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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。

常用的焊接方法
（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℃)。

2)施焊：采用中性焰或弱碳化焰(施焊过程中不要

使铁水流向一侧)，待基体金属熔透后，再熔入焊条金

属；发现熔池中出现白亮点时，停止填入焊条金属，

加入适量焊剂，用焊条将杂物剔除后再继续施焊；为

得到平整的焊缝，焊接后的焊缝应稍高出铸铁件表

面，并将溢在焊缝外的熔渣重新熔化，待降温到半

熔化状态时，用焊丝沿铸件表面将高出部分刮平。

3)焊后冷却：一般应随炉缓慢冷却至室温(一般需

48h以上)，也可用石棉布(板)或炭灰覆盖，使焊缝形

成均匀的组织，同时防止产生裂纹。

（2）气焊法

气焊火焰温度比电弧温度低得多，因而焊件的加

热和冷却比较缓慢，这对防止灰口铸铁在焊接时产生

的白口组织和裂纹都很有利。所以用气焊焊补的铸件

质量一般比较好，因气焊成为补焊铸铁的常用方法。

特点：
气焊与焊条电弧焊相比，焊工的劳动强度高，焊

件变形较大，焊补大型铸件时难以焊透；

气焊铸件的质量较好，易切削加工，使许多工厂

中的中小型灰口铸件，还是较多用气焊焊补。

气焊操作注意事项：

（1）在气焊过程中,必须选用中性焰或弱碳化焰;

（2）在焊接结束时可用碳化焰使焊缝缓冷，这样

可以减少碳和硅的烧损，消除过厚的氧化膜，防止白

口冷硬现象；

（3）当消除缺陷的底部或开坡口时可用氧化焰；

（4）焊接时，在要基本金属熔化后再加入焊丝，

以防止熔合不良；

（5）发现熔池中有小气孔和白亮点夹杂物时，可

以往熔池中加入少量气焊熔剂，有助于消除平渣，但

气焊熔剂不宜加入过多，否则反而容易产生夹渣，气

孔；

（6）适当加大火焰的功率，提高熔池铁水温度，

有利于气体及杂质浮起，因而能减少气孔，夹渣；

（7）操作时应注意火焰始终盖住熔池；

（8）加入焊丝时，经常用焊丝轻轻搅动熔池，促

使气体，熔渣浮出。