灰口铸铁的焊接性
浅谈灰口铸铁的焊接方法及工艺要点
重要 。
出了几种铸铁焊条的基本成分及焊接接头的主ห้องสมุดไป่ตู้特点。
２ ２２ 异质 焊缝 的 电弧 冷焊 工 艺要 点 ．． 要 获得 良好 的焊接 质 量 ，不仅 要 根据 焊 补要 求 ，正确 选 择焊 接材 料 ， 而且 要注 意 掌握 焊接 工 艺要 点 。异质 焊缝 的 电弧冷 焊 工艺 要点 可用 ４ 句话 来 概述： “ 准备 工 作要 做 好 ，焊 接 电流 适 当小 ， 短段 断续 分 散焊 ，焊后 立 即
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浅 谈 灰 口铸 铁 的焊 接 方 法 及 工 艺 要 点
马宏程 王振毅
濮阳 ４７３ ） ５ ３ １ （ 中国石化集团 中原石油勘探 局钻井一公司 河南
摘 要 ： 介绍灰 口铸 铁的焊接方 法、焊接材 料的特 点和灰 口铸铁 的焊接 工艺要点 ，以及如何 正确选用这 些焊接方法 及焊接材 料。 关键 词； 灰 口铸铁：焊接 方法：焊接 材料 ：工 艺要点
的 劳动 强度 高 ，焊 接速 度 慢 ，焊件 变 形较 大 ，焊 补 大 型铸 件 时难 以焊 透 。 所 以在此 我们 仅谈 谈焊 条 电弧焊 的焊 接 方法和 工 艺要 点 。 ２ １同质 焊缝 的 电弧热 焊 ．
３ １ 电弧热 的适 用条 件 ．
灰 口铸 铁 的焊接 方 法主 要采 用 焊条 电弧 焊 、气 焊和 钎焊 。按照 焊 件在 焊 前是否 预热 可 以把焊 条 电弧焊 分 为冷 焊 、半热 焊 （ 预热 温度 ４０Ｃ以下 ） ０＂
灰口铸铁的焊接方法
灰口铸铁的焊接方法嘿，咱今儿就来唠唠灰口铸铁的焊接方法！你可别小瞧这灰口铸铁，它在好多地方那都是顶梁柱呢！要焊接灰口铸铁，那可得有点讲究。
就好像咱做饭，得掌握好火候和调料搭配一样。
咱先说热焊法，这就好比冬天里的一把火，能让焊接处变得热乎乎的，焊接效果那也是杠杠的。
通过加热到一定温度，让灰口铸铁变得温顺起来，然后再进行焊接操作，就像给它穿上了一层坚固的铠甲。
再说说冷焊法，这就像是一个武林高手，不用大张旗鼓，悄悄就把事儿给办了。
不用加热到很高温度，直接上手焊接，但这可得有点真功夫，焊条的选择啦，焊接的技巧啦，都得拿捏得死死的。
哎呀，你想想看，如果焊接不好，那不就像一件衣服没缝好，到处是破绽嘛！那可不行，咱得对灰口铸铁负责呀！还有焊条呢，那也是有讲究的。
不同的焊条就像是不同的武器，得根据实际情况来挑选。
选对了，那焊接起来就如鱼得水；选错了，那可就麻烦咯。
焊接的时候还得注意焊接的速度和顺序，这就跟跑步一样，得掌握好节奏，不能太快也不能太慢。
太快了容易出问题，太慢了又耽误时间。
焊接完了也不能掉以轻心，还得检查检查，看看有没有裂缝啊，有没有不牢固的地方啊。
这就跟咱出门前得照照镜子，看看自己穿戴整齐没有是一个道理。
总之呢，焊接灰口铸铁可不是一件容易的事儿，但只要咱用心去做，掌握好方法和技巧，那肯定能把它焊接得稳稳当当的。
咱可不能马虎对待，毕竟这关系到好多东西的质量和安全呢，你说是不是？所以啊，大家可得好好琢磨琢磨这些焊接方法，让灰口铸铁在咱手里发挥出最大的作用！别小瞧了这焊接，它可是一门艺术呢！。
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。
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接
球墨铸铁和灰口铸铁的焊接1. 球墨铸铁和灰口铸铁的区别球墨铸铁和灰口铸铁是两种常见的铸铁材料。
球墨铸铁是将铸铁中的石墨球化处理后得到的一种材料，具有较高的强度和韧性，适用于制造需要承受较大压力和冲击的零部件。
灰口铸铁则是通过将铸铁中的碳化物转化为石墨颗粒而得到的，具有较高的耐磨性和耐腐蚀性，适用于制造需要耐磨和耐腐蚀的零部件。
2. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的难点由于球墨铸铁和灰口铸铁具有不同的性质，所以在焊接过程中存在一些难点。
首先，球墨铸铁的热导率比灰口铸铁低，容易产生焊接变形；其次，球墨铸铁的焊接层容易出现热裂纹，需要采取适当的预热和后热措施；最后，灰口铸铁的化学成分复杂，易产生气孔和缺陷，需要采取适当的焊接工艺和保护措施。
3. 焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法焊接球墨铸铁和灰口铸铁的方法主要有以下几种：##3.1 铸铁电弧焊铸铁电弧焊是一种常用的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的电弧，通过电弧加热将焊材和基材熔化并形成焊缝。
