铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施(正式)

铸件裂纹和六种铸件常见缺陷的产生原因及防止方法铸件裂痕主要分为两类，热裂和冷裂！热裂热裂是裂纹外形弯弯曲曲，断口很不规则呈藕断丝连状，而且表面较宽，越到里面越窄，属热裂其机理是：钢水注入型腔后开始冷凝，当结晶骨架已经形成并开始线收缩后，由于此时内部钢水并未完成凝固成固态使收缩受阻，铸件中就会产生应力或塑性变形，当它们超过在此高温下的材质强度极限时，铸件就会开裂。

热裂纹的形貌和特征热裂纹是铸件在凝固末期或凝固后不久尚处于强度和塑性很低状态下，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。

热裂纹是铸钢件、可锻铸铁件和某些轻合金铸件生产中常见的铸造缺陷之一。

热裂纹在晶界萌生并沿晶界扩展，其形状粗细不均，曲折而不规则。

裂纹的表面呈氧化色，无金属光泽。

铸钢件裂纹表面近似黑色，而铝合金则呈暗灰色。

外裂纹肉眼可见，可根据外形和断口特征与冷裂区分。

热裂纹又可分为外裂纹和内裂纹。

在铸件表面可以看到的热裂纹称为外裂纹。

外裂纹常产生在铸件的拐角处、截面厚度急剧变化处或局部疑固缓慢处、容易产生应力集中的地方。

其特征是表面宽内部窄，呈撕裂状。

有时断口会贯穿整个铸件断面。

热裂纹的另一特征是裂纹沿晶粒边界分布。

内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位裂纹形状很不规则，断面常伴有树枝晶，通常情况下，内裂纹不会延伸到铸件表面。

热裂纹形成的原因形成热裂纹的理论原因和实际原因很多，但根本原因是铸件的凝固方式和凝固时期铸件的热应力和收缩应力。

液体金属浇入到铸型后，热量散失主要是通过型壁，所以，凝固总是从铸件表面开始。

当凝固后期出现大量的枝晶并搭接成完整的骨架时，固态收缩开始产生。

但此时枝晶之间还存在一层尚未凝固舶液体金属薄膜（液膜），如果铸件收缩不受任何阻碍，那么枝晶骨架可以自由收缩，不受力的作用。

当枝晶骨架的收缩受到砂型或砂芯等的阻碍时，不能自由收缩就会产生拉应力。

当拉应力超过其材料强度极限时，枝晶之间就会产生开裂。

如果枝晶骨架被拉开的速度很慢，而且被拉开部分周围有足够的金属液及时流入拉裂处并补充，那么铸件不会产生热裂纹。

焊接裂纹的形成机理与预防措施1、产生焊接冷裂纹的原因焊接冷裂纹在焊后较低的温度下形成.由于这种裂纹形成与氢有关，且有延迟开裂的特点，因此又称之为焊接氢致裂纹或延迟裂纹.产生焊接冷裂纹的三个必要条件：（1）氢。

氢的主要来源是焊材中的水分和焊接区域中的油污、铁锈、水以及大气中的水汽等。

这些水、铁锈或有机物经焊接电弧的高温热作用分解成氢原子而进入焊接熔池中.在焊接过程中氢除向大气中扩散外，余下的在焊缝中呈过饱和状态，即在焊缝中存在着扩散氢。

根据氢脆理论，这种扩散氢将向应变集中区(如微裂纹或缺口尖端附近)扩散，当该区的氢浓度达到某一临界值时，裂纹便继续扩展。

（2）应力.依据目前国内及国际的施工水平，在球罐的组装过程中总会存在或多或少的强力组对,所以在组装完成后便存在着内应力，这种应力在焊后整体热处理完成后也不可能完全消除。

