劉仁學
（山西臨汾煤氣公司，臨汾 041000）

　　摘要：介紹了鑄鐵管裂縫的產生原因，鑄鐵管的焊接特點及焊接方法。
　　關鍵詞：鑄鐵管；裂縫；焊接
　　中圖分類號：TU821.2TG444⁺.1
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009-2455（2000）04-0039-02

　　鑄鐵管因其造價低，耐腐蝕而被廣泛地應用于給水工程中。但是鑄鐵管由于其本身存在的缺陷也帶來一些經常性問題，其中鑄鐵管裂縫是最常見的。筆者調查過鑄鐵管在送水、試水打壓過程中的爆管現象，發現鑄鐵管爆管后，管體縱向裂縫占80%以上，所以說鑄鐵管由于裂縫而中止使用的現象經常可能發生，而供水企業往往采用換管的做法來恢復送水。由于不掌握對鑄鐵管裂縫采用電弧冷焊的技術，長期以來形成的鑄鐵難焊的習慣思想，使焊接鑄鐵管裂縫的這一做法得不到普及和維護。其實，換管帶來的是費時、費力、費錢且后遺癥大，因為換管大多數將管材改為鋼管，這樣做，管道的腐蝕速度就大大加快了。

1　鑄鐵管易出現裂縫的原因

　　鑄鐵管中，尤其是連續鑄鐵管中，C、Si含量均較高，使基本組織形成大量的片狀石墨，在拉應力作用下，片狀石墨的尖角處形成應力集中點較多，先從尖角處破裂，并迅速發展，導致管壁整體裂縫。
　　同時，由于連續鑄鐵管在鑄鐵時冷卻速度較快，內壁形成了占壁厚1/3的樹枝狀骨架，而且彌漫著許多未長大的石墨，脆性增大，遇到流體壓力突變，或因施工不當存在潛應力時，白口層很容易脆斷，從本質上大大降低了管體的抗拉強度。
　　特有的冶金工藝及材料組織決定了鑄鐵管破壞后多數以裂縫的形式出現。

2　鑄鐵管電弧冷焊的焊接特性

2.1　鑄鐵溶化后，如冷卻速度過快，在熱影響區易出現白口組織，所以鑄鐵焊接時，裂縫傾向大。
2.2　鑄鐵含碳量相對較高，碳在焊接時被氧化成CO₂體，易形成氣孔。
2.3　鑄鐵管壁中含有C、S、P等元素，焊接時可能熔化到焊縫中，改變了焊縫的金相結構，也易產生裂紋。
2.4　鑄鐵在焊接熔化后，液態金屬流動性差，嚴重妨礙了熔合，容易產生焊接缺陷。
　　上述焊接特點，并不為大多數人掌握，所以鑄鐵管焊接后，再次裂縫使人們對鑄鐵管焊接采取回避的態度。

3　鑄鐵管裂縫的焊接步驟

3.1　將裂縫處烘干。自來水或企業供水的鑄鐵管一旦出現裂縫必然要中斷供水，因此采取措施的第一步是調整閥門和管網運行方式，將裂縫管從輸水管網中隔離，裂縫管被隔離后，經過泄水過程，最終使管道內完全無水，在焊接前首先要將裂縫處烘干，烘干的方法一般是氧氣烘烤或點木材燒烤，值得一提的是如果裂縫在短時間停不住水，一定要考慮提前泄水的方法，總之使焊接處做到無水、干燥。
3.2　將裂縫處刷干凈找出裂縫端點。鑄管的裂縫一般是順著管道軸向，長度大于2m，與受力有關。用鋼絲刷和扁鏟將裂縫兩側的鐵皮、鐵銹、瀝青等污物清理干凈，見金屬本色，找見裂縫的端點位置。
3.3　鉆止裂孔。在裂縫端點各鉆一個止裂孔。止裂孔直徑Φ3mm～Φ8mm、孔深＞6mm，可鉆穿，止裂孔直徑與鑄管壁厚有關，管壁越厚，止裂孔直徑越大，孔越深；裂縫越寬，孔徑越大。
3.4　打坡口。沿裂縫用手提砂輪開出坡口，坡口寬度上口15～20mm，深度＞10mm，管壁越厚，坡口越大、越深。
3.5　焊接
3.5.1　選用鑄508，鑄512或自制鐵銅焊條。自制鐵銅焊條是在紫銅管中穿鎳鉻不銹鋼絲，外涂自己配制的藥劑，風干4～6h在電爐中烘烤兩次，即可使用。
3.5.2　焊接電流盡可能采用小電流，但要保證焊縫和母材熔合，具體電流數值可參考表1中數據。

表1 焊條直徑與焊接電流的匹配 焊接直徑/mm 2.5 3.2 4.0 焊接電流/A 60 ～80 10～100 120～140

3.5.3　焊接方法。
　　采用“短段、斷續、分散焊”的辦法，即每一道焊縫要短，不能連續焊接，整條裂縫先焊好幾個點段，點段長度視裂縫長度而定，一人焊，另一人配合，當熄弧后，立即用小錘(0.5-1.0kg)輕快地錘擊焊縫，以消除焊縫收縮力，同時使焊縫組織致密，錘畢清理，當焊縫冷卻到大約60℃?這個溫度可以用手摸觸焊縫，也可以用紅外線測溫儀測量?，再焊下一道，直至裂縫坡口填滿，然后逐漸把點段連接起來，最后焊止裂孔。
　　焊接過程中若發現有缺陷，立即用砂輪打掉，重焊。
3.5.4　冷卻速度要慢
　　為了防止鑄鐵管焊接后冷卻過快，再次出現裂縫，應當事先準備好熟石灰粉，全部焊完后，立即用熟石灰粉把補焊部位埋沒，緩慢冷卻8～10h。
　　鑄鐵管裂縫采用電弧冷焊是個發展方向，各地供水工作者應盡快掌握此項技術，進一步推廣鑄鐵管的使用范圍。

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作者簡介：
劉仁學(1961-),男，工程師，聯系電話0357-2025177。