铸铁是含碳大于21%的铁碳合金，它是将铸造生铁（部分炼钢生铁）在炉中重新熔化，并加进铁合金、废钢、回炉铁调整成分而得到。与生铁区别是铸铁是二次加工，大都加工成铸铁件。铸铁件具有优良的铸造性可制成复杂零件，一般有良好的切削加工性。另外具有耐磨性和消震性良好，价格低等特点。

9、铸铁牌号的表示方法：（根据GB5612-85）

各种铸铁代号，由表示该铸铁特征的汉语拼音字母的第一个大写正体字母组成。当两种铸铁名称的代号字母相同时，可在该大写正体字母后加小写正体字母来区别。同一名称铸铁，需要细分时，取其细分特点的汉语拼音第一个大写正体字母，排列在后面。见表4-2

表4- 20 铸铁名称，代号及牌号表示方法

铸铁名称

代号

牌号表示方法实例

灰铸铁

HT

HT100

蠕墨铸铁

RuT

RuT400

球墨铸铁

QT

QT400-17

黑心可锻铸铁

白心可锻铸铁

珠光体可锻铸铁

KHT

KBT

KZT

KHT300-06

KBT350-04

KZT450-06

耐磨铸铁

MT

MT Cu1PTi-150

抗磨白口铸铁

抗磨球墨铸铁

KmBT

KmQT

KmBTMn5Mo2Cu

KmQTMn6

冷硬铸铁

LT

LTCrMoR

耐蚀铸铁

耐蚀球墨铸铁

ST

SQT

STSi15R

SQTAl15Si5

耐热铸铁

耐热球墨铸铁

RT

RQT

RTCr2

RQTA16

奥氏体铸铁

AT

----

牌号中代号后面的一组数字，表示抗拉强度值；有两组数字时，第一组表示抗拉强度值，第二组表示延伸率值。两组数字中间用“一”隔开。

合金元素用国际元素符号表示，含量大于或等于1%时，用整数表示：小于1 %时一般不标注。常规元素（C、Si、Mn、S、p）一般不标注，有特殊作用时，才标注其元素符号及含量。

铸铁的切割要看材质和使用要求，铸铁的切割方法有以下：

1、给水管等管壁厚的采用砂轮锯机械切断；

2、排水管质脆、管薄采用手工錾切法錾断。

錾切有以下注意事项：

1、錾子刃口对准切断线，不得偏斜；

2、錾切有裂纹管时，在30-50mm延伸出錾横向深痕，防止裂纹伸展；

3、做好操作防护，戴镜，注意安全。

扩展资料

铸铁焊接的应用具体如下：

1、 铸造缺陷的焊接修复。采用焊接方法修复有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。

2、已损坏的铸铁成品件的焊接修复。铸铁成品件在使用过程中会受到损坏，出现裂纹等缺陷，使其报废。若换新的不仅价格昂贵，而且需要很长时间，用焊接方法可以及时修复出现的裂纹。

3、零部件的生产。指用焊接的方法将铸铁（主要是球墨铸铁）件与铸铁件、各种钢件或有色金属焊接起来而生产出零件。

-铸铁管

-铸铁

　　捧一本书，，听一首曲，喝一杯茶，闲看庭前花开花落，坐看天上云卷云舒，这是多少人向往的生活。在中国人眼里，闲适的生活是必须要有茶的，中国爱喝茶，这恐怕是全世界众所皆知的事情。中国的茶文化源远流长，想要喝到美味的茶，不仅需要好的茶叶和精湛的泡茶手艺，泡茶工具也起到了关键的作用。茶壶的种类多种多样，今天要介绍的是铸铁茶壶。

　　首选理由

　　一般人有泡茶的人都知道山泉水或井水比较甜，所以比较讲究的人都会想设法弄这种水回来泡茶。

　　曾经有人分析过水质发现这两类水中铁的含量较高，其不接触空气而以二价铁离子形式存在。

　　使用铁壶煮过的水因为含有二价铁离子，所以会出现山泉水效应，可有效提升口感，非常适合冲煮各式茶饮。

　　冲煮特性

　　用铸铁茶壶煮出的水为软水，口感较圆润、甘甜，用来冲泡饮品，可有效提升口感。不仅可以冲煮、还可持续加热，功能性范围更广，所以欧美人士专门用来冲煮花果茶、红茶，用来煮普洱茶也是不错的选择，因为经由铸铁壶的冲煮，可有效去除茶中的异味，提升口感。

