8-第八章　常用金属的焊接（焊工工艺-第3版）.ppt

第八章　常用金属的焊接第一节　碳钢的焊接表8-1　碳钢焊接性与碳含量的关系 碳钢是以铁为基础，以碳为主要合金元素的铁碳合金，碳的质量分数一般不超过1.0%其他常存元素因含量较低皆不作为合金元素因此，碳钢的焊接性主要取决于碳含量的高低随着碳含量的增加，焊接性逐渐变差，见表8-1 国家标准GB/T13304.1-2008中以“非合金钢”取代传统“碳素钢”，非合金钢包括的一些内涵比碳素钢更广泛本书仍沿用碳钢一词第一节　碳钢的焊接一、低碳钢的焊接特点 低碳钢的碳含量较低(wＣ＜0．25%)，除Mn、Si、S、P等常规元素外，很少有其他合金元素，因而焊接性良好1、焊接时特点：1)可装配成各种不同的接头，适应各种不同位置的施焊，且焊接工艺和技术较简单，容易掌握2)焊前一般不需预热，只有在环境温度较低或结构刚性过大时，才考虑预热措施3)塑性较好，焊接接头产生裂纹的倾向小，适合制造各类大型结构件和受压容器4)不需要使用特殊和复杂的设备，对焊接电源没有特殊要求，交直流弧焊机都可以焊接5)低碳钢焊接时，如果焊条直径或工艺参数选择不当，也可能出现热影响区晶粒长大或时效硬化倾向。

第一节　碳钢的焊接2、低碳钢的焊接工艺 低碳钢几乎可以采用所有的焊接方法进行焊接，并都能保证焊接接头的良好质量，用的最多的是焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊及CO2气体保护焊等1）焊条电弧焊 焊条电弧焊时焊前准备、焊材选用、焊接方法选定、焊接参数、操作要求等工艺内容中，关键是选择电焊条，而焊条的选用主要是根据母材的强度等级及焊接结构的工作条件来确定的，见表8⁃22）埋弧焊 低碳钢的埋弧焊接头的等强度，主要靠选择相应的焊丝和焊剂来获得焊丝和焊剂见表8⁃2第一节　碳钢的焊接表8-2　常用低碳钢焊接材料的选择3、低碳钢典型零件焊接 油田输油管线材质为20钢，其外径为ϕ60mm、壁厚3．5mm，采用手工钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面进行施焊1)坡口形式及加工方法　坡口为Y形，坡口角度为60°±5°，钝边1.5mm，间隙1.5mm，如图8-1所示2)焊接材料及电源的选择　焊条可用E5015(J507)或E5016(J506)碱性低氢型焊条，直径为ϕ3.2mm3)焊接参数　见表8-3表8-3　焊 接 参 数图8-1　油田输油管线第一节　碳钢的焊接(4)焊接检验　焊缝表面不允许有气孔、裂纹、夹渣等缺陷。

表8⁃4　焊缝外观尺寸要求(单位：mm)表8-4　焊缝外观尺寸要求(单位：mm)第一节　碳钢的焊接二、中碳钢的焊接1、特点：中碳钢的碳含量WC只比低碳钢提高0．2%～0．3%，在0.25%~0.6%之间，但是这点变化却引起了焊接性的严重恶化同时在物理性能方面，中碳钢比低碳钢线膨胀系数略高，热导率稍低，这也就增加了中碳钢焊接的热应力和过热倾向2、中碳钢的焊接工艺(1)焊接方法　中碳钢焊件焊接时，焊条电弧焊是最恰当的焊接方法，应采用相应强度级别的碱性低氢型焊条2)坡口制备　中碳钢焊接时，为了限制焊缝中的含碳量、减少熔合比，一般开成带钝边的U形或V形坡口，并将坡口两侧油、锈等污物清除干净第一节　碳钢的焊接(3)预热　大多数情况下，中碳钢焊接需要预热和控制层间温度以降低焊缝和热影响区冷却速度，防止产生马氏体，预热温度取决于碳当量、母材厚度、结构刚度、焊条类型和工艺方法等4)焊接电源　一般选用直流弧焊电源，反极接，这样可以使熔深减少，起到降低裂纹倾向和气孔敏感性的作用5)焊后热处理　焊后尽量立即进行消除应力热处理，特别对于厚度大或刚性大的工件 如果焊后不能立即进行消除应力热处理，也要进行后热，即采取保温、缓冷措施，使扩散氢逸出，以减少裂纹的产生。

6）焊后可锤击焊缝，以减少焊接残余应力，细化晶粒第一节　碳钢的焊接3、中碳钢典型零件焊接(1)法兰长轴　材料为35钢，主要尺寸如图8-2所示焊件预热150～，焊前仔细清理焊口，定位焊缝4～5段，每段长50mm焊件水平放置，焊缝处于立焊位置圆周焊缝分成6段或4段，分段跳焊以减小焊接应力和变形，第一道焊缝焊速稍慢，焊肉稍厚，灭弧注意填满弧坑2)机车用万向轴　材料为40Cr，结构如图8-3所示图8-2　焊接法兰长轴图8-3　焊接万向轴第一节　碳钢的焊接三、高碳钢的焊接1、特点：1)高碳钢比中碳钢焊接时产生热裂纹的倾向更大2)高碳钢对淬火更加敏感，所以近缝区极易形成马氏体淬硬组织，如工艺措施不当，则在近缝区会产生冷裂纹3)高碳钢焊接时由于受焊接高温的影响，晶粒长大快，碳化物容易在晶界上积聚、长大，焊缝脆弱，使焊接接头强度降低4)高碳钢导热性能比低碳钢差，因此在熔池急剧冷却时会在焊缝中引起很大的内应力，这种内应力很容易导致形成裂纹第一节　碳钢的焊接2、高碳钢的焊接工艺高碳钢的焊条电弧焊工艺1)高碳钢焊接时，一般不要求接头与基本金属等强度，通常选用低氢型焊条2)焊前要严格清理待焊处的铁锈和油污，焊件厚度大于10mm时，焊前应预热至200～，一般直流反接，焊接电流应比焊低碳钢小10%左右。

