第13章 铸铁的焊接
铸铁的焊接工艺
铸铁的焊接工艺铸铁是一种常见的工程材料，具有良好的可铸造性和机械性能，但其焊接难度较高。
铸铁的焊接工艺需要特别的注意和技术，以下是铸铁焊接工艺的一般流程和注意事项：1. 准备工作：在焊接铸铁前，需要对铸铁进行充分清洁和预处理。
清除铸铁表面的杂质、油脂和锈蚀物，并用合适的工具将焊接部位打磨光滑。
2. 选择合适的焊接方法：铸铁的焊接方法多种多样，常见的有手工电弧焊、氩弧焊和等离子焊等。
根据具体情况选择适合的焊接方法，以保证焊接质量和效果。
3. 制定焊接工艺参数：根据铸铁的材质和焊接要求，制定合适的焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等。
这些参数的选择应根据实际情况，并可在焊接过程中进行调整和优化。
4. 预热和后续退火处理：由于铸铁容易发生焊接变形和裂纹，为了减少热应力，一般需要对焊接部位进行预热。
预热温度一般在300-500摄氏度之间，可提高铸铁的可塑性和焊接质量。
焊接完成后，还需要进行后续的退火处理，降低残余应力和恢复材料的力学性能。
5. 选择合适的焊接材料：铸铁的焊接材料主要有铸铁焊条、铜合金焊条和铜铝焊条等。
根据具体应用场景和焊接要求，选择合适的焊接材料，以保证焊缝的强度和耐腐蚀性。
6. 控制焊接速度和电流：在焊接过程中，要控制焊接速度和电流，避免焊接速度过快或电流过大，造成铸铁的过热和过烧。
焊接速度应适中，电流应调整到适当的范围，保证焊接质量。
需要注意的是，由于铸铁本身的组织结构和化学成分的差异，不同种类的铸铁可能需要不同的焊接工艺和参数。
因此，在焊接铸铁前，最好进行焊接实验或咨询专业人员，以确定最佳的焊接工艺。
总的来说，铸铁的焊接工艺需要严格控制焊接温度、速度和材料选择等多个因素，并进行适当的预热和后续处理，才能保证焊接质量。
掌握正确的焊接方法和技术，能够有效地解决铸铁焊接中的问题，提高焊接质量和效率。
铸铁是一种广泛应用于工程领域的重要材料，具有优异的力学性能和耐磨性。
然而，铸铁的焊接工艺相对复杂，常常面临着一些问题，如裂纹、变形和气孔等。
铸铁焊接方法
铸铁焊接方法铸铁是一种常见的金属材料，它具有优良的机械性能和耐磨性，因此在工业生产中得到广泛应用。
然而，铸铁的焊接却是一项相对困难的工艺，因为铸铁的熔点较高，热膨胀系数大，热导率低，易产生焊接变形和裂纹。
因此，选择合适的焊接方法对于保证焊接质量至关重要。
本文将介绍几种常见的铸铁焊接方法，希望能为大家在实际工作中提供帮助。
首先，最常见的铸铁焊接方法是电弧焊。
电弧焊是利用电弧的热量将焊接材料熔化，形成焊缝的方法。
在铸铁焊接中，通常采用石墨型铸铁电焊条作为填充材料，焊接时应控制好电流和焊接速度，避免产生过多的热量导致焊接变形和裂纹。
此外，还可以采用预热和后热处理的方法，降低焊接应力，提高焊接质量。
其次，气体保护焊也是一种常用的铸铁焊接方法。
气体保护焊是利用惰性气体（如氩气、氩氩混合气体）对焊接区域进行保护，防止氧、氮等气体的侵入，从而减少氧化和氮化物的生成，提高焊接质量。
在铸铁焊接中，气体保护焊可以有效降低焊接变形和裂纹的产生，适用于对焊接质量要求较高的场合。
另外，电渣焊也是一种常见的铸铁焊接方法。
电渣焊是利用焊接电弧和焊接电流在焊缝上形成熔融金属的方法。
在铸铁焊接中，电渣焊可以通过选择合适的焊接电流和电极直径，控制好焊接速度，减少焊接变形和裂纹的产生。
同时，还可以采用预热和后热处理的方法，提高焊接质量。
最后，激光焊也是一种较新的铸铁焊接方法。
