1、鑄鐵的鑄造缺陷大部分可焊補，鑄造車間與鑄件加工車間可設置鑄鐵焊補人員及相應預熱、焊接設備，以提高成品率。使用中損壞的鑄鐵件，絕大多數可焊補修復。隨著研制和定型生產各種鑄鐵焊接材料，不斷總結交流經驗，鑄鐵焊補與焊接正在成為被廣泛掌握的技術，鑄鐵已逐漸成為易焊材料。此外，可以采用高效率焊接方法制造球墨鑄鐵一鋼、可鍛鑄鐵一鋼、灰鑄鐵一鋼及鑄鐵一鑄鐵的焊接件，如汽車傳動軸、鑄鐵管等。1.焊接特點（1）易產生熱應力裂紋：熱應力是在不均勻的加熱及隨后的冷卻過程中工件不能均勻地熱脹冷縮所引起的應力焊接及不適當的局部預熱均可引起較大的熱應力。與熱裂紋及冷裂紋本質不同，熱應力裂紋主要是或者單純是熱應力引起的拉伸

2、應變超過材料薄弱部分的變形能力而形成的。由于鑄鐵的塑性很差，所以焊補或焊接時，其熱應力裂紋傾向比塑性材料大得多。鑄鐵補焊時，熱應力裂紋大致有三種表現形式：1）在升溫過程中，也可能是在焊后冷卻過程中補焊區以外的母材斷裂。其部位多發生在鑄鐵件的薄弱斷面和斷面形狀或壁厚突變處。其原因是不適當的局部預熱或過大的焊接加熱規范。2）焊縫或焊補區在冷卻過程中產生橫向裂紋，方向大致與熔合線相垂直。這種裂紋有時只發生在緊鄰焊縫的母材上，有的與焊縫上的熱裂紋接通，也有的橫貫焊縫及鄰近的母材。其原因是不合理的焊接操作工藝，特別是焊縫一次焊接過長，也可能是不適當的局部預熱所造成。3）焊縫金屬在冷卻過程中產生沿熔合線的

3、裂紋，甚至焊縫與母材剝離，這種形式的熱應力裂紋是采用非鑄鐵質焊條冷焊時，比較容易出現的。焊縫材質的強度等級愈高或鑄鐵母材強度等級愈低，這種裂紋的傾向愈大。坡口越深，填充金屬越多越易產生剝離。適當提高工件整體或焊接環境溫度，控制焊補區的溫度，短焊道斷續焊，焊后及時而充分的錘擊等也有利于避免這種形式的熱應力裂紋。（2）熔合區易產生白口組織：采用鑄鐵填充金屬時，減慢高溫（800C以上）時的冷卻速度，并增強焊縫的石墨化能力（適當提高碳、硅含量）是防止焊縫金屬和熔合區產生白口的主要途徑。電弧焊冷焊時，采用高饃或純饃焊條，可減弱熔化區的白口傾向，改善接頭的機械加工性。（3）焊縫金屬的熱裂紋傾向：鑄鐵組織的

4、焊縫金屬不存在熱裂紋傾向，采用非鑄鐵組織的焊條或焊絲冷焊鑄鐵時，焊縫熱裂紋傾向隨焊縫材質的不同而不同。焊縫中母材熔合比例的增加和過分延長焊縫處于高溫下的停留時間將加大熱裂紋傾向。底部圓滑的坡口，小電流,窄焊道以及短焊道，斷續焊等能減小熱裂紋傾向。2 .焊接方法鑄鐵焊補的各種焊接方法及其特點可參見表10-35。其工藝要點見表10-36表10-35用各種焊接方法焊補鑄鐵的特點焊接方法焊接材料母材焊縫金屬bb(MPa)手工電弧冷焊EZNi(Z308)灰鑄鐵>280EZNiFe(Z408)灰鑄鐵、球墨鑄鐵、高強灰鑄鐵400500EZNiCu(Z308)灰鑄鐵FZV(Z116、Z117)灰鑄鐵、球

5、墨鑄鐵>400銅鋼焊條或奧氏體鐵銅焊條灰鑄鐵EZFe(Z100)、E5015灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵手工電弧半熱焊EZC(Z208、Z218)灰鑄鐵與母材等強度手工電弧熱焊石墨化型藥皮鑄鐵芯焊條灰鑄鐵鑄鐵芯焊條不預熱電弧焊石墨化型藥皮鑄鐵芯焊條灰鑄鐵預熱氣焊灰鑄鐵焊絲球墨鑄鐵焊絲灰鑄鐵、球墨鑄鐵與母材等強度或接近加熱減應區法氣焊灰鑄鐵焊絲灰鑄鐵與母材等強度不預熱氣焊灰鑄鐵焊絲灰鑄鐵與母材等強度釬焊黃銅絲灰鑄鐵、可鍛鑄鐵120150銀錫釬料灰鑄鐵Cu-Zn-Ni-Mn釬料灰鑄鐵、可鍛鑄鐵240280氣電焊高釵鋼焊絲球墨鑄鐵、灰鑄鐵>400饃鈦合金焊絲球墨鑄鐵、高強度鑄鐵400500