　　铸铁壶具有强力的导热性及保温性，非常适合冲煮各式茶饮，铁壶之所以有名，其由来在于锅烧之制法(800一l000℃炭烧)。因系锅烧，铁的表面会变成酸化铁。此东西被称为酸化皮膜(带白的青紫色)。因酸化皮膜没有直接和铁及水混在一起，所以烧开的水不会感觉有金属味道(亦有抑制生菌之作用)。但是，在此状态，铁分则不会溶出。然而，在使用当中，从酸化皮膜之较弱部分红垢会一点一点产生，此乃正常现象。长时间使用铁壶的话，当铁壶内之红垢部分增加时，白色的水垢则会沉淀。此水垢的任务系为了不让红垢做不必要之扩散，及净化水质。

　　使用方法

　　1 铁壶第一次使用，先将5-10克茶叶放入铁壶网内，加水蒸煮约10分钟。如此茶叶中所含的丹宁和铁壶中溶解出的铁份,会在铁壶表面形成一层丹宁铁的皮膜,将更不容意生绣;同时可去除新壶的异味。烧开后将壶内水倒掉，重复2-3次，直至水质清澈即可。建议新壶刚开始使用时请每天使用，让水垢能迅速付着。

　　2 铁壶适合的热源是炭火现在使用电热炉和瓦斯炉，电磁炉代替也可以。

　　3日常使用时，请装8分满的水，以免水沸腾后溢出。铁壶使用约5天后，内壁会出现猩红色斑点，10天左右会出现白色的水垢。这为正常现象，只要水不混浊是不影响饮用的。

　　4 每次使用后，开小火将壶内水分充分蒸发，再用干的软布擦干，保持壶体干燥，不要壶内剩水过夜。防止铁壶生锈，影响使用寿命。

　　一杯让人回味无穷的茶，必须要在茶具中流转一遍。铸铁茶壶不同于一般的瓷器茶壶，经过手工打造，造型精美，有观赏性，而且它含有微量的铁元素，在泡茶的过程中会释放铁离子，对人身体非常有益，长期使用铸铁茶壶泡茶，可以防止贫血，还兼具养生的作用。大家在使用铸铁茶壶的时候，也要注意它的日常清洗，还有保养，以延缓它的使用寿命。

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熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。

1．冲天炉熔炼法

（1）冲天炉构造

冲天炉的基本构造示如图1。炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。

（2）冲天炉熔炼原理

在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。

（3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用

冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。

采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。

2．感应电炉熔炼

（1）感应电炉构造及工作原理

感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液，但在过热铁液的电能消耗方面，则以有芯感应电炉更为节省。

1— 感应线圈2—轭铁3—耐火材料4—铁液5—熔渣

（2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用

与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。这种熔炼方法的缺点是电能耗费大。

感应电炉适用于熔炼高质量灰铸铁、合金铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等。无芯感应电炉能够直接熔化固体炉料，而且开炉及停炉比较方便，适合于间断性生产条件。有芯感应电炉开炉及停炉不便，适合于连续性生产。这种炉子熔化固体炉料的热效率低，而对过热铁液的热效率高，故适于与冲天炉配合使用。目前这两种形式的感应电炉在铸铁生产上都得到应用。

3．电弧炉熔炼

（1）电弧炉构造及工作原理

电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。生产上普遍使用的是三相电弧炉。在电弧炉熔炼过程中，当铁料熔清后，进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的能力。

（2）弧炉熔炼的优缺点及其应用

电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强，而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的，故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。电弧炉的缺点是耗电能多，从熔化的角度看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差，在间歇式熔炼条件下，炉衬寿命短，导致熔炼成本高，故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。

1、铸铁的种类

灰口铸铁、白口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、合金铸铁；

2、牌号表示

3、用途

灰铸铁——铸造性能和切削加工较好，用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件；

白口铸铁——多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件；

可锻铸铁——用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件；

球墨铸铁——用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等；

蠕墨铸铁——用于制造汽车的零部件；

合金铸铁件——用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。

扩展资料:

