灰口铸铁的补焊工艺
灰铸铁气焊的焊补工艺
灰铸铁气焊的焊补工艺。
用氧乙炔焰焊补灰铸铁有一系列优点：由于气体火焰的温度比电弧低，热量不集中，加热速度缓慢，焊前可利用气体火焰对铸件进行预热，焊后可利用气体火焰对焊补区继续加热，使其缓慢冷却，因此可有效地防止白口、淬硬组织和裂纹的产生。
因此，气焊目前仍是焊补灰铸铁的主要方法之一。
⑴焊丝及熔剂气焊灰铸铁用焊丝型号为RZC-1、RZC-2，其化学成分，见表35。
表35 气焊灰铸铁用焊丝化学成分（质量分数）（%）型号 C Si Mn S P FeRZC-1 3.20～3.502.70～3.000.60～0.75≤0.100.50～0.75余量RZC-2 3.50～4.503.00～3.800.30～0.80≤0.50气焊熔剂（气焊粉）的作用是去除熔池表面的高熔点SiO2（1713℃），牌号为CJ201，主要成分是脱水硼砂和苏打。
⑵焊炬及焊嘴宜选用功率较大的大、中号焊炬。
铸件壁厚20mm以下者，可选用ф2mm孔径的焊嘴；壁厚20mm 以上都，可选用ф3mm孔径的焊嘴。
⑶焊补工艺1）用中性焰进行焊补。
先将母材加热至熔化温度，将焊丝煨热，蘸上熔剂送入熔池。
2）火焰的焰心距熔池表面10mm左右，施焊过程中，应使火焰始终盖住熔池，以加强保护。
3）焊接开始时可用焊丝括去缺陷，挖出坡口。
焊接过程中将焊丝端头插入熔池底部，进行摩擦、搅动，使气体能从熔池中充分逸出，防止产生气孔。
4）焊后应使焊缝高出母材表面2～3mm，与母材保持平滑过渡，焊后继续用气体火焰加热焊补区，使接头缓慢冷却。
中强度HT20-40灰口铸铁的补焊工艺
中强度HT20-40灰口铸铁的补焊工艺采用灰口铸件HT20-40的补焊工艺方法，可有效地防止裂纹的产生，使焊缝有一定的塑性和强度，并有较好的机加工性和抗裂性。
铸铁的焊接，主要应用于铸件的补焊。
灰口铸铁补焊时，容易产生白口，以及出现裂纹等问题。
当焊缝强度较高而母材强度较低时，容易产生剥离。
尤其对于大面积的裂纹补焊是不容易获得成功的。
因此在制定补焊工艺时，对铸件的缺陷要进行具体分析，尽量减小熔合比，调整热影响区，松驰焊接应力，才能使大面积的裂纹补焊获得成功。
下面主要介绍HT20-40灰口铸铁的补焊工艺，并作理论探讨。
1 材料及焊前准备某一产品的缸体，材料为HT20-40灰口铸铁，厚度为18 mm。
裂纹程度：且横、纵向交错，有穿透和未穿透的。
(1) 钻止裂孔：在距离裂纹末端2～3 mm处钻一个直径为6～8 mm的止裂孔。
对穿透性裂纹，止裂孔要打透；对非穿透性裂纹，止裂孔要比裂纹深2～3 mm。
(2) 开坡口：采用机械方法，在裂纹开裂部位刨出坡口。
对穿透性裂纹，开坡口时要排除裂纹，坡口底部呈园弧状，坡口尺寸见图1所示。
图1 焊缝坡口形式(3) 焊前清理：将坡口周围的油污，铁锈等脏物清除干净，直到露出光泽为止。
2 补焊工艺(1) 将工件倾斜放置，使焊缝处于上坡焊或半立焊，以减小熔合比。
(2) 焊前将坡口周围预热，温度为200～250 ℃，以缩小焊缝与工件的温差。
(3) 焊条选用铸308，直径D3.2 mm和4 mm。
焊前应将焊条经150 ℃左右烘焙2 h。
(4) 第1、2、3层焊道施焊时选用D3.2 mm焊条，电流为90～100 A。
后两层焊道，选用D4 mm焊条，电流130～160A。
采用直流正接。
(5) 每层焊后清熔渣。
(6) 焊后，在焊接区周围200 mm范围内，加热到300～350 ℃，保温30 min，用石棉粉复盖使之缓冷。
(7) 焊接注意事项为：①在坡口两侧为减小熔深，可采取快速不摆动焊。
而焊缝中间可稍作摆动，但摆动幅度要小。
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。
3铸铁焊接缺陷及预防3.1白口组织及预防白口组织产生的原因主要是焊后冷却速度太快和石墨化元素不足。
灰铸铁件裂纹焊补工艺流程
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灰口铸铁补焊技术的探究综述
