铸件冷焊方法与工艺

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农机使用与维修

2013年第1期

铸件冷焊方法与工艺

河北省保定技师学院河北省高碑店市农业局河北中兴汽车制造有限公司河北农业大学机电工程学院

摘

要

王俊昌王玉英沈海涛郝建军

简述铸铁焊接中的难题、缺陷及常用方法，着重阐述铸铁冷焊工艺过程中，为焊接成功而采取的一些行之铸铁焊接

铸铁冷焊

焊接工艺

有效的措施，给铸件焊接生产实践提供一定的指导作用。关键词

引言

铸铁是一种生产成本低廉且具有许多优良性能

铸铁虽然在力学性能方的铸造金属材料。与钢相比，

但有优良的耐磨性、减震性、铸造性和可切削面较差，

而且熔化设备和生产工艺较简单，涉及到机械、矿性，工、冶金、农机、轻工等部门，在工业生产中得到广泛的应用。铸铁零件在机械设备中往往是基础部件，据

若按重量百分比计算，铸铁件在汽车制造业中统计，

约占50%～70%，在机床和重型机械制造业中约占60%～90%，在农业机械中约占40%～60%，对铸件及时进行焊修和焊补，有很高的社会效益和经济效

国家经委、计委将“铸铁冷焊”工艺列为国益。因此，

［1－2］

“七五”。家期间重点推广的新技术项目过去，焊接铸铁必须进行预热，生产周期长，工作条件差，生产成本高，在预热及缓冷过程中都可能导致工件变形甚至破裂。随着新的焊接材料和新工艺

逐渐过渡到常温下进行施焊，即铸铁冷焊。的研制，

所谓冷焊，是指焊接热过程的平均温度所形成的热应力小于铸铁的弹性极限。通常来说，焊件的平均温度

［3］

低于100℃，热应力就小于弹性极限。冷焊铸铁控制的热影响区越大，热应力越小，焊接的成功性越高。但由于铸铁材质复杂，其组织结构又直接影响到焊接性，所以，铸铁冷焊仍是一个很复杂的焊接工艺。对不同材质、不同组织、不同薄厚的铸件，每个铸件的不同损坏部位、不同焊缝的技术要求、焊条的选择及焊接工艺设计都不一样。因此，继续推广铸铁焊接工艺将是今后的一项艰巨任务。根据对铸铁焊接的主要要求（焊后加工性、致密性、焊缝金属颜色与母材的配合、焊接接头强度及焊接成本等）及焊补对象的不同（铸铁的材质、铸件壁厚、焊接部位的拘束度、缺陷种

［4］

类、焊后使用要求等），目前常用的铸铁焊接主要方法如图1所示

。

图1铸铁常用焊接方法

1铸铁焊接缺陷产生原因

铸铁化学成分上的特点是碳、硫和磷杂质高，其力学性能的特点是强度低，基本无塑性。碳、硫和磷杂质含量高增大了冷、热裂纹发生的敏感性，强度低进一步增大了焊接接头裂纹的敏感性，这两方面的特点决定了铸铁的焊接性不良。其主要问题：焊接接头易出现白口及淬硬组织；焊接接头易出现裂纹；产生夹渣和气孔；熔合性差。分析认为，在铸铁焊接过程中，产生缺陷的主要原因如下：

S 、P 元素，（1）铸铁中含有较高的C 、在焊接中熔

化到焊缝参与冶金反应。由于含C 量高，在快速冷却

渗碳体，结果增加了焊缝金属硬时极易产生马氏体、

P 元素，度。S 、尤其S 元素是强白口化元素，这又大大

促进了白口组织的生成，导致切削加工困难，同时又增加了裂纹产生的可能性。

（2）铸铁塑性差、抗拉强度低，在焊接应力下不能通过塑性变形来松弛焊接应力，极易在生成的白口及淬硬组织这类低应力破断材料中形成裂纹。

（3）铸铁在冷焊过程中，焊接接头的温度梯度大，金相组织变化大，灰铸铁与白口组织之间的界面薄，线胀系数差距大，极易在界面处产生较大的剪切应力，进一步增大了裂纹产生的可能性。

（4）铸铁含碳量高，碳在焊接过程中被氧化，易产生CO 气孔，铸铁中大量石墨的存在使组织疏松，在使

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用过程中，油、水等的极易渗入，又为焊接中形成气孔创造了条件。