灰铸铁的性能：

灰铸铁的性能主要取决于基体的性能和石墨的数量、形状、大小、分布状况。其中以细晶粒的珠光体基体和细片状石墨组成的灰铸铁的性能最优，应用范围最广。

灰铸铁的抗拉强度和塑性大大高于具有相同基体的钢，但石墨片对灰铸铁的抗压强度影响不大，所以灰铸铁广泛用作承受压载荷的零件，如机座、轴承座等。

灰铸铁具有良好的铸造性能、切削加工性能，而且石墨的存在可以起到减磨、减震作用。

——铸铁

——铸铁牌号表示方法

国家标准网——铸铁牌号表示方法

含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：①灰口铸铁。含碳量较高（27％～40％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。②白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。③可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。④球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。⑥合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。

铸铁工艺

[编辑本段]

1、┴型高硅铸铁辅助阳极

2、as铸铁轴承实体保持架

3、as铸铁轴承实体保持架的制造方法

4、h型高硅铸铁辅助阳极

5、安全型防盗铸铁窨井盖、座

6、白口合金铸铁轧辊

7、白口铸铁电焊条

8、白口铸铁浇补水轮机内外铸铁端盖的方法

9、白口铸铁与铸钢双金属复合铸造

10、白口铸铁轧辊的表面缺陷修补方法

11、白煤炉回收铸铁粉浇注气缸套方法

12、板式铸铁暖气片固定装置

13、板式铸铁暖气片装饰罩

14、保健节能多用铸铁蒸锅

15、贝氏体球墨铸铁球磨机衬板

16、薄壁高强度合成铸铁熔炼工艺

17、薄壁无缝铸铁排烟管及其接头

18、薄型可装饰铸铁散热器

19、不锈钢板复面铸铁烘缸

20、不锈钢管铸铁暖气热水器

21、不粘烧调温铸铁电煎锅

22、采暖炉具灰铸铁包啮可焊钢板水套及其水套的制作方法

23、采用球墨铸铁制造的冷激挺柱

24、采用珠光体球墨铸铁铸态毛坯生产不淬火曲轴的方法

25、拆卸铸铁气缸套的方法

26、常压热水铸铁锅炉

27、超高铬抗磨白口铸铁及生产工艺

28、超高强度稀有金属合金球墨铸铁曲轴

29、承插式k形柔性接口铸铁管件

30、翅片式铸铁锅炉

31、冲天炉高增碳强还原溶化铸铁工艺

32、冲天炉熔炼用铸铁屑压块的生产方法

33、冲天炉熔炼铸铁屑生产球墨铸铁件及灰铸铁件的工艺

34、冲天炉铁水生产小口径铸态球墨铸铁管工艺

35、传递大功率、大扭矩钢芯铸铁粘接复合辊轴

36、纯镁处理敞开式铸铁锅中铸铁熔体的方法

37、磁性铸铁粉处理含重金属污水的方法

38、大断面球墨铸铁球化剂及其制造方法

39、大型球墨铸铁管路的弯管连接防脱装置

40、大型铸铁件及附件的锔补再生工艺

41、大型铸铁件取样用空心钻

42、带有铝保护层锅底的铸铁锅

43、带发热体的铸铁电饭煲胆

44、带圆形截面橡胶圈的铸铁管接口

45、带铸铁内套的铝合金电机机座及其制造方法

46、低铬硼多元合金耐磨铸铁

47、低铬中硅钼铁素体球墨铸铁

48、低合金高磷铸铁滑片

49、低合金马氏体铸铁磨球及其生产工艺

50、低合金球墨铸铁及其铸件的热处理工艺

51、低锰高强度铸铁及其熔炼工艺

52、低镍钒钛多元合金耐磨铸铁

53、低镍合金铸铁叶导轮

54、低钛硅铁在铸铁生产上的应用

55、低碳钢焊芯铸铁焊条

56、低碳钢芯球墨铸铁电焊条

57、低噪音加强型铸铁嵌铸式汽缸头

58、点状石墨铸铁及其生产方法

