纹，还应在裂纹段中间不同部位钻孔以减小焊接应力。
（2）综合考虑应力、变形、操作难易程度及焊件厚度、焊接位置和焊条直径等情况，制备相应的坡口。在此过程中，一要彻底铲除裂纹附近的金属并清除坡口及其边缘的毛刺、杂质和氧化皮等，保证露出金属光泽；二要考虑避免零件受到热冲击的问题。一般来说，坡口上口宽应为6~10mm，深度应为焊件厚度的2/3或3/5。对厚度大于10mm的工件可开双面坡口，两面施焊。
（9）坡口内适当焊进一些塑性好、屈服极限低的低碳钢钢条、钢板等作为填充物，用以提高焊缝的抗裂能力。
（6）施焊时电弧要低，收弧要快，要压住电弧，防止电弧超前。电弧不要左、右跳，以使焊缝成型窄，减小热应力区。
（7）采用短弧、短焊缝焊接，焊缝长度一般不要超过60mm；采用断续分段焊，焊一段间隔一段，再焊下一段；采用多层焊，层间温度控制在60~80℃，并尽量使下一层焊缝中心在上一层焊缝熔合线上；焊接时，要及时观察，若发现气孔、夹渣、焊瘤等，应立即用手砂轮打磨，把焊缝清理干净后，再焊下一层。
铸铁焊补与焊接
铸铁的铸造缺陷大部分可焊补，铸造车间与铸件加工车间可设置铸铁焊补人员及相应预热、焊接设备，以提高成品率。
使用中损坏的铸铁件，绝大多数可焊补修复。
随着研制和定型生产各种铸铁焊接材料，不断总结交流经验，铸铁焊补与焊接正在成为被广泛掌握的技术，铸铁已逐渐成为易焊材料。
此外，可以采用高效率焊接方法制造球墨铸铁—钢、可锻铸铁—钢、灰铸铁—钢及铸铁—铸铁的焊接件，如汽车传动轴、铸铁管等。
1.焊接特点(1)易产生热应力裂纹：热应力是在不均匀的加热及随后的冷却过程中工件不能均匀地热胀冷缩所引起的应力焊接及不适当的局部预热均可引起较大的热应力。
与热裂纹及冷裂纹本质不同，热应力裂纹主要是或者单纯是热应力引起的拉伸应变超过材料薄弱部分的变形能力而形成的。
由于铸铁的塑性很差，所以焊补或焊接时，其热应力裂纹倾向比塑性材料大得多。
铸铁补焊时，热应力裂纹大致有三种表现形式：1)在升温过程中，也可能是在焊后冷却过程中补焊区以外的母材断裂。
其部位多发生在铸铁件的薄弱断面和断面形状或壁厚突变处。
其原因是不适当的局部预热或过大的焊接加热规范。
2)焊缝或焊补区在冷却过程中产生横向裂纹，方向大致与熔合线相垂直。
这种裂纹有时只发生在紧邻焊缝的母材上，有的与焊缝上的热裂纹接通，也有的横贯焊缝及邻近的母材。
其原因是不合理的焊接操作工艺，特别是焊缝一次焊接过长，也可能是不适当的局部预热所造成。
3)焊缝金属在冷却过程中产生沿熔合线的裂纹，甚至焊缝与母材剥离，这种形式的热应力裂纹是采用非铸铁质焊条冷焊时，比较容易出现的。
焊缝材质的强度等级愈高或铸铁母材强度等级愈低，这种裂纹的倾向愈大。
坡口越深，填充金属越多越易产生剥离。
适当提高工件整体或焊接环境温度，控制焊补区的温度，短焊道断续焊，焊后及时而充分的锤击等也有利于避免这种形式的热应力裂纹。
(2)熔合区易产生白口组织：采用铸铁填充金属时，减慢高温(800℃以上)时的冷却速度，并增强焊缝的石墨化能力(适当提高碳、硅含量)是防止焊缝金属和熔合区产生白口的主要途径。
铸钢件修补焊接工艺
52300DWT AB02铸钢件焊接缺陷修补工艺
1．缺陷的清除
1.将缺陷部位预热到125~200℃，用碳弧气刨将有缺陷的焊缝刨除。
2.用砂轮机打磨去除掉所有的碳化物。
3.对缺陷部位进行MT或着色探伤，确认无任何缺陷后方可进行焊接修补。
2．缺陷的修补
