第一章 概述
铸铁是常用的金属材料，它具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性、吸振性等，所以在机械制造业及其他工业部门中被广泛的应用。但由于铸铁本身性能和显微组织的特点，很少被用作焊接结构件，然而，在铸铁件使用过程中或铸造过程中，由于种种原因，铸件经常会出现各种缺陷，例如断裂、裂纹、缩孔、未浇满以及在切削加工过程中产生的其他缺陷等。因此经常会遇到用焊接方法修复铸件的问题。但铸铁补焊或焊接会形成焊接过程中的激热骤冷，冶金过程的急变，会引起很多焊接问题，对于铸铁的补焊或焊接是一项急待解决的问题。
铸铁的种类很多，用的最广泛的是灰铸铁和球墨铸铁。为了能顺利地进行各类铸铁件的焊补，必须对各类铸铁的性能、特点有充分的了解。（详见表1.1 铸铁的分类）
表 1.1 铸铁的分类 灰铸铁 按碳的析出状态和断口颜色分 白口铸铁 马口铸铁 普通铸铁——灰铸铁、可锻铸铁、激冷铸铁、球墨铸铁等 按化学成分分 合金铸铁——耐磨铸铁、耐热铸铁、腐蚀铸铁等 铸铁 按生产方法和组织性能分 球墨铸铁 蠕墨铸铁 特种性能耐磨铸铁——白口铸铁、冷硬铸铁、中锰球墨铸灰铸铁 孕育灰铸铁 可锻铸铁——黑色可锻铸铁、珠光体可锻铸铁、白心可锻铸铁 普通灰铸铁 铸铁 铁等 耐热铸铁——硅系耐热铸铁、铝系耐热铸铁、铝硅系耐热铸铁、铬系耐热铸铁 耐蚀铸铁——高硅耐蚀铸铁、铝耐蚀铸铁、铝硅 耐蚀铸铁、铬系耐蚀铸铁 铸铁属于焊接性不良的金属材料，这主要是由于铸铁本身的特殊性决定的。此外，铸件原来的工作条件、结构的复杂程度及对焊缝及近缝区性能的不同要求，更使铸铁补焊问题复杂化。例如有的要求焊后能进行切削加工，有的没有此要求；有的要求补焊处颜色和母材相同；有的要求有足够的强度，有的对强度要求不高。由此可见，铸铁的焊接，不可能以一种方法或一种措施来解决问题。应对具体情况作具体分析，综合考虑采用焊接方法和相应的措施。
铸铁的特殊性能决定铸铁的焊接方法是多种多样的，在实际的工业生产中应用的铸铁焊接方法有焊条电弧焊、CO2气体保护焊、药芯焊丝电弧焊、气焊、手工电渣焊、火焰钎焊及火焰粉末喷熔（焊）等。应用最广泛的焊接方法是焊条电弧焊，CO2气体保护焊和药芯焊丝电弧焊应用范围正在逐步扩大。本书着重介绍焊条电弧焊和CO2气体保护焊。
铸铁焊接在工程中的应用越来越广，本书选取了铸铁焊接在工程应用中的实例来做详细的说明。
第二章 常用铸铁的种类、性能和用途
从化学成分角度看，铸铁实际上是含碳（质量分数）为1.7%～4.0%的铁-碳-硅三元合金。此外，还含有少量锰、硫、磷等杂质元素。某些有特殊性能要求的铸铁，还加入镍、铬、铝、铜等合金元素。
铸铁的力学性能虽然与其化学成分有关，更大程度上与其显微组织有关。然而，铸铁的显微组织又受其化学成分及熔铸条件、高温时冷却速度等因素的影响而变化。
碳是铸铁中的主要元素，除少量溶解于金属基体中而形成铁素体或珠光体外，大部分是以自由状态的石墨或碳化铁（渗碳体）这种化合物状态存在于金属基体中。石墨的强度很低，碳化铁则是硬而脆的物质。因此，铸铁组织中石墨的数量、形态、分布情况对其力学性能有很大的影响。根据碳在铸铁中的存在情况，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁以及可锻铸铁等数种。某些有特殊性能要求的铸铁，基本上是在上述铸铁的基础上变化的。表2.1列出了这些铸铁的名称、代号及国家标准号。
表 2.1 铸铁的名称、代号及牌号表示方法（GB/T 5612-1985） 名称 灰铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 黑心可锻铸铁 白心可锻铸铁 珠光体可锻铸铁 代号 牌号表示方法示例 HT RuT QT KTH KTB KTZ HT 100 RuT 400 QT 400-17 KTH300-06 KTB350-04 KTZ450-06 MTCu1PTi-150 耐磨铸铁 MT MT-4 MTPCuTi25 抗磨白口铸铁 抗磨球墨铸铁 冷硬铸铁 耐蚀铸铁 KmTB KmTBCr9Ni5 KmTQ KmTQMn6 LT ST LTCrMoR STSi15R GB/T 3180-1982 JB/ZQ 4304-1986 JB/GQ 0033-1980 GB/T 8263-1999 GB/T 3180-1982 -- GB/T 8491-1987 GB/T 9440-1988 标准号 GB/T 9439-1988 JB/T 4403-1999 GB/T 1348-1988
铸铁焊接结构应用及焊接性分析