（5）熔焊过程中，尤其冷焊时，温差较大，又大多采用异质金属材料进行焊接，故焊接材料与母材熔合性较差。

2铸件冷焊常用方法2. 1Z308、Z408焊条冷焊

Z308焊条为纯镍焊芯，Z408为铁镍焊芯，两种焊条均具有良好的塑性，其药皮为强还原石墨型，抗裂

Z408焊条冷焊铸铁可以交直性能较好。选用Z308、

流两用，但由于这两种焊条的焊芯熔点均低于铸铁，需要利用正极温度高于负极的有利条件，故用直流电

此时将焊钳接负极，工件接正极。源较好，

2. 2自制铜钢焊条冷焊

采用低碳钢焊条，在焊条的药皮外缠绕紫铜丝，主要通过铜的高塑性，提高焊缝的抗裂性，焊时采用

饶制圈数、圈距等根直流反接施焊。紫铜丝的直径、

据焊条直径、工件形状、铸铁牌号来决定。其实质类似于铜铁铸铁焊条。采用这种方法进行铸铁冷焊成

原料来源方便。本低，

2. 3结构钢焊条加铁粉冷焊

应用结构钢焊条，在其药皮上涂敷一层Fe 2O 3粉末作为添加剂进行施焊，主要是稀释碳的含量，提高塑性，增加抗裂性。这种焊接材料的实质类似于钢芯铸铁焊条，制作简单，焊接效果较好。2. 4低碳钢焊条水浸法冷焊

将开好坡口的待焊铸件浸入水槽中，其水位保持在距离焊件坡口底部4～5cm 处进行施焊。此种方法对于防止焊后变形有一定的功效，但操作要求比较高，其产生白口、淬硬的倾向大，易裂。2. 5堆焊隔离层冷焊

采用镍基铸铁焊条打底，在坡口内先堆焊一层薄薄的隔离层，然后用结构钢焊条施焊，必要时加入少量铜粉，这种方法能促进焊缝金属的石墨化，避免白口组织的产生。当铸铁的熔合性较差时，可采用结构

用镍基焊条填充，可增加焊缝金属的塑钢焊条打底，

有效地克服焊接裂纹的产生。性和韧性，

除以上方法，还有坡口内栽丝、碎丝冷焊铸铁、在碳钢焊条药皮周围涂上氯化钠和食用碱等方法，均可

［5－6］

。收到一定效果

3铸件冷焊实践

铸件冷焊是在实施焊接时，工件不预热或稍加预热，采用纯镍、镍铁、镍铜焊条、铜铁焊条或结构钢焊

镍基焊条进行焊接的一种工艺方法。在焊条选用上，

条易保证质量但焊接成本较高；采用结构钢焊条焊

接，难度较大，极易产生裂纹。铸铁冷焊应在焊前准备、施焊及焊后处理3个环节上采取有效、合理的措施来保证焊接的成功。3. 1焊前准备

对待焊区域进行检查，以便查明已存在的缺陷，特别是裂纹的起点和终点。对含有裂纹的铸件，可在裂纹的起点和终点延长线5～10mm 处钻直径为6～8mm 的止裂孔，对于长裂纹还应在裂纹段中间钻减应孔。综合考虑应力、变形和操作难易等彻底铲除裂纹并制备相应的坡口，要保证彻底清除坡口及其边缘的毛刺、杂质、氧化皮等，直至露出金属光泽；要避免零件受到热冲击。另外，对已装机使用的铸铁零件

以消除铸铁中石墨所吸进行焊补时要进行适当预热，

收的油和润滑剂等。3. 2针对焊接缺陷，合理施焊3. 2. 1咬边

咬边的产生是由于施焊中铸铁母材与焊道之间

焊条角度不正确、焊条偏弧、电弧太长和电温差太大、

流过大造成的。防止咬边的主要措施是：采用小直径

小参数施焊；焊前烘干焊条；焊条与咬边一侧母焊条，

材的倾角尽量大一些；采用短弧快速焊。3. 2. 2裂纹

裂纹是铸铁焊接中最有代表性的缺陷，也是决定成败的关键。裂纹的产生主要是由于焊缝与母材的温差大，铸铁本身的塑性韧性低，焊后冷却时产生较大的残余应力以及焊件结构本身的刚性太大等原因造成。有效防止裂纹要注意以下几点：选用正确的焊接顺序，将焊接残余应力减小到最低限度；采用小直径焊条，小电流焊接，收弧时填满弧坑；每焊完一道焊道后，立即进行快速锤击，从引弧处锤击到收弧处，锤击速度要快并由重渐轻，必要时可对焊道周围的母材