焊接方法：手工电弧焊。
2．1 预热
焊缝预热温度为125~200℃（预热范围距焊缝中心为75mm），用火焰进行加热，预热时必须缓慢且均匀，以避免出现裂纹和变形。
2．2 层间温度控制
焊缝层间温度为125~250℃，其温度下限用以保证在多层焊中后道焊缝有起码的预热条件，其温度上限以避免出现热应力裂纹。
通过补充加热或缓慢焊接来控制层间温度。
2．3 焊后热处理
将焊缝区域用火焰加热到200~250℃，保温1.5小时并覆盖以防火岩棉，然后使其缓慢冷却。
靖江造船厂质管科
焊接工艺规程说明书
2001-05-23
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铸铁焊接
铸铁的焊法
铸铁件的焊修方法，就手工电弧而言，主要有热焊法、半热焊和冷焊法。
冷焊法即铸铁件的整体温度不高于200℃时进行的焊修的方法。
通用焊修裂缝件的焊修工艺如下：
①找出裂纹在裂纹末端的前方3~5mm处钻止裂孔，根据壁厚取φ3~10mm。
②开坡口以机械方法开坡口质量容易保证。
开坡口以不影响准确合拢为原则，既要除尽裂纹又要确保强度。
一般应考虑零件的精度、壁厚、承载、破裂程度等选择开坡口方式。
③施焊一般选用镍基铸铁焊条，焊条直径越细越好，宜采用直流反接冷焊。
焊缝较长时，宜用退步分散成短段施焊。
④焊后处理焊后注意保温缓冷，以免冷却速度过快形成白口现象。
措施是：小工件可用热砂或保温灰覆盖掩埋，大工件则可用石棉布覆盖，若及时放入回火炉更好。
各种铸铁焊补方法的施焊工艺要点：
（1）手工电弧冷焊
①较小的焊接电流和较快的焊接速度，不作横向摆动（窄焊道）。
②短焊道（10~50mm）断续焊，层间冷却后再继续焊。
③焊后及时充分捶击焊缝金属。
④一般不预热（或200℃以下）。
（2）手工电弧焊热焊
①预热500~550℃并保持工件温度在焊接过程中不低于400℃。
②焊后600~650℃保温退火。
③较大的焊接电流连续焊，溶池温度过高时稍停顿。
另外还应采用加热减应区方法：即在焊件上选择适当的区域进行加热，使焊接区域有自由热胀冷缩的可能，以减小焊接应力，然
后及时施焊。
减应区加热一般不超过750℃。
铸铁（生铁）缺陷冷补焊工艺
铸铁（生铁）缺陷冷补焊工艺当前浏览器不支持播放音乐或语音，请在微信或其他浏览器中播放干杯朋友田震 - 野花精选集弧光闪耀人生，火花飞出精彩！焊接路上家园伴你同行！焊工：你最大的优点是什么！铸铁缺陷冷补焊工艺工业办因不能修复厚重铸铁件裂纹而更换新件，造成巨大经济损失。
除开焊条质量的原因，工艺不当亦是重要因素。
下列工艺是根据万能铸铁焊条的特性针对厚重铸铁件缺陷修复的建议。
当然，非厚重铸铁件亦基本上遵循此工艺，只不过没有如此复杂而已。
1）火烤。
焊前用气焊火焰分段加热（≤4000C）将铸铁件机部油污水份烤尽，直至不冒烟为止。
2）止裂。
在裂纹两端不开裂处钻直径5mm止裂孔，防止裂纹扩展。
3）开坡口。
铲尽缺陷，用砂轮或扁铲开70-900坡口。
坡口一定要穿透裂纹不留陈余。
万能建议使用万能100开坡口焊条，这有助于避免机械开坡口导致石墨聚集坡口表面，补焊时形成不能加工的很硬的碳化铁，俗称白口层。
4）火烤。
这次火烤是为了烧去用机械方法开坡口聚集在其表面的石墨层。
大喷嘴气焊高度氧化焰沿着坡口表面缓慢来回移动好几次，同时用一把干净的金属丝刷迅猛刷它，石墨会变成红色飘向大气。
