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铸铁零件的常用焊接方法
由于铸铁的一些优点 ，在汽车制造材料中占有很大的比重 。铸铁零件大多是加工精度高 、价格昂贵的基础零件 ，如气缸体 、气缸盖 、变速器壳体等 。铸铁零件在制造及使用过程中 ，经常会出现裂纹 、气孔 、损坏等情况 。据统计 ，汽车在正常使用情况下 ，这类零件达到磨损极限时 ，其尺寸变化只有0.08%～0.40%，质量损失只有0.1%～1.8% ，此时将零件报废 ，无疑是非常浪费的 。因此 ，研究和利用先进的修理经验 ，合理地修复铸铁零件是十分必要地 。焊接就是一种非常有效地修复铸铁零件的方法 。
铸铁含炭量高 、杂质多 ，并具有塑性低 、焊接性差 、对冷却速度敏感等特性 ，焊补后容易出现白口组织和产生裂纹 。为改善铸铁零件的焊补质量 ，可采取以下方法 。
1.热焊法
焊前将工件整体或局部预热到600～700℃ ，补焊过程中不低于400℃ ，焊后缓慢冷却至室温。采用热焊法可有效减小焊接接头的温差 ，从而减小应力 ，同时还可以改善铸件的塑性 ，防止出现白口组织和裂纹 。
常用的焊接方法是气焊和焊条电弧焊 。气焊常用铸铁气焊丝 ，如HS401或HS402 ，配用焊剂CJ201 ，以去除氧化物 。气焊预热方法适于补焊中小型薄壁零件 。焊条电弧焊选用铸铁芯铸铁焊条Z248或钢芯铸铁焊条Z208，此法主要用于补焊厚度较大(大于10mm )的铸铁零件 。
热焊法的焊接设备主要有加热炉 、焊炬、电炉(油炉或地炉)等 ，焊接工艺如下：
1)焊前准备和预热：清除缺陷周围的油污和氧化皮 ，露出基体的金属光泽：开坡口 ，一般坡口深度为焊件壁厚的2／3 ，角度为70°～120°；将焊件放入炉中缓慢加热至600～700℃(不可超过700℃) 。
2)施焊：采用中性焰或弱碳化焰(施焊过程中不要使铁水流向一侧) ，待基体金属熔透后 ，再熔入焊条金属；发现熔池中出现白亮点时 ，停止填入焊条金属 ，加入适量焊剂 ，用焊条将杂物剔除后再继续施焊；为得到平整的焊缝 ，焊接后的焊缝应稍高出铸铁件表面 ，并将溢在焊缝外的熔渣重新熔化 ，待降温到半熔化状态时 ，用焊丝沿铸件表面将高出部分刮平 。
3)焊后冷却：一般应随炉缓慢冷却至室温(一般需48h以上) ，也可用石棉布(板)或炭灰覆盖 ，使焊缝形成均匀的组织，同时防止产生裂纹 。
2.冷焊法
此方法是焊前不对工件进行预热 ，或预热温度不超过300℃ 。常用焊条电弧焊进行铸铁冷焊 。根据铸铁工件的要求 ，可选用不同的铸铁焊条 ，如补焊一般灰铸铁零件非加工面选用Z100焊条 ，补焊高强度灰铸铁及球墨铸铁零件选用Zll6或Z117焊条 。
冷焊法的焊接设备为普通的电弧焊设备 ，焊接工艺如下：
1)焊前准备：清除焊修表面的油污及杂质 ，使其露出基体的金属光泽：如果存在裂纹 ，应在裂纹两端各钻一个止裂孔 ，以免施焊时裂纹延伸；沿裂纹开出坡口 ，其型式和大小由焊修部位的厚度和工艺要求而定 。如果是大型铸件 ，还可以在焊缝处拧上一定数量的螺钉 ，使接头得到加强 。螺钉直径一般不超过16mm(如果壁厚小于15mm ，则螺钉直径应小于或等于6mm ) ，螺钉的数量可按断面面积计算 ，即螺钉的总断面面积不大于铸件裂纹断面面积的25% ，且这些螺钉应均匀分布在裂纹两边 。
2)焊修规范的选择：焊条直径由焊修部位的厚度确定，一般应尽量选用小直径的焊条 ，以减少输入焊件的热量：在保证焊条金属与基体熔合的情况下 ，焊修电流也应尽量选用小的 ，以免焊件温度过高产生应力；电弧长度一般是焊条直径的0.5～1.1倍 ，以保证燃烧稳定：如果采用直流电源 ，则一般选焊件为负极 ，以免焊件受热 ，温度过高 。
3)操作工艺要求：一般应遵循“先内后外(先孔内 ，后机体外侧 ，再后机体上平面) 、短段 、断续 、分散焊 、多层多道(第一层焊完后 ，用砂轮在整个焊缝上磨去一些焊肉 ，检查确实不存在气孔 、裂纹后再焊第二层；每层先从坡口两侧焊起 ，后焊中间) 、小电流 、锤击焊缝 ”的原则。
①将整条焊缝分成若干小段 ，不可连续施焊 ，每段长度视焊件厚度而定 ，一般在10～50mm：每段焊完后，应冷却至室温再焊下一段：每个小焊波不要横跨到坡口两侧 ，这样有利于未焊部分自由收缩 ，并避免电弧在坡口两侧停留太久 。
②焊后金属温度在800℃左右时 ，应锤击焊缝 ，使其表面呈麻点状 ，以松弛焊接应力 ，清除裂纹和气孔：温度低于300℃时不能再锤击 ，以免产生冷脆裂纹 。
③施焊中以直线划小圈式运条手法为佳 ，焊缝应与母材呈圆滑过渡 ，以利于焊缝应力走向 。
3.加热减应焊法
此方法是不事先加热焊件 ，而在施焊前和施焊中加热焊件的“加热减应区 ” ，使其不阻碍焊缝的收缩 ，从而减少内应力 ，避免产生裂纹 。加热减应区可选取一处或多处 ，其选取原则为：
1)应是阻碍焊缝膨胀的部位 。当该部位加热冷却时 ，使焊缝有获得自由热膨胀和冷收缩的可能 。
2)应是与其它部位联系不多且强度较大的部位 。
3)自身的变形对其它部位应无很大影响，不至于因它的变形而损坏其它部位 。
在选择焊接方法时应注意以下原则：
①针对不同的切削加工性 、颜色 、强度等选择不同的焊接方法 。焊条电弧焊热焊法对于要求质量高 、切削加工性好的铸件最适合 ，焊条电弧焊冷焊法则适宜于机加工的表面及不便于预热的大型铸件 。
②针对不同的焊件体积 、形状 、厚度及使用条件等选择不同的焊接方法 。对于中小型薄壁零件(如气缸)采用气焊 、冷焊 、热焊均可 ，对于较大的零件应采用气焊热焊法
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