3)焊条在焊接前应进行400～烘干(1～2)h，以除去药皮中潮气及结晶水，并在下保温，随用随取，以便减小焊缝金属中氧和氢的含量，防止裂纹和气孔的产生4)焊件厚度在5mm以下时，可不开坡口直接从两边焊接，焊条应作直线往返摆动5)为了降低熔合比，以减少焊缝中的碳含量，高碳钢最好开坡口多层焊接6)定位焊时应采用小直径焊条焊透第一节　碳钢的焊接第二节 合金结构钢的焊接一、概述：1. 分类 高强度钢的种类很多，强度差别也很大，在讨论焊接性时，按照钢材供货的热处理状态将其分为热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢三类采用这样的分类方法，是因为钢的供货热处理状态是由其合金系统、强化方式、显微组织所决定的，而这些因素又直接影响钢的焊接性与力学性能，所以同一类的钢其焊接性是比较接近的1)热轧及正火钢　以热轧或正火状态供货和使用的钢称为热轧及正火钢表8-5　几种常用热轧及正火钢的力学性能(2)低碳调质钢　这类钢在调质状态下供货和使用，属于热处理强化钢低碳调质钢中合金元素的主要作用是提高钢的淬透性和钢的抗回火性，还使马氏体转变温度降低得最少，以减少淬火裂纹和焊接裂纹通过调质处理得到低碳马氏体或贝氏体，不但提高了强度，而且保证了塑性和韧性。

对同一强度级别的钢来说，调质钢比正火钢的合金元素含量低，从而具有更好的韧性和焊接性低碳调质钢的缺点是生产工艺复杂，成本高，进行热加工时对工艺参数限制比较严格典型低碳调质钢的力学性能见表8⁃6表8-6　典型低碳调质钢的力学性能第二节 合金结构钢的焊接(3)中碳调质钢　这类钢属于热处理强化钢，其碳含量较高(wC＞0.3%)，屈服强度为880～1170MPa，与低碳调质钢相比，合金系统比较简单表8-7　几种中碳调质钢的力学性能第二节 合金结构钢的焊接2.专业用钢 把满足某些特殊工作条件的钢种总称为专业用钢按用途的不同，其分类品种很多，常用于焊接结构制造的有：(1)珠光体耐热钢　这类钢主要用于制造工作温度在500～范围内的设备，具有一定的高温强度和抗氧化能力，该钢的热处理方式包括调质处理在内的各种形式2)低温用钢　用于制造在-20～低温下工作的设备3)低合金耐蚀钢　主要用于制造在大气、海水、石油、化工产品等腐蚀介质中工作的各种设备，除要求钢材具有合格的力学性能外，还要对相应的介质有耐蚀能力第二节 合金结构钢的焊接　第二节 合金结构钢的焊接性三、合金结构钢的焊接性：1、合金元素对合金合金结构钢焊接性的影响2、低合金结构钢的焊接性1）焊接裂纹 低合金高强度结构钢焊接时容易产生的裂纹是冷裂纹。

随着钢材强度等级的提高,淬硬倾向增加,冷裂纹的倾向也增大又因厚板的刚度大,焊接接头的残余应力也大因此,冷裂纹主要发生在强度级别较高的厚板结构中2）焊接热影响区脆化 低合金高强度结构钢焊接时,热影响区中被加热到1100℃以上的粗晶区,是焊接接头的薄弱区,热影响区粗晶脆化主要与焊接热输入有关对于热轧钢,焊接热输人较大时,粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而降低韧性;焊接热输入较小时,会由于粗晶区组织中马氏体比例的增大而降低韧性 对于正火钢,受热输入影响更大采用过大的热输入时,粗晶区在正火状态下弥散分布的.TiC、VC和VN等溶入奧氏体中,将失去抑制奥氏体晶粒的长大及削弱组织细化作用, 粗晶区将出现粗大组织而使初性显著降低三、合金结构钢的焊接工艺：1、焊接材料的选择 选择焊接材料最重要的原则就是确保焊缝金属的力学性能，使之满足产品的技术要求，从而保证产品在使用中正常运行表8-8　热轧及正火钢常用焊接材料示例第二节 合金结构钢的焊接性表8-9　典型低碳调质钢焊接材料选用示例第二节 合金结构钢的焊接性表8-10　中碳调质钢焊接材料选用示例　第二节 合金结构钢的焊接性2、焊接方法选择 目前用于低合金钢的焊接方法可分成两类。

一类是焊接热输入大的焊接法，如单丝和多丝埋弧焊以及电渣焊等这种方法往往会引起焊缝金属和热影响区的晶粒粗大，加之在较低的冷却速度下所发生的其他冶金变化，可能对接头的韧性产生不利影响，具有再热裂纹倾向的合金钢，其热影响区组织对消除应力裂纹的敏感性增加另一类是焊接热输入较小的焊接方法，如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊以及窄间隙埋弧焊等采用这种方法时，焊缝截面大大减小，可显著缩短焊接周期，节约大量的焊接材料，保证焊接接头具有优良的性能；其不利的一面是对焊接设备和操作技能提出了较高的要求　第二节 合金结构钢的焊接性第二节 合金结构钢的焊接性3、焊前准备（1）接头形式及坡口制备 接头形式和坡口的几何形状、尺寸、制备方法，会直接影响到合金结构钢接头的质量和生产成本在设计坡口时，首先应避免采用易产生未焊透的坡口形式，因为焊缝根部缺口往往是各种裂纹的起源区其次是尽量减少焊缝的横截面积，以降低接头的残余应力，同时也可以减少焊接材料的消耗量，提高生产效率表8-11　16Mn钢埋弧焊接头形式与焊缝性能的关系(采用焊剂HJ431)（2）焊接区的清理 合金结构钢接头焊接区的清理是建立低氢环境的主要环节之一，钢材的淬硬倾向越大，对焊接区清理的要求亦越高。

焊缝边缘和坡口表面不应有氧化皮、锈斑、油脂及其它污染物焊前还必须清除焊接区钢板表面的吸附水分，特别是在相对湿度较高的环境下焊接时，更应注意这一点第二节 合金结构钢的焊接性第二节 合金结构钢的焊接性（3）焊接材料的焊前处理 在合金结构钢的焊接过程中，为防止产生焊接冷裂纹，保证接头的性能，通常选用低氢型碱性焊条但碱性焊条、熔炼型焊剂和烧结型焊剂，均容易吸潮，所以焊条和焊剂在使用之前，应按技术条件的规定或生产厂推荐的规范进行烘干对于强度级别高的焊条应使用焊条保温筒，随用随取表9⁃8列出了常用低合金钢焊条和焊剂的典型烘干规范，可供参考表8-12　常用低合金钢焊条和焊剂的烘干温度4、焊接参数的选择 焊接参数包括能量参数、温度参数和操作参数三部分能量参数是指焊接电流、电弧电压和焊接速度温度参数则包括预热温度、层间温度和后热温度操作参数主要由焊接位置、焊接顺序、焊接方向和焊道层次等参数组成正确地选择焊接参数可使焊缝金属和热影响区的性能达到最佳化表8-13　几种热轧及正火钢的预热温度和焊后热处理规范第二节 合金结构钢的焊接性5、焊后热处理 合金结构钢接头在焊完一部分，或在整个焊接结构的所有接头焊完后，为保证其力学性能，要按技术要求作焊后热处理。