此工序是为了减少白口层以得到需要在焊缝处钻孔、攻螺丝等能机械加工的焊缝。
待工件冷却后便可进入补焊工序。
5）电流。
电流越小越好，只要求能顺利施焊即可。
当采用直流焊机时，万能770焊条要接正极，万能777焊条要接负极。
6）补焊。
打底应选用φ2.4的焊条，从第二层开始选用φ3.2焊条。
窄道运条不要摆动，每次焊缝长度不超20mm，立即用圆头小锤敲击（力度不超过1kg）锤遍焊缝金属以消除应力。
从第二层开始，焊缝可相应延长，但不能超过50mm，每道焊缝同样要敲击。
每层焊道按图A补焊，多层焊按图B补焊。
减少应力开裂的焊接工艺还可综合应用万能“预堆边焊”和“锚定焊”技术，盖面时，可摆动焊条，但不超过焊条直径的2倍。
焊后缓冷。
焊接应在室内进行，寒冷天气采取缓冷措施，整个补焊过程，在不烫手的温度下焊接。
铸铁件裂纹电弧冷焊修复工艺
铸铁件裂纹电弧冷焊修复工艺发布时间：2021-11-01T05:13:09.008Z 来源：《中国科技人才》2021年第20期作者：孙正强[导读] 本文介绍了铸铁的焊接特性和焊接工艺的特点，及由此给电弧焊技术带来的难度。
中车大连机车车辆有限公司摘要：本文介绍了铸铁的焊接特性和焊接工艺的特点，及由此给电弧焊技术带来的难度。
从铸铁电弧冷焊的焊接入手，在工作实践中，由于机床等常用设备老化及铸造方面的缺陷，造成铸铁件产生裂纹和断裂很多，需要采用相应的焊补工艺进行焊补。
本文论述了灰铸铁电弧冷焊的焊接性及焊接工艺。
例举了冲床机座（材质为灰铸铁 HT200）裂纹，采用纯镍焊条（Z308）电弧冷焊的实际操作过程和使用效果。
关键词：铸铁；裂纹；电弧冷焊前言：铸铁是一种生产成本低廉并具有很多良好性能的铸铁金属材料。
铸铁与钢相比，虽然在力学性能方面较低，但却有较优良的耐磨性、减震性、铸造性和可切削性，因此在机床和车床制造中应用十分广泛。
按重量比统计，铸铁用量在机床中约占60%~90%，但是铸铁的焊接性较差，使它在焊接结构中的应用受到一定的限制。
由于铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金，并且在铸造的过程中因碳以各种状态的石墨形式存在，以及内部含有硅、锰元素及硫、磷杂质和冷却速度和冷却方式不同等因素，这些因素很大程度上影响了铸铁的使用性能和焊接性能，致使不同种类的铸铁的焊接工艺也不相同。
根据铸铁焊接性较差的特点，对铸铁件裂纹等缺陷的焊补，就必须用相应的焊接工艺来进行焊补。
在焊补过程中为避免产生裂纹，节约成本，提高生产效率主要用手工电弧冷焊的焊接方法来进行焊补。
一、铸铁的焊接特性铸铁的焊接性能很差，特别是塑性差，甚至在红热状态下也无塑性，因此铸铁是黑色金属中最难焊接的一种金属。
主要表现在以下几个方面：1. 铸铁含碳量高，碳在焊接过程中被氧化成CO气体，易在焊缝中形成气孔。
2. 铸铁的膨胀收缩率比钢大，因而焊接过程中热影响区产生的内应力也较大。
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。
焊工必备资料-常用的铸铁补焊方法
焊工必备资料-常用的铸铁补焊方法常用的铸铁补焊方法有热焊法、加热减应区法和冷焊法三种。
(一)热焊法热焊法是在焊接前将被焊补铸件进行整体预热或大范围局部预热到600～650℃(暗红色)后开始焊补的方法。
为防止裂纹，必须保证在焊补过程中铸件的温度不低于400℃，否则，应重新升温，焊后必须加热到600～650℃，消除应力并缓冷。