专科毕业设计（论文）设计题目：灰口铸铁补焊技术的探究系部：船舶与港口工程系专业：焊接技术及自动化班级：焊接XXXXXX 姓名： XXX 学号： XXXXX指导教师： XX 职称： XXX2012年6月目录目录 (I)摘要 (II)Abstract (III)1 引言 (1)2 铸铁的分类及其特点 (1)3 灰铸铁的焊接性 (3)3.1 焊接接头的白口及淬硬组织 (3)3.2 焊接接头裂纹 (5)4 灰铸铁的补焊接工艺 (8)4.1 同质焊缝的焊条电弧焊 (8)4.2 异质焊缝的电弧冷焊 (12)5 铸铁件补焊实例 (15)5.1 煤气发生炉的补焊 (15)5.2 机车摇臂补焊 (16)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)摘要在工业生产中，由于铸铁的性能以及其生产成本低廉，因此在重型机械的零部件铸造中得到广泛的应用。
本文主要鉴于铸铁零部件在生产现场的使用过程中不可避免的会出现局部损坏或者断裂，考虑到经济效益，为节省更换零件的时间，只能采用补焊技术对损坏的铸铁零件进行修复，从而在分析灰口铸铁焊接性和特点的基础上，对灰口铸铁材料的补焊工艺和具体操作技术和方法给予较为详细的介绍，并且通过对某些铸铁工件的修补为实例，对焊工在对铸铁现场施焊技术的提高有非常大的参考价值。
关键词：铸铁零件；补焊工艺；修复。
AbstractIn industrial production, because of the performance and low production costs, the cast iron has been widely used in heavy machinery parts casting. This thesis is mainly in view of the inevitable partial damage or fracture that the cast iron parts will bring in the process of using in the production site. Considering the economic benefits, in order to save the time of replacement parts, we can only use welding technology to repair the damaged cast iron parts, which gives a more detailed introduction to the gray welding technology of cast iron materials and the operating techniques and methods on the basis of the analysis of gray cast iron welding properties and characteristics. Besides, taking the repair of some of the cast iron workpiece as examples provides valuable insight for welder to the improve the welding technology in cast iron field.Key words:Cast iron parts；Welding process；Repaired1 引言铸铁是碳当量大于2%的铁碳合金，工业铸铁的碳当量在2%～4%，铸铁中除了铁和碳以外，含有Si、Mn、P、S等元素，这些元素含量都比碳钢高，在某些特殊用途的合金铸铁中，根据需要还加入Cu、Mg、Ni、Mo、或者Al等合金元素。
灰口铸铁焊接方法及工艺
灰口铸铁焊接方法及工艺
铸铁焊接是在用铸铁件制成零件或铸铁零件之间引出局部接合并加以固
定的一种工艺过程。
它具有结构简单、施工性好、强度高、抗腐蚀性能好等
优点，是制造机械部件基本的一种连接工艺。
铸铁焊接的方法可以分为电焊法、汽焊法和填充焊法。