59、点状石墨铸铁及其制造方法

60、电磁场提高蠕墨铸铁蠕化率的方法

61、电机用网络式铸铁箱型机座

62、电磁炉用环保节能铸铁锅

63、电热铸铁锅

64、调温型灰铸铁电散热器

65、叠装式铸铁空气预热器

66、动态冷硬耐磨铸铁球成型工艺及设备

67、短翼薄型铸铁散热器

68、对承口式系列铸铁下水管

69、对接式铸铁管道柔性接口装置

70、多层加热铸铁采暖炉

71、多功能电子调控铸铁电炒锅

72、多功能家用铸铁炉

73、多功能铸铁电热锅

74、多功能铸铁回风炉

75、多用途民用铸铁锅炉

76、多元低铬合金铸铁磨球

77、多元高铬耐磨铸铁筛板及其制造方法

78、多元钨合金铸铁辊环及其制造方法

79、发动机缸体用稀土钒钛合成铸铁及其生产方法

80、多种微量元素铸铁锅

81、发热管镶嵌铸铁铸造工艺

82、发热元件嵌入式铸铁电炊具

83、钒耐磨合金铸铁墙板挤出机挤压螺杆生产工艺

84、钒钛铸铁钢锭模

85、防止铁水外溅的铸铁机

86、分体式铸铁电热锅

87、非奥氏体等温淬火处理球墨铸铁

88、分体自动定位安全型调温铸铁电灶

89、蜂窝陶瓷铸铁过滤器

90、浮动搪刀式铸铁管内壁清理设备

91、复合底铸铁电热锅

92、复合铝铸铁锅

93、复合强化传热式铸铁空气预热器

94、复合铸铁锅

95、复合铸铁轧辊及其铸造方法

96、改进的轧辊用镍铬钼无限冷硬铸铁及复合轧辊

97、改善高温抗氧化性的铸铁

98、钢材和铸铁件的热浸镀铝工艺

99、钢管道与铸铁管道接口

100、钢或铸铁件表面的淬火方法及装置

101、钢筋铸铁混凝土井盖

102、钢铁切屑合成铸铁熔炼工艺

103、高导磁铸铁

104、高铬铸铁磨球的变温淬火工艺方法

105、高铬铸铁磨球的铸造方法

106、高铬铸铁磨球及其生产方法

107、高硅碳比中铬白口铸铁及制造方法

108、高磷抗磨球墨铸铁及其生产方法

109、高炉铁水吹氧直接铸铁熔炼方法

110、高耐磨合金铸铁焊条

111、高强度、高耐磨铜系多元合金球墨铸铁及其应用

112、高强度低合金白口铸铁磨球及其制造方法

113、高强度合金球墨铸铁曲轴及其生产方法

114、高强度合金球墨铸铁曲轴新材料及其生产方法

115、高强度合金球墨铸铁曲轴新材料及生产方法

116、高速离心铸造铸铁污水管的机械

117、高碳含量的钢或铸铁研磨介质和其制造方法

118、高效节能铸铁散热器

119、高效热风铸铁炉

120、高效椭圆管铸铁省煤器

121、高效铸铁散热器

122、高压灰铸铁长翼型散热器

123、高阻尼铸铁

124、隔热柄铸铁锅

125、铬26系白口铸铁变质剂及处理工艺

126、铬钒钛铸铁气缸套

127、铬钼钒稀土系耐热耐磨铸铁

128、硅锰钛硼球墨铸铁磨球及其生产方法

129、滚轮移动式铸铁机

130、滚轮移动式铸铁机 2

131、锅炉构造用蠕墨铸铁复合材料

132、含铅、砷、锡d型石墨铸铁

133、含钛铬耐磨铸铁及其热处理工艺

134、含有钒钛合金的球墨铸铁活塞环

135、含有烧结硬质合金和铸铁的轧辊及其制备方法

136、焊药及其用于铸铁件的修复方法

137、合成球墨铸铁制造的方法

138、合成铸铁凸轮轴的生产方法

139、合金铸铁的高效节能熔炼方法

140、合金铸铁活塞环离子氮化处理技术

141、合金铸铁毛坯离心铸造成型模具

142、合金铸铁气缸套离心铸造方法

143、黑心可锻铸铁热处理新工艺

144、横组片双层燃烧热水铸铁采暖锅炉

145、厚大断面球墨铸铁件用球化剂

146、环保型es合金铸铁气缸套

147、环状铸铁强化换热器式采暖炉

148、灰口、球墨、可锻铸铁电焊条

149、灰口铸铁补偿合金轴承座

150、灰口铸铁锅

铸铁的焊接性

[编辑本段]