一般情况下焊后热处理的形式有下列几种：（1）消除应力退火处理 焊后是否需要热处理，要根据钢板的化学成分、板厚、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素进行考虑对于冷裂及倾向较大的低合金高强钢、厚壁高压容器等，要求焊后应作消除应力的热处理消除应力热处理是指将焊件均匀地以一定的速度加热到Ac3点以下足够高的温度，保温一段时间后随炉均匀地冷却到300～，最后将焊件移到炉外空冷第二节 合金结构钢的焊接性1)母材屈服强度≥490MPa，为防止延迟裂纹，焊后进行退火处理2)对厚壁压力容器，为防止三向应力场所造成的脆性破坏，焊后应进行退火处理3)对可能发生应力腐蚀开裂或要求尺寸稳定的产品，焊后进行退火处理低碳调质钢一般不必进行退火处理，只有属下列情况之一者，才需要进行退火处理：1)钢材在焊后或冷变形加工后，韧性达不到要求2)结构要求尺寸保持稳定3)钢材对应力腐蚀敏感第二节 合金结构钢的焊接性（2）正火+回火热处理 合金结构钢厚板，在电渣焊之后，或者热校、热成形之后，需作正火热处理，以细化电渣焊接头的晶粒，调整高温热成形的母材和焊缝金属的性能钢材的正火温度应选在该钢种的Ac3点以上30～，正火处理的保温时间通常按1～2min/mm计算，保温结束后将焊件放在平静的空气中冷却。

3）淬火+回火热处理 当钢材的屈服强度达到或超过500MPa时，在正火状态下钢材的韧性会出现不稳定，采用淬火+回火热处理方法，可以提高钢材的强度，同时改善韧性第二节 合金结构钢的焊接性6、焊后检验 合金结构钢焊接接头的焊后检验比普通碳钢接头要严格常用的无损检测法有射线检测、超声检测、渗透检测和磁粉检测等在低合金结构钢接头焊后检验时，应考虑这种钢的焊接特点，制定合理的检查规程对于具有延迟裂纹倾向的焊接接头，应规定在焊接工作全部结束后经过48h后再进行焊缝的无损检测对消除应力裂纹敏感的低合金结构钢接头进行检查时，规定在焊后、消除应力处理后分别对接头作无损检测由于表面裂纹对结构的安全构成极大的威胁，故在低合金结构钢焊缝及热影响区表面都应作表面磁粉检测低合金结构钢接头的强度越高，裂纹敏感性越大，无损检测包括磁粉检测的检查几率也应相应提高第二节 合金结构钢的焊接性四、典型低合金高强度钢的焊接工艺(一）、Q345(16Mn)钢的焊接工艺 Q345(16Mn)钢是典型的热轧钢，板厚t＜30mm的焊件，焊前一般不必预热但Q345钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下，或在大刚度、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，仍需采取预热措施1.焊前准备 钢板可采用氧乙炔焰切割、等离子弧切割下料。

板厚t＜90mm时，切割切缘不必预热；t＞90mm时，钢板切割起点处应预热至100～采用碳弧气刨制备坡口时，t＞30mm的钢板，气刨前应预热至100～2.焊条电弧焊工艺 可采用V形或U形坡口3.埋弧焊工艺 可采用I形、V形和U形坡口第二节 合金结构钢的焊接性（二）、13MnNiMoNb钢厚板的焊接工艺 13MnNiMoNb钢是典型的低碳调质钢，是以Mn、Mo、Nb为主要的合金元素，屈服强度＞392MPa，是中温厚壁压力容器用钢该钢具有较好的综合力学性能，可在以下的各种温度下工作1.焊前准备 用火焰切割厚度为80mm的钢板时，在切割前应将切割起点周围100mm处预热至以上不作机械加工的切割边缘，焊前应作表面磁粉探伤采用碳弧气刨清根或制备坡口气刨时应将焊件预热至150～气刨后钢板表面应采用砂轮打磨清理第二节 合金结构钢的焊接性2.焊条电弧焊工艺坡口选择：可采用V形或U形坡口3.埋弧焊工艺坡口选择：可采用I形、V形和U形坡口第二节 合金结构钢的焊接性第三节 不锈钢的焊接　一、概述： 定义：根据国家标准《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》规定，以不锈、耐腐蚀为主要特性，且铬含量至少为10.5%，碳含量最大不超过1.2%的钢，称为不锈钢。

一）类型：不锈钢的分类方法很多，通常按金相的组织分类如下：(1)马氏体钢　马氏体钢包括Cr13系及以Cr12为基的多元合金化的钢2)铁素体钢　正火状态下以铁素体组织为主，wCr=11%～30%的高铬钢属于此类，主要用作抗氧化钢，也可作耐热钢用3)奥氏体钢　奥氏体钢是不锈钢中最重要的类别，其生产量和使用量约占不锈钢总量的70%4)铁素体-奥氏体双相钢　这类钢是在超低碳铁素体不锈钢的基础上发展起来的双相不锈钢（二）、不锈钢的性能特点1.不锈钢的物理性能 与碳钢相比，不锈钢的导电性能差；奥氏体不锈钢线膨胀系数比碳钢约大50%，而马氏体不锈钢和铁素体不锈钢的线膨胀系数大体上和碳钢相等；奥氏体不锈钢的热导率比碳钢低，仅为其1/3左右，马氏体与铁素体不锈钢的热导率均为碳钢的1/2左右合金元素含量越多，导电、导热性越差，线膨胀系数越大2.不锈钢的腐蚀形式 金属受介质的化学及电化学作用而被破坏的现象称为腐蚀，不锈钢的主要腐蚀形式有均匀腐蚀、晶间腐蚀、点状腐蚀和应力腐蚀开裂等第三节 不锈钢的焊接　(1)均匀腐蚀　是指接触腐蚀介质的金属整个表面产生腐蚀的现象，如图8-4a所示，受腐蚀的金属由于截面不断缩小而最后破坏。