电焊法是指用电焊机将铸铁的两个部件电连接在一起，并在中部打上改口，使两部分紧固在一起。
该方法用金属电极材料制成的电极可以对现场施
工中常见的钢制、铸铁件均有效。
汽焊法是指采用燃气热焊熔把两部分焊接在一起，该方法应用较广泛，
有点焊接和滴焊两种方法，点焊采用汽焊钢焊辊，滴焊采用汽焊钢丝锁焊接，可以进行大规模的焊接作业。
填充焊法是指在两部分之间滴入填充金属，然后用汽焊气焊接，以使金
属的两部分紧密贴合在一起。
填充焊法适用于大规模的焊缝，也可以用来
将形状较复杂的钢铸件紧固在一起。
铸铁焊接关键是操作技术，要求操作者在施工前要做好准备，并严格按
照焊接工艺准则规范操作，以确保焊接成功。
因此，铸铁焊接技术应用非常
普遍，也是最重要的连接方法之一。
灰口铸铁的补焊工艺和操作技术
铸铁的焊接性能较差，在焊接时容易出现下列问题1. 焊后产生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。
产生白口组织的原因是：由于母材近缝区在焊接时受到高温加热，当受热温度860℃以上时，原来灰口铸铁中得游离状态的石墨开始部分也熔于铁中，温度越高，熔于铁中的石墨也越多。
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，而呈渗碳体出现，即所谓白口。
另外。
在焊接熔池中的石墨化元素碳，硅等不足也是产生白口的主要原因。
一般在窄小的高温度熔合区内，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。
防止白口产生主要措施是适当调整填充金属的化学成分和冷却速度。
改善焊缝技术的化学成分，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（C3.0％－3.8％，Si3.6%-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力。
2. 焊接街头出现裂纹裂纹是焊接灰口铸铁的要问题，灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中，也可能在基本金属即母材上。
母材的裂纹一般出现近缝区，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，就产生裂纹。
严重时，会使焊缝金属和母材分离，即焊缝从基本金属上脱离下来，即所谓剥离。
如果焊缝强度较高而母材强度较低，或结合处产生白口时，由于白口铸铁收缩率（1.6％-2.％）比灰口铸铁收缩率（0.9％-1.8％）大，且塑性也差，故均产生剥离。
焊缝金属内的裂纹，一般常见的是横向裂缝，有时也有纵向及斜向裂纹，在焊缝断口处没有高温氧化时常见的蓝颜色。
灰铸铁件补焊工艺规范
灰铸铁补焊工艺规范
1 目的
为规范灰铸铁件的补焊工艺，特制定规范。
2 适用范围
本规范适用于灰铸铁如汽缸、轴承箱、隔板等的手工电弧焊补焊，其他灰铸铁件的补焊可参照执行。
3 总则
3.1 对于灰铸铁件的缺陷，凡能采取一定技术措施、确保补焊后质量能满足其使用强度和特定使用要求的，允许补焊；对于缺陷严重、补焊后难以保证质量的，则不允许补焊。
3.2 图样、技术文件或用户对补焊有特殊要求的，应按其要求执行。
3.3 灰铸铁件的补焊应由经过考试合格的焊工担任。
4 引用标准
JB/T963《汽轮机铸铁件技术条件》；
5 缺陷的去除
5.1 对于灰铸铁需要补焊的缺陷，首先应由检查人员用色笔清晰地圈出。
缺陷清除完后，经检查人员确认后，方可进行补焊。
5.2 去除缺陷可用机械加工，铲凿和磨削等方法。
凡属于裂纹性质的缺陷，要先在裂纹两端前10mm处钻出Φ8～Φ12的止裂孔，然后去除裂纹。
5.3 裂纹去除后，应进行磁粉检验或着色检验，确认裂纹已除尽。
6 补焊坡口制备
6.1 在保证补焊质量和操作方便的情况下，补焊坡口应尽量小，以减少补焊工作量。
6.2 坡口的形状不应有急剧变化，坡口面应平整，底部平缓，不允。
浅谈普通灰铸铁焊接缺陷修补
浅谈普通灰铸铁焊接缺陷修补中石化江苏油建工程有限公司江苏扬州 211600【摘要】我国目前灰铸铁的焊补方法主要采用气焊进行焊接。