铸铁电弧焊需要采取适当的预热和后热措施，以减少焊接变形和热裂纹的产生。
##3.2 气体保护焊气体保护焊是一种高效的焊接方法，可用于焊接球墨铸铁和灰口铸铁。
其原理是在焊接区域形成一定的保护气氛，通过保护气氛的作用将焊材和基材熔化并形成焊缝。
气体保护焊可有效避免气孔和缺陷的产生，提高焊接质量。
##3.3 焊锡焊接焊锡焊接是一种简单易行的焊接方法，可用于焊接小型球墨铸铁和灰口铸铁零件。
其原理是在焊接区域涂上一层焊锡，通过加热将焊锡熔化并与基材形成焊缝。
焊锡焊接需要注意控制焊接温度和焊锡量，以保证焊接质量。
灰铸铁的常用焊接方法要点
1.绪论工业中应用最早的铸铁就是以片状石墨存在于金属基体中的灰铸铁。
由于其成本低廉，并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减振性均优良的特点。
迄今是工业中应用最广泛的一种铸铁。
20世纪80年代初，铸铁材料发展进入了顶峰期，随后，世界的铸铁产量便出现急剧递减，然而铸铁仍是当今金属材料中应用最为广泛的基础材料。
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（Rm﹤20N/mm2），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。
同时，灰铸铁还有较高的抗压强度。
灰铸铁传统的化学成分中Si/C比较低（0.40～0.55）。
适当提高Si/C比（0.65～0.85），是提高铸铁内在质量的重要途径之一。
提高Si/C比的作用是：可使连续的初析奥氏体枝晶增加，这就像混凝土中的钢筋一样，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△T，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。
我国各种铸铁的年产量现约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%，即通常所说的废品率为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。
焊接是一种将材料永久性的连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。
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。
铸铁焊接
铸铁的焊补卢新生张桂峰在电站施工中，经常会遇到一些铸铁设备的缺陷，如裂纹、沙眼等。
如因有缺陷而更换设备则很不经济，此时往往需要采用焊接的方法对缺陷进行处理。
目前电力施工焊接规范中还没有对铸铁焊接的明确规定，因此在生产中遇到此类问题我们在基于对铸铁焊接性分析的基础上，具体问题具体分析，制定不同的焊接工艺。
以下是结合我们在施工中遇到的较典型的事例，对铸铁焊接分析如下。
一、概述1、铸铁分类铸铁是含C量大于2%的铁碳合金，根据碳在铸铁中存在的状态及形式的不同，可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁、可煅铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁五类。
a：白口铸铁：白口铸铁中碳以渗碳体的形式存在，断口呈白亮色b：灰口铸铁：灰口铸铁中碳以片状石墨的形式存在，断口呈灰色c：可煅铸铁：可煅铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火，使其中渗碳体分解，形成团絮状石墨而制成。
可煅铸铁并不可煅d：球墨铸铁：球墨铸铁就是在浇铸前加入适量球化剂处理，使碳以球状石墨的形式存在e：蠕墨铸铁：蠕墨铸铁中的石墨形式类似于蠕虫而得名，蠕墨铸铁的力学性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。
2、焊接性分析：由于在电站施工中，灰口铸铁的焊补最为常见。
因此，对铸铁焊接性分析主要以灰口铸铁为主灰口铸铁主要化学成分如下表灰口铸铁化学成分上的特点是碳与磷、硫杂质含量高，增大了焊接接头对冷却速度变化与冷、热裂纹发生的敏感性。
其力学性能的特点是强度低，基本无塑性。
这两方面的特点，决定了灰口铸铁焊接性不良。
其主要问题有两点：一是焊接接头易出现白口及淬硬组织；二是焊接接头易出现裂纹。
