铸铁焊接结构应用及焊接性分析
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。
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 铁 焊 接接头组织的观察与分析
铸铁焊接接头组织的观察与分析一、实验目的. 观察和分析铸铁焊接接头组织显微组织。
二、实验仪器与实验材料1 铸铁焊接接头2抛光机3金相显微镜4 4%硝酸酒精溶液三、实验原理铸铁是含碳量大于2. 06%的铁碳台金。
工业应用的铸铁，实际上是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金，一般含碳量为2.4 -4.0%。
铸铁中的碳主要以游离碳（石墨）、化合碳和固溶碳的形式存在，而化学成分和冷却速度是碳以何种形式存在的决定性因素、石墨的形态取决于成分和过冷度。
灰口铸铁一般是指具有片状石墨的铸铁，它的断口呈灰色，是应用最广的一种铸铁材料、灰口铸铁的组织由片状石墨和金属基体组成。
金属基体主要有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种．它的成分(%)一般为：C2. 6-3.6，Si l.2-3.0，Mn 0.4-1.2，P≤0. 3．S≤0.15。
灰口铸铁是一种焊接性很差的材料，焊接时的主要问题是在焊缝和热影响区中极易发生硬化现象和产生裂纹。
而问题的根源主要在于容易出现渗碳体、马氏体，晶间低熔共晶等硬脆组织。
焊接灰口铸铁的方法很多，如手弧焊、气焊、钎焊、气体保护焊、电阻焊等等，最常用的是手工电弧焊，气焊和钎焊。
焊接材料可分为两大类：一类是铸铁型焊接材料，它获得铸铁型焊缝，其成分、组织和性能等与母材接近。
另一类是非铸铁型焊接材料，它得到的焊缝不是铸铁而是碳钢、合金钢、有色金属等类材料，其成分．组织，性能等与母材差异较大，球墨铸铁的铁水在浇往前加入球化剂，使铸铁中的碳主要以球状石墨存在．从而具有比灰口铸铁高得多的强度，塑性和韧性。
同时，它仍保持了灰口铸铁的优点，如耐磨、消振，优良的铸造性能和切削性能等。
因此，球墨铸铁获得了广泛的应用：球铁的成分f%，一般为：C 3. 5～3.9. Si 2.2-3.2，Mn0. 4-0.9, P<0.1, S<0. 03, Mg0. 03-0.07, Re0.012-0．05球墨铸铁的焊接性比灰口铸铁更差。
铸铁焊接强度
铸铁焊接强度引言铸铁是一种常见的工程材料，其具有较高的强度和耐磨性，因此在许多领域得到广泛应用。
然而，由于其特殊的组织结构和化学成分，铸铁焊接过程中存在一些挑战。
本文将探讨铸铁焊接强度的相关问题，并介绍一些提高焊接强度的方法和技术。
铸铁的特点组织结构铸铁通常由固溶体、珠光体和石墨组成。
其中，固溶体是主要的强化相，珠光体是一种脆性相，而石墨则具有一定的韧性。
这种特殊的组织结构使得铸铁在焊接过程中容易产生裂纹。
化学成分不同类型的铸铁具有不同的化学成分，例如灰口铸铁、球墨铸铁等。
其中含碳量较高的灰口铸铁在焊接过程中容易产生脆性裂纹。
铸铁焊接强度测试方法为了评估焊接后的强度，需要进行相应的测试。
以下是常用的铸铁焊接强度测试方法：拉伸试验拉伸试验是一种常用的测试方法，可以用于评估焊缝和母材的强度。
通过施加拉力，测量材料的断裂强度和延伸率。
冲击试验冲击试验可以评估材料在受到冲击载荷时的韧性和抗裂纹能力。
常用的冲击试验方法包括夏比克冲击试验和查理式V型冲击试验。
硬度测试硬度测试是一种简单快速的方法，可以评估材料的硬度。