铸铁含碳量高，塑性差，组织不均匀，焊接性很差，在焊接时，一般容易出现以下问题：

1、焊后易产生白口组织

2、焊后易出现裂纹

3、焊后易产生气孔

因此,在生产中,铸铁是不作为焊接材料的一般只用来焊补铸铁件的铸造缺陷以及局部破坏的铸铁件。铸铁的焊补一般采用气焊或焊条电弧焊。

铸件焊补常分为热焊法和冷焊法两种。

铸铁的焊接

第一节 铸铁的种类及性能

一、铸铁焊接的应用

1、 铸造缺陷的焊接修复

我国各种铸铁的年产量现约为800万吨，有各种铸造缺陷的铸件约占铸铁年产量的10%~15%，即通常所说的废品率为10%~15%，若这些铸件工报废，以1997年铸铁平均价格计算 ，其损失每年高达10亿元以上。采用焊接方法修复这些有缺陷的铸铁件，由于焊接成本低，不仅可获得巨大的经济效益，而且有利于及时完成生产任务。

2、 已损坏的铸铁成品件的焊接修复。

由于各种原因，铸铁成品件在使用过程中会受到损坏，出现裂纹等缺陷，使其报废。若要更换新的，用铸铁成品件都经过各种机械加工，价格往往较贵。特别是一些重型铸铁成品件，如锻造设备的铸铁机座一旦使用不当而出现裂纹，就得停止生产，若要更换新的锻造设备，不仅价格昂贵，且从订货、运货到安装调试往往需要很长时间，所要很长时间处于停产状态。这方面的损失是巨大的。若能用焊接方法及时修复出现的裂纹。

3、 零部件的生产

这是指用焊接的方法将铸铁（主要是球墨铸铁）件与铸铁件、各种钢件或有色金属焊接起来而生产出零件。我国目前在这方面比较落后，处于刚起步阶段。如我国山东某厂已用高效离心铸造的大直径球墨铸铁管与一般铸造方法生产的变直径球墨铸铁法兰用焊接方法连接而制成产品。制造中铸铁焊接已成为我国下一步发展铸铁焊接技术的方向。它往往具有巨大的经济效益。

二、铸铁分类

按碳在铸铁中存在的状态及形式的不同，可将铸铁分为：

白口铸铁：碳绝大部分以在铁素体状态存在，断口亮白色，铁素体硬而脆，机制较少应用。

碳以石墨形式存在

灰铸铁：石墨片状存在

可锻铸铁：团絮状

球墨铸铁：圆球状

蠕墨铸铁：蠕虫状

在相同基体组织情况下，其中以球墨铸铁的力学性能（强度、塑性、韧性）为最高，可锻铸铁次之，蠕墨铸铁又次之，灰铸铁最差。但由于灰铸铁成本低廉，并具有铸造性、可加工性、耐磨性及减震性均优良的特点，是工业中应用最广泛的一种铸铁。

常见灰铸铁化学成分：见P100

灰铸铁抗拉强度及硬度的变化是由于机体组织及石墨大小、数量不同的结果。

纯铁素体为基体的灰铸铁：强度、硬度最低

纯珠光体为基体的灰铸铁：强度、硬度较高

改变基体中铁素体及珠光体相对含量，可得不同的抗拉强度及硬度的HT，石墨呈粗片状的灰铸铁，抗拉强度较低，石墨呈细片状的灰铸铁其抗拉强度较高。

灰铸铁中碳的存在状态及其基体组织决定于铸件冷却速度

P102 4-1 ①铁水以很快速度冷却时，第一阶段石墨化过程（共析温度以上）及第二阶段石墨化过程（共析温度下）完全被抑止将得到共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体组织，即白口铸铁组织。[铁碳相图：铁水当温度冷却到液相时，开始从液相析出（γ）。1147共析温度。L→γ+Fe3C（共晶渗碳体） 温度下降，A的饱和固溶碳量随温度下降而降低，因而析出二次渗碳体，此反应持续到共析温度。在共析反应中，A转变为珠光体。冷却到室温后，组织由共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体组成]。

