如何成功焊接铸铁 - 常见问题解答

问：为什么铸铁难焊接？

答：由于几个因素，铸铁的焊接具有挑战性，主要与其成分和用途有关。它含有高比例的碳，使其容易受到应力开裂的影响。此外，铸铁中存在的硅、锰、硫和磷等杂质会导致不良的焊接特性。如果不仔细控制焊接过程中的热量，这些杂质会导致焊缝开裂、脆性和工件变形等问题。尽管存在这些挑战，铸铁仍广泛用于各种应用，因此焊工必须处理其独特的材料特性。

问：焊接铸铁时如何进行预处理？

答：预处理是焊接铸铁的关键步骤。它涉及在焊接过程开始之前缓慢加热工件。炉子是在受控环境中预热的推荐方法，但在现场，可以使用乙炔炬进行局部加热。无论使用哪种方法，都必须均匀地加热，以避免局部材料应力、裂纹扩展和微断裂。可以采用感应电源系统等特殊设备来实现整个铸铁件的均匀预热。目标是将铸铁零件保持在奥氏体温度以下，以防止不良的结构变化。

问：铸铁合金的常见类型有哪些，它们在可焊性方面有何不同？

答：铸铁有各种合金，每种合金都有自己的特点和可焊性。一些常见的铸铁合金类型包括：

· 灰口铸铁：这种类型易碎但抗裂，并且由于片状石墨分子而呈灰色外观。它具有更高的耐磨性、低延展性和高导热性。

· 白口铸铁：由于存在硬质碳化物，白铁具有高度耐磨性，比其他铸铁合金更脆。使用镍基焊材可以提高白铁的可焊性。

· 球墨铸铁：这种合金增加了镁，形成了球形石墨结节。它具有卓越的抗拉强度，但比灰口铸铁更脆。它通常比灰口铸铁更易焊接。

· 可锻铸铁：与其他铸铁类型不同，可锻铸铁在某种程度上易变形并且会弯曲。与其他类型的产品相比，它具有延展性且不易开裂。然而，它仍然受益于预热阶段。

问：铸铁焊接的推荐方法

答：手工电弧焊：铸铁的推荐焊接方法。如果遵循正确的工艺，手工电弧焊可以说是焊接铸铁最有效和最简单的方法。最重要的一步是选择正确的焊条。选择专门为焊接铸铁而制造的纯镍和镍铁焊条。这些焊条中的镍有助于限制碳迁移到热影响区和焊缝金属中，并最小化焊缝开裂的发生。

问：铸铁焊接的推荐步骤

答：以下是焊接铸铁不开裂的分步指南。

· 清洁：准备金属预焊接是一个必须要做的过程。它将去除铸铁表面的杂质，例如油漆、油脂和其他阻碍材料。使用合适的角磨机去除待焊接区域的表面。

· 预热：对于铸铁，焊接前对材料进行预热非常重要。铸铁由于延展性差，在局部加热时容易开裂。在焊接过程中，靠近焊接的区域达到非常高的温度，而工件的其余部分相对较冷。这会产生热应力，从而导致裂纹。解决方案是均匀预热整个工件。使用丙烷或氧乙炔焊炬将铸铁件均匀加热至约400°C。移动火焰，使工件均匀加热。请记住，灰口铸铁的熔点为1204°C。如果达到这个温度，它将开始熔化，并且会损坏工件。

· 焊条和焊丝：为所有焊接工艺选择镍基焊条和焊丝，因为这将限制导致开裂的碳迁移。焊丝和焊丝的直径大小由待焊接材料的厚度、类型和接头形状决定。

· 敲击：焊接完成后，焊缝将开始迅速冷却，这种应力会导致开裂。敲击（或修整）是一种在焊缝发热时对焊缝施加压应力的技术，这有助于防止开裂。趁焊缝还热的时候用球锤在焊缝上适度敲击。这个过程将拉伸焊道并减少应力。

· 焊后热处理：该过程的最后一步是焊后热处理。焊接后，相对于周围空气，工件很热，这可能会再次导致快速冷却和开裂。解决方案使其缓慢冷却。您可以将工件放入预热的烤箱中，让它逐渐冷却。