常用的硬度测试方法包括布氏硬度和洛氏硬度。
提高铸铁焊接强度的方法为了提高铸铁焊接强度，可以采取以下方法：选择合适的焊接材料选择合适的焊接材料对于提高焊接强度非常重要。
一般来说，应选择与被焊件相似化学成分和组织结构的焊接材料。
控制热输入热输入是影响焊接强度的重要因素之一。
过高或过低的热输入都会导致焊接缺陷和裂纹的产生。
因此，需要合理控制焊接参数，确保适当的热输入。
预热和后热处理预热可以减少焊接应力和热变形，有助于提高焊接强度。
后热处理可以消除残余应力，并提高焊缝的韧性和抗裂纹能力。
选择合适的焊接工艺根据具体情况选择合适的焊接工艺也是提高焊接强度的关键。
常用的铸铁焊接工艺包括电弧焊、气体保护焊和激光焊等。
结论铸铁焊接强度是一个复杂而重要的问题。
通过选择合适的焊接材料、控制热输入、进行预热和后热处理以及选择合适的焊接工艺，可以有效提高铸铁的焊接强度。
非合金钢、碳钢、合金钢、铸铁、焊接工艺解析
非合金钢，碳钢，合金钢，铸铁，焊接工艺解析Fe-Fe3C相图第一章：非合金钢（碳钢）铁碳合金：是以铁和碳为基本组元组成的合金，是钢和铸铁的统称一、非合金钢:含碳量小于2.11%，并含有少量的锰、硅、磷、硫、等杂志元素的铁碳合金。
碳钢的分类：1、按含碳量分类：2、1）、低碳钢（W c<0.25%）2）、中碳钢（W c =0.25~0.60%）3）、高碳钢（W c >0.60%）2、按质量分类1）普通质量碳钢（W s≥0.045%、W p≥0.045%）2）优质碳钢3）特殊质量碳钢（W s≤0.020%、W p≤0.020%）3、按用途分类1）碳素结构钢2）优质碳素结构钢3）碳素工具钢4）碳素碳钢按脱氧方式不同：●沸腾钢（F）脱氧不完全的钢●镇静钢（Z）完全脱氧的钢●半镇静钢（b）●特殊镇静钢（TZ）通常Z和TZ可省略，如：Q235-A·F表示≥235MPa，质量等级为A级。
脱氧方法为沸腾钢的碳素结构钢。
3普通碳素结构钢的牌号、主要成分、力学性能(摘自GB/T700-1988)●如45钢，表示其平均含碳量（万分数）为0.45%。
●优质碳素结构钢分为普通含锰量（W Mn≤0.7%）和较高含锰=0.7%~1.2%）两类。
含锰量较高的优质碳素结构钢量（WMn在两数字后面加Mn字，脱氧方法表示法同碳素结构钢。
碳素工具钢碳素工具钢含碳量比较高（W C =0.65%~1.35%）,硫、磷杂志含量较少，一般经淬火，低温回火后硬度比较高，耐磨性好，但塑性较低。
主要用于要求不很高的刃具，量具和模具。
碳素工具钢的牌号用<碳>的汉语拼音首字母<T>后加数字组成。
数字表示钢中的平均含碳量的千分数，如T9钢，表示钢种平均含碳量为0.9%的优质碳素工具钢，查表可知，随着钢号的增大，含碳量的增大，钢的硬度和耐磨性也增加，但韧性却降低。
碳素铸钢铸钢的含碳量一般在0.15%~0.6%范围。
HT250型铸铁焊接修复技术的分析与应用
HT250型铸铁焊接修复技术的分析与应用作者：王东辉来源：《进出口经理人》2017年第12期摘要：HT250型铸铁由于其特性较为复杂，焊接工艺特殊，在现场实际应用中，根据铸铁破裂的具体情况，提出修复方案，采用合理的焊接方法进行修复。
关键词：铸铁泵；裂纹；焊补修复一、灰铸铁的焊接性分析灰铸铁是一种生产成本低，并具有许多良好性能的铸造金属材料。
它与钢材相比虽然在力学性能方面较低，但却有良好的耐磨性、减振性、铸造性和可切削性，所以，在机械工业和生产中得到广泛应用，灰铸铁工件在安装和机械的运行中，由于振动和受力不均，对它都会产生影响，发生裂纹和断裂，导致机械不能正常运行，而影响生产。
