铸件焊接的焊补实用技术及焊补实用工艺规程.docx
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铸件焊接的焊补实用技术及焊补实用工艺规程
铸件焊补工艺规程
Q/HY-J12-2012
编制：
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批准：
受控状态：
发文编号：
版本号：
2013年4月30日发布2013年5月10日实施
铸件焊补工艺规程
Q/HY-J12-2012
本标准适用于铸钢件缺陷（疏松、缩孔、包砂、冷隔、裂纹、缺肉）的焊接修补及质量工作检查的依据。
1焊补前的准备
1.1焊接修补前必须将铸钢件缺陷内部、外部清理干净，不允许有油污、污垢、铁锈（氧化皮）粘砂等影响焊接修补质量的脏物。
1.2开出坡口，使铸件内部未氧化的金属露出，否则将会使电弧熄灭而无法焊补或重出现裂缝、气孔和未焊透的缺陷。
铸件缺陷坡口的确定
说明
坡口示意图
对于未穿透孔穴或裂纹，应开成“U”型坡口
铸件缺陷部位壁厚小于20毫米
一般穿透裂纹，应开成“V”型坡口
当坡口间隙比较大时，可垫一块厚3—4毫米铜板，进行焊补，焊后将铜板移去
铸件缺陷部位壁厚大于20毫米
一般穿透裂纹，应开成“X”型坡口
当坡口间隙比较大时，可在部隙处放入厚3—4毫米相同材质的钢板
当坡口间隙很大时，可在部隙处嵌入相同材质的填块
1.3对有可能延伸的裂纹应在裂纹两端钻截断孔，一般距离裂纹5-10mm，孔深超过裂纹深2-3mm，然后再铲坡口，截断孔作为坡口的两端包括在焊补之内。
1.4铸件的预热
1.4.1对于焊前需作预热的焊件，在焊接过程中必须保持焊件不低于规定的预热温度的下限值。
1.4.2对于不同钢种的不同铸件严格按照工艺要求选择不同的预热温度。
2焊补
2.1扒挖后要将扒挖处打磨干净，磨掉增碳层，待确认清理干净后，方可进行焊接修补。
2.2根据铸件的不同钢种，按工艺要求选择合适的焊条牌号及规格，合适的焊机。
2.3根据铸件的不同缺陷选择合适的焊补方法。
2.3.1对于不同特点的裂纹可采用
a焊补较短的裂纹可采用直通焊、逆向分段焊，对称焊。
b焊补薄壁铸件及较长裂纹可采用跳焊、逐步退焊、交替焊。
2.3.2贯穿裂纹间隙很大或刚性很大的铸件，焊补时可采用单面逐步堆焊法。
2.3.3圆形的不大缺陷孔用环形的焊缝焊补法。
2.4在焊补过程中为减少焊接应力可进行敲击焊缝（除第一层和最后一层）。
2.5对于不预热的铸件或采用多层焊时，为减少焊补过热尽量用小直径焊条和小电流，间断焊补，使焊缝稍冷后，敲掉溶渣再继续焊补。
2.6加工后发现缺陷，焊补时应在加工表面覆盖石棉板（或石棉布）
2.7对于不同要求，不同钢种的铸件焊补按特殊的工艺要求执行。
2.8焊接修补后焊肉及熔合区不得有夹渣、气孔、裂纹、未焊透、咬边、缺肉等缺陷。
对于焊接修补的非加工面都必须进行整形，消除焊补痕迹。
整形可用砂轮打磨方法完成。
2.9焊接修补后经检查确认不合格者，重新进行焊接修补。
2.10重大缺陷焊接修补后，操作者要认真填写“焊接修补记录单”
2.11焊补后需进行热处理的经检验合格后，交由热处理工序。
3保温
3.1焊接修补完毕后，根据工艺要求需保温的铸件要采取覆盖保温材料进行保温，并填入《焊接修补记录单》。
3.2严格控制保温层厚度，确保保温时间。
4铸件焊接工艺（见附页）
5.其他
对于铸钢件缺陷应在热处理前抛丸后进行,焊后进行热处理。
若热处理后铸件经抛丸后发现缺陷，需再进行焊修的，焊后须重新进行热处理。
即：
抛丸——缺陷焊补——热处理——抛丸——缺陷焊补——热处理——抛丸——机加工
本规定由生产技术部提出
本规定由生产技术部编制并负责解释
本规定由生产技术部负责实施
附：
铸件焊接工艺
1焊前准备
1.1缺陷部位的清理
按照《铸钢件焊接修补作业标准》Q/HY-012-02执行
1.2铸件的预热按下面焊接规范执行
2.铸铁件的焊补
2.1焊补方法
2.1.1冷焊
a．焊前铸件不预热或低温（<400℃）预热，主要用于焊补铸件的不加工表面。
b.焊条选择：
（1）采用非铸铁焊条，也可采用与铸件材质相近的铸铁焊条。