以达到释放应力的作用；施焊中出现缺陷施以锤击，

应立即消除并重焊；严格控制热输入量，尽量减小热影响区宽度和白口组织的产生。在施焊过程中对冷、热裂纹的防止措施如下。3. 2. 2. 1热裂纹

主要是热裂纹是产生在焊缝上的一种细碎裂纹，

由于在焊缝上低熔点化合物、共晶物偏析所造成。其防止措施主要有：尽量选用细焊条，小线能量，得到最小的熔合比，减少有害元素硫等向焊缝中过渡；尽量

它有较强的脱硫作用；适当提高焊缝冷选碱性焊条，

却速度，避免焊缝长时间处于高温状态。3. 2. 2. 2冷裂纹

半熔化区冷裂纹产生在焊缝及焊缝以外的区域，

最易形成剥离裂纹，主要是在焊接过程中产生了较大

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焊接应力及白口等硬脆组织造成的。防止冷裂的主

“加热减应法”，要措施有即焊前或焊后对阻碍焊缝膨

使这些区域胀及收缩的某一个区域或几个区域加热，

与焊缝同时胀缩，从而减小焊接应力；对于约束力较大的薄壁件，当焊接线能量加大时，焊后收缩量也会增加，因此，要采用细焊条，小电流，短焊、分散焊、多

尽量减少约束状态层焊焊法；选择合理的焊接顺序，

焊缝，对于环形闭合焊缝，应连续将一边焊好，而后让其焊缝自由收缩，等温度降下来后再用短焊、分散焊法将另几边焊好，愈是焊至最后愈要注意锤击焊缝；采用塑性好、屈服强度低的焊条，这不但可通过自身屈服松弛应力，而且还可通过锤击产生明显的塑性变

有效松弛应力。形，

3. 2. 3气孔

铸铁焊接气孔是由于焊接过程中母材熔深过大，造成母材中碳燃烧，氧化生产CO ，以及未烘干焊条，焊接区清洁不彻底，焊接过程中形成的气体和空气中有害气体侵入等在焊缝凝固过程中未能完全逸出而产生。在铸铁冷焊中气孔很容易产生，用结构钢焊条

缸盖等有气密更突出。气孔的存在对于发动机机体、

性要求的工件极为不利。因此，焊接中要防止气孔产

一旦产生应采取最简单经济可靠的方法进行补生，

救。主要防止措施：焊前按要求烘干焊条，保持所焊部位的清洁、干燥、无油；尽可能采用小电流施焊，并严格控制母材熔深，同时要注意运条，焊时将电弧拉长些，发现气孔时，电弧停留时间长些。

焊后发现微气孔可采用如下方法补救：用尖锤锤击气孔；对微孔渗水，可在渗水处涂稀盐酸加速锈蚀，利用锈蚀将微孔封死；对于批量焊修机体、缸盖等，可

“渗透剂”用自配或石灰水，将其灌入水套打压，最后用清水清洗内壁并晾干；对于只有极少数气孔的，可涂胶并用尖锤敲击将气孔封死。3. 2. 4白口及淬硬组织

焊接过程中的高热，特别是不均匀加热等，由于

从而造成白口组织的产热影响区石墨的析出和氧化，

生。白口、淬硬组织的产生是不可避免的，它的产生

而且还易导致裂纹的产生。防不但给加工带来困难，

止白口及淬硬组织主要措施：打底焊时，采用小线能量法，可有效地控制白口及淬硬组织的宽度，可以加入一些添加剂以控制石墨的扩散，减少熔深；采用多

每道焊缝不要太厚，焊道不宜过宽，将坡口焊层焊法，

平后，在靠近两旁的熔合线上焊一、二层堆高，使与母材交界的最外层焊缝能得到退火作用；对于能自由收

采用较大电流，缩的焊缝或大铸件表面的局部焊补，

连续焊，尽量降低速度，可有效地减少白口及淬硬组

可采用镍基焊条打织；对于有加工性能要求的部位，

底，在同一焊接条件下，镍焊条产生的白口组织最少。白口组织一旦产生，要想消除比较困难，在条件允许的情况下，可用退火进行处理，小件可用氧－乙炔焰反复加热，缓冷保温，体积较大的铸件可通过加热炉退火。

