针对裂纹、气孔、未熔合等焊接缺陷问题。总结了提高铸铁件焊接质量的20种方法和措施。实践证明，这些方法和措施能有效地防止裂纹、未熔合、气孔等。且简单易行，焊接质量好，经济效益显著。关键词：铸铁件；冷焊；方法和措施；铸铁是机械工业中广泛使用的材料。然而，由于各种原因，生产中经常出现铸造缺陷，如砂眼、缩孔、密集气孔、裂纹、夹砂、疏松、缺肉等。在使用过程中经常出现裂纹、破损等缺陷。因此，铸铁件的焊接修复已成为一个非常普遍和重要的问题。做好这项工作将为国家节省大量的人力、物力和财力，因此铸件的焊接修复意义重大。而灰铸铁件的可焊性差，如工艺不当，容易导致以下问题：1.1当焊接接头容易产生铸铁件白口组织时，由于石墨化元素不足，冷却速度快，焊缝与母材的熔合线处往往会产生白口组织。白口金相组织硬而脆，加工难度大，焊接区域容易产生裂纹。1.2焊接接头容易产生热应力裂纹。焊接灰铸铁的特点是工件受热不均匀，焊接应力大，冷却速度快，使得强度低、塑性差的铸铁在热应力作用下容易开裂。当焊接接头中存在白色组织时，应力更加严重，加剧了开裂倾向。严重时，可沿半熔化区将整个焊缝从母材上剥离。1.3容易产生气孔和晶粒粗大的难熔氧化物铸铁件，会产生残留气孔、疏松、夹砂、缩孔等缺陷。在长期使用过程中，这些缺陷被油、锈、湿气、灰尘等浸透。并且在焊接过程中不可能得到彻底的处理。熔池金属经高温挥发后，由液态变为固态焊接时部分气体无法逸出，产生气孔缺陷，特别是铸件中杂质形成的氧化物(主要是1.4变质铸铁不易熔合。由于有些铸铁件长期在高温等环境下工作，石墨析出量增加并聚集长大。石墨熔点高，难以熔化。同时高温下产生铁、锰、硅等金属氧化物，熔点也高。焊接时铁水和熔渣不清，形成熔池，产生浓烟，焊条熔滴滚动不熔合，增加了焊接难度。铸铁件的冷焊一般采用焊条电弧焊。工艺简单，焊工的工作条件较好；焊前不预热，焊件在冷态下焊接，发热小，变形小，熔池小，可进行全位置焊接。如果焊接工艺得当，白层很薄，可以加工。经过多年实践，总结出保证铸铁冷焊质量的20项工艺措施和方法。具体方法如下：2缺陷的检查焊接前，对铸件的缺陷(主要是裂纹)进行检查是非常重要的。只有发现所有问题，才能彻底处理。方法是：2.1用5~10倍的放大镜找出裂纹的最终点。2.2用火焰将裂纹不明显的部位加热到200左右，明显的裂纹可用热胀冷缩的方法显示。2.3也可采用煤油渗透法进行检查。煤油浸润后，擦拭表面的油渍，撒上一层爽身粉，用小锤轻敲，不显眼的裂痕就显现出来了。3槽型槽型可以是V型，也可以是U型，要求槽底有圆角。沟槽的角度取决于铸件的厚度和缺陷的形状，一般为50 ~ 70。这样可以降低焊缝中母材的熔合比，从而降低焊接应力，防止裂纹，避免焊道根部剥落。4钻止裂孔钻孔
根据铸铁件缺陷的厚度，一般可钻一个 6 ~ 10 mm的孔，用较大的钻头将孔的上端扩大成喇叭口状，以利于良好的焊接和熔合。5对焊接场地的要求，最好选择室温15以上的室内焊接，一般不宜露天作业，严禁在通风处焊接。6焊前清洗由于使用过的铸铁件一般都沾满了油、水和铁锈，如果焊接时清洗不彻底，会严重影响焊接质量，甚至焊接无法顺利进行。所以焊前清洗很重要，要求呈现金属光泽。7焊接材料的选择要保证补焊质量，正确选择焊接材料是关键。由于铸铁材料不同，各种金属元素含量不同，石墨形态不同，铸铁缺陷内部的腐蚀渗透也不同。我们的经验是：焊条的选择主要看焊条熔化时焊接部位是否熔合良好，是否与母材熔合良好，能否均匀稳定地焊接，是不是理想的焊接材料。低级钢焊条(E4315、E4316、E5015、E5016等。)都用上了。具有成本低、抗裂性好、与基材熔合好、有一定强度的优点，适用于不需要机械加工的铸铁件的补焊。它的缺点是焊缝的塑性差。如果工艺采用不当，焊缝容易产生裂纹和剥落。镍基铸铁焊条具有良好的抗裂性和可加工性，能溶解碳而不形成脆硬组织。同时，镍是强石墨化元素，有利于削弱熔合区的白层，不易开裂。但价格昂贵，不利于大量或大面积铸铁的补焊。采用镍基焊条焊接过渡层，然后用普通低等级钢焊条填充坡口。实践证明，这种方法不仅能满足焊接质量，而且大大降低了焊接材料成本。同时，我们还采用CO2气体保护半自动焊对铸铁件进行补焊(焊丝为H08Mn2SiA)，取得了良好的效果。8极性焊接电源可采用交流和DC，但首选DC。镍焊条宜采用DC反接，碳钢焊条宜采用DC反接(碱性)。下一页9