激光焊是利用激光束对焊接材料进行加热，形成熔融池，实现焊接的方法。
在铸铁焊接中，激光焊可以实现局部加热，减少热影响区，降低焊接变形和裂纹的产生，适用于对焊接精度要求较高的场合。
综上所述，铸铁焊接是一项相对困难的工艺，但通过选择合适的焊接方法和工艺参数，可以有效降低焊接变形和裂纹的产生，提高焊接质量。
希望本文介绍的几种常见的铸铁焊接方法能够为大家在实际工作中提供参考，实现高质量的铸铁焊接。
铸铁常用的焊接方法
铸铁常用的焊接方法铸铁是一种常见的材料，它广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。
然而，铸铁的焊接却是一个比较困难的问题。
由于铸铁的化学成分和组织结构的特殊性，使得它的焊接性能较差，容易出现裂纹和变形等问题。
因此，铸铁的焊接方法也需要特殊的技术和设备，本文将介绍铸铁常用的焊接方法。
1. 碳弧焊接碳弧焊是一种较为简单的焊接方法，适用于较薄的铸铁零件。
它的原理是利用炭棒产生的高温电弧将填充材料熔化并与基材熔合。
碳弧焊的优点是操作简单，成本低，但缺点是焊接强度较低，容易出现裂纹和变形。
2. 氧乙炔焊接氧乙炔焊接是一种常见的手工焊接方法，适用于较厚的铸铁零件。
它的原理是利用氧乙炔火焰加热填充材料和基材，使其熔化并熔合。
氧乙炔焊接的优点是焊接强度高，但缺点是操作难度大，需要熟练的技术和经验。
3. TIG焊接TIG焊接是一种高品质的焊接方法，适用于较薄的铸铁零件。
它的原理是利用钨极产生的高温电弧将填充材料熔化并与基材熔合。
TIG焊接的优点是焊接强度高，成型美观，但缺点是操作难度大，需要熟练的技术和经验。
4. MIG/MAG焊接MIG/MAG焊接是一种常见的自动化焊接方法，适用于大量生产的铸铁零件。
它的原理是利用惰性气体或活性气体保护熔池，使填充材料熔化并与基材熔合。
MIG/MAG焊接的优点是焊接速度快，成本低，但缺点是焊接强度较低，需要选择合适的填充材料。
5. 焊锡焊接焊锡焊接是一种常见的手工焊接方法，适用于较小的铸铁零件。
它的原理是利用焊锡的低熔点将填充材料熔化并与基材熔合。
焊锡焊接的优点是操作简单，成本低，但缺点是焊接强度较低，适用范围有限。
综上所述，铸铁焊接需要根据具体情况选择合适的焊接方法和填充材料。
在操作过程中，需要注意控制焊接温度和焊接速度，以避免出现裂纹和变形等问题。
同时，还需要进行适当的热处理和后续加工，以提高焊接强度和稳定性。
铸铁的焊接
铸铁的焊接铸铁的焊接性：铸铁的焊接性较差（铸铁含碳量高，含S、P等杂质较多，强度低，塑性差），原因：.5 铸铁的焊接2.5.1①焊接接头易产生白口组织——C.Si的大量烧损；冷却速度大，不利于G析出；②易产生焊接裂纹——铸铁为脆性材料，易产生白口和淬硬组织，在焊接应力作用下产生裂纹；③易产生气孔和夹渣——C.Si氧化，形成CO气体和硅酸盐熔渣。
2.5.2 铸铁焊接的应用——铸铁的焊接性差，不宜作为焊接结构材料，可对铸铁件进行焊补修复。
（1）铸造缺陷的焊补；（2）已损坏的铸铁成品件的焊补；（3）零件的生产——即把铸铁件（主要为球墨铸铁件）与钢件或其他金属件焊接成零部件。
2.5.3 铸铁的焊补方法：铸铁件的焊补方法通常采用气焊和手工电弧焊，要求不高时也可采用钎焊，按焊前工件是否预热，分为热焊法和冷焊法。
（1）热焊法：即将工件整体或局部预热到600～700℃，然后进行焊接，焊后缓慢冷却或进行去应力退火的方法。
