Test&Research试验研究
QT400-18球墨铸铁焊补工艺研究
赵悦光，郭敏，晃革新，谷刚，田逢甲
（陕西柴油机重工有限公司，陕西兴平713105）
摘要：球墨铸铁铸造生产中难免产生铸造缺陷，根据铸件技术要求可以采用焊补修复。然而，球墨铸铁含碳量高，焊接性能差，焊补过程中易产生白口组织和裂纹。通过对QT400一18球墨铸铁辉补工艺进行研究，制定严格的焊补工艺，通过与母材对比结果表明，选用Z408焊补后的硬度稍高，不适合用于加工面的焊补处理，Z308焊条焊补后的硬度与母材接近，可以用于加工面的焊补处理，Z308辉条和Z408焊条焊补后的抗拉强度和服强度基本与母材一致，不影响铸件的使用性能。
关键词：焊补；球墨铸铁；焊条；机械性能
中图分类号：TG457.12；文献标识码：A；文章编号：1006-9658(2016)01-0001-04 D0I:10.3969/j.issn.1006-9658.2016.01.001
铸铁是含碳量大于2%的铁碳合金，一般含有硅、锰元素及硫、磷杂质，有时还加人不同的合金元素，以便获得具有不同性能的铸铁。按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同，可将铸铁分为灰铸铁，球墨铸铁、白口铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。使用较多的铸铁有灰铸铁和球墨铸铁，铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生自口组织和裂纹。白口组织是由于在铸铁补焊时，碳、硅等促进石墨化元素大量烧损，且补焊区冷速快，在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生的。白口铸铁硬而障，切削加工性能很差。选用适当的焊条和合理的焊补工艺可以保证焊补质量，避免出现自口组织。
1球墨铸铁焊补难点
1.1球墨铸铁焊接裂纹产生原因
焊补裂纹通常发生在焊缝和热影响区，产生的原因是铸铁的抗拉强度低，塑性很差，而焊接应力较大，且接头存在白口组织时，由于白口组织的收缩率更大，裂纹倾向更加严重，甚至可使整条焊缝
收稿日期：20150803 稿件编号：1508-1017
作者简介：赵悦光(1984),男，工程师，主要从事铸造工艺设计。中国铸造装备与技术1/2016eFMT
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沿熔合线从母材上剩离下来。
1.2球墨铸铁焊接时存在的主要问题 1.2.1焊接接头易出现白口和率硬组织
由于焊缝金属冷却速度快，不同于铸铁在型砂中的冷却速度，并有部分铸铁母材熔人焊缝，使焊缝的含碳量增高，热影响区的半熔化区和焊缝易产生马氏体淬硬组织，而母材易产生白口组织等性能较差的组织。
1.2.2焊接接头易出现冷裂纹和热裂纹
冷裂纹通常在400℃以下出现，产生原因是由于铸铁塑性差和焊接拘束应力的共同作用。热裂纹是因低熔点共晶和结晶过程中焊接应力的作用产生的。
2QT400-18球墨铸铁焊补工艺研究 2.1QT400-18球墨铸铁机械性能要求
屈服强度e2≥200MPa，抗拉强度≥370
MPa,延伸率≥12%。 2.2试验方法与目的
采用电弧焊冷焊方式，选用常用的Z308和 Z408焊条，分别对QT400-18牌号的球墨铸铁试样进行焊补，通过着色探伤和机械性能测试，验证焊
补工艺的可行性与焊补的质量。 2.3焊条及母材