铸铁焊接的特点及注意事项

不同种类的铸铁材料的焊接特点是有所不同的。以下以最常用的灰铸铁、球墨铸铁进行说明。

1.灰铸铁的焊接特点

由于灰铸铁的强度低、塑性差及对冷却速度敏感，所以焊接性较差。灰铸铁的焊接主要易产生以下方面的问题：

（1）焊接接头易产生白口组织 在焊补灰铸铁时，在接头的熔合区往往会产生一层白口铸铁组织，这种现象称为铸铁的白口化。白口铸铁硬而脆，极难进行机械加工，同时还会产生裂纹。白口产生的原因，主要是由于冷却速度快和石墨化元素不足。预防措施主要有：

1）在焊条或焊丝中加入大量石墨化元素（如碳、硅等），使焊缝形成灰铸铁组织；另外焊芯还可以采用非铸铁材料（如镍基、铜镍、铜钢等材料），使焊缝金属避免产生白口。

2）减慢焊缝区的冷却速度，延长熔合区处于红热状态的时间，使石墨充分析出，这是避免熔合区产生白口的主要工艺措施。常用的办法是焊前将焊件整体或局部预热至600～700℃热焊或400℃左右半热焊。

（2）焊接接头上易产生热应力裂纹 由于铸铁强度低、塑性差，铸铁的线胀系数比钢大，在焊接过程中所引起的内应力也很大，当内应力超过铸铁的强度时，沿补焊区的薄弱处就会开裂（这种裂纹称为热应力裂纹）。裂纹可能出现在焊缝上，也可能沿熔合线开裂，造成焊缝与母材的剥离。防止措施主要是减小或消除焊接应力。具体措施是：

1）焊前将铸铁件预热至600～700℃，焊接中，工作温度不低于400℃，这样就可以减小整个工件上温度分布不均匀所引起的焊接应力。焊后再立即加热到700℃左右，进行消除应力的热处理。这种防止热应力裂纹的方法多用于气焊和采用铸铁芯或钢芯石墨化铸铁焊条的电弧焊。

2）加热减应区法。选择铸件上的适当部位进行低温或高温加热（被加热的部位称为减应区），然后再焊接需要补焊的部位。利用加热减应区法，可使焊补区能够自由地热胀冷缩，以减少焊接应力，防止裂纹。(www.xing528.com)

上述两种办法适用于塑性差、不能通过锤击焊缝以松弛焊接应力的铸铁补焊。如果焊缝具有一定的塑性，可采用电弧冷焊工艺防止裂纹，使焊缝成为塑性较好的金属组织，如铜钢、镍铜等，并通过锤击焊缝以消除应力，防止裂纹。焊底层时，最好采用细直径焊条、小电流焊接。采用小电流断续、分散焊，在尽量窄的坡口中进行多层焊等办法可减少热应力集中。

生产中，灰铸铁的电弧焊主要有两种方法：电弧冷焊法及电弧热焊法。此外，在某些场合还可采用气焊。

2.球墨铸铁的焊接特点

球墨铸铁是在灰铸铁中加入铜（Cu）、镁（Mg）、钼（Mo）及稀土等合金元素，促使石墨形成球形状态而存在于基体中的一种铸铁。球墨铸铁的焊接性基本上与灰铸铁相同，但也有其自身的一些焊接特点。

1）焊接时由于球化剂（铜、钼等）能增大焊接热影响区的淬硬倾向，故更易产生焊接裂纹，这是焊接球墨铸铁的主要困难。

2）由于球墨铸铁本身的强度和塑性比一般的灰铸铁和可锻铸铁要高，所以对球墨铸铁的焊条既要有较高的强度，又要有较好的塑性。

生产中，球墨铸铁的焊接主要用于某些缺陷零件的气焊焊补。