热焊法的优点是：焊补区温差小，焊件整体受热均匀，焊后冷却慢，可有效地防止裂缝和白口的产生，而且焊缝区易于进行切削加工。
其缺点是加热设备费用高，焊接的劳动强度大。
热焊法的加热方法有：1．焦炭地炉鼓风加热法，这种方法加热速度快，适用于形状简单而且壁厚较大的铸件的预热及焊补，铸件可直接放在炉上预热和缓冷。
2．木柴或木炭砖炉加热法，此法加热缓慢且均匀，适用于小形复杂件的预热。
3．采用煤气、液化石油气或氧乙炔火焰加热。
(二)加热减应区法加热减应区法是利用物体热胀冷缩规律焊补铸铁的方法。
所谓“加热减应区”是指通过加热能减少焊缝处应力的区域。
加热减应区焊的实质是加热某一个或多个局部区域，人为地减少焊补处的应力即减低其拘束度，从而达到防止裂纹产生的焊接方法，详见图5—2。
加热减应区法与热焊法的区别是：热焊法须将铸件全部或大部分预热，并且焊补区也被预热；而加热减应区法只用气焊火焰预热某一个或几个不大的局部(加热减应区)，而焊补区有时不作预热。
加热减应区部位选择的原则是：1．阻碍焊缝金属自由膨胀和收缩的部位，即当该局部加热后，就可使焊缝金属及其它部位有自由膨胀和收缩的可能。
2．加热减应区应与铸件的其它部位联系不多，而且比较牢固。
如边、角部位。
且与焊补区共同受热后冷却时，能够比较自由地与焊补区一同收缩。
减应区可根据需要选择一处或多处。
采取加热减应区法施焊时应注意：加热减应区的加热温度不宜过高，一般不高于750℃，以免使该区性能降低；应在室内避风处焊接；气焊火焰在不焊时要对着空间或减应区，严禁对着其它未焊区域。
简述铸铁冷焊法的工艺过程
简述铸铁冷焊法的工艺过程
铸铁冷焊法（Cold welding）是指利用镍或镍铬合金钎焊物层来补强铸铁件中的焊接物层。
早期应用的是后焊法，即对铸铁件进行熔化处理后，再用镍或镍铬合金紧贴上焊接物槽堆焊，形成补强物层。
后来出现了前焊法，用一种不易熔化的物质（例如镍或镍铬合金）填充上焊接物槽，然后进行低温（500~600℃）的热处理，使焊接物质都处于低温状态，最后再做高温处理，使补强物层形成，这样就能够达到强度增强焊接的目的。
铸铁冷焊法的工艺过程，主要包括清理焊接表面、热处理、热钎焊、补强填充、热处理、预备焊接、焊接钎焊、热处理、清理焊缝、封装、检查几个步骤。
（1）清理焊接表面：使用电火花机或金刚石磨刀机磨去焊接表面污垢，以达到清洁干净的焊接表面
（2）热处理：使用低温热处理（500~600℃），使所有焊接部位的焊接物体处于低温状态
（3）热钎焊：使用铁钎焊熔炼层，将铸铁件的表面添加补强物层
（4）补强填充：将镍或镍铬合金填充上补强物槽以形成补强物层
（5）热处理：再次使用低温热处理（500~600℃），使补强物层形成
（6）预备焊接：在焊接之前，使用清洗液清洁焊接表面
（7）焊接钎焊：使用钎焊焊接肉眼及强度补强物层
（8）热处理：再次使用低温热处理（500~600℃），使焊缝形成（9）清理焊缝：使用清洗液清洁焊缝表面
（10）封装：将焊缝封装保护
（11）检查：检查焊接质量及焊缝强度是否符合要求。
通过以上工艺过程，可以将铸铁件的强度提高，使其具有较强的耐磨性和较高的耐腐蚀性，从而满足使用要求。
铸铁的补焊
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。