②铁水以很慢的速度冷却时由于渗C体是不稳定相，而石墨是稳定相。第一阶段和第二阶段石墨化过程都进行得很充分，最后得纯铁素体的灰铸铁组织。

③若石墨化的第一阶段进行很完全，第二阶段石墨化过程进行得不完全，则得珠光体+铁素体、灰铸铁。

不同元素对铸铁石墨化及白口化的影响。P102

第二节 铸铁焊接性分析

一、灰铸铁焊接性分析

灰铸铁在化学成分上的特点是碳高及S、P杂质高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及冷热裂纹的敏感性。在力学性能上的特点是强度低，基本无塑性。焊接过程具有冷速快及焊件受热不均匀而形成焊接应力较大的特殊性。这些因素导致焊接性不良。

主要问题两方面：一方面是焊接接头易出现白口及淬硬组织。

另一方面焊接接头易出现裂纹。

(一)焊接接头易出现白口及淬硬组织

见P103，以含碳为3%，含硅25%的常用灰铸铁为例，分析电弧焊焊后在焊接接头上组织变化的规律。

1焊缝区

当焊缝成分与灰铸铁铸件成分相同时，则在一般电弧焊情况下，由于焊缝冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度，焊缝主要为共晶渗碳体+二次渗碳铁+珠光体，即焊缝基本为白口铸铁组织。

防止措施：

焊缝为铸铁 ①采用适当的工艺措施来减慢焊逢的冷却速度。如：增大线能量。②调整焊缝化学成分来增强焊缝的石墨化能力。

异质焊缝：若采用低碳钢焊条进行焊接，常用铸铁含碳为3%左右，就是采用较小焊接电流，母材在第一层焊缝中所占百分比也将为1／3～1／4，其焊缝平均含碳量将为07%～10%,属于高碳钢（C＞06%）。这种高碳钢焊缝在快冷却后将出现很多脆硬的马氏体。

采用异质金属材料焊接时，必须要设法防止或减弱母材过渡到焊缝中的碳产生高硬度组织的有害作用。思路是：改变C的存在状态，使焊缝不出现淬硬组织并具有一定的塑性，例如使焊缝分别成为奥氏体，铁素体及有色金属是一些有效的途径。

2半熔化区

特点：该区被加热到液相线与共晶转变下限温度之间，温度范围1150～1250℃。该区处于液固状态，一部分铸铁已熔化成为液体，其它未熔部分在高温作用下已转变为奥氏体。

1）冷却速度对半熔化区白口铸铁的影响

V冷很快，液态铸铁在共晶转变温度区间转变成莱氏体，即共晶渗碳体加奥氏体。继续冷却则为C所饱和的奥氏体析出二次渗碳体。在共析转变温度区间，奥氏体转变为珠光体。由于该区冷速很快，在共析转变温度区间，可出现奥氏体→马氏体的过程，并产生少量残余奥氏体。

该区金相组织见P104 图4-5

其左侧为亚共晶白口铸铁，其中白色条状物为渗碳体，黑色点、条状物及较大的黑色物为奥氏体转变后形成的珠光体。右侧为奥氏体快冷转变成的竹叶状高碳马氏体，白色为残余奥氏体。还可看到一些未熔化的片状石墨。

当半熔化区的液态金属以很慢的冷却速度冷却时，其共晶转变按稳定相图转变。最后其室温组织由石墨+铁素体组织组成。

当该区液态铸铁的冷却速度介于以上两种冷却速度之间时，随着冷却速度由快到慢，或为麻口铸铁，或为珠光体铸铁，或为珠光体加铁素体铸铁。

影响半熔化区冷却速度的因素有：焊接方法、预热温度、焊接热输入、铸件厚度等因素。

例：电渣焊时，渣池对灰铸铁焊接热影响区先进行预热，而且电渣焊熔池体积大，焊接速度较慢，使焊接热影响区冷却缓慢，为防止半熔化区出现白口铸铁焊件预热到650～700℃再进行焊接的过程称热焊。这种热焊工艺使焊接熔池与HAZ很缓慢地冷却，从而为防止焊接接头白口铸铁及高碳马氏体的产生提供了很好的条件。