再加上球罐焊接是一个局部加热过程，在焊接过程中产生应力与应变的循环,因此球罐焊接后必然存在残余应力。

（3）组织。

焊接热影响区组织中过硬的马氏体含量越多越容易产生冷裂纹.3、防止产生焊接冷裂纹的措施(1）尽量选用对冷裂纹不敏感的材料选用内在质量好的母材。

即选用碳当量低的优质钢材，尤其是避免母材大型夹渣。

所以在球壳板制造前必须对板材进行严格的超声波检查，对有严重夹层等缺陷的钢材不得使用。

（2）尽量减少氢的来源。

第一,球罐的焊接选用低氢型焊条，必要时要采用超低氢型的焊条；第二，焊条使用前一定要按产品使用说明进行烘干,并贮存在100～150℃的恒温箱中，在使用时放入保温筒内并随用随取，在保温筒内存放时间不得超过4h，否则要按原烘干温度重新烘干，重复烘干不得超过两次；第三，要彻底去除焊接坡口表面及坡口两侧20mm范围内的油污、水分，、铁锈及其他杂物；第四，不在雨雪天及空气相对湿度大于90%时施焊；第五，采取有效的防风措施，以防止吹弧，使焊接熔池得到有效的隔离保护。

（3）选用适当的焊前预热温度和预热范围。

灰铸铁件损伤、冷裂、温裂、变形、金相不合格、过硬六大缺陷的防止方法灰铸铁件由于落砂清理、热处理时造成的主要缺陷及其原因分析与防止方法（1）损伤特征及发现方法:损坏了铸件的完整性用外观检查可以发现原因分析:1.在开箱、搬运或清理时不注意2.打浇、冒口的方向不对或冒口颈过大，造成带肉缺陷防止方法:1.认真按照工艺规程和要求操作2.正确掌握打浇、冒口的方向（2）冷裂特征及发现方法:1.薄壳零件落砂时被振裂，并违反操作规程2.采用水爆清砂时，热应力较大，当应力超过铸件某部分的抗拉强度时，应生冷裂防止方法:1.对易裂的薄壳零件，清理时应挑出，另行清理，并认真执行合理的操作规程2.根据铸件结构和性能特点，选用合理的清理方式和清理工其3.严格执行水爆工艺4.在运输和清理过程中，尽量减轻碰撞（3）温裂特征及发现方法:开裂处金属表皮氧化用外观检查，透光法，磁力探伤，打压试验，煤油渗透等方法发现原因分析:由于气割、焊接或热处理不当，温度应力大所引起防止方法:正确制订并认真执行合理的焊接、热处理规范和操作规程（4）变形特征及发现方法:长的或扁平类铸件在靠近壁厚的一方凹入成弯曲形用外观检查，划线等方法发现原因分析:在铸件冷却过程中，产生的铸造应力超过该材质的屈服极限时，则产生塑性变形和挠曲为减少和消除铸件的残留应力，可采用人工时效(即退火热处理)，若热处理规范不正确，仍会产生变形和挠曲防止方法:1.改变热处理规范，使其合理，并认真执行2.延长开箱时间或把刚落砂的铸件送入保温炉中保温，并随炉缓慢冷却（5）金相不合格特征及发现方法:铸件断面的粗视组织和显微组织不符合标准或技术条件用断面观察，金相检验可以发现原因分析:1.开箱时间不当2.热处理规范不正确防止方法:1.按技术要求，合理控制铸件的开箱时间2.改变热处理规范，使其合理，并认真执行（6）过硬特征及发现方法:在铸件边缘和薄璧处出现白口铁组织断面观察，硬度试验，机械加工可以发现原因分析:开箱时间过早防止方法:适当延长开箱时间或在退火炉中缓慢降温。

铸钢与钢材焊接出现裂纹的原因
铸钢与钢材焊接出现裂纹的原因有以下几点：
1. 温度应力：铸钢和钢材在焊接过程中会因为温度的变化而发生体积收缩或膨胀，这会导致内部温度应力的产生，如果应力超过了材料的承受能力，就会引起裂纹的形成。