气焊是成熟可靠的焊接方法，采用氧乙炔碳化焰、铸铁焊丝和气剂201。
气焊火焰的温度低于焊条电弧焊的温度，热量不集中，焊件的加热和冷却比较缓慢，可防止铸铁焊接时产生白口组织和裂纹。
气焊补焊效果的好坏，很大程度上取决于焊材的质量和焊工的操作水平。
在修补过程中，如何采用相应措施，来尽可能避免焊缝及熔合区易产生白口组织、裂纹、气孔等焊接缺陷的产生。
【关键词】灰铸铁;制件铸铁焊条;工艺措施;操作要领一、前言铸铁件具有成本低，铸造性能和减震性能好，耐磨性与加工性能优良，所以在机械设备制造中广泛应用。
但由于铸造工艺复杂，生产中难免会产生缩孔等缺陷，从而造成不良品。
一般在10%~20%之间，每年报废铸件120万t，损失非常大［1］。
灰口铸铁含碳和有害硫元素偏高，焊补过程中焊补区冷却速度很快，石墨化元素不足，所以焊补区极易产生白口组织。
当铸造中残余应力与焊接应力相结合超过铸铁强度时，沿焊补区的薄弱处就产生断裂和焊道剥离现象，所以铸铁工件的补焊工艺一直是焊接专业领域的难题。
二、灰铸铁性质分析灰铸铁组织由金属基体和片状石墨两部分组成，由于铸铁固有的性质和冶金特点，给电弧焊带来了极大的困难，具体如下：1.铸铁含碳量高，碳在焊接过程中被氧化生成CO气体，易在焊缝中形成气孔。
2.铸铁内含有较高的C、S、P等元素，并在焊接中熔化到焊缝金属中，有增加焊缝金属硬度、降低塑性和韧性的作用，并有产生裂纹的可能。
3.铸铁强度高、塑性差、性质脆、铸造时的残余应力与焊接时的残余应力叠加，也容易在焊接时出现裂纹。
4.铸铁在熔化后，若冷却速度快，在热影响区易出现白口组织，所以铸铁焊接时裂纹倾向较大。
5.铸铁在冶炼加热中，易出现石墨粗大化，石墨与基体产生间隙，致使铸件在使用过程中油、水渗入形成氧化物，严重阻碍焊接时的熔合，同时还会增加产生焊接裂纹和气孔的可能性。
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。
灰口铸铁的补焊工艺
灰口铸铁的补焊工艺由于气焊火焰的温度比电弧温度低得多，对铸件的加热和冷却都比较缓慢，这样，就可以有效地防止白口、裂纹和气孔，因而气焊补焊灰口铸铁的焊接质量较好，并且焊后易于切削加工。
但气焊补焊灰口铸铁也存在生产率低、成本高、劳动条件差，对大型铸件不易焊透的缺点。
(一)焊前准备1．找出裂纹并钻止裂孔：在焊件清除型砂、油垢之后检查缺陷。
焊件上的裂纹可直接或用放大镜观察。
当裂纹不明显时，可用火焰加热至200～300℃，冷却后即可显示出来。
或在裂纹不明显处，渗煤油后擦去表面油渍，并撒上一层薄薄的滑石粉，然后用小锤轻轻敲击，就可以显示出裂纹的痕迹。
对于气缸等有密封性要求的铸件，可用水压实验检查渗漏处找出裂纹。
裂纹找出后，在裂纹的两端钻Φ4～6mm的止裂孔，以防止裂纹扩展。
2．坡口准备：可以剔、铲坡口或用气焊火焰开槽，缺陷内的夹砂及周匦的疏松组织必须彻底清除。
为了增强焊缝的强度，可在焊件的坡口内钻孔、攻螺纹后把螺柱拧在坡口内，螺柱末端露出在熔化空间内，详见图5—1。
补焊时，螺柱末端熔化在焊缝中，这样，就使熔合区附近的应力主要由螺柱来承受，从而防止熔合区产生剥离。
(二)选择焊丝及熔剂(四)操作技术在操作过程中必须选用中性焰或弱碳化焰；在焊接结束时可用碳化焰使焊缝缓冷，这样，可以减少碳和硅的烧损，消除过厚的氧化膜，防止白口冷硬现象；当清除缺陷的底部或开坡口时可用氧化焰。
在焊接时，要待基本金属熔透后再送入焊丝，并对焊丝施加一定的压力，以防熔合不良；不预热焊时不要过多地熔化母材，用火焰清理缺陷时应把熔化的杂质清除出去，防止熔化物冷硬。
气孔及夹渣的清除，发现熔池中有小气孔和白亮点夹杂物时，可向熔池中加入少量熔剂，有助于清除夹渣。
但气焊熔剂也不宜加入过多，过多的熔剂反而容易产生夹渣和气孔。
清除气孔和夹渣还有一种少加熔剂甚至不加熔剂的方法，其要点是提高熔池铁水的温度，用火焰向熔池中吹，往深处熔化，使气体、夹杂物浮起，并用焊丝将夹杂物挑出。
灰口铸铁的补焊工艺
１ 铸铁 焊接性能