如何缩短铸铁工件修补焊接时间，恢复机械正常运行，经过对铸铁焊接性的分析，找到了铸铁焊接工艺的一些规律和特点。
灰铸铁含碳、硫、磷等杂质较高，焊接接头的机械性能强度低，基本无塑性，应力较大，热循环也不均匀，容易出现白口及淬硬组织，发生裂纹的敏感性较大，焊接中的关键问题是防止白口组织和裂纹的产生。
二、焊接方法的选择（一）热焊法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。
采用热焊法可有效减小焊接接头的温差，从而减小应力，同时还可以改善铸件的塑性，防止出现白口组织和裂纹。
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。
此法适用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。
（二）冷焊法此方法是焊前不对工件进行预热，但对形状更复杂的薄形铸件，为了改善冷焊融合性能，防止裂纹产生，减少白口，冷焊前最好将铸件补焊处局部预热到80—200℃，这样不但可将补焊区域表面的油污、水分去除，还可减少焊接区的温差和焊接应力，从而改善焊接质量。
常用焊条电弧焊进行铸铁冷焊。
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金属材料，广泛应用于机械制造、建筑、船舶、汽车等领域。
然而，由于铸铁的化学成分和结构特点，其焊接难度较大，需要选择适当的焊接方法和材料。
本文将介绍铸铁常用的焊接方法及其特点。
1. 碳弧焊碳弧焊是一种常见的铸铁焊接方法，其原理是利用电弧加热铸铁表面，使其熔化，并同时加入焊丝，形成焊缝。
碳弧焊适用于铸铁薄板、管道、法兰等零部件的焊接。
其优点是操作简单，设备成本低，但缺点是焊接质量较差，焊缝易产生裂纹和气孔。
2. 气焊气焊是利用氧炔火焰加热铸铁表面，使其熔化，并同时加入焊丝，形成焊缝。
气焊适用于铸铁厚板、大型零部件的焊接。
其优点是焊接速度快，热影响区较小，但缺点是焊接质量较差，易产生气孔和裂纹。
3. 电弧气焊电弧气焊是将碳弧焊和气焊结合起来的一种焊接方法。
其原理是先利用碳弧焊加热铸铁表面，再利用气焊加热和熔化焊丝，形成焊缝。
电弧气焊适用于铸铁薄板、管道、法兰等零部件的焊接。
其优点是焊接速度快，焊接质量较好，但缺点是设备成本较高。
4. 焊锡焊焊锡焊是一种适用于铸铁小型零部件的焊接方法。
其原理是利用焊锡加热铸铁表面，使其熔化，并同时加入焊锡，形成焊缝。
焊锡焊的优点是操作简单，设备成本低，但缺点是焊接强度较低。
5. 焊条焊焊条焊是一种适用于铸铁大型零部件的焊接方法。
其原理是利用电焊机加热焊条和铸铁表面，使其熔化，并形成焊缝。
焊条焊的优点是焊接质量较好，焊缝强度高，但缺点是操作要求较高，设备成本较高。
总之，选择适当的焊接方法和材料是保证铸铁焊接质量的关键。
在实际应用中，应根据铸铁的化学成分、结构特点、焊接要求等因素综合考虑，选择最适合的焊接方法和材料。
同时，应加强焊接工艺控制，严格遵守焊接规范和操作规程，确保焊接质量和安全。
铸铁的焊接
9. 1灰铸铁的焊接
• 焊后，减应区A处、B处与C处同时收缩，使C处的焊接应力大为降低， 裂纹基本上可以避免。采用加热减应区法氧乙炔气焊灰铸铁，焊接成 败的关键是正确选择加热减应区和减应区加热时间及加热温度的控制。 实践表明:能使焊缝获得最大的横向张开的位移，是减应区的最佳位 置选择。因此，应该让减应区主要变形方向与焊缝开闭方向一致。
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9. 1灰铸铁的焊接