3. 3焊后处理与检测

焊后尽可能用石棉布包裹或用灰埋焊接区及其周围部分来减缓冷却速度，时间允许时，放置几天后再清理打磨焊接区。采用表面宏观检查、水压试验、渗透试验和着色探伤法等进行焊后检测。3. 3. 1表面宏观检查

用低倍放大镜检查，只要将焊接区清理干净后，

不存在裂纹和超允许范围的缺陷，就认为合格。3. 3. 2渗透试验

将煤油或柴油用毛刷涂于焊接区的表面，擦去表用气焊的碳化焰轻烤一下，表面没有油渗出为浮油，合格。

3. 2. 3水压试验

各焊用焊件工作要求及技术要求的水压试验时，

接部位均不漏水为合格。4结束语

对铸件的焊修应采用综合治理的方法，即对于不同材质、不同技术性能要求的铸件，选择不同的焊条。根据零件的厚薄、熔合性的好坏、零件破断部位及状况，选择电流大小、焊接顺序、层间温度。在铸件的焊

有多种焊法，要抓住最关键的影响因素，如要求修中，不裂，其关键是一定要将焊接应力分析准确，找出消除方法；要求焊后能加工，关键是要选对焊条控制好层间温度；要提高强度，就要合理的配合一些机械加固的方法。总之，只要掌握铸铁的焊接特性，尽管在

但还是能克服的。焊时有一定困难，

参考文献：

［1］杨桂兰，J ］．农机维纪长春，史文学．铸铁冷焊工艺要点［1998，3：22－23．修，［2］徐滨士．表面工程与维修［M ］．北京：机械工业出版

1996．社，［3］于霖清．铸铁冷焊工艺与探讨［J ］．焊接技术，1996，4：45－46．［4］中国机械工程学会焊接协会．焊接手册（材料的焊接）

M ］．北京：机械工业出版社，1992．［［5］凌开宇，J ］．焊接，1995，邱远德，李家泉．铸铁冷焊实践［10：27－28．［6］

．重庆：重庆大学出版钱翰城．铸件挽救工程［M ］

1996．社，

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摘

要

王俊昌王玉英沈海涛郝建军

简述铸铁焊接中的难题、缺陷及常用方法，着重阐述铸铁冷焊工艺过程中，为焊接成功而采取的一些行之铸铁焊接

铸铁冷焊

焊接工艺

有效的措施，给铸件焊接生产实践提供一定的指导作用。关键词

引言

铸铁是一种生产成本低廉且具有许多优良性能

铸铁虽然在力学性能方的铸造金属材料。与钢相比，

但有优良的耐磨性、减震性、铸造性和可切削面较差，

而且熔化设备和生产工艺较简单，涉及到机械、矿性，工、冶金、农机、轻工等部门，在工业生产中得到广泛的应用。铸铁零件在机械设备中往往是基础部件，据

若按重量百分比计算，铸铁件在汽车制造业中统计，

约占50%～70%，在机床和重型机械制造业中约占60%～90%，在农业机械中约占40%～60%，对铸件及时进行焊修和焊补，有很高的社会效益和经济效

国家经委、计委将“铸铁冷焊”工艺列为国益。因此，

［1－2］

“七五”。家期间重点推广的新技术项目过去，焊接铸铁必须进行预热，生产周期长，工作条件差，生产成本高，在预热及缓冷过程中都可能导致工件变形甚至破裂。随着新的焊接材料和新工艺

逐渐过渡到常温下进行施焊，即铸铁冷焊。的研制，

所谓冷焊，是指焊接热过程的平均温度所形成的热应力小于铸铁的弹性极限。通常来说，焊件的平均温度

［3］

低于100℃，热应力就小于弹性极限。冷焊铸铁控制的热影响区越大，热应力越小，焊接的成功性越高。但由于铸铁材质复杂，其组织结构又直接影响到焊接性，所以，铸铁冷焊仍是一个很复杂的焊接工艺。对不同材质、不同组织、不同薄厚的铸件，每个铸件的不同损坏部位、不同焊缝的技术要求、焊条的选择及焊接工艺设计都不一样。因此，继续推广铸铁焊接工艺将是今后的一项艰巨任务。根据对铸铁焊接的主要要求（焊后加工性、致密性、焊缝金属颜色与母材的配合、焊接接头强度及焊接成本等）及焊补对象的不同（铸铁的材质、铸件壁厚、焊接部位的拘束度、缺陷种