6、低碳低合金鋼焊絲灰鑄鐵、球墨鑄鐵手工電渣焊灰鑄鐵鐵屑灰鑄鐵與母材等強度接頭機械加工性能接頭致密性熱裂紋傾向熱應力裂紋傾向備注較好較好小小預熱200C左右可進一步改善機械加工性；母材含磷高時焊縫易產生熱裂紋較好較好小較小較好稍差較小小稍差好較小較小多用于非加工面焊補較差稍差較小小很差較差大大較好好不產生較小多用于小件修復很好硬度分布均勻）好極小勞動條件較差較好好剛度大的部位易裂勞動條件好，剛度小的部位可代替熱焊很好硬度分布均勻）好極小多用于中、小件很好好加熱不當時易裂多用于汽車、拖拉機缸體、缸蓋、齒輪箱、皮帶輪等復雜結構、大剛度部位缺陷的焊補很好好較小用于小件或中小件邊角部位焊補較好較差小小也可

7、用于熔焊時不易熔合的鑄鐵、焊縫顏色與母材差別大很好小多用于導軌面研傷的修復、焊縫顏色與母材差別大很好好小小部分代替預熱氣焊，焊縫顏色與母材差別小稍差好較小較小用于球鐵軋輻輻脖堆焊及汽車傳動軸焊接等，CO2保護較好較好小小瀛氣保護細絲較好較好較小較小CO2保護很好好不產生剛度大的部位易裂用于特厚大件，勞動條件差注：三者加工性稍有區別：Z308好，Z508次之，Z408再次之。對于中等強度的灰鑄鐵（如HT150HT200）一般可達到等強度。表10-36各種焊接方法焊補鑄鐵的工藝要點焊接方法工藝要點手工電弧冷焊較小的焊接電流和較快的焊速，不作橫向擺動（窄焊道）、多層焊、盡量不在母材引弧，少熔化母材，

8、短焊道（1050mm）斷續焊，層間冷卻到6070C（預熱焊時冷卻到預熱溫度）后，再繼續焊，焊后及時充分錘擊焊縫金屬，一般不預熱手工電弧半熱焊較大的焊接電流、慢焊速、中等弧長，連續焊，一般預熱400c左右并在焊后保溫緩冷手工電弧熱焊預熱500650c并保持工件溫度在焊接過程中不低于400C,焊后600650C保溫退火消除應力，連續焊，熔池溫度過高時稍停頓鑄鐵芯焊條不預熱手工電弧焊坡口面積應不小于8cm2,深度應不小于7mm,周圍用造型材料圍筑起凸臺，較大的焊接電流，長電弧連續焊，熔池溫度過高時稍停頓，焊縫應高出焊件表面58mm,以造成熔合區緩冷的條件預熱氣焊預熱600680C,并保持工件溫度在焊

9、接過程中不低于400C,焊后600650C保溫退火消除應力，較大的火焰功率連續焊加熱減應區氣焊正確選定減應區，并將它用氣焊火焰加熱至600700C,用較大功率的氣焊炬開坡口（或事先用機械法開坡口），同時保持減應區溫度，缺陷處焊補后與減應區一起冷卻，減小焊接熱應力不預熱氣焊開坡口用較大功率的焊炬，連續施焊釬焊采用氣焊火焰或其他熱源加熱工件并進行釬焊，缺陷處事先用機械法開適當的坡口，并預熱清除油污氣電焊與手工電弧焊冷焊相同，焊道長度可適當大些手工電渣焊用造型材料造型，用碳電極建立渣池并預熱，焊補時用碳電極加熱，另外填充鑄鐵屑（或直接用鑄鐵棒電極加熱并填充）連續施焊3 .焊接材料各種鑄鐵焊條的特性和

10、用途見表10-37表10-37各種鑄鐵焊條的特性和用途焊條或焊絲名稱統一牌號焊絲或焊芯藥皮類型焊縫金屬氧化型鋼芯鑄鐵焊條EZFe(Z100)碳鋼氧化型碳鋼高釵鑄鐵焊條FZV(Z116)碳鋼（高帆藥皮）或高帆鋼低氫型高銳鋼V11%高釵鋼焊絲或高帆管狀焊絲RZV高銳鋼V11%高釵鑄鐵焊條EZV(Z117)碳鋼（高帆藥皮）或高帆鋼低氫型高銳鋼V11%純饃鑄鐵焊條EZNi(Z308)純饃石墨型銀饃鐵鑄鐵焊條EZNiFe(Z408)銀鐵合金(Ni55Fe45)石墨型銀鐵合金饃鐵合金焊絲RZCH(Ni55Fe45)饃銅鑄鐵焊條EZNiCu(Z508)饃銅合金(Ni70Cu30)石墨型饃銅合金銅鐵鑄鐵焊條E

