焊补法应用最广,最可靠;渗补法经济而有效;其它修复方法还有熔补、环氧树脂粘补、塞补、腻补、金属喷镀等。
1.1 铸钢件的焊补
焊补是铸钢件的基本生产工序之一。铸钢件上的铸造缺陷几乎都可以用焊补法修复。电弧焊被广泛采用。
(1)铸钢的焊接性 铸钢的含碳量对焊接性影响极大,合金元素的影响亦相当复杂。碳钢或低合金钢的焊接性通常用碳当量CE估计,近似计算公式颇多,大同小异,常用公式如下:

碳当量CE<0.4%,焊接性良好;碳当量愈高,焊接性愈差。
常见合金元素对钢焊接性的影响,其见表28。
表28 若干元素对钢焊接性的影响
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元素 |
影响规律及说明 |
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C |
C<0.25%,焊接性良好,C增加,焊接性显著下降 |
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Mn |
C<0.20%,Mn<0.8%~1.0,影响不大;Mn增加,焊接性变坏 |
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Cu |
Cu<0.5%,影响可不计;Cu0.5%~0.6%影响亦不大 |
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Al |
加入大量Al,焊接性变坏 |
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Ti,Nb |
改善焊接性 |
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P |
P<0.05%,影响可不计;P增加,降低焊接性 |
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S |
降低焊接性 |
碳钢和低合金钢的焊接性,见表29。
(2)焊补要点 为了保证焊补品质(质量),应认真清理缺陷处的粘砂、氧化皮、夹杂物等;开出坡口;并根据钢的焊接性做好焊前预热和焊后热处理。
表29 一些常用铸钢的焊接性
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钢种 |
主要化学成分(%) |
焊接性 |
焊前预热温度(℃) |
焊后于560~650℃退火 |
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碳钢 |
C<0.3 |
良 |
不需 |
不需 |
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C 0.3~0.4 |
可 |
100~150① |
最好退火 | |
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C 0.4~0.5 |
尚可 |
150~300 |
应进行 | |
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锰钢 |
Mn1.2~1.6,C0.2~0.3 |
可 |
100~150① |
最好退火 |
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Mn1.2~1.6,C0.3~0.4 |
尚可 |
150~300 |
应进行 | |
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铬钢 |
Cr<1.0,C<0.2 |
良 |
不需 |
不需 |
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Cr1.5~1.6,C<0.3 |
可 |
150~200℃① |
最好退火 | |
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镍钢 |
Ni<2.0,C<0.2 |
良 |
不需 |
不需 |
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Ni2.0~3.0,C0.15~0.30 |
可 |
100~150① |
最好退火 | |
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Ni>3.0,C0.3~0.4 |
尚可 |
150~300 |
应进行 | |
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钼钢 |
Mo0.4~0.6,C<0.25 |
可 |
100① |
最好退火 |
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Mo0.4~0.6,C0.25~0.35 |
可 |
100~150① |
最好退火 | |
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铜钢 |
Cu<2.0,C<0.2 |
良 |
不需 |
不需 |
注:V和Ti在其正常含量范围内对焊接性的影响可不考虑,Si含量在1.0%以下无明显影响。
① 形状简单的中小件可不预热。
1.2 铸铁件的焊补
铸铁件上的气孔、砂眼、夹渣、裂纹、渗漏等缺陷,若不超过焊补的允许范围,可以进焊补修复。但是,铸铁的焊接性能差,焊后常用气孔、变形,易断裂,难加工,因此焊补铸铁时,应非常慎重。
(1)焊补方法 铸铁的焊补方法通常按工件的预热温度分类:焊前不预热或仅预热到250℃以下,称为冷焊;焊前预热到250~450℃,称为半热焊;焊前预热到500~700℃,称为热焊。
铸铁常用焊补方法的特点及适用范围见表30。
表30 铸铁的焊补方法及其适用范围
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焊补方法 |
铸件预热 |
焊补特点 |
适用范围 |
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焊条电弧焊 |
不预热冷焊 |
通常采用非铸铁焊条。若用镍基焊条,焊后可加工;若用其它种类焊条,焊后加工性差,且焊缝强度和颜色各不相同,有的与母材接近
采用大直径铸铁芯焊条和大电流时,若能严格执行冷焊工艺要点,则焊后可加工,硬度、强度、颜色与母材基本相同。但若缺陷四周刚度大时,焊后易开裂 |
冷焊、半热焊主要用于非加工面上焊补,有时也用于加工面上焊补 |
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400℃左右半热焊 |
一般采用钢芯石墨化型铸铁焊条,焊后加工性不稳定,强度与母材相近 | ||
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500~700℃
左右热焊 |
一般采用铸铁芯焊条。焊后需保温缓冷。可加工,硬度,强度、颜色与母材基本相同,即使缺陷四周刚度大,焊后亦不易开裂 | ||
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氧-乙炔气焊 |
不预热 |
焊后可加工,硬度、强度、颜色与母材基本相同。但焊后常易开裂 |
主要用于非加工面 |
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600℃左右热焊 |
预热后快速焊。焊后在650~700℃左右保温缓冷。可加工,硬度、强度、颜色与母材基本相同 |
多用于加工面 | |
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钎焊 |
钎料与铸件
一同加热 |
钎料熔化,流布铸件的缝隙或空洞中。焊后,铸件变形小,易加工,但不宜高温工作 |
主要用于修补孔洞,裂缝等缺陷 |
(2)焊条的选用 焊补铸铁缺陷应根据母材选 用适当焊条,见表31。
表31 根据铸铁材质选用焊条(日本焊接协会)
表31 根据铸铁材质选用焊条(日本焊接协会)
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母材 |
焊条种类
焊接种类 |
镍焊条
DFC Ni |
镍铁焊条
DFC NiFe |
镍铜焊条
DFCNi Cu |
铜焊条
DFC Cu |
铁焊条
DFC Fe | |
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灰铸铁 |
补洞 |
优 |
优 |
优 |
优 |
优 | |
|
焊接 |
优 |
优 |
一般 |
差 |
差 | ||
|
焊补裂缝 |
优 | ||||||

