灰铸铁电弧冷焊时焊材对加工性能的影响

　灰铸铁具有成本低、铸造性能、减震性能以及加工工艺性能优良等诸多特点，使其在机器制造业中占有相当大的比重，约占整个机器重量的45%～90%。但是铸造中出现缺陷是不可避免的，有缺陷的铸件一般达10%～20%。另外，在机器使用过程中常发生铸件损坏，往往给生产带来较大影响，需要及时修复。所以，无论是新铸件的挽救还是旧铸件的修补，都有重大的技术经济意义。而对于铸件的修复和挽救，焊接是目前的主要方法，特别是铸铁冷焊技术，焊补成本低，焊补过程短，对于预热困难的大型铸件或不能预热的已加工面更适合，其中以手工电弧焊工艺最为常见。铸铁由于C、S、P含量高，在焊接过程中容易出现裂纹，以及白口化倾向较大，成为铸铁焊接的难点，如何得到能满足使用要求的焊缝组织，其中焊材的选取尤为关键。基于此，本文从焊缝与母材同质与否，研究了两大类四种焊材修复灰铸铁件时焊缝组织的情况，以期对生产有所指导。

　　试验均采用手工电弧焊，焊前不预热，即所谓电弧冷焊，焊后自然冷却，多层多道焊接。具体工艺参数如表1。焊后在焊接试件中部横向取样，按相关要求制备接头金相试样，观察其宏观及微观组织，并对熔合区测试布氏硬度。

　　表1 焊材和焊接工艺参数

　　通过焊缝金相组织及半熔化区宽度和硬度分析，可以看出，灰铸铁电弧冷焊时：

　　对于需要和原材质相同时，选用钢芯石墨化焊条或铸铁芯焊条。其中钢芯石墨化焊条白口区宽度较大，焊后不可加工；铸铁芯焊条白口区宽度较小，焊后可加工。对于不需要和原材质相同时，选用镍基焊条或高钒钢焊条。其中镍基焊条几乎没有白口区，焊接接头硬度和母材相近，焊后可加工；高钒钢焊条白口区宽度较大，焊缝硬度也较高，焊后不可加工。