［4］

类、焊后使用要求等），目前常用的铸铁焊接主要方法如图1所示

。

图1铸铁常用焊接方法

1铸铁焊接缺陷产生原因

铸铁化学成分上的特点是碳、硫和磷杂质高，其力学性能的特点是强度低，基本无塑性。碳、硫和磷杂质含量高增大了冷、热裂纹发生的敏感性，强度低进一步增大了焊接接头裂纹的敏感性，这两方面的特点决定了铸铁的焊接性不良。其主要问题：焊接接头易出现白口及淬硬组织；焊接接头易出现裂纹；产生夹渣和气孔；熔合性差。分析认为，在铸铁焊接过程中，产生缺陷的主要原因如下：

S 、P 元素，（1）铸铁中含有较高的C 、在焊接中熔

化到焊缝参与冶金反应。由于含C 量高，在快速冷却

渗碳体，结果增加了焊缝金属硬时极易产生马氏体、

P 元素，度。S 、尤其S 元素是强白口化元素，这又大大

促进了白口组织的生成，导致切削加工困难，同时又增加了裂纹产生的可能性。

（2）铸铁塑性差、抗拉强度低，在焊接应力下不能通过塑性变形来松弛焊接应力，极易在生成的白口及淬硬组织这类低应力破断材料中形成裂纹。

（3）铸铁在冷焊过程中，焊接接头的温度梯度大，金相组织变化大，灰铸铁与白口组织之间的界面薄，线胀系数差距大，极易在界面处产生较大的剪切应力，进一步增大了裂纹产生的可能性。

（4）铸铁含碳量高，碳在焊接过程中被氧化，易产生CO 气孔，铸铁中大量石墨的存在使组织疏松，在使

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用过程中，油、水等的极易渗入，又为焊接中形成气孔创造了条件。

（5）熔焊过程中，尤其冷焊时，温差较大，又大多采用异质金属材料进行焊接，故焊接材料与母材熔合性较差。

2铸件冷焊常用方法2. 1Z308、Z408焊条冷焊

Z308焊条为纯镍焊芯，Z408为铁镍焊芯，两种焊条均具有良好的塑性，其药皮为强还原石墨型，抗裂

Z408焊条冷焊铸铁可以交直性能较好。选用Z308、

流两用，但由于这两种焊条的焊芯熔点均低于铸铁，需要利用正极温度高于负极的有利条件，故用直流电

此时将焊钳接负极，工件接正极。源较好，

2. 2自制铜钢焊条冷焊

采用低碳钢焊条，在焊条的药皮外缠绕紫铜丝，主要通过铜的高塑性，提高焊缝的抗裂性，焊时采用

饶制圈数、圈距等根直流反接施焊。紫铜丝的直径、

据焊条直径、工件形状、铸铁牌号来决定。其实质类似于铜铁铸铁焊条。采用这种方法进行铸铁冷焊成

原料来源方便。本低，

2. 3结构钢焊条加铁粉冷焊

应用结构钢焊条，在其药皮上涂敷一层Fe 2O 3粉末作为添加剂进行施焊，主要是稀释碳的含量，提高塑性，增加抗裂性。这种焊接材料的实质类似于钢芯铸铁焊条，制作简单，焊接效果较好。2. 4低碳钢焊条水浸法冷焊

将开好坡口的待焊铸件浸入水槽中，其水位保持在距离焊件坡口底部4～5cm 处进行施焊。此种方法对于防止焊后变形有一定的功效，但操作要求比较高，其产生白口、淬硬的倾向大，易裂。2. 5堆焊隔离层冷焊

采用镍基铸铁焊条打底，在坡口内先堆焊一层薄薄的隔离层，然后用结构钢焊条施焊，必要时加入少量铜粉，这种方法能促进焊缝金属的石墨化，避免白口组织的产生。当铸铁的熔合性较差时，可采用结构