1）焊接方法：常采用气焊和手工电弧焊，其中气焊较方便；2）焊接材料：手工电弧焊时，采用铸铁芯铸铁焊条（如Z248）或钢芯石墨化铸铁焊条（如Z208）；气焊时，采用铸铁焊丝（高硅）和气剂201或硼砂熔剂（去除氧化物）3）焊接特点：①可有效地防止白口、淬硬组织及裂纹，接头切削加工性好。
②需加热设备，成本高、生产效率低、劳动条件差。
4）一般用于小型、中等厚度（大于10mm）的铸铁件和焊接后需要加工的复杂、重要的铸铁件，如汽车的汽缸、机床导轨等。
（2）冷焊法：即焊前不预热或只进行400℃以下的低温预热的焊接方法：1）焊接方法：气焊和手工电弧焊，对于小型薄壁铸件常用气焊，对于大型厚壁铸件，一般采用手工电弧焊。
2）焊接材料及焊接工艺：①焊接材料：冷焊焊条分为两大类：一类为同质型焊条，即焊缝金属为铸铁型，如Z208、Z248另一类为异质型焊条，即焊缝金属为非铸铁型，如镍基铸铁焊条（Z308、Z408）、高钒铸铁焊条（Z116、Z117）及铜基铸铁焊条（Z607）等。
球墨铸铁的焊接
球墨铸铁的焊接
焊补球墨铸铁时，如果焊缝中的球化剂不足时，则会出现片状石墨，使接头机械性能下降。
气焊球墨铸铁时采用的气焊熔剂，可用脱水硼砂。
气焊火焰采用中性焰或轻微碳化焰，不得采用氧化焰，否则，将造成大量球化剂烧损。
焊接时，还应注意连续焊接时间不宜过长，一般不超过15～20min，如果熔池存在时间长，钇蒸发、氧化量就会增大，则会使焊缝中球化剂不足，出现片状石墨，降低焊接接头的机械性能。
使用镁球铁焊丝时，连续焊接的时间应更短些。
焊补球墨铸铁，焊后应缓冷。
对性能要求高的球墨铸铁件在焊后应经过退火或正火热处理。
铸铁常用的焊接方法
铸铁常用的焊接方法铸铁是一种常用的金属材料，它具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，因此在许多领域得到广泛应用。
但是，铸铁的焊接是一项具有挑战性的工作，因为铸铁具有一些特殊的性质，如易碎性、脆性和热裂性。
为了解决这些问题，焊接工程师们开发了许多不同的焊接方法。
本文将介绍铸铁常用的焊接方法。
一、铸铁常见的焊接方法1.手工电弧焊接手工电弧焊接是一种常见的焊接方法，它适用于大多数铸铁材料。
这种焊接方法的基本原理是使用一根电极将金属加热到熔点，然后将它们粘合在一起。
手工电弧焊接的优点是可以在现场进行，无需特殊设备。
缺点是需要熟练的技巧和经验，因为焊接过程中需要控制电弧的位置和长度。
2.氧乙炔焊接氧乙炔焊接是一种常见的焊接方法，它适用于大多数铸铁材料。
这种焊接方法的基本原理是使用氧乙炔火焰将金属加热到熔点，然后将它们粘合在一起。
氧乙炔焊接的优点是可以在现场进行，无需特殊设备。
缺点是需要熟练的技巧和经验，因为焊接过程中需要控制火焰的位置和长度。
3.气体保护焊接气体保护焊接是一种高质量的焊接方法，适用于铸铁等各种金属材料。
这种焊接方法的基本原理是在焊接过程中使用惰性气体保护焊缝，防止氧化和污染。
气体保护焊接的优点是焊接质量高，焊缝美观，而且可以自动化生产。
缺点是需要特殊的设备和技术。
4.电子束焊接电子束焊接是一种高效、高精度的焊接方法，适用于铸铁等各种金属材料。
这种焊接方法的基本原理是使用电子束将金属加热到熔点，然后将它们粘合在一起。
电子束焊接的优点是焊接速度快，焊接质量高，而且可以自动化生产。
缺点是需要特殊的设备和技术。
二、焊接铸铁的注意事项1.选择合适的焊接方法在焊接铸铁时，必须根据具体情况选择合适的焊接方法。
例如，手工电弧焊接适用于较小的焊缝，而气体保护焊接适用于较大的焊缝。
选择合适的焊接方法可以确保焊接质量和效率。