2)晶间腐蚀　是一种起源于金属表面沿晶界深入金属内部的腐蚀现象，如图8-4b所示图8-4　腐蚀的破坏形式a)均匀腐蚀　b)晶间腐蚀　c)点状腐蚀(3)点状腐蚀　腐蚀首先集中于金属表面的局部范围，然后迅速向内部发展，最后穿透，如图8-4c所示4)应力腐蚀开裂　是一种金属在拉应力与电化学介质共同作用下所产生的一种延迟开裂的现象对焊接结构来说，晶间腐蚀与应力腐蚀开裂较为常见，危害也较大第三节 不锈钢的焊接　二、不锈钢的焊接性（一）合金元素对不锈钢接头耐蚀性的影响 不锈钢中常用的合金元素有C、Cr、Ni、Mo、Ti、Nb、Mn、Si等，其中Cr、Ni是保证不锈钢耐蚀性能的最重要元素1)铬(Cr)　铬是决定不锈钢耐蚀性最重要的元素2)镍(Ni)　镍也是不锈钢中的主要元素，当wNi＞15%时，对硫酸和盐酸有很高的耐蚀性3)碳(C)　碳一方面是稳定奥氏体的元素，作用相当于镍的30倍；另一方面，碳与铬的亲和力较大，能与铬形成一系列的碳化物，而使固溶于基体中的铬减少，使钢的耐蚀性下降第三节 不锈钢的焊接　(4)锰(Mn)和氮(N)　锰和氮都是形成和稳定奥氏体的元素，锰的作用是镍的1/2，氮的作用是镍的40倍，有时用锰和氮部分或全部代替镍，组成Cr-Mn-N系列不锈钢。

5)钛(Ti)和铌(Nb)　钛和铌都是强碳化物形成元素，一般作为稳定剂加入不锈钢中，防止碳与铬形成碳化物，以保证钢的耐蚀性6)钼(Mo)　钼可以增强钢的钝化作用，对提高抗点状腐蚀有显著效果第三节 不锈钢的焊接　（二）、不锈钢的焊接性分析1.焊接接头的晶间腐蚀倾向 奥氏体不锈钢在400～800°C范围内加热后对晶间腐蚀最为敏感，此温度区间一般称为敏化温度区间这主要是由于奥氏体钢在固溶状态下，碳以过饱和的形式溶解于γ固溶体中加热时，过饱和的碳以Cr23C6的形式沿晶界析出，当使晶界附近wCr降到低于钝化所需的最低数量(wCr≈12%)时，在晶界形成了贫铬层，从而使晶界的电极电位远低于晶内当金属与腐蚀介质接触时，电极电位低的晶界就被腐蚀，这种腐蚀就是晶间腐蚀图8-5　奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀1—焊缝晶间腐蚀　2—敏化区腐蚀　3—刀蚀第三节 不锈钢的焊接　2.提高焊接接头耐晶间腐蚀能力的措施(1)降低含碳量　减少奥氏体不锈钢和焊条中的含碳量，是防止晶间腐蚀最根本的办法2)加入稳定剂　在钢和焊接材料中加入钛、铌等与碳的亲和力比铬强的合金元素，这些合金元素能够优先与碳结合成稳定的碳化物，从而避免在奥氏体晶界形成碳化铬而产生贫铬层，对提高抗晶间腐蚀能力有十分良好的作用。

3)焊后进行固溶处理　将焊件加热到1050～1100°C，使已经析出的Cr23C6重新溶入奥氏体中，然后快速冷却，形成稳定的奥氏体组织，此过程称为固溶处理第三节 不锈钢的焊接　(4)改变焊缝的组织状态　即使焊缝由单一的γ相改变为γ+δ双相5)减少焊接热输入　尽量选用较小的焊接热输入，以减少在高温停留的时间，对减小敏化区的形成和刀蚀的形成都具有一定的作用6)合理安排焊接顺序　防止刀状腐蚀的产生还应注意合理安排焊接顺序，这是因为刀状腐蚀除产生于焊后在敏化温度再次受热外，在多层焊和双面焊时，后一条焊缝的热作用可能对先焊焊缝的过热区起到敏化加热的作用(如图8-6a所示)图8-6　第二面焊缝的敏化区对刀状腐蚀的影响a)敏化区与腐蚀介质不接触，双面焊b)敏化区与腐蚀介质接触，多层焊第三节 不锈钢的焊接　3.焊接接头的应力腐蚀开裂 这是不锈钢在静应力(内应力或外应力)与腐蚀介质同时作用下发生的破坏现象纯金属一般没有应力腐蚀开裂倾向，而在不锈钢中，奥氏体不锈钢比铁素体或马氏体不锈钢的应力腐蚀倾向大因为奥氏体不锈钢导热性差，线膨胀系数大，所以焊后会产生较大的焊接残余应力，因而容易造成应力腐蚀开裂。

第三节 不锈钢的焊接　(1)正确选用材料　根据介质特性选用对应力腐蚀开裂敏感性低的材料是防止应力腐蚀开裂最根本的措施2)消除焊件的残余应力　通常可采用锤击焊件表面来松弛残余应力，也可以进行消除应力热处理3)对材料进行防蚀处理　通过电镀、喷镀、衬里等方法，用金属或非金属覆盖层将金属与腐蚀介质隔离开4)接头设计应注意防止“死区”，这是为了避免缝隙的存在第三节 不锈钢的焊接　4.焊接接头的热裂纹 热裂纹是奥氏体不锈钢焊接时比较容易产生的一种缺陷，特别是含镍量较高的奥氏体不锈钢更易产生其产生的主要原因是由于奥氏体不锈钢的液、固相线区间较大、结晶时间较长，而且奥氏体结晶方向性强，使低熔点杂质偏析严重而集中于晶界处；此外，奥氏体不锈钢的线膨胀系数大，冷却收缩时应力大，所以易产生热裂纹1)严格限制焊缝中的S、P等杂质的含量2)产生双相组织　对于wNi＜15%的18—8型不锈钢，具有γ+δ的双相组织焊缝有较高的抗裂性，δ铁素体含量(φδ)应控制在3%～8%第三节 不锈钢的焊接　 当wNi＞15%，单相奥氏体组织的高镍不锈钢不宜采用γ+δ双相组织(高温时δ相促进生成σ相，导致σ相脆化)时，可采用γ+碳化物或γ+硼化物的双相组织，亦有较高的抗裂性。