• (2)气焊熔剂 • 铸铁件用气焊焊接时，由于难熔氧化物SiO2(〔熔点为1713℃〕)的存
在，粘度较大，使焊接过程难以进行或熔合不好，若不及时清除，容 易在焊缝中形成夹渣。 SiO2是酸性氧化物，可以用碱性物质与其化 合生成低熔点的复合盐浮在焊缝熔池的表面，在焊接过程中，随时用 焊丝将其扒出熔池。气焊熔剂用CJ201。 • (3)焊炬的选择 • 焊炬宜选用大、中号焊炬，使气焊过程加热速度加快，并且起到使焊 接接头缓慢冷却的效果，同时，也有利于清除焊缝内部的气孔、夹渣。
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9. 1灰铸铁的焊接
• 9.1.3灰铸铁的焊接工艺
• 1.灰铸铁的气焊 • 由于氧乙炔气焊火焰温度在3400℃以下，不仅温度比电弧焊时低得
多，而且焊接时的热量也不集中，加热速度缓慢。焊后可以利用气体 火焰进行焊缝的整形或对补焊区继续加热，使焊缝缓冷，消除应力。 因此，气焊只适用于薄壁的、刚度较小的铸铁件的缺陷补焊。 • (1)焊前预热 • 对于刚度较大的铸铁件，为了减小焊接应力，防止产生裂纹，焊前应 将铸铁件在热处理炉中进行整体预热，预热温度为600~700℃，焊后 缓冷。
• (5)焊丝的选用 • 铸铁件气焊时，宜采用中性焰或弱碳化焰。用RZC型焊丝焊接，由于
焊丝中的碳、硅含量高于灰铸铁，所以，有利于焊缝金属的石墨化及 弥补气焊过程中的氧化和烧损。
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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 1.1 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。
铸铁的力学性能虽然与其化学成分有关，更大程度上与其显微组织有关。
然而，铸铁的显微组织又受其化学成分及熔铸条件、高温时冷却速度等因素的影响而变化。
碳是铸铁中的主要元素，除少量溶解于金属基体中而形成铁素体或珠光体外，大部分是以自由状态的石墨或碳化铁（渗碳体）这种化合物状态存在于金属基体中。
石墨的强度很低，碳化铁则是硬而脆的物质。
因此，铸铁组织中石墨的数量、形态、分布情况对其力学性能有很大的影响。
根据碳在铸铁中的存在情况，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁以及可锻铸铁等数种。
某些有特殊性能要求的铸铁，基本上是在上述铸铁的基础上变化的。
表2.1列出了这些铸铁的名称、代号及国家标准号。
表 2.1 铸铁的名称、代号及牌号表示方法（GB/T 5612-1985）2.1 白口铸铁白口铸铁铸铁中碳以渗碳体形态存在，其断面为灰白色。
是一种良好的抗磨材料，在磨料磨损条件下工作。
白口铸铁包括普通白口铸铁、低合金白口铸铁、中合金白口铸铁、高合金白口铸铁。
普通白口铸铁中国早在春秋时代就制成了抗磨性能良好的白口铸铁，用作一些抗磨零件。
这种铸铁具有高碳低硅的特点，有较高的硬度，但很脆，适用于制造冲击载荷小的零件，一般用在犁铧、磨片、导板等方面。
生产中常采用热处理的方法来改善其性能，扩大它的应用范围。
碳对于普通白口铸铁的耐磨性能起最重要的作用，含碳量愈高，则形成的渗碳体愈多，构成大量的莱氏体，因而硬度愈高，耐磨性也就愈好。
但含碳量高，韧性则下降。
应根据零件的具体工作条件，来选择数量和分布。
通常白口铸铁的硬度与含碳量成直线关系，即HS=16.7C+13（HS-肖氏硬度；C-含碳量百分比）。