铸铁是 一种 可焊性 较差 的金属 材料 ， 可 焊 性 渐 差 的 顺 序 为 ： 口铸 铁 、 墨 铸 灰 球 铁 、 锻 铸铁 、 口铸 铁 。 般 ， 可 白 一 常把 金 属 材 料 在 焊 接 时 形 成 裂 纹 倾 向 和 接 头脆 化性 倾 向 作为 评 价 该 材 料 可 焊 性 的 主 要 指 标 。 铸 铁 可焊 性 较 差 的 主 要 原 因 ， 了焊 接 工艺 除 冶 金 特 点之 外 ， 铸 铁 本 身 来 说 ， 由于 含 就 是
碳 量较 高 、 杂 质（ 含 主要 是 硫 、 ） 多 、 件 磷 较 铸 结 构 和 形 状 复杂 、 造 应 力 较 大 等 。 此 ， 铸 因 若 焊接 工艺 措 施 不 当 ， 易 产 生焊 接 白 口 、 则
淬 硬 组 织 、 纹 、 孔 及 焊 缝 不 熔 合 等 问 裂 气 题 。 铁 焊 接 工 艺 在 很 大 程 度 是 要 采 取 措 铸 施 解 决 碳 对 焊 接 造 成 的 困难 。
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工 业 技 术
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎ ｄ Ｔｅｃｈ ｌ ｙ ｎｎｏ ｎｏ ｏｇ ｆ ｖｅｔ ｏ Ｈｅｒ ｄ ｉｎ ａｌ
灰 口铸 铁 的补 焊 工 艺
黄 前 进 （ 裕建设 有 限公 司 江苏 南通 ２ ６ ０ 长 ２ ２ ０）
Hale Waihona Puke 摘 要： 铸件 由于铸遣生 产工 艺原 因， 件缺 陷常常难 免， 铸 因此铸 件的焊补 在铸造 厂常用到 。 对一 般企业来 讲 ， 常遇到 ， 不 但有时也 能碰 上 铸 件 的 焊 补 问题 。 文 对 此 围绕 灰 口 铸 铁 的 补 焊 工 艺对 其 进 行 探 讨 分 析 。 本 关 键 词 ： 口铸 铁 补 焊 过 渡 层 栽 丝 灰 中图 分 类号 ： Ｇ４ Ｔ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编号 ： ７ －０ ８ ｚ １ ） （ ） ０ ９ １ Ｉ ４ ９ ｘ（ ｏ ｏ １ ｂ一０ ３ －０ ６ ２
灰口铸铁气焊实例
灰口铸铁气焊实例(一)灰口铸铁摇臂柄的补焊如图5—3所示，当补焊A、B两处的裂纹时，可采用冷焊方法，因为A、B 两处均可自由收缩，在补焊时即使有焊接应力，也不至于拉裂。
而焊接c处裂纹时要预热，因C处不能自由收缩，焊接应力可能将该处拉裂。
其焊接工艺如下：1．焊前用钢丝刷、砂纸、锤刀等将裂纹处油污清理干净，开90°～120°的坡口。
2．用炉子或气焊火焰预热工件至600～650℃。
3．焊炬型号H01一12型、5号焊嘴、中性焰。
采用铸铁焊丝，丝401一A 和气焊熔剂气剂201。
4．当焊件加热至红热状态时，撒上气焊熔剂，在焊接时应用焊丝不断地搅动熔池，以便使熔渣浮在熔池表面，焊丝不应伸入火焰太深，以免大段熔化，降低熔池温度，产生白口。
5．焊接应一次完成，中途不得中断，否则，使铸铁白口化。
6．为保持孔内光滑，避免焊后机加工，在焊前应在孔内塞上石棉绳或粘土，并防止预热时氧化。
焊后须将零件放在石棉灰中缓冷，待完全冷却后取出。
(二)柴油机缸体裂纹的补焊采用加热减应区法，如图5—4。
应使焊缝处于水平位置，由于焊件较大，用两把焊炬操作，一把用于补焊，另一把由专人负责加热。
加热减应区详见图5—4中的2、3位置。
在焊补前应首先将焊补处清洗干净，焊接时使用401A焊丝、气剂201、中性焰。
焊补前，先用一把焊炬加热如图5—4中的2处，随2处的温度的升高，1处裂纹间隙会逐渐扩大，待间隙扩大到1.5mm时，立即用另一把焊炬加热1处，并用气焊火焰开坡口。
由于厚度较厚，开U形坡口，并进行焊补。
在焊补时，2处仍需继续加热；以维持一定的温度，同时可对3处适当加热，但对其它各处严禁加热。
补焊完毕后，应对补焊处和加热减应区同时冷却，同步收缩，这样，由于应力很少，就不会引起裂纹，使得补焊质量较好。