（2）若铸件焊后需机械加工，采用镍基合金焊条。
（3）采用铸铁焊条时，应进行大电流操作，并严格遵守操作工艺，以免铸件开裂。
2.1.2半热焊：
a.铸件焊前预热到400℃左右，用于铸件不加工面或要求不高的加工面的焊补。
b.焊条采用钢芯石墨化铸铁焊条。
2.1.3热焊
a.铸件焊前预热至500-700℃，焊后需保温缓冷，用于焊后需机械加工铸件的焊补，尤其适合对缺陷周围刚度大的铸件进行焊补。
b.焊条采用铸铁焊条。
2.2焊接设备
交流焊机:
BX1-300、BX1-160
直流焊机：
ZX-500
3铸铁件焊补的工艺参数
3.1参数选择见表二
3.2操作规程
3.2.1热焊
3.2.1.1焊前准备
a.清理缺陷并制作坡口《铸钢件焊接修补作业标准》Q/HY-012-02
b.铸件预热和加热方式见表一
表一
铸铁件类型
加热温度ºC
加热方式
小型铸件
500
用电弧或气焊火焰加热
中型铸件
500-550
用木炭、煤气火焰、气焊火焰加热
大型铸件
500-600
用热处理炉加热
特大型铸件
600-700
用热处理炉加热
3.2.1.2焊补
a.引燃电弧一般在缺陷的最低处开始，引弧后焊条应适当摆动。
b.保持合适的弧长，弧长太短时药皮不能充分熔化，会成块地残留在熔池表面；弧长过长时，石墨、硅铁等将过分地氧化烧损。
c.在熔池中出现铁液白亮耀眼或沸腾现象时，应暂停施焊或往熔池中投入焊芯残头等降温材料，以防止过热，待熔池正常时再继续焊接。
d.焊补时如发现熔池中有熔渣停滞时，应将电弧拉长并指向熔渣，以利于熔渣上浮而排除。
e.缺陷焊满时，应适当拉长电弧，同时沿造型周围往复几圈，将整个熔池填满，且表面呈液化状态时，再慢慢熄弧。
表二
铸件
材质
焊补
要求
选用焊条
电源
焊补特点
焊芯
材质
牌号
规格
灰
铸
铁
焊后不机械加工
J422
2.0,2.5,3.2,4.0
5.0,5.8
交、直流
低碳钢
Z100
3.2,4.0,5.0
交、直流
焊件预热400℃以上，焊后缓冷
碳钢
Z108
3.2,4.0,5.0
交、直流
碳钢
Z607
3.2,4.0,5.0
直流
焊件不预热，亦可预热300℃
紫铜
焊后需机械加工
Z116
2.0,2.5,3.2,4.0
交、直流
碳钢
Z117
2.0,2.5,3.2,4.0
碳钢
Z248
4-8
交、直流
灰铸铁
Z308
2.5,3.2,4.0
交、直流
纯镊
Z408
2.5,3.2,4.0
交、直流
镊铁合金
Z508
2.5,3.2,4.0
交、直流
镊铁合金
Z616
3.2
交、直流
焊件不预热，亦可预热300℃
铜芯铁皮
高
强
度
铸
铁
焊后需机械加工
Z116
2.0,2.5,3.2,4.0
交、直流
碳钢
Z117
2.0,2.5,3.2,4.0
直流
碳钢
Z408
2.5,3.2,4.0
交、直流
焊件预热500℃以上，焊后缓冷（并经热处理正火或退火）
镊铁合金
球
墨
铸
铁
焊后需机械加工
Z238
3.2,4.0,5.0
交、直流
碳钢
Z408
2.5,3.2,4.0
交、直流
镊铁合金
Z116
2.0,2.5,3.2,4.0
交、直流
碳钢
Z117
2.0,2.5,3.2,4.0
直流
碳钢
耐热铸铁
焊后不机械加工
3.2，4.0，5.0
交、直流
焊件预热400℃以上，焊后缓冷
碳钢
f.铸件焊后应进炉缓冷或用保温材料覆盖缓冷。
g.热焊选用电流较大，其值见表三
表三
铸铁芯直径（MM）
4
5
6
7
8
9
10
焊接电流（A）
200-240
250-300
300-360
350-420
400-480
450-540
500-600
3.2.2半热焊
3.2.2.1焊前准备
a.缺陷清理并制作坡口同热焊。
b.将缺陷部分预热至400℃左右
3.2.2.2焊补
a.缺陷部位预热后立即焊补，焊补时电流应大些，所用电流见表四
表四
焊条牌号
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
Z208
3.2
130-160
Z208
4
170-200
Z208
5
210-250
b.电弧长度应适宜，一般为6mm.