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焊缝特点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，加工性较差气焊热焊铸铁焊丝强度、硬度、颜色与母材相同，可加工加热减应区法钎焊黄铜焊丝强度、硬度、颜色与母材不同，可加工CO2气体保护焊强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工电渣焊铸铁屑强度、硬度、颜色与母材相同，可加工，适用于大尺寸缺陷的补焊手工电弧焊补焊采用的铸铁焊条牌号见表3-10。
铸铁件焊补工艺方法选择
TZNiCu-8，TZNiFe-8或TZNi-8焊条
冷焊或稍加预热
铸铁芯焊条不预热手工电弧焊
(刚度大的部位可能裂)，黄铜钎焊
要求密封
(耐水压)
部位
铸造毛坯
铸铁芯焊条电弧焊热焊
铸铁焊丝气焊热焊
铸铁芯焊条不预热电弧焊(刚度
大的部分可能裂)
TZNiFe-8或TZNi-8焊条冷焊
已加工
TZNiFe-8或TZNi-8焊条冷焊或稍
加预热(要求耐压不高时可用
TZNiCu-8焊条)
铸铁芯焊条不预热电弧焊(刚度
大的部位可能裂)，黄铜钎焊
续表焊补部位ຫໍສະໝຸດ 要求焊接方法推荐可用
非
加
工
面
要求密封或要求与母材等强度
TZCuFe-7，TZCuFe，TZNiCu-8焊条冷
焊(要求耐压不高时)
TZNiFe-8，TZNi8，TZG-6焊条冷焊
或稍预热(耐压较高时)
表21—4机床在制造过程中铸铁件焊补工艺方法选择
焊补部位及要求
焊接方法
推荐
可用
加
工
面
导轨面
铸造毛坯
(有加工余量)
铸铁芯焊条电弧焊热焊
铸铁焊丝气焊热焊
铸铁蕊焊条不预热
电弧焊(刚度大的部位可能裂)
TZNiCu-8，TZNi-8或TZNiFe-8焊条
冷焊或稍加预热
手工电渣焊(用于特厚大件)
已加工
(加工余量较小)
铸铁芯焊条电弧焊热焊
铸铁焊丝气焊热焊
铸铁芯焊条不预热电弧焊(刚度
大的部位可能裂)
黄铜钎焊
无密封及强度要求
TZCuFe-7，TZCuFe焊条冷焊
低碳钢焊条(E4303，E5016，
高铬铸铁衬板焊补工艺
衬板（高铬铸铁）临时焊补工艺
高铬铸铁表面缺陷修复方法有两种，一种是用铸铁修补剂进行修补，另一种是采用电焊焊补的方法修复。
此焊补工艺是针对铸件表面（非工作面）所产生的铸造缺陷，采取的修饰性冷焊焊补而制定的。
一．铸件缺陷的处理：
1.将缺陷部位用砂轮机清理干净，尽可能打成U型破口。
2.破口在清除缺陷的锈污的前提下越小越好，目的是减少热影响
区硬脆的马氏体组织，防止裂纹的产生。
3.准备好焊补工具和敲击锤子，方便焊补时锤击铸件
二．焊补工艺要求
1.采用手工电弧焊的方法进行冷焊。
选用202不锈钢焊条
2.由于铸件缺陷不在重要部位，对铸件不需要预热，在常温下实施焊补。
3.根据高铬铸铁的特性，焊补时，不允许长时间连续焊补，焊补实施5-10秒钟停下，用锤子不停的锤击60-90秒。
4.焊补过程中控制铸件温度不得超过200度（用手感），避免铸件焊补过程中出现裂纹。
5.焊补结束，铸件焊补区温度降至50度以下，用砂轮机打磨清理至铸件外观要求。
6.检查焊补处应无焊接缺陷、无夹渣、裂纹等
以上工艺仅适用于此批高铬衬板缺陷的修复。
河南宏宇特铸股份有限公司
技术部
2015-05-12。
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铸铁手工电弧焊（冷焊）的焊补方法