(三)齿轮断齿的补焊首先在补焊前用钢丝刷将断齿断面的杂质清除干净，如果焊后需要进行机加工，则应采用热焊法，首先将齿轮预热到500～600℃，以后用中性焰焊接，并在红热前把熔剂撤在焊接处，焊完后立即埋入石灰或炉灰中，经过10多个小时的缓慢冷却，这样就可以进行机加工了。
灰铸铁气焊补焊工艺
裂纹和裂纹的终点。 图５ 汽 齿 箱 裂 复 车 轮 破 修
从裂纹终点开始焊接并注意焊透。这时 ２ 处裂纹间隙 增大， 但不能错碴。如果错碴可用火钳夹平。随焊缝 的进展，处间隙逐渐减小。焊接速度应控制在焊到哪 ２ 里， 哪里熔池前面的间隙两侧刚好合在一起为宜。最 后焊到２ 处时， 裂纹间隙也正好拼拢， 这种适当的焊接 速度能防止裂纹。焊接时要防止焊速过快， 也要防止 过慢。如果还未焊到 ２ 处时而 ２ 处的裂纹间隙两侧早 已并到一起， 那么冷却后就容易出现裂纹。
气焊补焊齿和堆焊造 齿。 ３ 图 为空气压缩机
缸四角裂纹， 去掉裂开 角之后不用预热气焊堆 焊修复， 补焊后变形小、 强度高， 机械加工性能 好， 使用效果很好。
裂纹
（） ２ 气缸体 ２例
图 ３ 空气压缩机缸体 四角裂纹去角后堆焊修复
缸体立放
自 然通风 及排灰口
图 ２ 缸体缸筒内部及排气道裂纹补焊
２１ 准备工作 ． （） １现场准备。去除保温材料， 搭脚手架， 布设照
明， 架设挡风棚布， 防止穿堂风。关闭有关的阀门， 防 止管路内空气对流。按本工艺措施的要求准备好相应 的施工器材。
（） 准备。打磨清理吹损部位， ２坡口 中间凸起部分
（） ４ 选择焊炬。焊炬功率宜大些， 否则不易消除气
孔、 夹渣。为防止焊接时焊炬过热回火， 焊炬头部可缠 石棉绳。操作时不断沽水冷却。也可 自 行改制水冷焊 炬， 具有火焰大、 灵便、 重量轻、 长时间受热不回火的优 点， 使用效果很好。
２ 铸铁变质后用碳化焰补焊法
（） ２木炭或木柴砖炉加热 砖炉的高矮、 大小视工 件形状和操作方法而定， 炉条下面设有 自然通风 口， 此 法加热缓慢而均匀， 适于中小型复杂件的预热焊。 （） ３木炭铁皮框加热 用带孔的铁皮做成方框， 内 盛木炭， 放在预热部位旁边， 可用一个或几个铁皮框进 行局部加热或对称加 热， 机动灵活。 （） ４煤气加热。 ３２ 应用实例 ． （） １ 冲床床 １例
高压缸12级隔板套补焊工艺
高压缸12级隔板套补焊工艺
材质：灰口铸铁
焊条：Ni 317ф3.2
补焊工艺：
1、将隔板套补焊处附近的铁锈清理干净。
2、焊条使用前必须烘干。
烘干温度250℃，时间2小时。
将焊条放入高温炉内徐徐加热、保温、缓慢冷却。
烘干后立即存放在携带式保温筒内，随用随取。
3、焊前预热温度为600—700℃，用割把对补焊处及其周围100mm范围内的区域加热至工件暗红为止。
4、达到预热温度后开始补焊，补焊的同时要用火把进行烘烤，保证在预热温度下进行焊接。
5、采用层间焊，焊完一层后，将焊渣清除，用锤子捶击，消除应力。
6、焊完后将隔板套补焊处加热到暗红，恒温10分钟以上，然后冷却，割把适当的烘烤，减慢其冷却速度，缓慢冷却至室温。
安生部金属室。
铸件焊补工艺规程
铸件焊补工艺规程1 范围本标准规定了泵用灰铸铁件、球墨铸铁件、铸钢件、抗磨白口铸铁件、抗蚀白口铸铁件、铸铜件的焊补工艺、焊后处理、焊条及焊后检查。
本标准适用于图样或其它技术文件中对焊补无特殊规定或特殊要求的泵用灰铸铁件、球墨铸铁件和铸钢件。
2 焊补许可条件2.1铸件需要焊补时，应取得质量管理和技术人员的同意。
2.2需要焊补的铸件许可条件应符合图样及定货合同的有关规定。
3焊补方法3.1气焊法气焊法是把氧气和乙炔作为热源和母体熔化的焊接方法。
焊后应进行消除应力的退火处理，或采用振动时效等有效消除应力的处理方法消除应力。
适用范围：铸件出现铸造缺陷时，在焊补前或焊补后能够采用有效措施，可进行消除应力的热处理或退火处理，能够防止变形和不影响铸件最终加工精度的情况下，可采用气焊。
3.2电弧焊法电弧焊法是采用焊条的电焊方法。
这种方法分为冷焊和热焊两种。
适用范围：一般铸件在非加工部位而且承受压力或强度要求不高的部位，或加工过程中及精加工后发现缺陷，由于不能采取有效的焊补后热处理措施，在断定能够确保使用功能不会因局部受热产生的变形或应力变形而影响质量、精度的情况下，可采用电弧冷焊，但由于焊后容易产生硬化，不要用于焊后再加工的表面。