用镍基焊条填充，可增加焊缝金属的塑钢焊条打底，

有效地克服焊接裂纹的产生。性和韧性，

除以上方法，还有坡口内栽丝、碎丝冷焊铸铁、在碳钢焊条药皮周围涂上氯化钠和食用碱等方法，均可

［5－6］

。收到一定效果

3铸件冷焊实践

铸件冷焊是在实施焊接时，工件不预热或稍加预热，采用纯镍、镍铁、镍铜焊条、铜铁焊条或结构钢焊

镍基焊条进行焊接的一种工艺方法。在焊条选用上，

条易保证质量但焊接成本较高；采用结构钢焊条焊

接，难度较大，极易产生裂纹。铸铁冷焊应在焊前准备、施焊及焊后处理3个环节上采取有效、合理的措施来保证焊接的成功。3. 1焊前准备

对待焊区域进行检查，以便查明已存在的缺陷，特别是裂纹的起点和终点。对含有裂纹的铸件，可在裂纹的起点和终点延长线5～10mm 处钻直径为6～8mm 的止裂孔，对于长裂纹还应在裂纹段中间钻减应孔。综合考虑应力、变形和操作难易等彻底铲除裂纹并制备相应的坡口，要保证彻底清除坡口及其边缘的毛刺、杂质、氧化皮等，直至露出金属光泽；要避免零件受到热冲击。另外，对已装机使用的铸铁零件

以消除铸铁中石墨所吸进行焊补时要进行适当预热，

收的油和润滑剂等。3. 2针对焊接缺陷，合理施焊3. 2. 1咬边

咬边的产生是由于施焊中铸铁母材与焊道之间

焊条角度不正确、焊条偏弧、电弧太长和电温差太大、

流过大造成的。防止咬边的主要措施是：采用小直径

小参数施焊；焊前烘干焊条；焊条与咬边一侧母焊条，

材的倾角尽量大一些；采用短弧快速焊。3. 2. 2裂纹

裂纹是铸铁焊接中最有代表性的缺陷，也是决定成败的关键。裂纹的产生主要是由于焊缝与母材的温差大，铸铁本身的塑性韧性低，焊后冷却时产生较大的残余应力以及焊件结构本身的刚性太大等原因造成。有效防止裂纹要注意以下几点：选用正确的焊接顺序，将焊接残余应力减小到最低限度；采用小直径焊条，小电流焊接，收弧时填满弧坑；每焊完一道焊道后，立即进行快速锤击，从引弧处锤击到收弧处，锤击速度要快并由重渐轻，必要时可对焊道周围的母材

以达到释放应力的作用；施焊中出现缺陷施以锤击，

应立即消除并重焊；严格控制热输入量，尽量减小热影响区宽度和白口组织的产生。在施焊过程中对冷、热裂纹的防止措施如下。3. 2. 2. 1热裂纹

主要是热裂纹是产生在焊缝上的一种细碎裂纹，

由于在焊缝上低熔点化合物、共晶物偏析所造成。其防止措施主要有：尽量选用细焊条，小线能量，得到最小的熔合比，减少有害元素硫等向焊缝中过渡；尽量

它有较强的脱硫作用；适当提高焊缝冷选碱性焊条，

却速度，避免焊缝长时间处于高温状态。3. 2. 2. 2冷裂纹

半熔化区冷裂纹产生在焊缝及焊缝以外的区域，

最易形成剥离裂纹，主要是在焊接过程中产生了较大

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焊接应力及白口等硬脆组织造成的。防止冷裂的主

“加热减应法”，要措施有即焊前或焊后对阻碍焊缝膨

使这些区域胀及收缩的某一个区域或几个区域加热，

与焊缝同时胀缩，从而减小焊接应力；对于约束力较大的薄壁件，当焊接线能量加大时，焊后收缩量也会增加，因此，要采用细焊条，小电流，短焊、分散焊、多

尽量减少约束状态层焊焊法；选择合理的焊接顺序，

焊缝，对于环形闭合焊缝，应连续将一边焊好，而后让其焊缝自由收缩，等温度降下来后再用短焊、分散焊法将另几边焊好，愈是焊至最后愈要注意锤击焊缝；采用塑性好、屈服强度低的焊条，这不但可通过自身屈服松弛应力，而且还可通过锤击产生明显的塑性变

有效松弛应力。形，

3. 2. 3气孔

铸铁焊接气孔是由于焊接过程中母材熔深过大，造成母材中碳燃烧，氧化生产CO ，以及未烘干焊条，焊接区清洁不彻底，焊接过程中形成的气体和空气中有害气体侵入等在焊缝凝固过程中未能完全逸出而产生。在铸铁冷焊中气孔很容易产生，用结构钢焊条