2.控制焊接温度在焊接铸铁时，必须控制焊接温度。
铸铁具有易碎性和热裂性，因此过高的温度会导致焊接材料裂开或变形。
铸铁焊接焊接方法
铸铁焊接焊接方法视铸件的材质、大小、厚薄、复杂程度、缺陷类型和尺寸，以及切削加工和技术要求等来选择不同焊接方法。
并按不同的焊接要求作焊前准备，如清除油污及夹砂、开坡口或预热等。
焊接方法有气焊、钎焊、手工电弧焊、手工电渣焊。
其中气焊分为热焊法、加热减应区法、不预热气焊;手工电弧焊分为冷焊、半热焊、不预热焊和热焊。
焊条选择一般根据焊后技术要求来选择焊条。
灰口铸铁非加工冷焊法可用氧化型钢芯铸铁焊条(中国牌号Z100)、铁粉型钢芯铸铁焊条(中国牌号Zll2Fe)和低碳钢焊条(中国牌号J422、J506等);加热400℃以上的热焊，可用钢芯石墨化铸铁焊条(中国牌号Z208);加工面不预热的，可用铸铁芯铸铁焊条(中国牌号Z248);要求可加工、抗裂但强度不高又可冷焊的，可采用铜镍焊条(中国牌号Z508);要求抗裂性好、加工性差、强度较低的，可用铜铁铸铁焊条(中国牌号Z607、Z612);重要铸件要求可加工的，可用纯镍铸铁焊条(中国牌号Z116、z117);高强度灰口铸铁、球墨铸铁可冷焊的，可用铁镍铸铁焊条(中国牌号Z408)和钢927芯石墨球化通用铸铁焊条(中国牌号Z268);球墨铸铁加热焊时，可用钢芯球墨铸铁焊条(中国牌号Z238);薄壁铸件可用钢芯石墨球化通用铸铁焊条(中国牌号Z268和Z607、Z612)Z268可加工。
还有焊接新材料CaO-BaO一caF2渣系钢芯石墨化焊条，利用贝氏体和马氏体两次相变应力松弛效应来提高抗裂性能。
中国Z238SnCu焊条，力学性能高，白口倾向小，抗裂性好，可用于球墨铸铁件。
焊接缺陷及其防止白口焊接时，在焊缝及熔合区产生白口，其原因是焊缝冷却速度快，同质焊条的焊缝石墨化元素不足或存在阻碍石墨化元素。
防止白口的办法是:增强同质焊条的石墨化能力，同时减慢800 ℃以上时的冷却速度;根据不同铸件壁厚可预热400~700 ℃，以防止白口;采用镍基、铜基、高钒钢等异质焊条和其他措施或钎焊也都可以防止产生白口。
球墨铸铁的焊接
球墨铸铁是在熔炼过程中加入一定量的球化剂，使石墨以球状存在，从而使力学性能明显提高。
1. 球墨铸铁的焊接性球墨铸铁焊接性与灰铸铁有相同的一面，但又有其自身的一些特点。
这主要表现在两方面。
(1)球墨铸铁的白口化倾向及淬硬倾向比灰铸铁大，这是因为球化剂(当其加入量已可稳定获得球状石墨时)有阻碍石墨化及提高淬硬临界冷却速度的作用，所以，在焊接球墨铸铁时，同质焊缝及半熔化区更易形成白口，奥氏体区更易出现马氏体组织。
(2) 由于球铁的强度、塑性与韧性比灰铸铁高，故对焊接接头的力学性能要求也相应提高，常要求与各强度等级球墨铸铁母材相匹配。
2. 球墨铸铁电弧补焊球墨铸铁电弧补焊采用同质及异质焊条，同质焊条又有钢芯与铸芯之别。
异质焊条则采用镍基焊条(Z408)及高钒焊条，对于不重要的部位也可以采用低碳钢焊条，如J506、J422等。
球墨铸铁通常应用于比较重要的场合，采用同质焊条焊接时应保证焊缝球化，力学性能达到规定的指标，应尽量降低白口倾向，提高抗裂性。
(1) Z238焊条电弧热焊。
Z238焊条为低碳钢焊芯，药皮中加入球化剂及石墨化剂，在一定工艺条件下，焊缝中的石墨可成为球状，能够得到较好的力学性能。
由于电弧温度较高，球化元素氧化、蒸发严重，给焊缝的稳定球化带来困难，力学性能很难达到指标。
采用Z238焊条，白口倾向较大，因此，焊接时通常进行400～700℃预热，必要时焊后要进行退火或正火处理。
