铸铁具有较高的耐磨性、良好的消振性和较低的缺口敏感性，而且生产工艺简单、成本低廉，经过适当合金化后还可以具有良好的耐磨性或耐蚀性，因此机械行业用得十分广泛。但是，铸铁在铸造过程中经常产生气孔、渣孔、夹砂、缩孔等内部缺陷，且其塑性、韧性极差，它在使用中常因超负荷、机械事故造成铸铁机件的损坏，故对这些缺陷件或损坏件采用相应的修复方法使其复原，便成为机械行业经常性的课题，采用手工电弧焊焊补是最常见的修复方法之一。
1铸铁的焊接特点铸铁的不同组织代表着铸铁不同的石墨化程度。
石墨本身的结构和性能对铸铁的性能产生重要影响，石墨破坏了基体的连续性，缩小了真正承担载荷的有效截面；石墨起着内部缺口作用，引起应力集中而且改变了石墨前沿附近基体的应力状态，使铸铁内部布满大量裂纹或孔洞，从而使强度和塑性下降。
铸铁焊接的特点主要有三点：（1）由于石墨的存在，极易造成焊接过程中热应力裂纹和热裂纹的存在。（2）由于焊缝基体大大小于焊件母体，致使冷却速度较快，使焊缝产生白口组织。（3）由于铸铁抗拉性及塑性差，在熔合区极易造成焊缝剥离。
2铸铁焊接的总体工艺思路虽然铸铁种类多、性能各异，但按铸铁焊接特点，可归纳出工艺思路：（1）焊件加热，延长熔合区处于红热状态时间，以使石墨充分地析出，避免熔合区产生白口。（2）采用含硅量较高的焊条、焊丝，改变焊缝化学成分，避免焊缝金属产生白口或其他脆硬组织，如镍基焊条、高钒钢焊条。（3）对于大型铸件，采用短焊段、断续焊、分散焊“的方法，尽量减小焊缝及熔合区与焊件母体的温差，防止局部过热，防止白口组织的产生。
（4）采取加热减应区“方法，即在焊件上可能阻碍焊缝12自由伸缩的适当部位局部加热，使加热区因热膨胀而伸长，而焊缝区及熔合区因焊接加热，焊后同时冷却自由收缩，减少焊缝热应力。（5）在焊缝中糁沙子”即在焊道内置放一些塑性较好的金属如铜屑或在焊条上缠绕铜丝，使焊缝金属塑性提高，增强自由收缩能力，避免焊缝热裂纹的产生。
3铸铁焊接工作实例及工艺分析3.1冲床床身裂纹的修复冲床工作时承受较大的冲击力，其损坏多半是由于过负荷造成的，发生裂纹的部位大都是受力较大的地方。因此，焊补修复处要求有较高的强度，一般对致密性和加工性无要求。故可选用铸116、铸117等高钒铸铁焊条，也可使用铸308、铸408镍基焊条进行冷焊或预热2004~2504焊。具体工艺如下。
备：开坡口前先在裂纹两端钻孔，一是防止裂纹受热或受力延深；二是确保裂纹在坡口中间。米用扁铲、砂轮等按加工坡口，坡口表面尽可能平整光滑，必要时需进行修磨。
焊接方法：电弧冷焊的工艺要点是：短段、断续、分散焊，电流小，熔深浅，每段锤击消减应力，退火使焊道前段软化。为了减小应力防止裂纹，必须防止焊缝局部过热，使焊缝区保持较低温度，减小与整体温度差别，每一段焊缝要短，一般以10mm~15mm为宜，不能连续进行，但可以分散在多处起焊。见。每道焊缝之间冷却到大约60）左右时再焊下一道。每焊一道，要马上用带小圆角的尖头小锤迅速地锤击焊缝金属，直到焊缝上出现密布的麻点并且焊缝冷却为止，从而消除部分焊接应力。与此同时，要严格控制焊接电流，宜尽可能小电流*在保证焊缝和母体熔合良好的情况下），保证浅熔深（见），避免白口层厚度加大，造成焊缝剥离和热裂纹。
电流大小和熔深大小对白口层厚度的影响对于线状缺陷，只焊一层，势必会使焊道底部溶合区比较硬。此时应将第一层上部铲去一些再焊一层。可以使先焊的一层底部受到退火作用而变软，提高焊补质量。对于深坡口焊接，由于焊缝体积大、焊接层数多、焊接应力也大，除注意上述冷焊工艺外，还常采取以下措施：①多层多道焊。②采用栽丝焊法，即在母材上钻孔攻丝，拧入钢质螺丝，先将螺丝焊接，再焊螺丝之间，从而使螺丝承担部分焊接应力，提高焊接接头的强度，（见）。③采用焊接垫板的方法（见），一方面防止焊缝堆结金属过多，以致焊缝内应力过大而使焊缝剥离；另一方面可以提高焊接效率，节省焊条。垫板一般采用厚度4mm的低碳钢板，垫板与坡口间隔以3.2mm焊条能够一次将其焊透填平为宜。焊接时，在垫板两面侧交替分段焊接，每段焊缝长度不大于30mm，焊后及时锤击，使垫板间贴合严实，且使垫板向两侧延展，以期更有效地消除焊接应力。在焊接过程中，垫板温度应低于40），必要时须用湿布擦拭垫板使其冷却。垫板一层一层依次焊接，直到将坡口填平为止。采用垫板焊接时，底部焊接以14mm焊缝接头加固：焊接以后，由于在熔合区不可避免地存在着一层硬脆的白口层，而降低了焊接接头的强度，为了使被补焊的工件能够接近或达到原有的工作能力，可用的加固方案。
按所述工艺方法在JB100吨可倾式压力机底座、JB320吨四柱油压机活动横梁损坏修复中采用，均取得可喜效果。
3.2铸造天轮辐板的焊接为矿用天轮焊接示意图，辐板与轮毂处开裂。由于辐板与轮焚壁厚相差悬殊，焊后辐板温度升高显著而轮毂温度不高，在焊后冷却过程中，靠近轮毂的环缝中产生巨大的横向拉应力，容易造成焊缝开裂。根据这种情况，我们采用了加热减应区“的方法，即选择轮毂为减应加热区，将轮毂预先加热，使其周长增大，相应直径也增大，辐板环焊缝间隙加大，大大降低了焊缝横向拉应力，修复后收到了很好的效果。
4结束语经过几年的实践，对铸铁焊接总结出上述的工艺方案，随着新工艺新技术的不断产生，铸铁焊补的工艺也在不断改进，本文仅供广大同行，不妥之处，愿与读者商榷。
(完)