3)合理的进行合金化　在不允许采用双相组织的情况下，可以通过调整焊缝金属的合金成分，如加入wMn4%～6%，对防止单相奥氏体焊缝产生热裂纹相当有效4)工艺上的措施　为降低焊缝的热裂倾向，制定焊接工艺时应尽可能减少熔池过热和接头的残余应力第三节 不锈钢的焊接　5.焊接接头的脆化(1)σ相脆化　奥氏体或铁素体不锈钢在高温(375～875°C)长时间加热就会形成一种Fe—Cr金属间化合物，即σ相2)粗大的原始晶粒　高铬铁素体钢在加热与冷却过程中不发生相变，晶粒很容易长大，而且用热处理也无法消除，只能用压力加工才能使粗大的晶粒破碎3)475°C脆性　wCr＞15%的铁素体不锈钢，在400～550°C范围内长期加热后，钢在室温下变得很脆，其冲击韧度和塑性接近于零此外，由于铁素体不锈钢焊接接头有明显的脆化倾向，马氏体不锈钢焊接时淬硬倾向大，都会造成接头部位冷裂纹的形成第三节 不锈钢的焊接　第三节　不锈钢的焊接三、奥氏体不锈钢的焊接工艺 对奥氏体不锈钢结构，多数情况下都有耐蚀性的要求因此，为保证焊接接头的质量，需要解决的问题比焊接低碳钢或低合金钢时要复杂得多，在编制工艺规程时，必须考虑备料、装配、焊接各个环节对接头质量可能带来的影响。

此外，奥氏体钢本身的物理性能特点，也是编制焊接工艺时必须考虑的重要因素1.焊接材料的选择 奥氏体不锈钢焊接材料的选用原则，应使焊缝金属的合金成分与母材成分基本相同，并尽量降低焊缝金属中的碳含量和S、P等杂质的含量奥氏体不锈钢焊接材料的选用见第三节　不锈钢的焊接表8-14　奥氏体不锈钢焊接材料的选用第三节　不锈钢的焊接2.焊接方法的选择 奥氏体不锈钢具有较好的焊接性，可以采用焊条电弧焊、埋弧焊、惰性气体保护焊和等离子弧焊等熔焊方法，其工艺特点是小热输入，快焊速、不预热、不消除应力热处理（应力腐蚀开裂除外）因为电渣焊的热过程特点，会使奥氏体不锈钢接头的抗晶间腐蚀能力降低，并且在熔合线附近易产生严重的刀蚀，所以一般不应用电渣焊3.焊前准备(1)下料方法的选择　奥氏体不锈钢中有较多的铬，用一般的氧乙炔切割有困难，可用机械切割、等离子弧切割及碳弧气刨等方法进行下料或坡口加工，机械切割最常用的有剪切、刨削等第三节　不锈钢的焊接第三节　不锈钢的焊接(2)坡口的制备　在设计奥氏体不锈钢焊件坡口形状和尺寸时，应充分考虑奥氏体不锈钢较大的线膨胀系数会加剧接头的变形，应适当减小V形坡口角度。

3)焊前清理　为了保证焊接质量，焊前应将坡口及其两侧20～30mm范围内的焊件表面清理干净，如有油污，可用丙酮或酒精等有机溶剂擦拭4)表面防护　在搬运、坡口制备、装配及定位焊过程中，应注意避免损伤钢材表面，以免使产品的耐蚀性降低4.焊接参数的选择 焊接奥氏体不锈钢时，应控制焊接热输入和层间温度，以防止热影响区晶粒长大及碳化物的析出第三节　不锈钢的焊接表8-15　不锈钢焊条电弧焊工艺参数表8-16　不锈钢钨极氩弧焊工艺参数第三节　不锈钢的焊接表8-17　奥氏体不锈钢熔化极氩弧焊工艺参数表8-18　18-8型奥氏体不锈钢埋弧焊的工艺参数第三节　不锈钢的焊接5.奥氏体不锈钢的焊后处理 为增加奥氏体不锈钢的耐蚀性，焊后应对其进行表面处理，处理的方法有表面抛光、酸洗和钝化处理1)表面抛光　不锈钢的表面如有刻痕、凹痕、粗糙点和污点等，会加快腐蚀2)酸洗　经热加工的不锈钢和不锈钢焊接热影响区都会产生一层氧化皮，这层氧化皮会影响耐蚀性，所以焊后必须将其除去酸洗时，常用酸液酸洗和酸膏酸洗两种方法酸液酸洗又有浸洗和刷洗两种第三节　不锈钢的焊接1)浸洗酸液配方(体积分数)：硝酸(密度1.42g/cm3)为20%，氢氟酸为5%，其余为水。

2)刷洗酸液配方(体积分数)：盐酸50%，水50%3)酸膏酸洗适用于大型结构，将配制好的酸膏敷于结构表面，停留几分钟，再用清水冲净酸膏配方：盐酸(密度1．19g/cm3)20mL、水100mL、硝酸(密度1．42g/cm3)30mL、膨润土150g3)钝化处理　钝化处理是在不锈钢的表面用人工方法形成一层氧化膜，以增加其耐蚀性钝化液配方(质量分数)：硝酸(密度1．42g/cm3)5%，重铬酸钾2%，其余为水第三节　不锈钢的焊接6.焊后检验 奥氏体不锈钢一般都具有耐蚀性的要求，所以焊后除了要进行一般焊接缺陷的检验外，还要进行耐蚀性试验耐蚀性试验的目的是：在给定的条件(介质、浓度、湿度、腐蚀方法、应力状态等)下测定金属抵抗腐蚀的能力，估计其使用寿命，分析腐蚀原因，找出防止或延缓腐蚀的方法第三节　不锈钢的焊接（二）、铁素体不锈钢的焊接工艺 铁素体不锈钢焊接时热影响区晶粒急剧长大而形成粗大的铁素体由于铁素体钢加热时没有相转变发生，这种晶粒粗大现象会造成明显脆化，而且也使冷裂纹倾向加大此外，焊接时，在温度高于1000°C的熔合线附近快速冷却时会产生晶间腐蚀，但经650～850°C加热并随后缓冷就可以加以消除。

1)铁素体不锈钢只采用焊条电弧焊进行焊接，为了减小475°C脆化，避免焊接时产生裂纹，焊前可以预热，预热温度为70～150°C2)焊接时，尽量缩短在430～480°C之间的加热或冷却时间3)为防止过热，尽量减少热输入，例如焊接时采用小电流、快速焊，焊条最好不要摆动，尽量减少焊缝截面，不要连续焊，即待前一道焊缝冷却到预热温度时再焊下一道焊缝，多层焊时要控制层间温度不宜连续施焊第三节　不锈钢的焊接4)对于厚度大的焊件，为减少焊接应力，每道焊缝焊完后，可用小锤轻轻敲击焊缝表面5)采用强制冷却焊缝的方法，以减少焊接接头的高温脆化和475℃脆性，同时，还可以减少焊接接头的热影响区过热，其方法主要是通氩冷却或通水冷却铜垫板等6)焊后常在700～750°C之间退火处理，这种焊后热处理可以改善接头韧性及塑性7)焊接铁素体不锈钢用焊条见表8-19表10⁃6　焊接铁素体不锈钢用焊条表8-19　焊接铁素体不锈钢用焊条（三）、马氏体不锈钢的焊接工艺1) 为保证马氏体不锈钢焊接接头不产生裂纹，并具有良好的力学性能，在焊接时，应进行焊前预热，一般预热温度在150～400℃之间2) 焊后热处理是防止延迟裂纹和改善接头性能的重要措施，通常在700～760℃之间加热空冷。

