【精品】灰铸铁焊接性分析
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 案例范本
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案例范本
灰铸铁作为一种广泛应用的工程材料，在各个领域都有着重要的作用。
然而，由于其含碳量高、脆性大等特点，使得灰铸铁的焊接性较差，难以进行有效的焊接。
因此，灰铸铁的焊接问题一直是一个备受关注的研究方向。
国内外关于灰铸铁焊接性及焊接工艺的研究已经取得了一定的进展。
在国内，一些研究机构和企业已经开展了一系列的研究工作，探索了灰铸铁的焊接性及焊接工艺。
例如，中国机械工程学会曾经开展了“灰铸铁焊接新技术研究与应用”项目，通过实验研究和仿真分析，提出了一系列改进灰铸铁焊接工艺的方法。
在国外，一些发达国家也在灰铸铁焊接领域进行了深入研究。
例如，美国焊接学会（AWS）已经开发出了一系列适用于灰铸铁焊接的标准和规范。
同时，欧洲焊接协会（EWF）也在灰铸铁焊接领域进行了一系列研究，提出了一些新的焊接工艺和技术。
未来，随着科技的不断进步和人们对灰铸铁焊接性能的不断追求，灰铸铁焊接领域的研究将会更加深入和广泛。
预计未来几年，将会涌现出一批新的灰铸铁焊接工艺和技术，为灰铸铁的应用提供更加可靠和高效的焊接方法。
焊补灰铸铁件裂纹时焊接方法对残余应力的影响
焊补灰铸铁件裂纹时焊接方法对残余应力的影响摘要：焊接灰铸铁时裂纹产生的主要原因是由于铸铁的塑性接近零，抗拉强度又较低，焊接时如果焊缝强度高于母材，则冷却时母材往往牵制不住焊缝收缩，使结合处母材被撕裂（或叫剥离）。
此外，当结合处产生白口组织时，因白口组织硬而脆，它的冷却收缩率又比基本金属灰铸铁大得多，更促使焊缝金属在冷却时易开裂。
下面本文将对焊补灰铸铁件裂纹时焊接方法对残余应力的影响进行分析。
关键词：灰铸铁；裂纹；方法；影响引言通常 , 残余焊接应力对于零件的可靠工作而言 , 是起着负面影响的。
但是, 在焊补箱形零件铸壁上的裂纹时, 它们可以发挥如下所述的作用。
因为裂缝有助于增加张紧度 , 而且还能提高焊补的密封性。
但与此同时 , 这些应力不应该过大 , 否则会引发新的裂纹 , 或者不致产生零件的挠曲。
多个因素影响到这种残余应力的水平 : 箱体件的材料、焊接材料、焊接规范、工艺参数以及焊接技术 ( 方案和手段 )。
但是 , 对这个问题进行系统的研究还是非常不够的。
所以下文将对灰铸铁焊接性分析进行分析，并对焊补灰铸铁件裂纹时焊接方法对残余应力的影响进行分析。
一、灰铸铁焊接性分析所谓的焊接性，简单的说可理解为金属材料形成焊接接头的难易程度。
由于铸铁含碳量高、杂质多，并具有塑性低、对冷却速度敏感等特性，焊补后容易出现白口组织和产生裂纹，即灰铸铁的焊接性较差。
焊接缺陷主要体现在以下两个方面:1．焊接接头产生白口组织在焊补灰铸铁时，由于冷却速度大和石墨化元素不足，在焊缝中产生硬而脆的白口组织，造成焊后难以进行机械加工。
2．焊接接头产生裂纹由于灰铸铁的塑性接近零，抗拉强度又较低，在焊接应力作用下产生裂纹 ; 此外，当焊缝处存在白口组织时，因白口组织硬而脆，它的冷却收缩率又比基本金属灰铸铁大得多，更促使焊缝金属在冷却时易于开裂。
二、焊补灰铸铁件裂纹时焊接方法对残余应力的影响1．热焊法(1)原理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或进行去应力退火方法。
灰口铸铁的焊接方式及焊接中常见问题
灰口铸铁的焊接方式及焊接中常见问题焊接中常见的问题（1）焊后产生白口组织一般认为在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。
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。
防止措施：焊前预热和焊后保温；适当调整填充金属的化学成分和冷却速度；改善焊缝金属的化学成分。
（2）焊接接头出现裂纹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。
防止措施：A.采用电弧冷焊减小焊接应力选用塑性较好的焊接材料，如用镍,铜,镍铜,高钒钢等作为填充金属，使焊缝金属可通过塑性变形松弛应力，防止裂纹；通过锤击焊缝可以消除应力，防止裂纹；使焊缝冷却时能补受阻碍底自由收缩，从而避免用力过大而导致裂纹。
B. 采用热焊法并控制好温度当温度高于600℃时,由于产生于一定的塑性变形.而使部分内应力得到消除,一般在600℃以上焊接时就不会产生热应力裂纹。
