鑄鐵含碳量高,塑性很低,可焊性很差,生產上不考慮鑄鐵的焊接構件,鑄鐵的焊接主要是焊補工作。以解決鑄鐵件生產當中出現的鑄造缺陷,以及鑄鐵零件在使用過程中局部損壞或斷裂的問題,如能焊補,則具有很大的經濟效益。
鑄鐵不易進行焊接的原因如下:
①由于焊接是局部加熱,鑄鐵焊接接頭冷卻速度較快,容易產生白口組織和淬火組織,硬度很高,焊后很難進行機械加工。
②鑄鐵強度低、塑性差,焊接應力較大,并且鑄鐵含碳及硫、磷雜質高,極易在焊縫及熱影響區產生裂縫。
③鑄鐵含碳量高,焊接時易生成CO與CO2,鑄鐵凝固時間較短,熔池中氣體來不及逸出而造成氣孔。
④鑄鐵流動性好,熔池金屬容易流失,在焊補時也只適用于平焊。
鑄鐵的焊接種類
根據鑄鐵的焊接特點,一般采用氣焊、手工電弧焊來焊補鑄鐵件,可分為熱焊法與冷焊法兩大類。
(1)熱焊法
熱焊法是將工件預熱到600~700℃進行焊補,焊后緩慢冷卻。熱焊法可防止工件產生白口組織和裂縫,焊補質量較好,焊后可以進行機械加工。但成本較高,生產率低,勞動條件差。一般用于焊補形狀復雜,焊后需要加工的重要鑄件,如床頭箱、汽缸體等。
鑄鐵熱焊用氣焊進行比較方便,可以用氣焊火焰進行預熱工件和焊后緩冷,填充金屬應使用專制的鑄鐵棒,并使用CJ201氣焊焊劑以保證焊接質量。也可用鑄鐵焊條進行手工電弧焊焊補,藥皮成分主要是石墨、硅鐵、碳酸鈣等,以補充焊縫碳和硅的燒損,并可造渣清除雜質。
(2)冷焊法
冷焊法是工件不預熱或只進行400℃以下低溫預熱。主要依靠焊條來調整焊縫化學成分以防止或減少白口組織和避免裂縫。冷焊法方便靈活、生產率高、成本低、勞動條件好,但切削加工性能較差。生產中多用于焊補要求不高的鑄件。焊接時,應盡量采用小電流、短弧、窄焊縫、短焊道,并在焊后及時輕輕錘擊焊縫以松弛應力,防止焊后開裂。
冷焊法一般是用手工電弧焊進行焊補,根據鑄鐵材料性能、焊后對切削加工的要求及工件的重要性考慮選擇焊條。一般非加工面的焊補選用鋼芯或鑄鐵芯鑄鐵焊條,一般需要加工的鑄鐵表面選用銅基鑄鐵焊條,重要鑄件加工面的焊補選用鎳基鑄鐵焊條。