【摘要】本文针对铸铁件在使用过程中，由于超负荷，使用环境，机械事故等原因，造成铸铁设备（件）的损坏。
介绍了铸铁手工电弧冷焊的焊补工艺，具有工艺简单、成本低、操作方便、劳动强度低、工件基本不变形等优点，焊缝强度能满足使用要求，保证了铸铁焊补的施工质量。
【关键词】铸铁件；手弧焊；冷焊；补焊
1、前言
铸铁工件的种类很多，用途也较广泛。
根据铸铁的焊接特点，对铸铁件采用相应的焊补工艺进行焊补，以减少焊缝形成白口及淬硬组织，避免产生裂纹和气孔。
提高铸铁设备（件）的使用周期，降低焊补成本。
本文从铸铁的种类和性能、焊接设备、材料和焊接工艺、注意事项等方面介绍了铸铁电弧冷焊的焊补工艺技术。
2、铸铁的种类和性能
2.1铸铁的分类
铸铁是含碳量大于2.11﹪或具有共晶组织，且含有一定量的硅、锰元素及硫、磷杂质的铁碳合金。
有时还可加入各种合金元素，以获得具有特殊性能的合金铸铁。
在Fe-C二元合金系中，按稳定系相同，根据碳含量的不同，铸铁可分为：亚共晶铸铁ω（C）﹤4.26﹪、共晶铸铁ω（C）=4.26﹪、过共晶铸铁ω（C）﹥4.26﹪。
按碳在铸铁中的存在状态、形式和生产方法的不同，可分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及合金铸铁五类。
2.2铸铁的焊接性
铸铁的化学成分特点是碳及硫、磷杂质含量高。
焊接过程中，因相变速度快而产生的组织应力大，增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及对冷，热裂纹的敏感性；力学性能特点是强度低，基本无塑性。
且由于焊接过程是不均匀的快速加热和冷却过程，易产生较大的焊接应力，使焊接接头容易产生白口及淬硬组织，易产生裂纹。
因此，铸铁的焊接性较差。
3、铸铁电弧冷焊的优点及工艺要点
3.1铸铁电弧冷焊的优点
铸铁异质焊缝电弧冷焊的优点是焊前对被焊工件不预热，使焊接工艺过程大大减化，不仅降低了焊补成本，改善了焊工的劳动条件，而且提高了焊补效率。
此外，电弧冷焊还具有适用范围广，可进行全位置焊接等特点。
对于大型铸件或
不能预热的已加工面更适于采用电弧冷焊。
所以铸铁电弧冷焊是一个发展方向。
3.2铸铁电弧冷焊的工艺要点
铸铁电弧冷焊可分为，同质（铸铁型）焊缝和异质（非铸铁型）焊缝。
异质焊缝要获得好的焊接质量，不仅要根据焊补要求正确选择焊接材料，而且要注意掌握焊补工艺要点。
异质焊缝电弧冷焊的工艺要点可总结为：“短段、断续分散焊，较小电流熔深浅，焊后锤击消应力，退火焊道前段软。
”异质焊接材料电弧冷焊的重点仍是防止裂纹，减少白口及淬硬组织的产生。
在保证电弧稳定的情况下采用小直径焊条，小电流快速焊，以减少母材在焊缝中的熔合比，降低焊缝中碳、硫、磷等有害杂质的含量，提高焊缝质量。
同时，减少了焊接热输入及焊接应力，防止裂纹的产生。
异质焊缝电弧冷焊主要是通过调整焊缝化学成分，来改善接头的组织和性能。
4、焊接设备和材料的选用
4.1推荐使用直流弧焊机并采取反接法（工件接负极，焊条接正极）这样可使焊接电弧稳定，满足低氢型碱性焊条的工作条件。
如采用交流焊机，则空载电压需在75V以上。
4.2使用的焊条既要达到焊补后无白口和裂纹的效果，还要价格低，易于购买。
因此，推荐使用J507或J506型碳素结构钢焊条修补铸铁管和铸铁阀门裂纹，选用J422型焊条堆焊，还可代替专用焊条开裂纹坡口。
