嘗試進程
　　1.1母材的挑選及制備
　　將一塊HT200母材切割成60mm×40mm×10mm板幾多塊。
　　HT200的化學成份（品質分數，）為：2.73.6C，1.02.2Si，0.51.3Mo，P<0.13，S<0.15。
　　1.2焊條的挑選及制備
　　焊條是涂有藥皮的供電弧焊用的融化電極，它由藥皮和焊芯兩局部構成。焊條藥皮是壓涂在焊芯外表上的涂料層。焊芯是焊條中被藥皮包裹的金屬芯。焊條藥皮具備三個感化：掩護感化、冶金感化和使焊條具備杰出的工藝機能[2]。
　　便宜的銅鐵焊條是用銅絲和通俗低碳鋼焊條綁縛而成。其體例是：將銅絲平均地綁縛在直徑為3.2mm的E4303焊條，綁縛銅絲的數目按照須要可停止調劑，并在焊條頭部把銅絲與焊條金屬點焊上，使其與焊芯具備杰出的導電性。國際其余對灰鑄鐵焊接的文章[4]也曾提到便宜銅基焊條的做法，此中有提到用銅絲平均環繞糾纏在焊條上的做法，本嘗試也曾接納這類做法，但在嘗試幾回的環境下發現這類環繞糾纏體例所制出的焊條焊接時焊條電弧熄滅不不變且銅絲隨焊條發生的低溫而向四外曲折不再緊靠焊條四周，從而輕易構成銅絲與焊條融化速率不分歧或銅絲未融化而未進入焊縫中去。以是本嘗試接納整裝體例制備銅基焊條。
　　便宜的鎳銅焊條是將銅絲捆在Z308焊條上制成鎳銅合金鑄鐵焊條，其制法與便宜銅鐵焊條一樣。
　　Z308焊條除含Ni外還含有Si、S、Mn、C、Fe等元素。
　　便宜的銅鐵焊條中銅絲含量占總分量的百分比別離為54、66，鎳銅焊條中銅絲含量占總分量的百分比別離為54、66。
　　1.3嘗試裝備和焊接工藝參數的挑選
　　接納ZX0-250型弧焊整流器，并用直流反接的焊接體例；試樣的構造闡發用XJL-02A立式金相顯微鏡；布氏硬度測試接納HB-3000布氏硬度機；用P-2拋光機進纖試樣的拋光處置。
　　因為利用的焊條直徑為3.2mm，挑選電流的規模可在90110A規模內調劑。因為直流電源電弧熄滅不變，接納反接的體例能夠或許使母材融化比擬充實，從而使添補金屬與母材金屬能夠或許比擬充實的夾雜。
　　焊接電流簡直定如表1所示，焊接速率為4mm/s。
　　1.4焊接試樣的制備進程
　　用制好的差別焊條在切好的鑄鐵板上手工電弧焊。補焊應盡量在室內停止，以防止風吹、濕潤等身分對補焊品質的影響。在補焊前對焊條停止響應的烘干、保溫等。在補焊進程中要注重電弧的不變，為減小熱輸出量，施焊時焊條不做橫向擺動。焊后將焊好金屬件空冷后，用DK7732E電火花線切割機配合手鋸鋸陳規格為50mm×40mm×10mm的試樣。將試樣打磨、拋光、侵蝕并拍照，而后做硬度嘗試。
　　2嘗試成果和闡發
　　2.1差別添補資料對焊縫構造的影響
　　鑄鐵的基體構造能夠或許是鐵素體、珠光體、貝氏體、馬氏體或奧氏體，但鑄鐵中另有石墨相，石墨受低溫感化后，碳會向其四周基體敏捷分散，使基體含碳量敏捷回升。因為以上緣由，鑄鐵的熱影響區的構造與機能變更就有其本身的特色從而影響其焊接性。灰鑄鐵基體是由珠光體加鐵素體構成的，其硬度都在240HBS以下，具備杰出的加工性。焊補灰鑄鐵時，在討論的熔合區常常會發生一層白口構造，這類景象稱為鑄鐵的白口化。白口發生的緣由，首要是因為冷卻速率快和石墨化缺乏，白口鑄鐵硬而脆，難以停止機加工，同時還會發生裂紋。
　　灰口鑄鐵的焊接討論大抵能夠或許分紅六個地區，即：焊縫區、熔合區、奧氏體區、重結晶區、碳化物石墨區、球化區和原始母材區。
　　（1）焊縫區灰口鑄鐵HT200中C的品質分數為3～3.3。若是接納通俗低碳鋼焊條施焊，熔合比約為1/3～1/4，其焊縫區C的品質分數為0.7～1。屬于高碳鋼。這類高碳鋼焊縫在快冷后將呈現良多淬硬的馬氏體，純馬氏體硬度可高達500HB擺布。若是接納銅絲環繞糾纏通俗低碳鋼焊條施焊，銅絲不時地熔入熔池，鐵水的化學成份發生了變更，已不是本來意思上的鑄鐵，這時候石墨的析出量會大批增添，滲碳體的析出量會有所削減。因為在冷卻速率必然的前提下，熔池中鐵水的化學成份對析出石墨和滲碳體的幾多有很大的影響。