2. 合金元素：铸钢和钢材中的合金元素对焊接性能有一定的影响。

某些合金元素具有较高的焊接敏感性，容易出现裂纹。

例如，硫、磷、锰等元素都会降低钢的焊接性能，增加裂纹的形成风险。

3. 内部缺陷：铸钢和钢材本身存在内部缺陷，如气孔、夹杂物等，这些缺陷在焊接过程中容易成为裂纹的起始点。

4. 焊接参数选择不当：焊接参数的选择不合理也是导致裂纹形成的原因之一。

例如，焊接时的焊接速度过快，焊接温度过高或过低，都可能导致焊接接头发生裂纹。

5. 焊接残余应力：焊接完成后，由于焊缝区域受到加热和冷却的影响，会产生残余应力。

如果这些应力超过了材料的承受能力，就会引起裂纹的形成。

为了避免铸钢和钢材焊接出现裂纹，需要控制焊接过程中的温度、合金元素含量，确保焊接参数的合理选择，并进行后续的热处理等措施来纠正残余应力。

铸铁补焊时防止裂纹的铸铁是一种常用的工程材料，具有优异的韧性和耐腐蚀性。

然而，在进行铸铁补焊的过程中，往往会出现裂纹的情况，给修复工作带来了困难。

为了保证补焊效果和工件的使用寿命，我们需要采取一些措施来防止裂纹的产生。

首先，在进行铸铁补焊前，需要对工件进行仔细的检查。

检查的重点主要包括裂纹、凹坑和松动等方面。

如果工件表面存在裂纹，则需要进行修复处理或者更换新的工件。

此外，凹坑和松动部位也需要进行修复，以保证补焊的质量。

其次，在进行补焊之前，要先预热工件。

预热的目的是在补焊过程中降低温度差，减少热应力的产生，从而有效地防止裂纹的形成。

预热温度一般根据铸铁的材质和厚度来确定，需要根据具体情况进行合理调整。

补焊时，选择合适的焊条也非常关键。

一般来说，对于铸铁的补焊，应选用具有一定韧性且能适应铸铁热膨胀系数的焊条。

此外，焊接电流、焊接速度等参数也需要进行合理的设置，以确保焊缝的质量。

在补焊过程中，要控制好焊接热量。

过高或过低的焊接热量都会对铸铁的组织结构产生不良影响，导致裂纹的产生。

因此，需要根据工件的材质和形状合理控制焊接热量，尽量避免过热或过冷的情况发生。

最后，在补焊完成后，及时进行冷却处理。

冷却的过程也要注意控制，不要过快或过慢。

过快的冷却速度容易引起残余应力的产生，从而导致裂纹的形成。

而过慢的冷却速度则容易导致焊缝组织的不均匀，影响补焊质量和工件的使用寿命。

综上所述，铸铁补焊时要注意多个方面来防止裂纹的产生。

从检查工件到预热、焊接参数的选择，再到焊接热量和冷却处理的控制，每个环节都至关重要。

只有综合考虑并合理操作，才能确保补焊质量的同时避免裂纹的形成。

冷焊中铸铁断裂的通病及其预防材料为灰口铸铁的冲床，压力机，气缸，变速箱等结构件，断裂和机床导轨的磨损是常见的。

对此，采用焊接工艺修复是最为经济迅速和有效的办法。

灰口铸铁的特点是，组织疏松，含碳量高，性脆，杂质多，偏析情况严重，所以客焊性差。

往往因焊接不当，会发生各种缺陷，最常见的有裂纹、剥离、白口和气孔四种。

一、防止裂纹的措施焊接铸铁件是最容易产生裂纹，因此认为它的可焊性差。

实际上，分析设备损坏的情况，它们的断裂部位往往是机件的最大受力点，或者是应力集中区，或者是金相偏析严重的区域，既设备结构的薄弱点。

因此，对焊接工艺带来的难度比较高。

1、清污在熔接区域里清除垃圾、油脂、水分之类的各类杂质，否则将产生气孔、夹渣和裂纹。

焊接坡口处，可用四氯化碳清洗，在焊接完成前，不能接触任何杂质。

2、均温均温是焊接全过程中的重要一环。

在焊接坡口两侧约300mm范围内，可用氧乙炔火焰将工件加热至100～150℃。

这样，除能达到均温的目的外，还有烧去坡口内的有机物质和蒸发金属内部水分的作用。

焊接过程中应注意，不使焊接面温度超过120℃；并只有保持均温，才能排除因涨缩所引起的裂纹、剥离和白口。

3、定向施焊定向施焊是消除应力、防止裂纹的重要措施。

定哪一个焊缝走向，应视工件断裂的具体部位而定。

就规律而言，是“从内到外”、“从强到弱”。

定向后的焊缝走向始终不能改变。

4、规则性的施焊、通常对冷焊工艺采用不规则的施焊法，即左、右、上、下的分散焊法，它只能达到“均温”而不能使应力分散，不规则施焊的结果，使焊缝产生错综复杂的应力；既有相向应力，又有背向应力。