针对第一点，采用异质材料焊接（如镍基焊条）可以克服。
针对第二点，采用正确的焊材及焊接工艺，基本可以避免。
三、焊补实例：例一：某300MW电厂有一铸造铛圈断裂，其材质规格缺陷位置如图A：图A图Bδ：15mm焊补工艺：1、焊前处理：将焊缝区清理干净，打磨出双“V”坡口（如图B）2、焊前予热：用氧、乙炔焰将焊接区两侧200~300mm范围内均匀加热至600~700℃，同时加热焊接区对称一侧并保温。
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。
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灰口铸铁的焊接性
灰口铸铁的焊接性较差，在焊接时容易出现下列一些问题。
(一)焊缝金属出现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，当受热温度高于860℃以上时，原来灰口铸铁中游离状态的石墨开始部分地熔于铁中，温度越高，熔于铁中的石墨就越多。
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(Fe
C)出现，
3
即所谓白口。
再者，在焊接熔池中的石墨化元素碳、硅(C、Si)等不足也是产生白口的主要原因。
一般在窄小的高温熔合区内，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。
适当调整填充金属的化学成分和冷却速度是防止白口产生的主要措施。
改善焊缝金属的化学成分，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(C 3.0％～3.8％、Si 3.6％～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，使石墨充分地析出，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利。
(二)焊接接头出现裂纹
裂纹是焊接灰口铸铁的主要问题，灰口铸铁焊接接头上的裂纹可能出现在焊缝金属中，也可能出现在基本金属即母材上。
基本金属上的裂纹一般出现在近缝区，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，就产生了裂缝。
严重时，会使焊缝金属与母材分离，即焊缝从基本金属上脱落下来，即所谓剥离。
如果焊缝强度较高而母材强度较低，或者结合处产生白口时，由于白口铸铁收缩率(1.6％～2.3％)比灰口铸铁收缩率(0.9％～1.8％)大，且塑性也差，故均容易产生剥离。
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缝。
在焊缝断口处没有高温氧化时常见的蓝颜色。
裂纹生成时时常发出清脆的金属开裂声。
通常裂纹发生在热态焊缝金属的暗红色消失后，即600℃以下，直到焊缝与焊件整体温度均匀化之前。
最容易发生裂纹的温度在400℃以下，通常这种在热应力和组织应力的共同作用下发生的裂纹称为热应力裂纹。
此外，由于焊前不正确的加热或补焊工艺选择不当而造成热应力过大，以致引起补焊区以外的铸件薄弱断面或形状突变处，在拉应力作用下而开裂，即母材开裂。
母材开裂也伴随有清脆的开裂声。
防止产生热应力裂纹的措旋如下：
1．采用热焊并控制好温度。
当温度高于600℃时，由于产生了一定的塑性变形。
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。
2．采用加热减应区法。
使焊缝冷却时能不受阻碍地自由收缩，从而避免应力过大而导致裂纹。
3．改变焊缝金属的化学成分和合金系统，使焊缝具有较好的塑性和较低的硬度，使之具有良好的塑性变形能力，再采用正确的工艺措施，就可以有效地防
止裂纹的产生。
(三)气孔
气焊灰口铸铁时产生气孔的原因主要是焊缝冷却时，液态金属中的气体来不
及逸出所致。
在操作时，一方面把火焰稍微抬高一些，使熔池周围温度升高；另
一方面，将火焰围绕熔池慢慢转动。
这样，使熔池中的气体能充分逸出，从而避
免和减少气孔的产生。
(四)难熔氧化物
)。
灰口铸铁中含有一定量的硅，气焊时会和氧化合生成高熔点的氧化物(SiO
2
SiO
覆盖在熔池表面，会阻碍焊接过程的正常进行，所以灰口铸铁补焊时，应使2
用熔剂将这些难熔氧化物除去，并用焊丝端头随时将其拨出熔池。
(五)焊接位置
灰口铸铁在液态时流动性很好，所以气焊时只能采用平焊，而不能进行其它
焊接位置的补焊。