2.2 灰铸铁灰铸铁是因断面呈灰色而得名。
灰铸铁中的碳以片状石墨的形式存在于珠光体或铁素体或二者混合的基体中。
典型灰铸铁的金相组织由白色不规则块状的铁素体，渗碳体与铁素体层状分布的珠光体，端部尖锐、灰色长条的片状石墨组成，有时含有少量的磷共晶。
石墨片以不同数量和尺寸分布在基体中，对灰铸铁的力学性能产生很大影响。
石墨含量高且呈粗片状时灰铸铁抗拉强度低，石墨含量低呈细片状时，其抗拉强度高。
基体为纯铁素体时，灰铸铁抗拉强度和硬度低，以纯珠光体为基体的灰铸铁，抗拉强度和硬度均较高。
2.3 球墨铸铁用球化剂对液态铸铁浇铸前进行球化处理可以得到球墨铸铁，其石墨呈球状。
我国常用的球化剂为稀土镁合金。
细小圆整的石墨球对钢基体的割裂作用较小，在相同基体的情况下，其力学性能是所有铸铁中最高的。
由于经球化剂处理后的铁液结晶过冷倾向变大，具有较大的白口倾向，所以，还需要进行孕育处理，促进石墨化过程的进行，避免出现莱氏体组织。
在铸造条件下获得的球墨铸铁，基体通常为铁素体+珠光体混合组织，要获得纯铁素体球墨铸铁需经低温石墨化退火，使珠光体分解为铁素体和石墨。
如果铸态组织中还有共晶渗碳体，需经高温石墨化和低温石墨化二次退火才能获得铁素体球墨铸铁。
第三章铸铁的焊接性分析铸铁的化学成分特点是碳、硅含量高，硫、磷杂质含量高。
由于焊接加工具有冷却速度快，焊件受热不均匀造成较大焊接应力等特殊性，导致铸铁的焊接性较差，表现在焊接接头容易出现白口及淬硬组织，容易产生裂纹。
3.1 灰铸铁的焊接性灰铸铁化学成分的特点是含碳量和S、P杂质均较高，这就决定了其对焊接过程中加热和冷却的敏感性，对焊接冷裂纹和热裂纹的倾向加剧。
灰铸铁的强度低、塑性差、焊接性不良，其主要问题是焊接接头中易形成白口铸铁与高碳马氏体组织，裂纹倾向高。
3.1.1 白口化和高碳马氏体组织的形成灰铸铁熔焊时，在焊缝金属和热影响区金属组织会产生如下不利的变化。
（1）焊缝区当焊缝的化学成分与灰铸铁母材成分相同时，如采用电弧冷焊工艺焊接，则焊缝金属的冷却速度远大于铸件的冷却速度而形成白口铸铁组织，其硬度可达600HBW左右。
当采用低碳钢药皮焊条焊接铸铁时，即使采用较低的焊接电流，母材在焊缝中的混合比也将达到25%～30%，使焊缝中平均碳的质量分数提高0.75%～0.9%。
当焊缝冷却时，则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恶化了焊接接头的切削性，而且成为引发焊接裂纹的根源。
可以采取以下办法，防止灰铸铁焊接时焊缝组织的白口化和淬硬组织的形成。
其一是采用含足够的石墨化合金元素的焊接材料，采取适当的工艺措施，降低焊缝的冷却速度，使之形成硬度适中的灰铸铁资质；其二是采用异质焊接材料，使焊缝组织为奥氏体、铁素体或塑性较好的有色金属，使焊缝内不再形成淬硬组织，并且有一定的塑性。
（2）半熔化区铸铁焊接接头的半熔化区温度范围为1150～1250℃，即处于液相线及共晶转变下限温度之间。
电弧焊时，此区出去半熔化状态，其中一部分铸铁已熔化成液体，另一部分铸铁，则通过石墨中碳的扩散而形成碳饱和的奥氏体。
由于电弧焊的加热速度非常快，有些石墨片中的碳未能向四周完全扩散而残留细小的石墨片。
在冷却过程中，此区冷却速度最快，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，继续冷却时，从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，形成白口铸铁。