5、短、窄、厚、小的焊接工艺是否采取分段焊缝，可视被焊机件裂口的长度而确定，如断口长度长达数米，可在同一方向分为多段起点，以创造“均温”条件。

焊程宜短不宜长，焊一次最长不超过35mm，以使它热量不会集中。

6、熔敷通常认为，铸铁焊接也象碳钢焊接一样，穿透越深强度越高，这实际是错误的。

铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施铸铁是一种常见的材料，具有耐热、耐磨、耐腐蚀等特性，在工业设备的制造和修理中被广泛应用。

焊接是常见的修补方式之一，但在铸铁焊接过程中，有时会产生裂纹，影响焊接质量和工件的使用寿命。

本文将介绍铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施。

产生裂纹的原因焊接过程中的温度应力铸铁焊接时会产生温度应力，可能导致产生裂纹。

这是由于焊缝区域的温度迅速升高，造成铸铁的不同部位热膨胀系数不同，产生了内应力。

当内应力超过铸铁的破坏强度时，就会形成裂纹。

因此，焊接时应尽量控制温度升高的速度，减少内应力的产生。

铸铁的低延展性铸铁是一种脆性材料，延展性较差，焊接时极易产生裂纹。

因此，在铸铁焊接前需进行预热操作，以提高铸铁的可变形性和塑性。

同时还要注意选择合适的焊接材料和焊接方法，以降低铸铁的热影响区和热处理应力，减少裂纹的产生。

铸铁的化学成分铸铁的化学成分直接影响其强度和延展性。

当铸铁中含有过多的硫和磷等元素时，焊接过程中易产生气孔、裂纹等缺陷。

因此，在铸铁焊接前应对铸铁材料进行化学成分分析，选择合适的焊接方式和焊接材料，以减少缺陷产生的风险。

预防裂纹的措施选择合适的焊接材料和焊接方法为防止铸铁焊接产生裂纹，需要选择合适的焊接材料和焊接方法。

选择焊接材料时应考虑其热膨胀系数和化学成分，与铸铁匹配。

常用的焊接方法有氧乙炔焊、手电焊、气体保护焊等。

在选择焊接方法时，应根据情况选择预热、焊接和冷却的速度，以控制内应力的产生。

预热操作预热是减少焊接过程中产生内应力的重要措施之一。

预热时需将铸铁温度升高到一定程度，以提高铸铁的延展性和可变形性。

预热温度应该根据铸铁的不同情况进行调整，一般为150-300度。

预热操作可以使用火炬、炉子、电热等多种方式实施。

控制焊接过程中的温度在焊接过程中，应尽量控制温度的升高速度，以避免产生内应力。

可以通过加速冷却、降低焊接电流、加强气体保护等方式控制焊接过程中的温度。

同时还要注意避免焊接温度过低，否则焊接质量会受到影响。

铸件热裂纹的原因及其防治措施热裂纹常发⽣在铸件最后凝固并且容易产⽣应⼒集中的部位，如热节、拐⾓或靠近内浇⼝等处。

热裂纹分为内裂纹和外裂纹。

内裂纹产⽣在铸件内部最后凝固的地⽅，有时与晶间缩孔、缩松较难区别。

外裂纹在铸件的表⾯可以看见，其始于铸件的表⾯，由⼤到⼩逐渐向内部延伸，严重时裂纹将贯穿铸件的整个断⾯。

