1、铸铁的焊补铸铁的焊补 概述概述 铸铁的分类和性能铸铁的分类和性能 焊接性分析焊接性分析 焊接工艺焊接工艺铸铁的特点：铸铁的特点：优点：成本低廉；铸造性能好；耐磨性、减震性优点：成本低廉；铸造性能好；耐磨性、减震性能、切削加工性能良好。能、切削加工性能良好。缺点：强度、塑性、韧性低缺点：强度、塑性、韧性低铸铁的焊接用于：铸铁的焊接用于：1）铸造缺陷的焊补）铸造缺陷的焊补2）损坏的铸铁成品件的焊补）损坏的铸铁成品件的焊补3）零件的生产）零件的生产1、概述、概述2、铸铁的分类和性能、铸铁的分类和性能1）铸铁的分类（普通铸铁）铸铁的分类（普通铸铁）（1）C在铸铁中存在的形式来分：在铸铁中存在的形式来分
2、：白口铸铁白口铸铁 灰口铸铁灰口铸铁 麻口铸铁麻口铸铁（2）依据石墨的形态，灰口铸铁又可分为）依据石墨的形态，灰口铸铁又可分为 普通灰口铸铁普通灰口铸铁 球墨铸铁球墨铸铁 蠕墨铸铁蠕墨铸铁 可锻铸铁可锻铸铁（3）根据不同的基体组织分）根据不同的基体组织分 铁素体基灰口铸铁铁素体基灰口铸铁 珠光体基灰口铸铁珠光体基灰口铸铁 铁素体铁素体-珠光体基灰口铸铁珠光体基灰口铸铁2）性能）性能常见的成分：常见的成分：C2.7-3.6;Si1-2.2;Mn0.5-1.2;P0.15-0.3;S 0.1-0.15(wt.%)C、Si是强促进石墨化元素，其它还有是强促进石墨化元素，其它还有Al、Ti、Ni、Cu
3、、P、Co。S-强阻碍石墨化元素强阻碍石墨化元素力学性能见表力学性能见表(书中书中)表示方法：表示方法：HTXX1-XX2，HT-灰口铸铁，灰口铸铁，XX1-抗拉强度；抗拉强度；XX2-抗弯强度（抗弯强度（MPa）。）。QTXX1-XX2 QT-球墨铸铁；球墨铸铁；XX1-抗拉强度；抗拉强度；XX2-延伸率延伸率（%）应用：应用：HT：HT20-40；HT15-33，最为广泛，最为广泛 QT500-33、焊接性分析（灰口铸铁）、焊接性分析（灰口铸铁）由化学成分特点：由化学成分特点：C、S、P较高，所以，对冷速较高，所以，对冷速的变化（白口的变化（白口、淬硬）冷、热裂纹较为敏感。、淬硬）冷、热裂
4、纹较为敏感。机械性能特点：强度低，塑性差（基本无塑性）机械性能特点：强度低，塑性差（基本无塑性）由上述两方面：由上述两方面：1）易出现白口）易出现白口、淬硬组织、淬硬组织 2）接头易出现裂纹）接头易出现裂纹1）接头易出现白口、淬硬组织）接头易出现白口、淬硬组织（1）接头的组织变化）接头的组织变化 焊缝区焊缝区 半熔化区半熔化区 奥氏体区奥氏体区 重结晶区重结晶区 碳化物石墨化区及原始组织区碳化物石墨化区及原始组织区（2）白口、淬硬组织的危害）白口、淬硬组织的危害 易产生焊接裂纹易产生焊接裂纹 难于进行机械加工难于进行机械加工2）接头易出现裂纹）接头易出现裂纹（1）冷裂纹：）冷裂纹：、灰口铸铁焊
5、缝冷裂纹、灰口铸铁焊缝冷裂纹 发生条件：发生条件：a 温度小于温度小于400，有脆断声，有脆断声 b 焊缝较长焊缝较长 c 焊补刚度较大的缺陷焊补刚度较大的缺陷 原因：原因：a 石墨片尖角应力集中石墨片尖角应力集中 b 灰口铸铁小于灰口铸铁小于400基本无塑性。基本无塑性。预防：预防：a 整体预热整体预热 b 加热减应法加热减应法 c 二次相变塑性松弛应力二次相变塑性松弛应力、白口铸铁焊缝冷裂纹、白口铸铁焊缝冷裂纹原因：原因：a 白口铸铁收缩率大，为白口铸铁收缩率大，为2.3%，灰铁，灰铁1.26%，产生较大的应力，产生较大的应力 b白口铸铁中的渗碳体脆白口铸铁中的渗碳体脆预防：预防：a 石墨
6、化：体积膨胀，松弛应力石墨化：体积膨胀，松弛应力 b石墨形状以细片状为好。（孕育铸铁）石墨形状以细片状为好。（孕育铸铁）HAZ剥离裂纹剥离裂纹（2）热裂纹）热裂纹 原因原因 预防预防4、焊接工艺、焊接工艺本质：调整焊缝成分，控制冷却速度本质：调整焊缝成分，控制冷却速度1）同质（铸铁型）焊缝的熔化焊）同质（铸铁型）焊缝的熔化焊2）异质（非铸铁型）焊缝的熔化焊）异质（非铸铁型）焊缝的熔化焊1）同质（铸铁型）焊缝的熔化焊）同质（铸铁型）焊缝的熔化焊（1）电弧热焊及半热焊）电弧热焊及半热焊预热的作用：预热的作用：预热的方法预热的方法焊接材料：焊接材料：C+Si稍大于母材，有利于石墨化稍大于母材，有利于石墨化Z248：铸铁芯石墨化药皮焊条，直径大于：铸铁芯石墨化药皮焊条，直径大于6Z208：钢芯石墨化药皮焊条，直径小于：钢芯石墨化药皮焊条，直径小于5焊补厚度大于焊补厚度大于10mm的工件。的工件。（2）电弧冷焊提出的背景：经机械加工而不允许变形和破坏的工提出的背景：经机械加工而不允许变形和破坏的工件；体积较大而难于预热的工件。件；体积较大而难于预热的工件。通常对边角部位缺陷、刚度较大部位的小缺陷、非通常对边角部位缺陷、刚度较大部位的小缺陷、非加工面的缺陷宜用电弧冷焊。加工面的缺陷宜用电弧冷焊。