（1）热焊法热焊法是在焊接前将焊件全部或局部加热到600-700℃，并在焊接过程中保持一定温度，焊后在炉中缓冷的焊接方法。
特点：用热焊法时，焊件冷却缓慢，温度分布均匀，有利于消除白口组织，减少应力，防止产生裂纹。
但热焊法成本高，工艺复杂，生产周期长，焊接时劳动条件差，因此应尽量少用。
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。
气焊预热方法适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。
热焊法的焊接设备主要有加热炉、焊炬、电炉等，焊接工艺如下：1)焊前准备和预热：清除缺陷周围的油污和氧化皮，露出基体的金属光泽；开坡口，一般坡口深度为焊件壁厚的2／3，角度为70°～120°；将焊件放入炉中缓慢加热至600～700℃(不可超过700℃)。
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。
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。
【精品】铸铁焊接结构应用及焊接性分析
第一章概述铸铁是常用的金属材料，它具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性、吸振性等，所以在机械制造业及其他工业部门中被广泛的应用。
但由于铸铁本身性能和显微组织的特点，很少被用作焊接结构件，然而，在铸铁件使用过程中或铸造过程中，由于种种原因,铸件经常会出现各种缺陷，例如断裂、裂纹、缩孔、未浇满以及在切削加工过程中产生的其他缺陷等。
因此经常会遇到用焊接方法修复铸件的问题。
但铸铁补焊或焊接会形成焊接过程中的激热骤冷，冶金过程的急变,会引起很多焊接问题，对于铸铁的补焊或焊接是一项急待解决的问题。
铸铁的种类很多，用的最广泛的是灰铸铁和球墨铸铁。
为了能顺利地进行各类铸铁件的焊补，必须对各类铸铁的性能、特点有充分的了解.(详见表1.1铸铁的分类）表错误!未指定顺序。
.1铸铁的分类铸铁属于焊接性不良的金属材料，这主要是由于铸铁本身的特殊性决定的。
此外，铸件原来的工作条件、结构的复杂程度及对焊缝及近缝区性能的不同要求，更使铸铁补焊问题复杂化。
例如有的要求焊后能进行切削加工，有的没有此要求；有的要求补焊处颜色和母材相同；有的要求有足够的强度，有的对强度要求不高。
由此可见,铸铁的焊接，不可能以一种方法或一种措施来解决问题。
应对具体情况作具体分析，综合考虑采用焊接方法和相应的措施.铸铁的特殊性能决定铸铁的焊接方法是多种多样的,在实际的工业生产中应用的铸铁焊接方法有焊条电弧焊、CO2气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、手工电渣焊、火焰钎焊及火焰粉末喷熔(焊)等。
应用最广泛的焊接方法是焊条电弧焊，CO2气体保护焊和药芯焊丝电弧焊应用范围正在逐步扩大。
本书着重介绍焊条电弧焊和CO2气体保护焊.铸铁焊接在工程中的应用越来越广，本书选取了铸铁焊接在工程应用中的实例来做详细的说明。
第二章常用铸铁的种类、性能和用途从化学成分角度看，铸铁实际上是含碳（质量分数）为 1.7%～4。
0％的铁—碳-硅三元合金。
此外，还含有少量锰、硫、磷等杂质元素.某些有特殊性能要求的铸铁，还加入镍、铬、铝、铜等合金元素。
灰铸铁的缺陷焊补
灰铸铁的缺陷焊补作者：张艳红来源：《中国科技纵横》2017年第05期摘要：由于铸造工艺的特点，灰铸铁件往往存在着各种不同程度的缺陷，在生产中也有许多因各种原因而损坏的铸件，因此铸铁的焊接其实是对铸铁的缺陷或者损坏的铸铁件进行焊补。
铸件的补焊可以为国家节约大量的物力、人力和财力，具有十分重要的意义。
关键词：灰铸铁；电弧热焊；电弧冷焊中图分类号：TG246 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0028-01灰铸铁中因断口为灰色而得名，其中的碳全部或者大部分以片状石墨的形式存在，因其具有优良的铸造性、减震性、耐磨性，具有优良的切削加工性能，较小的缺口敏感性，是最普通、最常用的铸铁。
1 灰铸铁的焊接性灰铸铁的焊接性能较差，在焊接过程中会产生一系列缺陷，其中危害最严重的是白口组织和裂纹。
1.1 白口组织焊缝金属为铸铁成分时，熔池的冷却速度非常快，渗碳体来不及析出石墨，以Fe3C形态存在，产生白口组织；焊缝金属为非铸铁成分时，常用EZNi纯镍等焊条进行补焊，熔合区的冷却速度同样很快，也会产生白口组织。
防止产生白口组织的措施：（1）减小焊接过程中和焊后的冷却速度，采用焊前预热、焊时保温、焊后缓冷等措施。
（2）利用石墨化元素，促进渗碳体分解出石墨，以减少白口组织；同时要限制阻碍石墨化元素含量。