3) 常用的焊接方法是焊条电弧焊，焊条的选用见表8-20表8-20　焊接马氏体不锈钢用焊条第三节 不锈钢的焊接　四、奥氏体不锈钢典型结构的焊接工艺：1、试件的准备及技术要求 试件的材料为1Cr18Ni9Ti，焊接位置为垂直固定；采用焊条电弧焊，要求开U形坡口试件及坡口尺寸如图10⁃4所示进行单面焊双面成形；焊接材料选用E308—16(A101)焊条；电源选用ZX—300型弧焊整流器，采用反接2、焊前准备与试件的装配1) 彻底清除坡口及两侧20mm范围内的油污、脏物，直至露出金属光泽2) 焊条需经250℃烘干，并保温1～2h3) 将试件置于装配胎具上进行定位焊接，根部间隙为3mm4) 定位焊采取三点定位，其相对位置如图10-5所示5) 试件错边量≤2mm第三节 不锈钢的焊接　图8-7　1Cr18Ni9Ti钢大直径管垂直固定对接焊的试件及坡口尺寸图8-8　1Cr18Ni9Ti钢大直径管垂直固定对接焊的定位焊接位置第三节 不锈钢的焊接　3、焊接参数选择及操作要点1Cr18Ni9Ti钢大直径管垂直固定对接焊的焊条电弧焊焊接参数见表8-21表8-21　1Cr18Ni9Ti钢大直径管垂直固定第三节 不锈钢的焊接　（1）、打底焊　打底层的焊接可采用连弧焊手法，也可采用断弧焊手法。

1) 如图10-5所示，在起始焊接位置坡口上侧引弧，然后向管子的下坡口移动，待坡口两侧熔化后，焊条向根部下压，并稍做停顿，听到电弧击穿坡口根部的“噗噗”声后移动焊条，钝边每侧应熔化0.5～1mm，形成熔孔2) 焊条与管子下侧的夹角应为80°～85°，与管切线前进方向的夹角为70°～75°3) 焊接方向为从左到右，采用锯齿形或斜椭圆形运条，保持短弧施焊4) 采用连弧焊手法时，焊条在坡口两侧停留时间，上坡口停留时间应比下坡口长些，以防止熔池下坠5) 若采用断弧焊时，应逐点将液态金属送到坡口根部，迅速向侧后方灭弧，灭弧时间间隔要短，动作要干净利落，不拉长弧，灭弧频率以(70～80)次/min为宜第三节 不锈钢的焊接　6) 运条到定位焊缝根部时，焊条要前顶一下，听到“噗噗”击穿声后稍做停留，然后运条到定位焊缝另一端再次向下压一下，听到击穿声后稍做停留，再恢复到原来的操作手法7) 当焊条接近起始焊端头时，焊条向前顶一下，让电弧击穿坡口根部，听到“噗噗”声后稍做停留，然后继续向前施焊10mm左右，填满弧坑收弧2）、填充焊　采用多层多道焊，必须认真清除各焊层间和焊道间的焊渣和飞溅，修平凹凸处，再进行填充层的焊接。

填充焊缝应保持表面平整，整个填充层厚度应低于母材表面1．5～2mm，并不得熔化坡口两侧棱边3、盖面焊　在盖面焊接前，彻底清除填充层上的焊渣和飞溅第三节 不锈钢的焊接　五、异种钢焊接：1、珠光体钢与奥氏体钢的焊接性 珠光体钢与奥氏体钢成分差异大，所以它们之间的焊接实际上是异种材料的焊接异种材料焊接，除了金属本身物理、化学性能对焊接带来的影响外，两种材料在成分与性能上的差异，更大程度上会影响其焊接性，所以异种材料焊接时存在以下几个主要问题：（1）.在熔合区会生成马氏体脆化层 即使采用奥氏体化能力强的高铬—镍型焊接材料，使焊缝可获得韧性很好的全部奥氏体组织，但在熔合区还是不可避免的生成马氏体组织由于马氏体硬度高，在焊接时或使用中可能形成裂纹第三节 不锈钢的焊接　（2）.熔合区碳的扩散 除了熔合区会产生低塑性的马氏体组织外，在焊接时还会由于焊缝与母材成分差异较大而导致元素扩散的现象，尤其是碳的扩散碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散，从而在靠近熔合区的珠光体母材上形成了一个软化的脱碳层，而在奥氏体焊缝中形成了硬度较高的增碳层3）接头复杂的应力状态 在珠光体钢与奥氏体钢焊接时，接头在焊后除了产生由于局部加热而引起的热应力外，还有因两种材料线膨胀系数不同而造成的附加的残余应力，这种由于线膨胀系数不同所产生的残余应力，经过热处理是无法消除的。

由于接头应力的增加，降低了高温持久强度和塑性，易导致沿熔合线断裂第三节 不锈钢的焊接　2、珠光体钢与奥氏体钢的焊接工艺（1）焊接材料的选用 由前面的焊接性分析可知，为了减少熔合区马氏体脆性组织的形成，抑制碳的扩散，应选用含镍量较高的填充金属但随着焊缝中镍含量的增加，使焊缝热裂倾向加大为了防止热裂纹的形成，最好使焊缝中含有体积分数为3%～7%的铁素体组织或形成奥氏体+碳化物的双相组织焊条电弧焊时通常选用A302焊条2）焊接方法的选用 焊接时应注意选用熔合比小的焊接方法，如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊都比较合适埋弧焊则需注意限制热输入，控制熔合比；不过，由于埋弧焊搅拌作用强，高温停留时间长，形成的过渡层较为均匀第三节 不锈钢的焊接　（3）焊接工艺要点 为了减小熔合比，珠光体钢与奥氏体钢焊接时坡口角度应大一些，焊接时采用小直径的焊条或焊丝，小电流、长弧、快速焊的方法如果为了防止珠光体钢产生冷裂纹而需要预热，则其预热温度应比珠光体钢同种材料焊接时略低一些第三节 不锈钢的焊接　第四节　铸铁的焊补一、铸铁的种类、性能与焊接性1、定义：含碳量大于2.11%、小于6.69%的铁碳合金称为铸铁。

