白口铸铁的焊接特点

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577页（795字）

白口铸铁由于硬度高、耐磨性好等优点，在冶金、矿山机械等行业获得越来越广泛的应用。工业上多采用冷硬铸铁，它在化学成分上碳、硅当量较低，制造工艺上采取激冷措施，使铸件表层形成硬而耐磨的白口铸铁，而内部多为具有一定强度，韧性的球墨铸铁或灰口铸铁等。白口铸铁根据化学成分分为普通白口铸铁和合金白口铸铁，在工业上多采用合金白口铸铁，如低铬钼冷硬白口铸铁、高铬白口铸铁。冷硬铸铁轧辊的主要化学成分见表2－5－16。

表2－5－16 冷硬铸铁轧辊的主要化学成分(%)

白口铸铁焊接时主要存在以下两个问题：

(1)极易产生热应力裂纹及剥离 白口铸铁组织为连续的渗碳体。基体上分布着莱氏体与珠光体，其伸长率为0，硬而脆，其冲击韧性(10mm×10mm无缺口冲击试样)仅为0．3～0．4J／cm²，体积收缩率为4．5%～5．4%，线收缩率为1．6%～2．3%，约为灰铸铁的2～3倍。而焊接工艺本身的特点是热源温度高度集中，焊接过程局部被迅速加热熔化，焊接接头冷却过程中冷却速度很快，整个接头存在很大的温度梯度，因此产生很大的拉伸热应力，易产生裂纹。对于异质焊缝，裂纹易产生于熔合区和热影响区上。服役过程中，裂纹在疲劳载荷的作用下扩展，从而导致焊接区与母材的剥离^［9］。

(2)异质焊缝硬度偏低，耐磨性低于母材，不能满足服役条件的要求 一般白口铸铁件多要求具有较高的耐磨性，因此要求焊补区域与母材具有相近的耐磨性，但硬度高的异质焊缝，在常规的焊接工艺下，更易产生裂纹。采用塑性较好的焊条(如Z308等)，可以减少裂纹，改善焊接性，因此焊缝硬度低不能满足耐磨使用性能。