铸铁的补焊(精)

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。补焊要求不高时，也可采用J422等普通低碳钢焊条。表3-10常用铸铁焊条

类别

牌号

焊芯组成

药皮类型

焊缝金属

用途

钢芯铸铁焊条

Z100

碳钢

氧化型

碳钢

一般灰铸铁件的非加工面

Z116

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

碳钢

石墨型

铸铁

一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）

铸铁芯铸铁焊条

Z248

铸铁

石墨型

铸铁

灰铸铁件

镍基铸铁焊条

Z308

Z408

Z508

纯镍

镍铁合金

镍铜合金

石墨型

石墨型

石墨型

镍

镍铁合金

镍铜合金

重要灰铸铁件的加工面

球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面

强度要求不高的灰铸铁件的加工面

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

铜铁混合

一般灰铸铁件的非加工面

一般灰铸铁件的非加工面

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。

（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。