11、ZFeCu(Z607)紫銅低氫型銅-鐵混合(Cu80Fe20)鋼鐵鑄鐵焊條EZFeCu(Z612)銅芯鐵皮或銅包鐵芯鈦鈣型(Cu80Fe20)銅-鐵混合電源種類用途焊縫硬度HB熔合區白口寬度（mm）（正常規格）備注單層二層1交直流一般灰鑄鐵件，抗裂性及加工性差4000.81直流（正接）或交流強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵2002500.30.50.150.2強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及球鐵與鋼的焊接200250氣電焊用直流（正接）強度較高的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵2002500.30.50.150.2直流（正接）重要灰鑄鐵，可加工，如機16017000.200.15或交流床床

12、面，氣缸加工面斷續斷續直流（正接）或交流球墨鑄鐵、重要灰鑄鐵，可加工，但焊縫較鑄308、鑄508稍硬200230斷續斷續200230氣電焊用直流（正接）或交流灰鑄鐵、可加工，強度、抗熱裂性較差130150斷續斷續直流（反接）灰鑄鐵、抗裂性好、加工性差、強度較低、常用于氣缸非加工面焊補不均勻交直流灰鑄鐵、抗裂性好、加工性差、強度較低、常用于氣缸非加工面焊補不均勻注：1.E5016、E5015、H08Mn2Si焊絲（CO2焊）也用作鑄鐵冷焊填充材料。2.奧氏體鐵銅焊條焊芯為銅管包Cr20Ni80絲，其特點除強度稍高外與銅鐵鑄鐵焊條同。4.球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵及白口鑄鐵的焊補（1）球墨鑄鐵的焊補：球化

13、劑增加焊接時產生白口化的傾向，此外熱影響區易淬硬成馬氏體，對加工性及抗裂性有不利影響。焊接球墨鑄鐵時，也易產生裂紋。減少或防止裂紋的工藝措施如下：1）用饃鐵合金焊條（Z408）手工電弧焊按電弧冷焊工藝焊接，焊后可加工。焊件預熱200250C,或焊后退火或正火處理，或采用短段多層焊，加工性可進一步改善母材含磷量小于0.1%,有利于防止裂紋。用球墨鑄鐵和低碳鋼制造復合零件時，電弧冷焊焊接殘余應力不大。球鐵件焊前進行消除應力退火可消除鑄造應力。用饃鐵焊條焊接基體為鐵素體的球鐵時，可以達到或接近與母材等強度。2）用高鈕焊條（Z116、Z117）手工電弧焊，工藝與饃鐵焊條相同，但熔合區白口層較厚，加工性

14、能較差。焊縫硬度HV210260,抗拉強度約430MPa。焊后退火可以降低硬度，改善加工性。3）用低碳鋼焊條（E5015、E4303）手工電弧焊，當焊縫不長時用堿性焊條E5015可獲得高強度焊接接頭，但加工性不好，裂紋傾向稍大些，應采取電弧冷焊工藝措施進行補焊。4）用鋼芯球墨鑄鐵焊條（Z238）手工電弧焊（熱焊）。Z238藥皮中含有石墨化和球化劑，使焊縫慢冷時變為球鐵。應采用熱焊，小件預熱500C,大件預熱700C。焊后應進行退火或正火處理，以得到所需組織和性能。5）球墨鑄鐵氣焊。氣焊易避免白口，接頭組織性能較好，適于焊補重要的中小型工件。表10-38為球墨鑄鐵氣焊焊絲成分。表10-38球墨鑄

15、鐵氣焊焊絲成分成分（%）牌號CSiMnSP鈕基重稀土稀土（輕）MgHS4023.83.00.5<0.05<0.50.08一一4.23.60.80.15自制343.50.5<0.02<0.10一0.030.0354.50.80.040.066）球墨鑄鐵的氣保護焊。球墨鑄鐵可采用氣保護焊進行焊補或焊接。用高鈕焊絲、高鈕管狀焊絲或低碳低合金型焊絲時，可用二氧化碳氣體保護。當采用純饃或鐵饃合金焊絲時，用僦氣保護。（2）可鍛鑄鐵的焊補：可鍛鑄鐵重熔部分易產生白口。常用的焊補方法有：1）磨損部分恢復尺寸時，用黃銅釬焊，鑄鐵焊絲釬焊（母材不熔化，釬焊溫度1000C）,表10-39、表