宏观裂纹：由于热裂纹是在⾼温下形成的，因此裂纹的表⾯与空⽓接触并被氧化⽽呈暗褐⾊甚宏观裂纹：⾄⿊⾊，同时热裂纹呈弯曲状⽽不规则。

微观裂纹：沿晶界发⽣与发展，热裂纹的两侧有脱碳层并且裂纹附近的晶粒粗⼤，并伴有魏⽒微观裂纹：组织热裂纹形成的温度范围熔模铸件的热裂纹到底是在什么温度下发⽣的，长期以来说法不⼀．到⽬前为⽌归纳起来仍有两种：其⼀，热裂纹是在凝固温度范围内但接近于固相线温度时形成的，此时合⾦处于固-液态；其⼆，热裂纹是在稍低于固相线温度时形成的，此时合⾦处于固态。

热裂纹的防⽌措施１．提⾼铸件在⾼温时的强度与塑性(1)合理选材选材是⼀项极为复杂的技术和经济问题。

所渭合理选材就是选⽤的材质应该同时满⾜铸件的使⽤性、⼯艺性和经济性。

对于铸件⽽⾔，主要是铸造⼯艺性(热裂性、流动性和收缩性等)。

如果该材质的铸造⼯艺性能不佳，热裂倾向性⼤，那么浇注出来的铸件产⽣热裂纹的废品率就⾼。

(2)保证熔炼质量在铸钢合⾦成分中，最有害的化学成分是硫。

当wS＞0.03％，以O.05％的临界铝含量脱氧，硫化物以链状共晶形式分布时，塑性很低，易引起热裂纹。

在熔炼时，可以加⼊适量的强脱硫剂稀⼟元素，以减少合⾦中的含硫量。

只要稀⼟元素的加⼊⼯艺合理，其脱硫效果为40％～50％：并且稀⼟元素能细化晶粒，改变夹杂物的形态与分布，从⽽减轻了热裂纹的程度(指裂纹的⼤⼩与深浅)和降低了热裂纹的数量。

另外，分布于铸钢晶界的低熔点夹杂物将降低它的强度和塑性，并且随着夹杂物的增多，强度和塑性下降，促使形成热裂纹。

在熔炼时，应选⽤⼲净、清洁的炉料；采⽤合理的熔炼⼯艺，加强操作，才能保证熔炼质量。

在所有的铸造缺陷中，对产品质量影响最大的是铸造裂纹，按照其特征可将其分为热裂纹和冷裂纹，它们是不允许存在的缺陷。

（1）热裂纹热裂纹是铸件在凝固末期或凝固结束后不久，铸件尚处于强度和塑性都很低的高温阶段，形成温度在1250~1450℃，因铸件固态收缩受阻而引起的裂纹。

热裂纹的主要特征有：•在晶界萌生并沿晶界扩展，形状粗细不均匀、曲折不规则；•通常呈龟裂的网状；•裂纹的表面呈氧化色，无金属光泽，铸钢件裂纹表面呈近似黑色；•裂纹末端圆钝，两侧有明显的氧化和脱碳，有时有明显的疏松、夹杂、孔洞等缺陷。

按照热裂纹在铸件中的形成位置，又可将其分为外裂纹和内裂纹。

•在铸件表面可以看到的热裂纹为外裂纹，外裂纹常产生在铸件的拐角或局部凝固缓慢、容易产生应力集中的位置，其特征是：表面宽，心部窄，呈撕裂状，有时断口会贯穿整个铸件断面。

•内裂纹一般发生在铸件内部最后凝固的部位，其特征是：形状不规则，裂纹面常伴有树枝晶。

通常情况下，内裂纹不会延伸到铸件表面，内裂纹的一个典型例子是冒口切除后根部所显露的裂纹。

热裂纹的形成原因可归纳为：1.浇铸冷却过程中收缩应力过大；2.铸件在铸型中收缩受阻；3.铸件冷却不均匀；4.铸件结构设计不合理，存在几何尺寸突变；5.有害杂质在晶界富集；6.铸件表面与涂料之间产生了相互作用。