当材质受热容易产生裂纹时，可采用电弧热焊。
3.3其他方法对于其它的焊补方法，只要焊接牢固，能保证铸件焊补质量，满足产品的使用功能，允许采用。
4、灰铁、球铁铸件焊补工艺4.1气焊4.1.1焊前准备a）用扁铲、凿子、砂轮或其它方法将铸件缺陷内的杂物清理干净，对符合SBB122、SBB137、图样及定货合同有关规定的裂纹、冷隔必须焊补时，应开V形、U形或X坡口，对延伸性裂纹的端部应钻截止孔（直径4~8mm）；b）为了提高焊补部位的熔合性和防止焊接边界激冷以及焊接后的热变形，焊接前应进行预热，预热温度为200～700℃，小件可进行整体预热。
局部预热时，预热范围一般为焊补部位的20倍左右；c）应选用与母体化学成分基本一致的焊丝；灰铸铁件和球墨铸铁件无特殊要求的情况下可选用表1的铸铁气焊丝。
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灰口铸铁的补焊工艺
摘要:采用灰口铸件的补焊工艺方法，可有效地防止裂纹的产生，使焊缝有一定的塑性和强度，并有较好的机加工性和抗裂性。
关键词:灰口铸铁；补焊；熔合比；焊接工艺；热影响区
铸铁的焊接，主要应用于铸件的补焊。
灰口铸铁补焊时，容易产生白口〔1，2〕，以及出现裂纹等问题。
当焊缝强度较高而母材强度较低时，容易产生剥离。
尤其对于大面积的裂纹补焊是不容易获得成功的。
因此在制定补焊工艺时，对铸件的缺陷要进行具体分析，尽量减小熔合比，调整热影响区，松驰焊接应力〔3〕，才能使大面积的裂纹补焊获得成功。
下面主要介绍HT20-40灰口铸铁的补焊工艺，并作理论探讨。
1 材料及焊前准备
某一产品的缸体，材料为HT20-40灰口铸铁，厚度为18 mm。
裂纹程度：且横、纵向交错，有穿透和未穿透的。
(1) 钻止裂孔：在距离裂纹末端2～3 mm处钻一个直径为6～8 mm的止裂孔。
对穿透性裂纹，止裂孔要打透；对非穿透性裂纹，止裂孔要比裂纹深2～3 mm。
(2) 开坡口：采用机械方法，在裂纹开裂部位刨出坡口。
对穿透性裂纹，开坡口时要排除裂纹，坡口底部呈园弧状。
(3) 焊前清理：将坡口周围的油污，铁锈等脏物清除干净，直到露出光泽为止。
2 补焊工艺
(1) 将工件倾斜放置，使焊缝处于上坡焊或半立焊，以减小熔合比。
(2) 焊前将坡口周围预热，温度为200～250 ℃，以缩小焊缝与工件的温差。
(3) 焊条选用铸308，直径D3.2 mm和4 mm。
焊前应将焊条经150 ℃左右烘焙2 h。
(4) 第1、2、3层焊道施焊时选用D3.2 mm焊条，电流为90～100 A。
后两层焊道，选用D4 mm焊条，电流130～160A。
采用直流正接。
(5) 每层焊后清熔渣。
(6) 焊后，在焊接区周围200 mm范围内，加热到300～350 ℃，保温30 min，用石棉粉复盖使之缓冷。
(7) 焊接注意事项为：①在坡口两侧为减小熔深，可采取快速不摆动焊。
而焊缝中间可稍作摆动，但摆动幅度要小。
②补焊工件较厚时，坡口截面较大，采用多层多道焊。
焊缝截面较大，产生的收缩应力很强，容易形成焊缝剥离。
故采用合理的焊接顺序(1、2、3……)如图2所示。
③采用短段焊、断续焊、分散焊、逐步退焊法。
短段焊，即每段长约10～40 mm。
断续焊，即焊一段后停留片刻，待工件冷到50～60 ℃时再焊下一道焊缝，以防止热量集中。
分散焊，在一个部位焊一段后再到另一部位焊接，以减少温差，降低应力。
逐步退焊法，它与连续焊相比，可使焊缝的拉应力峰值有很大减低，故有利于防止焊缝裂纹的产生。
④锤击焊缝。
锤击焊缝时温度应在400 ℃以上进行，用小圆头锤击焊缝，使焊缝金属延展，松驰焊补区的应力。
焊接第一层和最后一层不要锤击。
采用以上工艺补焊后，经焊缝质量检查，成形良好，没有发现裂纹及渗漏现象，达到了质量要求。
3 讨论
(1) 选用纯镍的铸308焊条。
有较好的抗裂性和切削加工性。
镍是扩大奥氏体区的元素，当铁镍合金中镍量大于30%时，合金凝固后一直到室温都保持硬度较低、塑性较好的奥氏体组织，不发生相变。