研究灰铸铁试板焊件、热输入相同时，随板厚的增加，半熔化区冷却速度加快。白口淬硬倾向增大。

2）化学成分对半熔化区白口铸铁的影响

铸铁焊接半熔化区的化学成分对其白口组织的形成同样有重大影响。该区的化学成分不仅取决于铸铁本身的化学成分，而且焊逢的化学成分对该区也有重大影响。这是因为焊逢区与半熔化区紧密相连，且同时处于熔融的高温状态，为该两区之间进行元素扩散提供了非常有利的条件。某元素在两区之间向哪个方向扩散首先决定于该元素在两区之间的含量梯度（含量变化）。元素总是从高含量区域向低含量区域扩散，其含量梯度越大，越有利于扩散的进行。

提高熔池金属中促进石墨化元素（C、Si、Ni等）的含量对消除或减弱半熔化区白口的形成是有利的。

用低碳钢焊条焊铸铁时，半熔化区的白口带往往较宽。这是因为半熔化区含C、Si量高于熔池，故半熔化区的C、Si反而向熔池扩散，使半熔化区C、Si有所下降，增大了该区形成较宽白口的倾向。

3奥氏体区

该区被加热到共晶转变下限温度与共析转变上限温度之间。该区温度范围约为820～1150℃，此区无液相出现该区在共析温度区间以上，其基体已奥氏体化，加热温度较高的部分（靠近半熔化区），由于石墨片中的碳较多地向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较高；加热较低的部分，由于石墨片中的碳较少向周围奥氏体扩散，奥氏体中含碳量较低，随后冷却时，如果冷速较快，会从奥氏体中析出一些二次渗碳体，其析出量的多少与奥氏体中含碳量成直线关系。在共析转变快时，奥氏体转变为珠光体类型组织。冷却更快时，会产生马氏体，与残余奥氏体。该区硬度比母材有一定提高。

熔焊时，采用适当工艺使该区缓冷，可使A直接析出石墨而避免二次渗碳体析出，同时防止马氏体形成。

4重结晶区

很窄，加热温度范围780～820℃。由于电弧焊时该区加热速度很快，只有母材中的部分原始组织可转变为奥氏体。在随后冷却过程中，奥氏体转变为珠光体类组织。冷却很快时也可能出现一些马氏体。

（二）裂纹是易出现的缺陷

1 冷裂纹 可发生在烛焊缝或热影响区上，

1）焊缝处冷裂纹

产生部位：铸铁型焊缝

当采用异质焊接材料焊接，使焊逢成为奥氏体、铁素体，铜基焊缝时，由于焊缝金属具有较好的塑性，焊接金属不易出现冷裂纹。

启裂温度：一般在400℃以下。原因：一方面是铸铁在400℃以上时有一定塑性；另一方面焊缝所承受的拉应力是随其温度下降而增大。在400℃以上时焊缝所承受的拉应力较小。

产生原因：焊接过程中由于工件局部不均匀受热，焊缝在冷却过程中会产生很大的拉应力，这种拉应力随焊缝温度的下降而增大。当焊缝全为灰铸铁时，石墨呈片状存在。当片状石墨方向与外加应力方向基本垂直，且两个片状石墨的尖端又靠得很近，在外加应力增加时，石墨尖端形成较大的应力集中。铸铁强度低，400℃以下基本无塑性。当应力超过此时铸铁的强度极限时，即发生焊缝裂纹。

当焊缝中存在白口铸铁时，由于白口铸铁的收缩率比灰铸铁收缩率大，加以其中渗碳体性能更脆，故焊缝更易出现裂纹。

影响因素：

① 与焊缝基体组织有关，焊缝中渗碳体越多，焊缝中出现裂纹数量越多。当焊缝基体全为珠光体与铁素体组成，而石墨化过程又进行得较充分时，由于石墨化过程伴随有体积膨胀过程，可以松弛部分焊接应力，有利于改善焊缝的抗裂性。

