白口铸铁的焊补工艺

出处：按学科分类—工业技术 河北科学技术出版社《实用焊接技术手册》第578页（1662字）

1．焊接方法的选择

采用手工电弧热焊或气焊，可减小焊接热应力。但对于重达几十吨的白口铸铁轧辊，如果采用热焊或气焊的方法，不仅焊工的劳动条件变得十分恶劣，而且焊补成本高。此外，接头长时间处于高温加热，易造成焊接接头和母材性能改变，降低耐磨性，工件变形，当焊接工艺控制不当时，易产生裂纹，因此采用电弧冷焊法焊补白口铸铁。

2．焊接材料的选择

由于白口铸铁硬脆，焊接性极差，因此选择焊接材料时，应使焊缝金属满足：

(1)白口铸铁具有良好的熔合性，结合牢固。

(2)适当的硬度，以保证接头的耐磨性与白口铸铁相匹配，在满足耐磨性条件下，较高塑性和韧性，使焊缝金属具有较高的塑变功和撕裂功。

(3)焊缝金属在冷却过程中具有尽量小的收缩系数，以减小焊接过程中焊缝的收缩量。

(4)采用白口铸铁专用焊条BT－1和BT－2相互配合使用，可以达到预期的焊补效果。专用焊条的主要性能及特点见表2－5－17。

表2－5－17 白口铸铁专用焊条的性能特点

3．白口铸铁焊补工艺要点

(1)焊前准备 清理缺陷，要清除干净原有的裂层。制备坡口，裂层较浅的坡口其侧面与底面成约100°角截面坡口，有利于提高抗裂性。对于深度较大的缺陷，坡口斜度不宜太大，以减少表层熔合区产生裂纹。

(2)焊接顺序 用BT－1焊条焊补底层，BT－2焊条焊补工作层，使整个接头为“硬－软－硬”，既满足性能要求，又提高抗裂和剥落性能。

(3)焊接时采用“大电流，高温锤击” 用BT－1焊条打底时，焊接电流为正常焊接电流的1．5倍以上，或以选用焊条不明显发红为准(Φ4．00mm的BT－1焊条，Ⅰ=240A)，形成大熔深，使焊缝底部与母材形成曲折熔合面，增强焊缝与母材的熔合，有利于提高抗裂性和抗剥离能力。焊后由于产生很大的热应力，必须采用锤击处理消除应力。锤击时应把握“锤击时机、锤击力大小、锤击次数”。锤击力一般为传统的铸铁冷焊工艺锤击力的10～15倍；锤击时机以在较高温度区间(800～400℃)为宜，温度低于300℃时不宜再锤击，此时焊缝金属硬度增加，延展性变差，锤击不仅不能消除残余应力，反而由于剧烈的震动和冲击破坏熔合区；锤击次数应与锤击力大小相互联系，当采用重锤击时，应减少锤击次数，以2次／秒为宜。

(4)分块孤立堆焊 将清理后的缺陷用BT－1打底后，划分成40mm×40mm若干个孤立块，各块之间及孤立块与母材之间的间隙为7～9mm。用BT－2分别在各孤立块内进行补焊，可以跳跃堆焊或分散堆焊，始终保留间隙，并且确保孤立块与母材之间的间隙，以减少焊接过程热应力作用于周边母材，导致裂纹的产生。每块焊到要求的尺寸后，再将各孤立块间隙填满。

(5)焊缝与周边母材最后焊合 焊缝与周边母材的最后焊合是焊补成功的关键，可以先将周边分成a、b、c等若干段，每段长约40mm，焊补顺序按a→b→c…跳跃分散进行，层间用扁凿锤击焊缝一侧，切忌锤击在熔合区外的白口铸铁侧，以防止锤裂母材。焊接时采用大电流电弧倾斜向焊缝，以防止母材过热。

(6)焊后 整个焊补面应高出周围母材1～2mm，然后用手动砂轮磨平。