它也是非碳化物形成元素，不会与碳形成高硬度的碳化物。
而且以镍为主要成分的奥氏体，能溶解较多的碳。
纯镍在1300 ℃时可溶解2%的碳。
温度下降后，少量碳由于过饱和而析出细小的石墨，故焊缝有一定的塑性和强度，且硬度较低。
镍又促使石墨化形成元素。
液态时镍的扩散能力较强，可扩散到半熔化区，对减弱半熔化区的白口宽度起到作用。
所以采用纯镍焊条焊接，白口区宽度最小(根据有关资料介绍可减少至0.05 mm)呈断续分布，机加工性能和抗裂性能均较好。
(2) 控制熔合比。
将工件倾斜成上坡焊和坡口底部开成圆弧形都是为了减小熔合比。
减小熔合比，可减小母材中的碳、硫等有害元素进入焊缝。
硫是促进形成热裂纹的有害元素。
如果碳含量多，可使马氏体量也相对增多，冷裂敏感性增大。
所以减小熔合比，有利于提高焊缝质量。
(3) 选用小直径焊条，小电流、快速焊。
小规范焊接，其优越性有3条。
第一，可使熔池小，熔深浅，减少母材中碳和硫等有害元素进入焊缝。
第二，焊接规范小，其线能量也小，降低了焊接应力，使焊接区出现裂纹的倾向减小。
第三，可缩小热影响区宽度；其中包括最易形成白口的半熔化区宽度，使白口层变薄，提高接头性能。
(4) 合理锤击焊缝，是减少焊接应力的有效措施。
锤击焊缝使焊缝金属延展，松驰焊接应力。
但需注意：第一层因焊肉较薄不宜锤击。
最后一层也不要锤击，以防止冷作硬化。
其他各层均要锤击，锤击时温度在400 ℃以上进行，效果较好。
(5) 调整焊接热输入。
采用短段焊、分散焊、断续焊、多层多道焊，其目的是为防止局部金属过热，避免因热应力而诱发裂纹的产生。
多层多道焊时，采用合理的焊接顺序。
其原因之一，也是为了分散热量。
关键是在坡口两侧与母材交界的那一层焊道上。
要严格控制电流，运条要快，必须使焊缝与母材熔合良好。
中间的焊道，因为使用纯镍焊条，其焊缝金属的塑性会较好。
采取了合理的焊接顺序，并配合锤击焊缝，这样就能有效地防止半熔化区的“焊缝剥离”。
(6) 焊前预热，焊后热处理及缓冷措施，能使工件与焊缝的温差缩小，减慢冷却速度，防止热影响区产生淬硬组织，并可有效地防止裂纹的产生。
通过对HT20-40灰口铸铁的补焊，结果证明：选定的工艺方案是正确可行的。
只有采用小规范焊接，减小熔合比，合理锤击焊缝，调整焊接热的输入，可避免因热应力诱发裂纹的产生。
正确的焊前预热，焊后热处理，可避免接头产生淬硬组织，并有效防止裂纹的产生。
CrMo铸铁焊接
一般的CrMo铸铁堆高10MM，应该不会出现裂纹的。
出现裂纹分析：
1）焊接部位与模具母材结合处出现裂纹。
原因：焊接电流过大，焊材选用不当，与焊接母
材材质差异较大，
解决：选择适合CrMO铸铁的焊条焊接，焊接时小电流焊接，减少对模具母材的
线性能输入。
2）焊接部位表面出现均匀的细小裂纹。
裂纹成纵向分布。
原因：焊接时，没有敲击或者敲
击不够，焊接部位存留焊接应力。
解决：焊接后，敲击消除焊接应力。
3）焊道的接头或者收尾部位出现裂纹。
原因：焊接顺序不对，焊条使用前没有烘干也会造
成收弧处裂纹。
解决：采用多层多道焊的工艺，进行焊接。
焊条使用前应按照要求进行烘干。
4）关于焊材的选择：可以选择台湾产的45号焊条，德国CARBO-2M、日本东海的TM-2000B
等合金铸铁专用焊条堆焊，效果会更好。
简要说明：汽车模具型面堆焊用，试用钢材，FC300,FCD550,GM241
细介绍：
品名：CARBOWELD-2M
规格：∮2.5*350mm∮3.2*350mm∮4.0*350mm
产地：德国
品牌：CARBOWELD （卡博）
用途：合金铸铁、高强度铸铁的堆焊用焊条（GM241、GGG-70、FCD600、QT-700）
成分：C 、Mn 、Si 、Ni 、Cr、Mo 及特殊元素
焊接工艺：焊条使用前200-350度烘干30-60分钟。
小电流焊接，焊后敲击消除焊接应力，三层以上的堆焊时，采用多层多道法焊接，以使母材受热均匀，热应力和冷却面平衡。
硬度: HRC 46-52
焊接电流：∮2.6 / 60-80 A ∮3.2 / 80-120 A ∮4.0 / 110-140 A。