(2)钢芯石墨球化通用铸铁焊条补焊。
该种类焊条采用钢芯，药皮中加入脱氧元素、孕育剂及少量的球化剂。
这种焊条对水分、空气、铁锈等不敏感，球化稳定性很高，白口倾向低，焊缝的塑性及抗裂性都较好。
对于刚性较小的部位，可以采用冷焊工艺补焊较长的焊缝或较大的面积，但是，刚性较大的部位应进行预热或采用加热减应区法，焊缝的力学性能较好。
接头正火后，抗拉强度约为650MPa，伸长率约为5%。
接头退火后的抗拉强度一般大于420MPa，伸长率大于10%，最高可达20%以上。
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图13-1
铁碳合金双重相图
图13-2
合金元素对铸铁石墨化的影响
C、Si 、Al、Ni、Cu等为促进石墨化的元素， 而S、V、Cr、Mo、Mn等为阻碍石墨化的元素。
化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素,从 冷却速度对石墨化的影响来看，缓慢冷却有利于石墨 化。铸铁的冷却速度与铸模类型、浇注温度、铸件壁 厚及铸件尺寸等因素有关。
7.球墨铸铁焊接性特点是什么？ 焊接过程中应采用什么样的工艺 措施？ 8.简述采用铸铁同质焊条对焊接 工艺有何要求？ 9.说明铸铁异质焊缝焊条电弧冷 焊工艺要点“短段断续分散焊， 较小电流熔深浅，每段锤击消应 力，退火焊道前段软 ”的具体 内容。
10.某汽缸题侧壁（非加工面） 在使用过程中出现6条裂纹， 如图6-11所示，图中3所标示 的4条小裂纹比较密集。缸体 材料为灰铸铁，壁厚为12mm， 请拟定焊修方案（包括焊接材 料选择与焊接工艺制定）。
同质焊缝 （铸铁型） 电弧热焊
气焊
电弧热焊及半热焊主要适用于壁厚大于 10mm铸件上缺陷的焊补，薄壁件宜用气焊。 电渣焊具有加热与冷却缓慢的特点，适合 铸铁焊补要求，手工电渣焊设备简单，应 用灵活，对重型机器厂、机床厂灰铸铁厚 件较大缺陷的焊接修复是比较合适的。
手工 电渣焊
图6-9 手工电渣焊示意图 1—电极 2—石墨型 3—铸造型砂 4—渣池 5—金属熔池 6—铸铁件
用低碳钢 条焊接 灰铸铁时
热 裂 纹
大多数出 现在焊缝 上：为结 晶裂纹
形成FeS与Fe的低 熔点共晶物（熔点 为988℃），高的焊 缝含碳量会增加热裂 纹敏感性，导致形成 焊缝底部热裂纹甚至 宏观热裂纹。 容易形成Ni-Ni3S2（熔 点为644℃）和Ni-Ni3P （熔点为880℃）低熔点 共晶，且镍基焊缝凝固 后为较粗大的单相奥氏 体柱状晶，凝固过程中 容易使低熔点共晶在 奥氏体晶间连续分布， 促进热裂纹形成 。
工业发达国家发展了适用于自动焊接的药芯 焊丝和实芯焊丝。熔敷金属的主要成分为Ni （wNi=50%），其余为Fe。药芯焊丝直径多 为2.4mm，实芯焊丝常用直径为0.8～1.2mm。 药芯焊丝可以用CO2气体保护或自保护，焊接 电流为330～380A，熔敷效率较高，但半熔化 区白口较宽。实芯焊丝用氩气保护，常用电流 在100A左右，焊接熔滴为短路过渡，焊接热影 响区很窄，接头加工性良好。
用镍基焊 接材料焊接 灰铸铁时 向焊缝加入适量稀土能使抗热裂纹 性能提高；但过量加入稀土反而使 焊缝的抗热裂纹性能下降。
13.2.3 球墨铸铁的焊接性特点
焊接性特点
球墨铸铁中的 球化剂有增大铁液 结晶过冷度、阻碍 石墨化和促进奥氏 体转变为马氏体 的作用。
由于球墨铸铁 的力学性能远比灰铸铁 好，特别是以铁素体为 基体的球墨铸铁，塑性和 韧性很好，对焊接接头的 力学性能要求相应 提高。