上述几种焊条含硫、磷等杂质少，因而焊缝的抗裂性、塑性和韧性都较好。
但这些焊条易受潮，使用前需将J507、J506型焊条在350-400℃下烘焙2h，J422型焊条在70-150℃下烘焙1h。
推荐使用镍基EZNi-1（308）焊条修补缸体，焊前应将焊条在150℃下烘焙2h。
5、焊前准备
5.1认真检查缺陷，清除油污，详细检查裂纹，为防止焊补过程中裂纹扩展，应在裂纹两端3--5mm处钻Φ5-φ8mm的止裂孔。
5.2当焊件厚度或缺陷深度大于5mm应开坡口，用直径3.2mm的J422焊条手工电弧开80°U形坡口，坡口底部应平整，其深度为焊件厚度的2/3，切割电流为150-160A。
坡口开好后，用凿子剔除坡口及附近的飞溅，用钢刷清理坡口，使其露出金属光泽。
6、焊接工艺措施及工艺参数
6.1采用异质焊接材料手工电弧冷焊的工艺措施
为防止裂纹，减少白口及淬硬组织的产生。
应采用小直径焊条、小电流、快速焊，同时，采用短段、断续分散焊、多层多道焊及焊后锤击消应力。
以控制焊
接热输入，减小焊接应力及热影响区的宽度，防止产生裂纹，减少最易形成白口的半熔化区的宽度，使白口层变得薄些。
为减少焊接热输入，降低焊补温度，多层焊层间温度应控制在（50-60℃）以下。
每层焊缝要薄。
不作横向摆动。
以降低应力及减少半熔化区的宽度。
焊缝越长，所承受的拉应力越大，故采用短段焊有利于降低焊缝应力状态，减少焊缝发生裂纹的可能性。
一般每段焊缝长度，薄壁件为10—20mm，厚壁件为30-40mm。
焊后应立即用小锤快速敲击处于高温而具有较高塑性的焊缝，以松驰焊补区的应力，防止裂纹的产生。
运用退火焊道的方法。
当补焊加工面的线状缺陷时，可采用退火焊道的方法以改善补焊区的切削加工性能。
为避免焊件局部过热而增大焊接应力，应采用分散焊法。
对大厚件多层焊应合理按排多层焊焊接顺序。
必要时可在坡口表面焊过渡层，可有效的防止焊缝剥离。
6.2焊接工艺参数
焊接电流：详细参数见表一。
坡口角度：非穿透性缺陷深度﹤15mm的坡口角度应为70-80°，缺陷深度﹥15mm的坡口宽度应为15-25mm。
穿透性缺陷，壁厚﹤15mm的坡口角度为70-80°，钝边为2-3mm，壁厚﹥15mm的可开双面坡开，坡口角度为70-80°。
焊条与电流匹配参数表（表一）
焊条直径（mm） 2.0 2.5 3.2 4.0
电流（A）40--60 50--80 100--120 130--190
注意事项
1.严格控制母材在焊缝中的熔合比。
采用小的坡口角度、焊条直径、焊接电流，适当提高焊速，控制每段焊缝长度，控制层间温度，每层焊道要薄，以减少焊接热输入。
2.焊后应立即用小锤快速敲击处于高温而具有较高塑性的焊缝，以松驰焊补区的应力，如果坡口底部锤击不便，可锤击钝刃扁铲，以消除焊接应力。
结论
铸铁冷焊技术不仅强度可靠，效率高，成本低，修复速度快，并且还可对某些大型铸铁件在不拆卸的情况下，进行全位置焊补修复，工件不易变形，焊工劳动条件好等优点。
焊缝强度能满足使用要求，保证了铸铁焊补的施工质量，技术效果及经济、社会效益十分显著。
参考文献
[1]《焊接技术》杂志.天津市焊接研究所.天津
[2]《焊接》杂志.机械工程学会焊接学会.哈尔滨焊接研究所
[3]《焊接学报》杂志.中国机械工程学会.哈尔滨
[4]张连生.《金属材料焊接》.机械工业出板社，2007。