焊接母材的属性

阀体的基体材料是灰铸铁 ，灰铸铁 中碳的质分数通常为2．8～3．6，且以片状石墨的形态在。灰铸铁几乎没有 塑性及韧性 。其抗拉强度高，一般均低于400 MPa。但却有优 良的切削加性能，其良好的减震性和较低的缺口敏感性等，加价格低廉，因此被 广泛应用于工业生产中。主要于制造各种机床床身、箱体、壳体、导轨和缸体等。

在灰铸铁的显微组织中，除片状石墨外，基体织一般为铁素体、铁素体 珠光体和珠光体3种灰铸铁的力学性能主要取决于基体；其中铁素体基体的灰铸铁的强度、硬度和耐磨性较低，但塑性较好；珠光体基体的灰铸铁的强度、硬度较高，耐磨性较好，但塑性较差。铁素体 珠光体基体的灰铸铁的性能介于两者之间。灰铸铁焊接时的主要问题是白口问题和裂纹题。

(1)白口问题。在一般焊接条件下，由于焊缝及热影响区的冷却速度极快，如果焊缝金属与母材为相同成分，则焊缝组织往往会形成大量的共晶渗碳体和二次渗碳体。这时焊缝相当于白口铁的组织形态，故称之为白口组织。而热影响区由于冷却速度常常高于焊缝，则更容易形成白口组织。这种白口组织的出现，经常会导致焊缝及热影响区出现焊缝裂纹。而且，由于硬脆的渗碳体的存在，使焊缝附近很难进行机械加工和切削加工。

(2)裂纹问题。在灰铸铁焊接时，由于片状石墨的存在，其尖端相当于先天的裂纹源。而基体中由于大量淬硬组织的存在，塑性和韧性很差，裂纹很容易发生扩展。即使焊缝中没有淬硬组织存在，在焊接拘束度较大时，由于片状石墨基本上没有强度，石墨片尖端和两侧 也可能由于应力的作用而出现裂纹。这种裂纹一般发生在 400℃以下，称为淬硬脆化裂纹 ，属于冷裂纹的1种。在铸铁焊接时，这种裂纹极易出现，甚至在焊接时就能听到开裂的声音。 这种裂纹一般为横向裂纹，有时可扩展到整个焊缝截面。

除以上问题外，在灰铸铁焊接时，焊缝中还可能出现大量的马氏体等淬硬组织，促使裂纹的产生，并使焊缝附近的加工性能变差。