2、种类: 铸铁按碳在铸铁中的存在形式分：灰铸铁(全部是G)、白口铸铁(全部是Fe3C)和麻口铸铁(G+Fe3C)；按石墨的形态分：普通灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁及可锻铸铁；按化学成分分为普通铸铁和合金铸铁3、灰铸铁的焊接性 灰铸铁的应用最为广泛常用的普通灰铸铁化学成分为：wC=2．7%～3．5%，wSi=1．0%～2．7%，wMn=0．5%～1．2%，wS＜0．15%，wP＜0．3%其特点是碳及硫、磷杂质含量高，这就增大了焊接接头对冷却速度变化的敏感性及对冷热裂纹的敏感性并且铸铁强度低，基本无塑性其焊接时的主要问题是焊接接头易出现白口组织和裂纹（1）焊接接头的白口组织 在铸铁焊接时，由于熔池体积小，存在时间短，加之铸铁内部的热传导作用，使得焊缝及近缝区的冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷却速度因此，在焊接接头中的焊缝及半熔化区将会产生大量的渗碳体，形成白口组织A.焊缝区白口组织　铸铁焊接时，由于所用焊接材料不同，焊缝材质有两种类型：一种是铸铁成分；另一种是非铸铁(钢、镍、镍铁、镍铜或铜铁高钒钢等)成分B.半熔化区白口组织　该区域很窄，是固相奥氏体与部分液相并存的区域，温度为1150～1250℃，石墨全部溶解于奥氏体。

第四节　铸铁的焊补 当焊缝为铸铁成分时，如果冷却速度太快，半熔化区与焊缝区一样，会产生白口组织当焊缝为非铸铁成分时，由于一般都是冷焊，半熔化区的冷却速度必然很快，该区的白口组织也必然出现，只不过随所用焊条的不同(钢、钝镍、镍铁、镍铜或铜铁焊条等)或焊接工艺不同，白口组织带的宽度有差别目前铸铁冷焊用的“Z308”纯镍焊条，引起的白口组织带很窄，且为间断出现1)改变焊缝化学成分，主要是增加焊缝的石墨化元素含量或使焊缝成为非铸铁组织2)减缓冷却速度，延长半熔合区处于红热状态的时间，有利于石墨的充分析出，故可实现半熔合区的石墨化过程第四节　铸铁的焊补(2).焊接接头裂纹灰铸铁焊接接头的裂纹主要是冷裂纹，其产生原因有以下几方面：1)灰铸铁本身强度较低，塑性更差，承受塑性变形的能力几乎为零，因此容易引起开裂2)由于焊接过程对焊件来说，属于局部加热和冷却，焊件必然产生焊接应力，焊接应力的存在是导致裂纹产生的又一重要原因3)焊接接头的白口组织又硬又脆，不能产生塑性变形，容易引起开裂，严重时会使焊缝及热影响区交界整个界面开裂而分离防止裂纹的措施: 防止裂纹产生，主要是通过减小焊接应力，并调整焊缝的化学成分，使其具有一定的塑性。

第四节　铸铁的焊补二、灰铸铁的焊接工艺(一）、同质焊缝的焊条电弧焊 同质焊缝指焊后形成铸铁型焊缝它的焊条电弧焊工艺分为热焊(包括半热焊)和冷焊两种1.热焊及半热焊 针对灰铸铁焊接时白口组织和冷裂纹的问题，人们最先采用了热焊及半热焊工艺，以达到减小铸件温度，降低接头冷却速度的目的热焊一般预热温度为600～700℃，半热焊预热温度为300～400℃1)热焊及半热焊焊条　热焊及半热焊的焊条有两种类型：一种是铸铁芯石墨化铸铁焊条(Z408)，主要用于焊补大厚度铸件的缺陷；另一种是低碳钢芯石墨化铸铁焊条(Z208)，外涂强石墨化药皮第四节　铸铁的焊补2)热焊工艺　电弧热焊时，一般将铸件整体或焊补区局部预热到600～700℃，然后再进行焊接，焊后保温缓冷A.预热B.焊前清理C.造型造型材料可用型砂加水玻璃或黄泥，内壁最好放置耐高温的石墨片，并在焊前进行烘干D.焊接E.焊后缓冷图8-9　热焊焊补区造型示意图a)中间缺陷焊补　b)边角缺陷焊补第四节　铸铁的焊补3)半热焊工艺　半热焊采用300～400℃整体或局部预热 半热焊由于预热温度低，铸件焊接时的温差比热焊条件下大，故焊接区的冷却速度加快，易产生白口组织。

为了防止白口组织及裂纹的产生，焊缝中石墨化元素含量应高于热焊时的含量，一般情况下可采用“Z208”或“Z248”焊条半热焊工艺过程基本与热焊时相同，即大电流、长弧、连续焊，焊后保温缓冷第四节　铸铁的焊补2.电弧冷焊 电弧冷焊即焊前不预热，焊接过程中不辅助加热它是在提高焊缝石墨化能力的基础上，采用大直径焊条、大焊接线能量的连续焊工艺，以增加熔池存在时间，达到降低接头冷却速度、防止白口组织产生的目的这种方法用于中厚度以上铸件的一般大缺陷焊补，基本上可以避免白口组织产生，获得较好的效果1)电弧冷焊焊条　电弧冷焊时由于焊缝冷却速度较快，为了防止出现白口组织，同质焊缝冷焊焊条的石墨化元素碳、硅的含量应比热焊焊条高图8-10　铸铁型焊条冷焊焊前准备示意图a)缺陷状况　b)型槽形状及尺寸第四节　铸铁的焊补(2)冷焊工艺要点1)焊前清理及坡口制备2)造型3)焊接图8-11　铸铁型焊条冷焊示意图第四节　铸铁的焊补（二）、异质焊缝的焊条电弧冷焊 异质焊缝即焊后形成非铸铁焊缝电弧冷焊由于焊前不需预热，简化了焊接工艺过程，改善了操作者的工作条件，具有适应范围广、可进行全位置焊接及焊接效率高的特点，因此，它是一种很有发展前途的焊接方法。

