2023年《安全技术》之铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施.docx

铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施 　铸铁焊补时可能产生冷裂纹和热裂纹两种类型的裂纹。 　　(1)冷裂纹。冷裂纹可能出现在焊缝或热影响区上，并且发生在400℃以下。 　　当焊缝为铸铁型时，易于出现焊缝冷裂纹。裂纹发生时常伴随着可听见的较响的脆性断裂声音，焊缝较长时或焊补刚性较大的缺陷时，常发生这种裂纹。其产生的原因是：焊接过程中由于焊件局部不均匀受热，焊缝在冷却过程中受到很大的拉应力，由于铸铁强度低，400℃以下根本无塑性，当拉应力超过此时铸铁的抗拉强度时，即发生焊缝冷裂纹。当焊缝中存在白口铸铁时，由于白口铸铁的收缩率(2.3%)比灰铸铁的收缩率(1.26%)大，故焊缝更易出现冷裂纹，特别是当焊缝强大大于母材时，冷却过程中母材牵制不住焊缝的收缩，结果在结合处母材被撕裂，这种现象称为“剥离〞。 　　当焊接接头刚性大、焊补层数多，焊补金属体积大，使焊接接头处于高应力状态时，如焊缝金属的屈服点又较高，难于通过其塑性变形来松弛焊接接头的高应力，那么焊接裂纹易于在热影响区的白口区或马氏体区产生，形成热影响区冷裂纹。 　　防止冷裂纹最有效的方法是对焊补件进行550~700℃的整体预热，其次是采用异质焊缝的焊接材料。 　　(2)热裂纹。当采用镍基焊接材料(如Z308、Z408、Z508焊条)及一般常用的低碳钢焊条焊补铸铁时，焊缝金属对热裂纹较敏感。产生的原因是：采用镍基材料焊补铸铁时，由于铸铁含S、P高，形成较多的低熔点共晶物，Ni-Ni3S2(熔点664℃)、Ni-Ni3P(熔点880℃)；采用低碳钢焊条焊补铸铁时，第一、二层焊缝会从铸铁溶入较多的C、S及P，因此使第一、二层焊缝的热裂程度增加。 　　防止产生热裂纹的方法是调整焊缝的化学成分，参加稀土元素，增强脱硫、脱磷的能力，减小熔合比，降低焊接应力等。