16、10-40為鑄鐵釬焊用的釬料和熔劑的牌號及成分。表10-39鑄鐵釬焊用的釬料牌號及成分成分（%）牌號CuSnSiFeMnNiAlZnHL1035256一一一余量HS22159610.81.20.15一一一一余量0.35HS22257590.71.00.050.350.03一一余量0.151.20.09HS2246163一0.30.7一一一余量銅鋅饃鎰48500.40.69103.54.00.30.4余量表10-40鑄鐵釬焊用的熔劑牌號及組成組成(%)牌號(序號)Na2B4O7H3BO3AlPO4NaClLiCO3Na2CO3一NaCl+NaF(NaCl:NaF=73:27)CJ30116.51

17、8.5767945.5一一一1100一一一一一一25050一一一一一3701020一一一銅鋅饃鎰相應熔劑一4045一一1618242710202)螺孔損壞，擴孔后用鑄鐵焊絲氣焊(表10-41、表10-42為氣焊用鑄鐵焊絲、氣焊熔劑牌號及成分)。表10-41氣焊用鑄鐵焊絲牌號及成分成分(%)牌號CSi1Mn1PHS401-A33.63.03.50.50.8<0.06<0.5HS401-B34.02.753.50.50.8V。5表10-42氣焊熔劑牌號及組成組成(%)牌號H3BO3Na2CO3NaHCO3MnO2NaNO3CJ2011840207153)修補裂縫時，用E4303、E50

18、15、Z100、Z116及不銹鋼焊條電弧冷焊或細絲CO2氣體保護焊，小電流多層焊。這種方法用于焊后不加工的場合。(3)白口鑄鐵的焊補：白口鑄鐵焊補時極易產生熱應力裂紋。可以試用細直徑饃焊條嚴格按電弧冷焊工藝施焊。各類鑄鐵件焊補工藝方法的選擇分別參見表10-43表10-48。表10-43機床類機械鑄件焊補工藝方法的選擇焊補部位及要求焊接方法推薦可用加工面導軌面（滑動摩擦）鑄造毛坯（有加工余量）鑄鐵芯焊條，電弧焊熱焊鑄鐵焊絲氣焊熱焊鑄鐵芯焊條，不預熱電弧焊（剛度大的部位可能裂）EZNiCu、EZNi或EZNiFe焊條冷焊或稍加預熱。手工電渣焊（用于特厚大件）已加工（加工余量較小）FZNiCu、EZ

19、Ni或EZNiFe焊條，冷焊或稍加預熱鑄鐵芯焊條不預熱電弧焊（剛度大的部位可能裂）固定結合面鑄造毛坯鑄鐵芯焊條手工電弧焊熱焊鑄鐵焊絲氣焊熱焊鑄鐵芯焊條不預熱手工電弧焊（剛度大的部位可能裂）手工電渣焊（用于特厚大件）EZNiCu、EZNi或EZNiFe焊條手工電弧焊冷焊或稍加預熱已加工EZNiCu、EZNi或EZNiFe焊條手工電弧焊，冷焊或稍加預熱鑄鐵芯焊條，不預熱手工電弧焊（剛度大的部位可能裂）黃銅釬焊要求密封（耐水壓）部位鑄造毛坯鑄鐵芯焊條電弧焊熱焊鑄鐵焊絲氣焊熱焊鑄鐵芯焊條不預熱電弧焊（剛度大的部位可能裂）EZNiFe或EZNi焊條冷焊已加工EZNiF%或EZNi焊條冷焊或稍加預熱（要求

20、耐壓不高鑄鐵芯焊條不預熱電弧焊（剛度大的部位可能裂）黃銅時可用EZNiCu焊條）釬焊焊補部位及要求焊接方法推薦可用非加工面要求密封（耐水壓部位）或要求與母材等強度EZFeCu、EZNiCu或自制奧氏體鐵銅焊條冷焊（要求耐壓不高時）EZNiFe、EZNi或EZr焊條冷焊或稍加預熱（要求耐較高壓力時）鑄鐵芯焊條電弧焊熱焊鑄鐵焊絲氣焊熱焊鑄鐵芯焊條，不預熱電弧焊（剛度大的部位可能裂）黃銅釬焊無密封及強度要求EZFeCu或自制奧氏體鐵銅焊條冷焊低碳鋼焊條（E5015、E5016、E4303等）冷焊其他任何鑄鐵焊接方法表10-44拖拉機、汽車修理中缸體、缸蓋、減速箱等鑄件焊補方法的選擇焊補部位基本的焊補方法也可采用的方法剛度