② 与焊缝石墨形状有关

粗而长的片状石墨容易引起应力集中，会减小抗裂性。

石墨以细片状存在时，可改善抗裂性。

石墨以团絮状存在时，焊缝具有较好的抗裂性能。

③ 与焊补处刚度与焊补体积的大小及焊缝长短有关

焊补处刚度大，焊补体积大，焊缝越长都将增大应力状态，促使裂纹产生。

本文引用地址：http://wwwweldrnet/simple/skill/html/content_1346htm

铸铁的补焊

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铸铁在制造和使用中容易出现各种缺陷和损坏。铸铁补焊是对有缺陷铸铁件进行修复的重要手段，在实际生产中具有很大的经济意义。

（一）铸铁的焊接性

铸铁的含碳量高，脆性大，焊接性很差，在焊接过程中易产生白口组织和裂纹。

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。白口铸铁硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料，或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出，或采用钎焊，可避免出现白口组织，。

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（400℃以下基本无塑性），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，甚至可使整条焊缝沿熔合线从母材上剥离下来。防止裂纹的主要措施有：采用纯镍或铜镍焊条、焊丝，以增加焊缝金属的塑性；加热减应区以减小焊缝上的拉应力；采取预热、缓冷、小电流、分散焊等措施减小焊件的温度差。

（二）铸铁补焊方法及工艺

铸铁补焊采用的焊接方法参见表3-9。补焊方法主要根据对焊后的要求（如焊缝的强度、颜色、致密性，焊后是否进行机加工等）、铸件的结构情况（大小、壁厚、复杂程度、刚度等）及缺陷情况来选择。手工电弧焊和气焊是最常用的铸铁补焊方法。

表3-9 铸铁的补焊方法

补焊方法

焊接材料的选用

焊缝特点

手工电弧焊

热焊及半热焊

Z208、Z248

强度、硬度、颜色与母材相同或相近，可加工

冷 焊

Z100、Z116、Z308、Z408、Z607、J507、J427、J422

强度、硬度、颜色与母材不同，加工性较差

气焊

热 焊

铸铁焊丝

强度、硬度、颜色与母材相同，可加工

加热减应区法

钎焊

黄铜焊丝

强度、硬度、颜色与母材不同，可加工

CO2气体保护焊

H08Mn2Si

强度、硬度、颜色与母材不同，不易加工

电 渣 焊

铸铁屑

强度、硬度、颜色与母材相同，可加工，适用于大尺寸缺陷的补焊

手工电弧焊补焊采用的铸铁焊条牌号见表3-10。补焊要求不高时，也可采用J422等普通低碳钢焊条。

表3-10常用铸铁焊条

类 别

牌号

焊芯组成

药皮类型

焊缝金属

用 途

钢芯铸铁焊条

Z100

碳钢

氧化型

碳钢

一般灰铸铁件的非加工面

Z116

碳钢（高钒药皮）

低氢型

高钒钢

强度较高的灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁

Z208

碳钢

石墨型

铸铁

一般灰铸铁件（刚度较大时，预热至400℃）

铸铁芯铸铁焊条

Z248

铸铁

石墨型

铸铁

灰铸铁件

镍基铸铁焊条

Z308

Z408

Z508

纯镍

镍铁合金

镍铜合金

石墨型

石墨型

石墨型

镍

镍铁合金

镍铜合金

重要灰铸铁件的加工面

球墨铸铁、重要灰铸铁件的加工面

强度要求不高的灰铸铁件的加工面

铜基铸铁焊条

Z607

Z612

紫铜

钢芯铜皮/铜包钢芯

低氢型

钛钙型

铜铁混合

铜铁混合

一般灰铸铁件的非加工面

一般灰铸铁件的非加工面

手工电弧焊补焊的方法有：

（1）热焊及半热焊 焊前将焊件预热到一定温度（400℃以上），采用同质焊条，选择大电流连续补焊，焊后缓冷。其特点是焊接质量好，生产率低，成本高，劳动条件差。

（2）冷焊 采用非铸铁型焊条，焊前不预热，焊接时采用小电流、分散焊，减小焊件应力。焊缝的强度、颜色与母材不同，加工性能较差，但焊后变形小，劳动条件好，成本低。

　　通用的机械加工方法都行，车铣刨磨钳。

　　含碳量在2％以上的铁碳合金。工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁可分为：①灰口铸铁。含碳量较高（27％～40％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。②白口铸铁。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。③可锻铸铁。由白口铸铁退火处理后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。④球墨铸铁。将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等。⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。⑥合金铸铁。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。