1.异质焊缝电弧冷焊焊条 我国目前已发展了多种系列的非铸铁型焊缝铸铁焊条，可参看GB／T　10044—2006《铸铁焊条及焊丝》常用铸铁焊条的性能及用途见表8-22第四节　铸铁的焊补表8-22　常用铸铁焊条的性能及主要用途第四节　铸铁的焊补2.异质焊缝的电弧冷焊工艺 异质焊缝电弧冷焊的质量，不仅取决于正确地选择焊接材料，而且要采取正确的工艺措施，否则，会因工艺措施不当而促使裂纹、白口等缺陷产生，影响接头的加工性能和使用性能1)焊前清理　焊前应将铸件缺陷周围的残留型砂、油污清除干净2)坡口制备　电弧冷焊焊补裂纹缺陷时，坡口常用U形，也有用V形的，U形比V形的熔合比小3)焊接　采用短段、断续施焊图8-12　裂纹缺陷的坡口a)未裂透缺陷坡口　b)裂透缺陷坡口第四节　铸铁的焊补1)多层焊，采用图8-13的焊接顺序，以减小焊接应力 2)当母材材质差、焊缝强度高时，或工件受力大，要求强度高时，可采用栽钉焊法3)坡口内装加强筋条，如图18-15所示图8-13　铸铁多层焊顺序图8-14　栽钉焊法示意图图8-15　装加强筋焊法第四节　铸铁的焊补4)当铸件上有多道交叉裂纹，不便逐条补焊时，可采用镶块焊补法。

5)当焊补较大的缺陷时，为了节约价格昂贵的镍基焊条或高钒焊条，可在第一或第一、二层采用镍基焊条或高钒焊条，以后各层用低碳钢焊条焊满，这种方法称为组合焊接法，如图8-16所示图8-16　组合焊接法第四节　铸铁的焊补（三）、灰铸铁的气焊 气焊时由于氧乙炔焰的温度比电弧焊低得多，而且火焰分散，热量不集中，焊接加热时间长，焊补区加热体积大，焊后冷却速度缓慢，有利于焊接接头的石墨化过程然而，由于加热时间长，局部区域过热严重，导致加热区产生很大的热应力，容易引起裂纹因此，气焊铸铁时，对刚度较小的薄壁铸件可不预热；对结构复杂或刚度较大的焊件，应采用整体或局部预热的热焊法；有些刚度较大的铸件，可采用“加热减应区”法施焊第四节　铸铁的焊补1.气焊焊接材料(1)焊丝　为了保证气焊的焊缝处不产生白口组织，并有良好的切削加工性，铸铁焊丝成分应有高的含碳量和含硅量，常用的焊丝RZC—1，由于碳、硅含量较低，适用于热焊；焊丝RZC—2，碳、硅含量较高，适用于冷焊2)熔剂　焊接铸铁用气焊熔剂的牌号统一为“CJ201”，其熔点较低约为650℃，呈碱性，能将气焊铸铁时产生的高熔点SiO2复合成易熔的盐类第四节　铸铁的焊补2.气焊工艺要点(1)铸铁气焊也分为热焊和冷焊两种1)气焊前应对焊件进行清理，其要求和准备工作与焊条电弧焊相同。

2)气焊时应根据铸件厚度相应选用较大号码的焊炬及焊嘴，以提高火焰能率，增大加热速度3)铸件焊后可自然冷却，注意不要放在空气流通的地方加速冷却，否则会促使白口组织、裂纹产生2)铸铁热、冷焊　由于热焊法与冷焊法在适用范围与工艺方法上有所不同，除了上面需要共同注意的几点外，还需分别注意一些问题1)热焊法2)冷焊法第四节　铸铁的焊补3.灰铸铁皮带轮焊补实例 如图8-17所示，灰铸铁带轮“1”处发生断裂，现采用气焊进行焊补若采用气焊直接对断裂处进行冷焊，由于其接头刚性很大，难以获得满意的焊接质量，现采用加热减应区法焊接因该铸件轮缘较厚，在焊接中阻碍焊缝收缩，所以减应区确定为“2”处图8-17　加热减应区焊接示意图图8-18　皮带轮加热减应区焊接第四节　铸铁的焊补（四）、灰铸铁的钎焊 铸件钎焊时母材本身不熔化，因此对避免铸铁焊接接头出现白口组织是非常有利的，使接头有优良的机加工性能；钎料常采用铜合金及其他非铁金属，钎缝塑性较好；另外，钎焊温度较低，焊接接头应力较小，而接头上又无白口组织，因此，发生裂纹的敏感性很小所以钎焊用于铸铁也有一定的优越性1)钎焊前准备　对坡口进行严格清理，一般用汽油洗净焊补区油污，用扁铲或砂轮等彻底清除焊补区其他杂物。

2)坡口形式及尺寸　如图8-19所示，坡口深度在工件厚度的4／5以上，坡口内必须露出金属光泽第四节　铸铁的焊补图8-19　铸铁钎焊坡口(3)火焰选择　用氧化焰将坡口加热至900～930℃(樱红色)，将坡口表面的石墨烧去，以便钎料深入母材，提高接头强度第四节　铸铁的焊补(4)钎焊　在已加热的坡口上均匀地撒上焊剂，并将烧红的钎料醮上焊剂，用轻微氧化焰先用铜锌钎料在坡口上焊一薄层铺底，然后逐渐填满焊缝5)钎焊顺序　应由内向外，左右交替，从简单到复杂，以减小焊接应力6)焊后　用火焰适当加热焊缝周围使其缓冷，以防止近缝区奥氏体相变后淬火第四节　铸铁的焊补三、球墨铸铁的焊接（一）特点： 球墨铸铁焊接与灰铸铁相比，有很多相似之处，也有其本身的特点球墨铸铁可以认为是一种包含有球状石墨的低碳钢，其本身的强度和塑性较好，所以从等强度观点出发，补焊球墨铸铁时应保证焊缝有较好的强度和塑性二）焊接工艺：球墨铸铁最常用的焊接方法是焊条电弧焊和气焊1.焊条电弧焊 焊条电弧焊焊接球墨铸铁时，根据所用焊条不同，分为同质焊缝和异质焊缝两种形式第四节　铸铁的焊补(1)同质焊缝的焊条电弧焊　同质焊缝即焊后形成球墨铸铁焊缝，系采用含有球化及石墨化剂的钢芯铸铁焊条(Z238)配合一定的工艺而取得。

焊前清理方法和要求与灰铸铁基本相同焊接电源采用直流反接或交流焊件焊前应进行预热，对较小焊件预热温度一般约为500℃；较大焊件预热温度为700℃焊接电流的大小应考虑既不严重烧损焊条药皮中的球化剂，又不影响焊缝的熔合，并考虑提高焊接生产率，一般应略低于灰铸铁热焊时的电流值焊后应注意保温缓冷2)异质焊缝的焊条电弧焊　异质焊缝即焊后形成非铸铁焊缝第四节　铸铁的焊补2.气焊 气焊火焰温度低，焊缝中镁的蒸发烧损量减小，有利于石墨球化；另外由于加热和冷却过程比较缓慢，故可以减小白口及淬硬倾向，对石墨化过程也较为有利因此气焊方法也适用于球墨铸铁的焊接第四节　铸铁的焊补。