石墨化 第一阶段
共晶转变过程中形成的共晶石墨 奥氏体冷却析出二次石墨
以及一次渗碳体、共晶渗碳体和二 次渗碳体在高温下分解析出的石墨 包括共析转变过程中形成的共析石墨； 共析渗碳体分解析出的石墨
石墨化 第二阶段
如果第二阶段石墨化能充分进行，则铸 铁的基体将完全为铁素体，但是由于温 度较低，一般难以实现，因此铸铁在铸 态下多为铁素体加珠光体混合组织。
抗拉强度 屈服强度 /MPa 最小值 250 250 310 320 370 420 480 600 伸长率 (%) 18 15 10 7 3 2 2 2 布氏硬度 HBS 130～180 130～180 160～210 170～230 190～270 225～305 245～335 280～360 显微组织 铁素体 铁素体 铁素体 铁素体+ 珠光体 珠光体+ 铁素体 珠光体 珠光体或回火组 织 贝氏体或回火马 氏体
图13-4
铸铁电弧焊的焊缝金属分 类
13.2 铸铁焊接性分析
13.2.1 焊接接头白口及淬硬组织
焊缝区
焊缝将主要由共晶渗碳体、二次 渗碳体及珠光体组成，即焊缝为 具有莱氏体组织的白口铸铁。 半熔 化区 奥氏 体区 部分重 结晶区
冷却时:A→高温L(共晶Fe3C+A) 继续冷却：共晶Fe3C+Fe3CⅡ+P 的白口铸铁；快冷时：A →M 冷速较慢时：A →P 冷速较快时：A →M 冷却时：A →P 冷速较快时：A →M+F混合组织
铜锌钎料的化学成分
wSi 0.1~0.3 — wNi 0.3~0.5 3.0~4.0 wMn 0.1~0.3 8.5~9.5 wAl — wZn 备注 — 余量 GB/T6418-93
0.2~0.6 余量
13.3.2 球墨铸铁的焊接工艺特点
由于气焊具有火焰温度低、焊接区加热及冷却 缓慢的特点，对降低焊接接头的白口及淬硬组 织形成倾向有利。另外，可以减少球化剂的蒸 发，有利于保证焊缝获得球墨铸铁组织。
13.3 铸铁焊接工艺及材料
13.3.1 灰铸铁的焊接工艺特点
电弧热焊是铸铁焊接应用最早的一种工 艺。将铸铁件预热到600～700℃，然后 在塑性状态下进行焊接，焊接温度不低 于500～400℃，为防止焊接过程中开 裂，焊后立即进行消除应力处理及缓冷 的铸铁焊补工艺称为电弧热焊。预热 温度在300～400℃时称为半热焊。 铸铁电弧热焊工艺包括焊前准备、预热、 焊接、焊后缓冷及加工等过程。
HT100
≤ 175 不重要铸件, 如油底壳、盖、镶装导轨的支柱 等 150～ 200 170～ 220 240 210～ 260 280 强度高，基体组织为珠光体，用于承受高 载荷的耐磨件，如剪床、压力机的机身、车 强度中等 , 用于制造承受中等载荷的铸件 , 如机床底座、工作台等 强度较高 , 用于制造承受较高载荷的耐磨 铸件,如发动机的气缸体、 液压泵、 阀门壳体、
冷裂纹 产生的 原因
当冶金或工艺因素控制不当， 铸铁焊缝出现白口时
异质焊条焊接灰铸铁，连续焊长 焊缝也会产生横向冷裂纹 主要受焊接应力即热应力的影响， 只要热应力不超过焊缝及热影响区 金属的塑性变形能力就不会开裂。
既然灰铸铁焊接冷裂纹产生的主要 原因是热应力，那么防止冷裂纹的 措施也应从减小热应力入手。 防止铸铁型同质焊缝出现冷裂纹最有效的 措施是对焊补工件进行整体高温预热 （600～700℃）
灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁
表13-1 1988）