紧靠半熔化区的原固态奥氏体则转变为马氏体。
防止该区白口化和马氏体形成的主要办法是采取必要的工艺措施，最大限度地降低接头的冷却速度。
另一种办法是采用石墨化元素较多的焊接材料，也有利于消除白口化。
（3）奥氏体区此区的加热温度范围为820～1150℃，处于共晶转变下限温度和共析转变上限温度之间，其组织为奥氏体加石墨。
加热温度较高的部分，由于石墨中的碳向周围奥氏体扩散较多，奥氏体中碳含量较高，加热温度较低的部分，碳向周围奥氏体扩散较少，则奥氏体中含碳量较低。
接头冷却过程，如果冷却速度较慢，则从奥氏体中析出二次渗碳体，渗碳体的数量与奥氏体中的碳含量成直线关系。
奥氏体转变为托氏体或珠光体。
如冷却速度较快，则转变成高碳马氏体组织。
奥氏体含碳量越高，则马氏体的硬度越高。
如采取适当的工艺措施，将接头的冷却速度降低到足够低，可使奥氏体组织内直接析出石墨，避免二次渗碳体的析出，防止马氏体的形成。
（4）重结晶区该区的加热温度范围在共析转变上、下限温度之间，即在780～820℃区间。
其原始组织将部分转变为奥氏体。
当接头缓慢冷却时，奥氏体转变为珠光体，快速冷却时，则可能转变为马氏体。
3.1.2 焊接裂纹的产生铸铁焊接接头中可能产生两种形式的裂纹——冷裂纹和热裂纹。
（1）冷裂纹铸铁熔焊时，可能在焊缝及热影响区内产生冷裂纹。
当采用铸铁型焊接材料焊接时，由于焊接区加热不均匀，冷却过程中会产生相当大的收缩拉应力。
冷却到500℃以下温度时，由于铸铁强度低，塑性也相当低，如焊接应力超过这种状态下的铸铁抗拉强度，即在焊缝金属中产生冷裂纹。
当焊缝内存在白口铸铁时，更容易产生冷裂纹。
如焊缝金属的基体为灰铸铁，则石墨形态对焊缝的抗裂性有较大的影响，粗而长的片状石墨会引起应力集中，降低焊缝的抗裂性，石墨以细片状或球状存在时，则可提高抗裂性。
防止灰铸铁型焊缝最有效的办法是，将焊件进行整体预热到600～700℃，降低温度差，减弱焊接收缩应力。
也可采用加热减应力区法，降低焊接区的应力，防止裂纹的产生。
另一种办法是采用异质焊接材料焊接灰铸铁，使焊缝金属成为奥氏体、铁素体组织或铜基合金，由于这些材料的塑性较好，如采取合理的焊接工艺，则可避免焊缝金属内出现冷裂纹。
灰铸铁焊接接头热影响区的冷裂纹大多发生在马氏体组织较多的区域，但在某些焊接条件下，裂纹也可能发生在离融合线稍远，但加热温度高于600℃的热影响区内，特别是焊接薄壁铸件时，更容易产生这种热影响区冷裂纹。
防止这种裂纹的办法是，采取高温预热，可降低焊接收缩应力，避免焊接热影响区内马氏体的形成。
（2）热裂纹当采用镍基合金焊接材料以及低碳钢药皮焊条焊接铸铁时，可能在焊缝金属内出现热裂纹。
采用镍基合金焊材焊接铸铁时，焊缝金属热裂纹形成原因，在于铸铁中较高含量的S和P混入高镍焊缝中，而形成Ni3S2硫化镍，Ni- Ni3S2共晶温度很低（644℃），镍与磷化合成Ni3P,Ni-Ni3P共晶温度也较低（880℃），这两种共晶体都促使焊缝金属的高温强度急剧下降，加之单相奥氏体焊缝晶粒粗大，低熔点共晶体易于在晶界富集，最终在焊接应力的作用下，导致焊缝金属产生热裂纹。
当采用普通低碳钢焊条焊接铸铁时，也会由于从铸铁基体中混入较多的C、S和P杂质而提高焊缝热裂纹的敏感性。
为消除镍基合金焊缝金属中的热裂纹，首先应调整焊缝金属化学成分，缩小其高温脆性温度区间，加入稀土元素，以增强焊缝金属的脱硫和脱磷冶金反应。
另外加入适量的细化晶粒的元素，有利于提高镍基焊缝金属的抗热裂性。
从焊接工艺上采取措施，采用直流正接极和较小的焊接电流，减少焊缝熔深，最大限度地降低母材的有害杂质混入焊缝金属。