缸盖等有气密更突出。气孔的存在对于发动机机体、

性要求的工件极为不利。因此，焊接中要防止气孔产

一旦产生应采取最简单经济可靠的方法进行补生，

救。主要防止措施：焊前按要求烘干焊条，保持所焊部位的清洁、干燥、无油；尽可能采用小电流施焊，并严格控制母材熔深，同时要注意运条，焊时将电弧拉长些，发现气孔时，电弧停留时间长些。

焊后发现微气孔可采用如下方法补救：用尖锤锤击气孔；对微孔渗水，可在渗水处涂稀盐酸加速锈蚀，利用锈蚀将微孔封死；对于批量焊修机体、缸盖等，可

“渗透剂”用自配或石灰水，将其灌入水套打压，最后用清水清洗内壁并晾干；对于只有极少数气孔的，可涂胶并用尖锤敲击将气孔封死。3. 2. 4白口及淬硬组织

焊接过程中的高热，特别是不均匀加热等，由于

从而造成白口组织的产热影响区石墨的析出和氧化，

生。白口、淬硬组织的产生是不可避免的，它的产生

而且还易导致裂纹的产生。防不但给加工带来困难，

止白口及淬硬组织主要措施：打底焊时，采用小线能量法，可有效地控制白口及淬硬组织的宽度，可以加入一些添加剂以控制石墨的扩散，减少熔深；采用多

每道焊缝不要太厚，焊道不宜过宽，将坡口焊层焊法，

平后，在靠近两旁的熔合线上焊一、二层堆高，使与母材交界的最外层焊缝能得到退火作用；对于能自由收

采用较大电流，缩的焊缝或大铸件表面的局部焊补，

连续焊，尽量降低速度，可有效地减少白口及淬硬组

可采用镍基焊条打织；对于有加工性能要求的部位，

底，在同一焊接条件下，镍焊条产生的白口组织最少。白口组织一旦产生，要想消除比较困难，在条件允许的情况下，可用退火进行处理，小件可用氧－乙炔焰反复加热，缓冷保温，体积较大的铸件可通过加热炉退火。

3. 3焊后处理与检测

焊后尽可能用石棉布包裹或用灰埋焊接区及其周围部分来减缓冷却速度，时间允许时，放置几天后再清理打磨焊接区。采用表面宏观检查、水压试验、渗透试验和着色探伤法等进行焊后检测。3. 3. 1表面宏观检查

用低倍放大镜检查，只要将焊接区清理干净后，

不存在裂纹和超允许范围的缺陷，就认为合格。3. 3. 2渗透试验

将煤油或柴油用毛刷涂于焊接区的表面，擦去表用气焊的碳化焰轻烤一下，表面没有油渗出为浮油，合格。

3. 2. 3水压试验

各焊用焊件工作要求及技术要求的水压试验时，

接部位均不漏水为合格。4结束语

对铸件的焊修应采用综合治理的方法，即对于不同材质、不同技术性能要求的铸件，选择不同的焊条。根据零件的厚薄、熔合性的好坏、零件破断部位及状况，选择电流大小、焊接顺序、层间温度。在铸件的焊

有多种焊法，要抓住最关键的影响因素，如要求修中，不裂，其关键是一定要将焊接应力分析准确，找出消除方法；要求焊后能加工，关键是要选对焊条控制好层间温度；要提高强度，就要合理的配合一些机械加固的方法。总之，只要掌握铸铁的焊接特性，尽管在

但还是能克服的。焊时有一定困难，

参考文献：

［1］杨桂兰，J ］．农机维纪长春，史文学．铸铁冷焊工艺要点［1998，3：22－23．修，［2］徐滨士．表面工程与维修［M ］．北京：机械工业出版

1996．社，［3］于霖清．铸铁冷焊工艺与探讨［J ］．焊接技术，1996，4：45－46．［4］中国机械工程学会焊接协会．焊接手册（材料的焊接）

M ］．北京：机械工业出版社，1992．［［5］凌开宇，J ］．焊接，1995，邱远德，李家泉．铸铁冷焊实践［10：27－28．［6］

．重庆：重庆大学出版钱翰城．铸件挽救工程［M ］

1996．社，

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