牌 号
灰铸铁牌号、显微组织、力学性能及用途（GB/T9439—
显微组织 基体 铁素体 铁素体 + 珠光体 珠光体 细片状 珠光体 细片状 珠光体 细片状 珠光体 石墨 粗片状
抗拉强度 /MPa ≥ 100
硬度 HB
特点及用途举例 强度低 , 用于制造对强度及组织无要求的
灰铸铁的 钎焊与喷焊
灰铸铁钎焊可以使用工业常用的铜锌 钎料BCu62ZnNiMnSi-R（HL104）， 其化学成分见表6-6。
可以采用氧乙炔火焰粉末喷焊修复 铸铁件在机械加工中出现的小缺陷。
表13-6
钎 料 wCu wSn 0.1 0.3~0.8 BCu62ZnNiMnSi-R 61.0~63.0 Cu-Zn-Mn-Ni 钎料 48.0~52.0
冷裂纹 的防止 措施
在铸铁型焊缝中提高碳含量，并加入一定量 的合金元素，如Mn（wMn=0.75%）、Mo （wMn=1.17%）、Cu（wCu=1.85%）等 钢焊缝冷裂纹主要受母材高含碳量的影响。 为了消除或减轻碳的有害作用，提高铸铁 焊接时钢焊缝的抗冷裂纹能力，可以采取 冶金措施。 白口及马氏体等脆硬组织对冷裂纹的不利影 响可以从冶金和工艺因素两方面入手加以解 决。
铁基焊缝 及焊接材料
纯镍铸铁焊条 如EZNi-1（Z308） 镍铁铸铁焊条 如EZNiFe-1（Z408） 镍铜铸铁焊条 EZNiCu-1（Z508） 短段断续分散焊， 较小电流熔深浅， 每段锤击消应力， 退火焊道前段软
异质焊缝 （非铸铁型） 电弧冷焊
镍基焊缝 及焊接材料
铜基焊缝 及焊接材料
异质焊缝电 弧冷焊工艺
13.3.3 其他铸铁的焊接特点
使用前面介绍的球墨铸铁同质焊条， 在热焊或冷焊条件下进行焊补，焊后 进行热处理。较好的焊补工艺是： 铸造后焊补，然后整体热处理。 可以采用与球墨铸铁焊接时成分相近的 焊接材料焊接蠕墨铸铁，焊接方法有气 焊、同质焊条电弧热焊及不预热焊，以 及用镍基铸铁焊条进行电弧冷焊。 首先用与镍铁铸铁焊条相近的BT-1焊条 打底，焊缝为奥氏体＋球状石墨组织， 塑性较好，与母材熔合良好。工作层采 用合金系为C-Cr-Mo-Ni-W-V的BT-2焊条， 焊缝组织为M+BL+A残+碳化物
球墨铸铁电弧焊的困难在于： 1) 很难获得石墨稳定球化的焊缝； 2) 已知的球化元素都增大白口倾向， 在石墨球化的同时促进焊缝白口。
球墨铸铁异质焊接材料主要采用镍铁铸铁焊条 （EZNiFe型），第一层焊缝金属镍的质量分数 约为40%，膨胀系数较小，有利于降低焊接应 力防止裂纹。
异质焊缝 （非球墨 铸铁型） 电弧焊
图13-3
铸件壁厚（冷却速度）和化学成分（碳硅总量）对铸铁组织的影响
13.1.3 铸铁焊接方法
铸铁焊接 方法
球墨铸铁件之间、球墨 铸铁与各种钢件或有色 金属件之间，采用细丝 CO2焊、摩擦焊、激光焊、 电子束焊、电阻对焊、 扩散焊等
焊条电弧焊、气焊、 CO2气体保护电弧焊、 手工电渣焊、气体火 焰钎焊以及气体火焰 粉末喷焊等
奥-贝球 墨铸铁 蠕墨铸 铁焊接
白口铸 铁焊接
1.工业上常用的铸铁有哪几种？简 述碳在每种铸铁中的存在形式和石 墨形态有何不同,对力学性能各有 什么影响？ 2.影响铸铁型焊缝组织的主要因素 有那些？ 3.分析灰铸铁电弧焊焊接接头形成 白口与淬硬组织的区域特点、原因 及危害。
4.分析灰铸铁同质焊缝产生冷 裂纹（热应力裂纹）的原因及 防止措施。铸铁冷裂纹与钢的 焊接冷裂纹相同吗？ 5.说明用镍基铸铁焊条电弧冷 焊铸铁时，焊缝易产生热裂纹 的原因及防止措施？ 6.分析比较三种镍基铸铁焊条 的特点。