陕西铸铁件缺陷补焊方法

铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金。铸铁在铸造过程中，经常产生气孔、渣孔、夹砂、缩孔、裂缝、浇不足等缺陷。在使用中，由于超负荷、机械事故以及自然损坏等原因，也常常引起铸铁机件的损坏。为了修复这些损坏的铸件和缺陷，要根据铸铁的特点，采取相应的焊补工艺，进行铸铁件的补焊。

一、焊补铸铁的困难

焊补铸铁件遇到的第一个困难，是补焊区容易产生白口。在母材和焊缝的交界处常产生呈白亮的白口层。白口区硬度高，焊后不易加工白口区脆性大，焊接接头很容易沿这个区域发生破坏。第二个困难，是焊接时，易在熱影响区和焊缝金属中产生裂纹。

二、白口产生的原因和防止的方法

1、白口产生的原因

焊补铸铁时，产生白口的原因，主要是冷却速度快和石墨化元素不足。

2、防止产生白口的办法

（1）调整焊缝化学成分，增加石墨化元素。例如，在电弧热焊或半热焊铸铁时，可采用石墨化元素较多的灰铸铁作焊条心，外涂石型药皮；配合适当的工艺措施，）可以避免白口（可选用铸248焊条）。也可采用石墨化钢心钟铁焊条（如锌208焊条）。此种焊条心为钢心，药皮中加入了适量的强石墨化元素，如碳、硅等。在采用预热和缓冷的情况下，基本上可以防止白口。

（2）降低冷却速度，改善石墨化条件具体办法是焊前预热，焊后缓冷。这是防止熔合区产生自口的主要工艺措施。如电弧焊时，最好采用热焊法，即焊前将整个铸件全部预热到600~700℃（铸件呈深红色）后，再进行焊补。焊补过程中铸件应保持在500~650℃温度范围内。焊补结束后，必须使铸件缓慢冷却，必要时应将焊补后的铸件放入炉内，加热到650℃左右，然后随炉冷却，时间约一昼夜，这样，可以得到没有白口的灰口铸铁组织。

（3）采用针焊方法焊补铸铁。因钎焊过程中铸件本身不熔化，也可防止熔合区产生白口。

三、裂纹产生的原因和防止办法

1、裂纹产生的原因

焊补铸铁时，容易产生裂纹，其主要原因，一是铸铁本身强度低、塑性很差；二是焊接应力超过铸铁的强度时，就会形成裂纹；三是熔合区有白口组织存在时，为薄弱区。在焊接应力的作用下，会产生裂纹，甚至焊缝会剥离。

2、防止裂纹的办法

（1）热焊法。它可以减小整个工件上因温度分布不均匀而引起的焊接应力。其工艺措施与防止白口的热焊法相同。这样可以比较彻底地消除应力，并能防止产生裂纹。

（2）加热减应区法（也叫对称加热法）。即选择铸件结构上的适当部位，进行低温或高温加热，然后再焊接需要补焊的部位。被加热的部位称“减应区”，“减应区”如果不加热，它就会阻碍焊接部位自由收缩，而产生很大的爆接点力，对“减应区”加热后，焊接部位与“波应区”都间时处于较高温度，冷却时一起自由收缩，因而应力减小。利用加热减应法，可使铸件被焊补部位自由地热胀冷缩，达到减小焊接应力，防止裂纹的目的。

（3）电弧冷焊法。即采用非铸铁组织的焊条（如铜铁铸铁焊条、高钒铸铁焊条和氧化型钢心铸铁焊条或普通低碳钢焊条。也可用镍基铸铁焊条，包括纯镍、镍铜合金或镍铁合金铸铁焊条）所得到的焊缝的金属塑性好、硬度较低。锤击焊缝可以降低焊接应力，从而防止产生裂纹。

（4）细丝二氧化碳气体保护焊。利用二氧化碳气体保护焊本身的特点，进行冷焊，加以适当的工艺措施，可以防止裂纹。

四、灰铸铁的电弧焊补

灰铸铁件的电弧焊方法很多，选择哪种方法，要看零件的工作条件、承受的载荷种类和结构形状；以缺陷的位置等因素而定，这样才能保证焊补的质量。上目前灰铸铁常用的电弧补焊方法，按焊前预热的温度，可基本上分为三类：

（1）热焊法。焊前把整个铸件全部预热到600~700℃，而且焊接过程中始终保持这个温度，焊后保温缓冷。此法只能采用铸铁心或钢心石墨化铸铁焊条。当缺陷四周刚度很大、焊补处不能自由热胀冷缩时，采用热焊法，可以防止白口和裂纹。

（2）半热焊法。即将铸件上的缺陷局部预热到350~600℃后，进行补焊。操作要领是要连续堆焊使用较大电流，不锤击，焊后应缓冷。

（3）冷焊法。即铸件不需要预热，就可以焊补。其工艺要点是：短段、断续、分散焊，采用较小电流（熔深浅）每段焊缝均应锤击消除应力，可采用多层焊。冷焊要求在室内进行，防止风吹；坡口尽可能平整，开坡口前裂缝两端应钻出止裂孔。

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