c.采取“连续堆焊”方法施焊。
小缺陷可一次焊成，大缺陷可连续焊3-4层，每焊一层后应迅速清渣，防止夹渣。
d.焊后铸件用草木灰覆盖或石棉包裹缓冷，对要求较高的铸件可进炉缓冷。
3.2.3冷焊
3.2.3.1焊前准备
a.清除铸件焊补处的油污、锈斑等。
b.为防止裂纹扩散，应在裂纹端部0-10mm处钻ф8-10mm以上防裂孔。
c.缺陷部位的形状要进行适当加工。
缺陷较深时应加工出V型坡口或X型坡口。
d.焊条必须烘干，烘干温度100-200℃，烘干时间2小时。
3.2.3.2焊补
a.引弧，采取短段、断续、分散焊。
b.冷焊厚壁铸件时，可采用多层焊。
c.焊缝强度要求高时，可采用栽丝法焊补。
d.焊补处有多道裂纹或其他缺陷，可将该处挖深，镶补一块低碳钢板，预先做成凹鼓形。
焊后由于焊缝收缩而被拉成平板，可避免产生裂纹。
e.冷焊用焊条直径可按焊补处铸件的厚度选择。
见表五
表五
铸件厚度mm
<4
4-6
5-20
10-30
焊条直径mm
2
2.5
3.2
4
f.电弧焊铸铁焊条类型直径与焊接电流关系见表六
表六
直
电径
流
焊条类型
2
2．5
3．2
4
5
6
7
8
钢芯铸铁焊条
-
-
80-100
100-120
130-150
-
-
-
高钒铸铁焊条
40-60
60-80
80-120
120-160
-
-
-
-
铜铁铸铁焊条
-
90-100
100-120
-
-
-
-
-
镍苯铸铁焊条
-
70-100
90-110
120-150
160-190
-
-
-
铸铁芯铸铁焊条
-
-
-
200-280
250-350
300-420
350-490
400-560
g.冷焊时，在缺陷填满冷至红热状态时配合锤击以减少焊缝应力。
4．铸钢件的焊补
4.1铸钢件采用手工电弧焊焊补，所用设备、工具和焊补工艺与铸铁基本相同。
参见铸铁件焊补
4.2铸钢件的焊补规范见表七
表七
铸钢材质和牌号
焊条牌号
焊接电流
予热温度℃
焊接
气割气刨
ZG230-450
J422，J423，
J506，J507
交直流
交直流、直流
ZG270-500，20MnSi
J506，J507
交直流、直流
≈150
ZG310-570,
J607，J606
直流
200-300
150
ZG35CrMnTi,ZG40CrMnTi,
J107
直流
>300
≈250
ZG30CrMnSi,ZG40CrMnSi
ZG22CRMNMo
ZG25CrMnMo等低合金高强度钢
ZG35SiMn,ZG40Mn等重要低、中碳及某些普通低碳钢
J507
直流
150-250
≈100
珠光体耐热钢
ZG20CrMo,ZG22CrMo
R307
直流
200-300
≈200
ZG15CrMo,ZG15CrMoA
≥200
≈150
ZG20CrMoV
R317
直流
250-350
≈250
ZG15CrMo1
R407
≥250
ZG15CrMoV
R327,R337
直流
300-400
≈300
ZG20Cr5Mo,ZG4Cr9Si2
直流
>300
≈250
奥氏体不锈钢
工作温度低于300度的Cr18Ni9不锈钢
A102,A107
直流
——
——
含钛稳定的Cr18Ni9不锈钢如1Cr18Ni9Ti
A132，A137
交直流、直流
——
——
在有机和无机酸介质工作的Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢
A202,A207
交直流、直流
——
——
重要的Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢
A212
交直流
——
——
含铜不锈钢结构件ZG1Cr24Ni20Mo2Cu3
A222
交直流
__-__
——
ZGCr28,1Cr18Ni9,ZG2Cr23Ni18
A307,A407
直流
>350
≈300
铬锰氮不锈钢及含铬耐热钢
A707
直流
——
——
高锰钢堆焊
D256
交直流
水韧后常温焊补
——
ZG5MnSi,ZG5CrMnMoV,ZG5SiMnMoV
D397
直流
≈250
ZG1Cr13,ZG2Cr13,ZG3Cr13
D527
直流
>300
≈250
4.3铸钢件的焊补焊接电流（A）见表八
表八
焊条类型
焊条直径（mm）
2.5
3.2
4.0
5.0
结构钢酸性焊条
60-90
90-120
140-190
190-220
珠光体耐热钢焊条
50-80
80-100
110-150
160-250
奥氏体不锈钢焊条
50-80
100-130
160-210
200-270
堆焊焊条
60-100
80-140
130-190
190-240
铬不锈钢焊条
80-120
120-160
160-200
注：
焊条使用前按说明书进行烘烤。
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