　　S是劇烈障礙石墨化的元素，熔池中的Cu會與S天生硫化銅，從而對消S的無害感化，增進石墨(用石墨爐檢測塑料中鉛和鎘)化的實現；Mn既是障礙石墨化的元素，又增進滲碳體的構成，熔池中的Mn再與Cu構成銅錳合金，削弱Mn的這類感化，也就削減了滲碳體的構成，增添了石墨的析出量。恰是因為Cu的這些感化，才使得焊縫區的白口化趨向大大削弱，硬度也有所降落。固然在飽和銅的熔池里，一樣停止劇烈的冶金反映，適量的Cu被燒損。
　　（2）熔合區灰口鑄鐵焊接時，該區的溫度在1150～1250℃規模內，熔融的Cu也會分散到這一地區。熔合區中接近熔池的一側有Cu到場的冶金反映；接近母材的一側會遭到片狀石墨中C的分散感化，構成飽和碳的奧氏體，使這里的碳含量比焊縫區絕對高一些。跟著溫度的下降，Fe原子和Cu原子在爭取晶格地位時彼此代替，構成金屬固溶體，從而削弱了鐵碳之間的親協力，飽和碳的奧氏體便能夠或許石墨情勢析出必然量的C，滲碳體和二次滲碳體也會有所削減，塑性有所進步。
　　（3）奧氏體區該區處于固相線與共晶線之間，加熱溫度規模約為8201150℃，此區無液相呈現。
　　該區中基體已奧氏體化，碳在奧氏體中的濃度是不一樣的，加熱溫度較高的局部（接近半融化區），因為石墨片中的碳較多地向四周奧氏體分散，奧氏體中含碳量較高；加熱較低的局部（離半融化區較遠），因為石墨片中的碳較少向四周奧氏體分散，奧氏體中含碳量較低。隨后冷卻時，若是冷速較快（如電弧冷焊），會從奧氏體中析出一些二次滲碳體，其析出量的幾多與奧氏體中含碳量成直線干系。改變快時，奧氏體改變為珠光體范例構造。冷卻更快時，會發生馬氏體與剩余奧氏體。因為以上緣由，該區硬度比母材有必然進步。熔焊時，接納恰當工藝辦法使該區緩冷，能夠使奧氏體間接析出石墨，而防止二次滲碳體析出，同時防止馬氏體的構成。
　　（4）重結晶區該區很窄，其加熱溫度規模約為780820℃。因為電弧焊時該區加熱速率快，只要母材中的局部原始構造可改變為奧氏體。在隨后冷卻進程中，奧氏體改變為珠光體范例構造。冷卻很快時，也能夠呈現一些馬氏體。
　　其余加熱溫度更低的地區，焊后構造變更不較著或無變更。
　　因為接納了異質焊縫的焊條，焊縫金屬與母材金屬不能同時侵蝕。照片中呈口角相間的條紋狀地區是半融化區，這個地區構造即為亞共晶白口構造，首要由滲碳體、珠光體和高碳馬氏體構成，這一地區的硬度最高。從幾張照片比擬來看，便宜銅鐵焊條的白口寬度與比制鎳銅焊條的白口寬度略寬。
　　2.2差別添補資料對焊縫機能的影響
　　灰鑄鐵討論的加工性經常利用布氏硬度值來權衡。
　　對灰鑄鐵電弧冷焊討論來講，要完整消弭討論的白口和淬硬構造是很難的。是以，要下降討論布氏硬度值，改良加工性，除要削減討論的白口及淬硬構造外，要盡能夠減小白口及淬硬構造散布的寬度。也便是說，討論加工性必須由白口及淬硬區的硬度值，和它的寬度兩個目標配合來評定，由硬度曲線能夠或許看出，越接近焊縫的處所硬度越高，且硬度最大值因焊條的差別而變更。鎳銅焊條的硬度要比銅鐵焊條的硬度低。接納銅鐵焊條所焊的焊接討論，其半融化區硬度高，且白口寬度大，討論最高硬度值到達350HB，用鎳銅焊條所焊討論最高硬度值也達297HB。普通以為焊接討論的硬度在300HBS以下，停止機器加工是能夠或許的，但要順遂加工，最好在270HBS以下。就加工性比擬而言，含銅量為54和66的便宜鎳銅焊條的焊接討論的硬度也能合適請求。從價錢上斟酌，且銅對焊縫的影響也是起下降硬度的感化，以是對一些非加工面或加工面請求不高的焊補，能夠或許接納含銅量為66的銅鐵焊條。
　　3論斷
　　（1）電弧冷焊灰鑄鐵時，白口和淬硬構造是不可防止的。用銅鐵焊條和鎳銅焊條焊接時白口偏向獲得了削弱。
　　（2）討論加工性由白口寬度和最高硬度配合決議，白口寬度越小、硬度越低，則加工性越好。鎳銅焊條討論加工性好，而用E4303焊條綁縛銅絲的便宜銅鐵焊條討論硬度較大。
　　（3）從經濟性角度斟酌，可在一些非加工面或加工面請求不高的焊補的環境下，用銅鐵焊條替換鎳銅焊條。