焊前低温预热焊前预热能均衡焊接区域的温度, 对控制白口层，减少焊接热应力，进一步清理坡口内的油污、水分等杂质, 使焊缝熔合良好大有好处。
其做法是用氧-乙炔等火焰将坡口以及坡口两侧各100mm内预热到150℃左右，但应注意的是预热温度上升要均匀，不能在某一点或区域上升太快。
10 焊接电流要适中
施焊电流的大小选择很重要，必须严格掌握。当电流过大时，焊接区域温度上升得既快又高，热影响区增大，产生的热应力也明显增高，出现裂纹和剥离的倾向也会增大；而焊接电流过小，使母材熔合不好，强度下降，也容易产生裂纹。为降低焊接温度并使其熔合良好，应尽量采用小直径焊条施焊，焊接电流可按附表选取。
11 运条法
根据铸铁的特性，施焊时的运条手法以直线划小圈为宜，焊道宜窄不宜宽，宜直线（呈划小圈运条）不宜月牙或锯齿等两边摆动的运条法施焊。焊接时宜采用中等弧长施焊，而不宜采用短弧或长弧施焊。
12 控制焊接温度
控制焊接温度除采用适当电流和运条手法外，还要做到每段焊缝不宜过长，不使电弧高温在某一焊接区域停留时间过长而造成局部温度过高，从而达到减少焊接应力，不产生焊缝剥离和裂纹现象。每段焊道长度应控制在40~ 60mm内，每段焊道温度冷却到50~60℃（手摸能忍耐住）后，再焊下一道。
13 合理的焊接顺序
合理的焊接顺序能均衡焊接区域的温度，减少焊接应力，这是控制和减薄白口层，防止焊道裂纹和剥离的关键措施。一般焊接顺序按：“先短后长”、“先里后外”、“分段退焊”和“分段跳焊”的方法进行。
14 填满弧坑
实践证明，“弧坑”是铸铁焊接的薄弱部位，对焊接应力十分敏感，弧坑不填满，极易出现爆裂形的弧坑裂缝。如在焊接中未消除或存在焊缝中，机件受载后，就有扩展的可能。补焊中除填满弧坑外，还要注意严禁在焊缝以外乱打火引弧而造成的弧疤。
15 焊后及时锤击
每焊完一小段焊道，应立即用尖头小锤锤击焊肉，使其均匀布满小麻坑。这样做能使晶粒拉长、组织细密、消除部分焊接应力。
16 多层多道焊法
对一些厚度大的铸铁件，用窄焊道、多层堆焊法，将坡口填满。此种方法能较好地控制和减少焊接应力，防止裂纹和剥离。焊接时由底部开始, 从两侧往上焊起，详见附图。
17 栽丝法
在坡口两侧钻孔攻丝，拧入钢螺丝（栽丝），相互焊牢，并逐步将螺丝熔合于焊缝中。这种方法能提高强度，是防止焊缝剥离的极好措施，同时也是补焊厚大件及强度要求高的铸铁件常用的方法之一。
18 挖补镶焊法
对于无法修复并且破损严重的铸铁件，去除缺陷后，并按其缺陷尺寸的几何形状下料进行挖补镶焊（材料用低碳钢板或从废弃的铸铁中取料均可）。施焊时要严格按照铸铁焊工艺进行。
19 渗镍（铜）法
焊接铸铁时，常用碳钢焊条，这些焊条对一般铸铁吻合很强，熔合较好。但由于该种焊条的抗拉强度较高，产生的焊接应力大、白口层也厚, 容易产生裂纹及焊缝剥离，故采用渗镍（铜）法。
方法是将用过的BH—Z308（铸 308）、BH—Z408（铸408）BH—Z508 （铸508）焊条头去除焊药皮并剪成5 ~6mm小段，填入坡口内，施焊时使镍与碳钢焊条充分熔融成打底层，然后再用碳钢焊条按16条说明填充形成焊缝。渗铜法是将Ф2.5~3mm的废铜丝剪成小段填入坡口，施焊方法同上。
20 变质铸铁的焊法
有些铸铁经受高温会使铸铁的化学成分发生变化而变质。如用气焊时, 熔化铁水与白色渣滓混淆在一起不熔合；如用电弧焊不管选用什么焊条，熔化的铁水打滚与母材不熔合, 给焊接带来困难。产生这种情况一般被认为可焊性差，不能焊。
遇到这种情况，为提高焊条与母材熔合力，多采用E4303等焊条在坡口内敷焊，然后用砂轮打磨后再焊，直至焊条与母材熔合良好为止。
21 焊缝表面不宜高
铸铁焊接应严格控制不使焊缝高于母材的平面，如果高于平面，就会因中间的焊缝收缩而产生较大的应力, 这对防止裂纹和焊缝剥离很不利。如果焊缝略低于或平于母材平面, 有利于减少焊接应力。
多年来，我们灵活地运用上述20 条焊接方法，修复了大量铸铁件，为国家节省了大量资金。