1.2 裂纹灰铸铁的内部以片状石墨的形式存在，塑性差，强度低，承受塑性变形的能力很低，容易开裂；在焊补过程中由于是局部加热和冷却，容易产生焊接应力，因而产生裂纹。
防止裂纹的工艺措施：（1）焊前预热、焊接过程中保温和焊后缓冷；（2）在焊补大铸件时，应采用窄坡口、坡口内栽丝或填垫板等；（3）采用熔敷金属的屈服点较低的铸铁焊条。
2 灰铸铁焊补工艺2.1 焊接方法生产中最常用的铸铁焊补方法为焊条电弧焊和气焊。
2.2 焊接材料焊接材料除了用GB10044-88《铸铁焊条及焊丝》规定的之外，还可用18-8型不锈钢焊条及其他高铬镍焊条。
灰铸铁的焊接性及焊接工艺
由以上分析可知，灰铸铁焊接接头的白口化问题是指焊缝及熔合区易出现白口组织。其原因主要是一班由电弧焊方法焊接时，因接头冷却速度快，影响了铸铁的石墨化过程造成的。
（4）重结晶区部分重结晶区很窄，加热温度范围约为780～820℃，从铁-碳二元相图来看，该区处于奥氏体与铁素体双相区。在电弧焊条件下，母材中的珠光体加热时转变为奥氏体，铁素体晶粒长大。冷却过程中，再次发生固态相变，奥氏体又转变回珠光体类型组织，快冷时会出现马氏体，最终得到马氏体＋铁素体混合组织。
（2）（熔合区）半熔化区该区域温度范围很窄，处于液相线与固相线之间，温度为1150～1250℃，焊接时处于半熔化状态，故也称为半熔化区。焊接加热时部分铸铁母材熔化为共晶渗碳体+奥氏体，继续冷却时，奥氏体因碳的溶解度下降而析出二次渗碳体，在共晶温度区间奥氏体转变为珠光体，最终得到共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体的白口铸铁。在快冷的条件下，还可能出现奥氏体转变为马氏体的相变过程。
2.2焊接接头的白口组织及淬硬组织
灰铸铁焊接时，由于熔池体积小，存在时间短，加之铸铁内部的热传导作用，使得焊缝及近缝区的冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度。因此，在焊接接头的焊缝及半熔化区将会产生大量的渗碳体，形成白口组织。
图2-1是碳和硅的质量分数分别为3%和2.5%的常用灰铸铁焊条电弧焊后焊接接头组织变化图。由图可见，焊接接头中产生白口组织的区域主要是焊缝区、熔合区和奥氏体区。
灰铸铁在结晶过程中，约有W(C)为80%的碳以石墨的形式析出，这就给灰铸铁带来两方面的特点：一方面，由于石墨强度较低，且以片状的形态存在，割裂了基体的连续性，因此灰铸铁的强度不高，脆性较大；另一方面，由于石墨的存在，灰铸铁具有良好的减震性、耐磨性、切削加工性和缺口敏感性。由于共晶结晶过程中石墨化膨胀，还有减少缩松、缩孔的倾向及较高的抗压强度。灰铸铁传统的化学成分中Si/C比较低，适当提高Si/C比可使连续的初析奥氏体枝晶增加，对灰铸铁起到加固的作用，可扩大稳定系和介稳定系的温度差，增加过冷度，从而细化石墨，有效地扩大集体组织的利用率；还可降低灰铸铁的白口倾向，减小断面敏感性，提高弹性模量和形变抗力。当然，Si/C比较高，会使铁素体增加，强度和硬度有所降低。有铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%～15%，若这些铸件工报废,将是极大的浪费。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。常用的焊既接方法有气焊、钎焊、电弧焊等,其中手工电弧焊应用最多。但是铸铁件的焊补极易产生白口和裂缝，其中产生白口的主要原因是冷却速度过快和石墨元素不足；而产生裂缝的原因主要是焊接应力。
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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.该区金相组织见P104图4—5其左侧为亚共晶白口铸铁，其中白色条状物为渗碳体,黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。
右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体，白色为残余奥氏体。
还可看到一些未熔化的片状石墨。
当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时，其共晶转变按稳定相图转变。
最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。
