铸铁异种材料的焊接

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1、铸铁异种材料的焊接铸铁具有成本低、耐磨性和切削加工性能好等优点，在机械制造业中获得了广泛的应用，按质量比统计，在汽车、农机和机床中铸铁用量约占50%～90%。铸铁异种材料的焊接具有巨大的经济效益，已经引起我国科技人员的高度重视，是我国下一步发展焊接技术的方向之一。铸铁焊接主要应用于以下三个方面。①     铸铁缺陷的焊接修复我国各种铸铁的年产量约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%～15%。采用焊接方法修复这些铸铁件，可以获得巨大的经济效益。②     已损坏的铸铁成品件的焊接修复由于各种原因，铸铁成品件在使用过程中会受到损坏，出现裂纹等缺陷

2、。若要更换新的部件，不仅价格昂贵，而且从订货、运货到安装调试需要很长时间。若用焊接方法及时修复出现的裂纹，可获得事半功倍的效果。③     铸铁零部件的生产这是指用焊接方法将铸铁件、各种钢件或有色金属件焊接起来而生产出零部件。我国目前在这方面比较落后，处于刚起步阶段。1.  铸铁的种类和性能铸铁的性能取决于化学成分和金相组织。工业中常用的铸铁含有大于2%碳、1%～3%硅和少量铝，还含有少量锰及硫、磷等杂质。为了获得某种特殊性能，可添加一定量的其他合金元素，如铬、钼、铜、镍等。与钢相比，铸铁熔点较低，通常为1100～1250℃，密度为6.7～7.6g/cm3，线膨

3、胀系数约为10.6×10-6℃-1，塑性低，焊接性较差，使其在焊接结构中的应用受到一定的限制。1.1   铸铁的分类铸铁按碳的存在状态（化合物或游离石墨）及石墨的存在形式（片状、球状、团絮状等）分为灰口铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、白口铸铁和合金铸铁五大类，其中灰口铸铁和球墨铸铁应用最广。除了基体组织（铁素体、珠光体或铁素体+珠光体）之外，铸铁的性能在很大程度上由石墨的形状、大小、分布和数量等所决定的。（1）灰口铸铁灰口铸铁（HT）中的碳全部或大部分以片状石墨形态存在，分布于不同的基体上，断口呈暗灰色。这类铸铁的生产工艺简单，价格低廉，具有优良的耐磨性和切削加工性等

4、，在工业上得到了广泛应用。由于基体中的石墨呈片层状分布，与基体结合力弱。因此灰口铸铁的抗拉强度低、硬度低，塑性几乎为零。灰口铸铁的化学成分见表1，灰口铸铁的力学性能、特点及用途见表2。表1灰口铸铁的化学成分牌号基体组织化学成分％CSiMnPSHT100珠光体30%～70%粗片状，铁素体70%～30%，二元磷共晶少于7％3.4～3.92.1～2.60.5～0.6<0.3<0.15HT150珠光体40%～90%中粗片状，铁素体10%～60%，二元磷共晶少于7％3.2～3.52.0～2.41.9～2.31.8～2.20.5～0.80.5～0.80.6～0.9<0.03

5、<0.15HT200珠光体90%中片状，铁素体少5%，二元磷共晶少于4％3.2～3.53.1～3.43.0～3.31.6～2.01.5～1.81.4～1.60.7～0.90.7～0.90.8～1.0<0.3<0.12HT250珠光体98%粗片状，二元磷共晶少于2％3.0～3.32.9～3.22.8～3.11.5～1.81.4～1.71.3～1.60.8～1.00.9～1.11.0～1.2<0.2<0.12HT300①珠光体多于98%中细片状，二元磷共晶少于2％3.0～3.32.9～3.22.8～3.11.4～1.71.3～1.61.2～1.50.8～1.00.9

6、～1.11.0～1.2<0.15<0.12HT350①珠光体多于95%粗片状，二元磷共晶少于1％2.8～3.12.8～3.12.8～3.01.3～1.61.2～1.51.1～1.41.0～1.31.0～1.31.1～1.4<0.15<0.10①处理方法为孕育。表2常见的灰口铸铁的力学性能、特点及用途牌号金相组织抗拉强度/MPa弯曲强度/MPa硬度/HBS特点及用途举例HT100铁素体≥100≥260≤175强度低，用于制造对强度及组织无要求的不重要铸件，如油盘、盖、镶装导轨的支柱等HT150铁素体+珠光体≥150≥330150～200强度中等，用于制造承受较高载

7、荷的耐磨铸件，如机床底座、工作台等HT200珠光体≥200≥400170～220强度较高，用于制造承受较高载荷的耐磨铸件，如发动机的汽缸体、液压泵、阀门壳体、机床机身、汽缸、中等压力的液压筒等HT250珠光体≥250≥470190～240HT300孕育铸铁≥300≥540210～260强度高，组织为珠光体基体，用于承受高载荷的耐磨件，如剪床、压力机的机身、车床卡盘、导轨、齿轮、液压筒等HT350孕育铸铁≥350≥610230～280HT400孕育铸铁≥400≥680207～269注：灰口铸铁的牌号采用“HT+数字”表示，其中数字表示最低抗拉强度。（2）球墨铸铁灰

8、口铸铁在浇注前，进行石墨