（2）冷裂纹冷裂纹是铸件凝固结束后继续冷却到室温的过程中，因铸件局部受到的拉应力大于铸件本体的破断强度而引起的开裂。

冷裂纹的主要特征有：1.总是发生在承受拉应力的部位，特别是铸件形状、尺寸发生变化的应力集中部位；2.裂纹宽度均匀、细长，呈直线或折线状，穿晶扩展；3.裂纹面比较洁净、平整、细腻，有金属光泽或呈轻度氧化色；4.裂纹末端尖锐，裂纹两侧基本无氧化和脱碳，显微组织与基体的基本相同。

冷裂纹产生的原因，可归纳为：1.铸件结构系统设计不合理，铸件壁厚不均匀会导致铸造应力，有时会产生冷裂纹，刚性结构的铸件，由于其结构的阻碍，温度降低导致的收缩应力容易使铸件产生冷裂纹，薄壁大芯、壁薄均匀的铸件非常容易产生冷裂纹；2.浇冒口系统设计不合理，对于壁厚不均匀的铸件，如果内浇口设置在铸件的厚壁部分时，将使铸件厚壁部分的冷却速度更加缓慢，导致或加剧铸件各部分冷却速度的差别，增大了铸造热应力，容易使铸件产生冷裂纹，浇冒口位置设计不当时，也会直接阻碍铸件收缩，使铸件容易产生冷裂纹；3.型砂或型芯的强度太高，高温退让性差，或舂砂过紧，使铸件收缩受到阻碍，产生很大的拉应力，导致铸件产生冷裂纹；4.钢的化学成分不合格，有害元素磷含量过高，使钢的冷脆性增加，容易产生冷裂纹5.铸件开箱过早，落砂温度过高，或者在清砂时受到碰撞、挤压等都会引起铸件的开裂。

铸铁焊补时产生裂纹的原因及预防措施前言铸铁是一种常用的金属材料，由于其高硬度、高耐磨性和高强度等特性，在许多行业中得到了广泛的应用。

然而，在使用过程中，铸铁可能会受到损坏，需要进行修复。

而焊接是铸铁修复中常用的方法之一。

但是，在铸铁焊补过程中，经常会出现裂纹的问题，这不仅会影响修复的效果，还会导致物品变得更加脆弱。

下面将讨论铸铁焊补时产生裂纹的原因以及预防措施。

产生裂纹的原因铸铁焊补产生裂纹的原因较为复杂，但通常可以归为以下几个原因：1.温度差异铸铁在高温下是易受损的，铸铁焊接时需要加热金属，产生的温度差异可能会导致铸铁出现问题。

当焊缝和周围的金属达到不同的温度时，就会出现热应力。

如果热应力过大，则可能导致铸铁的裂纹。

2.残留应力在焊接后，焊接区域内残留的应力会是铸铁中出现裂纹的一种可能原因。

这种应力可能是由于热膨胀引起的，也可能是由于焊接过程中产生的其他内部应力引起的。

3.化学成分铸铁中的某些化学成分可能会对焊接过程产生影响。

不同类型的铸铁成分不同，有些成分会影响金属的焊接性能。

此外，铸铁中的一些组分可能会导致内部气孔或裂缝，从而导致焊接时裂纹的产生。

4.焊接过程中的问题焊接过程中，如果焊接方法使用不当或技能不足，也可能导致铸铁的裂纹。

例如，温度过高或过低、焊接速度过快或过慢等问题，都可能对焊接质量产生影响。

预防措施虽然铸铁焊补中并不能完全避免裂纹的产生，但是工人们可以采取一些预防措施，减少产生裂纹的可能性。

1.减小温度差异要尽量降低焊接区与周围铸铁的温度差异，这可通过在焊接前加热铸铁来做到。

加热可以减小铸铁和焊接区的温度差异，从而减少不同金属中出现的热应力。

2.降低残留应力在焊接后，要尽量减少铸铁中残留的应力。

有多种方法可以做到这一点，如在焊接之前调整焊接工件的位置，以确保焊接时两侧金属的应力均衡。

还可以使用缓慢的冷却方法，来避免焊接后的应力增加。

3.确保化学成分适当在铸铁焊接前，需要对工件进行化学成分检测，以确保成分是否适合焊接。