当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时，随着冷却速度由快到慢，或为麻口铸铁，或为珠光体铸铁，或为珠光体加铁素体铸铁。
影响半熔化区冷却速度的因素有:焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。
例：电渣焊时，渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热，而且电渣焊熔池体积大，焊接速度较慢,使焊接热影响区冷却缓慢，为防止半熔化区出现白口铸铁焊件预热到650～700℃再进行焊接的过程称热焊。
这种热焊工艺使焊接熔池与HAZ很缓慢地冷却，从而为防止焊接接头白口铸铁及高碳马氏体的产生提供了很好的条件。
研究灰铸铁试板焊件、热输入相同时，随板厚的增加，半熔化区冷却速度加快。
白口淬硬倾向增大。
2）化学成分对半熔化区白口铸铁的影响
铸铁焊接半熔化区的化学成分对其白口组织的形成同样有重大影响。
该区的化学成分不仅取决于铸铁本身的化学成分，而且焊逢的化学成分对该区也有重大影响。
这是因为焊逢区与半熔化区紧密相连,且同时处于熔融的高温状态，为该两区之间进行元素扩散提供了非常有利的条件。
某元素在两区之间向哪个方向扩散首先决定于该元素在两区之间的含量梯度（含量变化）。
元素总是从高含量区域向低含量区域扩散，其含量梯度越大，越有利于扩散的进行。
提高熔池金属中促进石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量对消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。
用低碳钢焊条焊铸铁时，半熔化区的白口带往往较宽。
这是因为半熔化区含C、Si量高于熔池，故半熔化区的C、Si反而向熔池扩散，使半熔化区C、Si有所下降,增大了该区形成较宽白口的倾向。
3。
奥氏体区该区被加热到共晶转变下限温度与共析转变上限温度之间。
该区温度范围约为820～1150℃，此区无液相出现该区在共析温度区间以上，其基体已奥氏体化,加热温度较高的部分(靠近半熔化区)，由于石墨片中的碳较多地向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较高；加热较低的部分，由于石墨片中的碳较少向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较低，随后冷却时,如果冷速较快,会从奥氏体中析出一些二次渗碳体，其析出量的多少与奥氏体中含碳量成直线关系。
在共析转变快时，奥氏体转变为珠光体类型组织.冷却更快时,会产生马氏体，与残余奥氏体。
该区硬度比母材有一定提高。
熔焊时，采用适当工艺使该区缓冷,可使A直接析出石墨而避免二次渗碳体析出，同时防止马氏体形成。
4.重结晶区很窄，加热温度范围780～820℃。
由于电弧焊时该区加热速度很快，只有母材中的部分原始组织可转变为奥氏体.在随后冷却过程中，奥氏体转变为珠光体类组织.冷却很快时也可能出现一些马氏体。
（二）裂纹是易出现的缺陷1.冷裂纹可发生在烛焊缝或热影响区上,1）焊缝处冷裂纹
产生部位:铸铁型焊缝当采用异质焊接材料焊接，使焊逢成为奥氏体、铁素体，铜基焊缝时,由于焊缝金属具有较好的塑性，焊接金属不易出现冷裂纹。
启裂温度：一般在400℃以下。
原因：一方面是铸铁在400℃以上时有一定塑性；另一方面焊缝所承受的拉应力是随其温度下降而增大。
在400℃以上时焊缝所承受的拉应力较小。
产生原因：焊接过程中由于工件局部不均匀受热，焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力,这种拉应力随焊缝温度的下降而增大.当焊缝全为灰铸铁时,石墨呈片状存在.当片状石墨方向与外加应力方向基本垂直，且两个片状石墨的尖端又靠得很近，在外加应力增加时，石墨尖端形成较大的应力集中.铸铁强度低，400℃以下基本无塑性。
当应力超过此时铸铁的强度极限时，即发生焊缝裂纹。
当焊缝中存在白口铸铁时,由于白口铸铁的收缩率比灰铸铁收缩率大,加以其中渗碳体性能更脆，故焊缝更易出现裂纹。
影响因素：①与焊缝基体组织有关，焊缝中渗碳体越多，焊缝中出现裂纹数量越多。
当焊缝基体全为珠光体与铁素体组成,而石墨化过程又进行得较充分时，由于石墨化过程伴随有体积膨胀过程，可以松弛部分焊接应力,有利于改善焊缝的抗裂性。
②与焊缝石墨形状有关粗而长的片状石墨容易引起应力集中，会减小抗裂性.石墨以细片状存在时，可改善抗裂性。
石墨以团絮状存在时，焊缝具有较好的抗裂性能。
③与焊补处刚度与焊补体积的大小及焊缝长短有关焊补处刚度大,焊补体积大，焊缝越长都将增大应力状态，促使裂纹产生.。