和普通(tong)鑄鐵(tie)一(yi)樣，沈陽球墨鑄鐵的(de)焊接(jie)是很困(kun)難的(de)。從上世紀中期開始，焊接(jie)技術雖然(ran)有所進展，但沈陽球墨鑄鐵的焊接仍然沒有得到很好的解(jie)決。沈陽球墨(mo)鑄鐵的(de)(de)焊(han)(han)接之所以(yi)因(yin)難，是因(yin)為熔敷金屬(shu)急速冷(leng)卻(que)(que)，焊(han)(han)縫(feng)會析出碳化(hua)物、馬氏體等，焊(han)(han)接區冷(leng)卻(que)(que)時，因(yin)收縮、析出馬氏體而產(chan)生劇(ju)烈變形。此外(wai)，焊(han)(han)縫(feng)析出的(de)(de)碳化(hua)物缺乏塑性變形能，因(yin)此產(chan)生龜裂的(de)(de)頻率(lv)很(hen)高。

雖然鑄(zhu)鐵(tie)焊接有許多困難(nan)，但還是(shi)有一些(xie)方法的，例如(ru)可采用氣(qi)焊、弧焊以及TIG焊(han)(han)等。只不(bu)過不(bu)論用哪(na)種(zhong)(zhong)方(fang)法，仍(reng)然會有一些問(wen)題存在。例如(ru)氣焊(han)(han)，需(xu)要焊(han)(han)工的(de)技術高度熟練。電(dian)弧焊(han)(han)時，在焊(han)(han)接區會產生硬(ying)化、裂紋等，焊(han)(han)接強(qiang)度可靠性差，且熔敷(fu)金屬是與基體金屬不(bu)同的(de)異種(zhong)(zhong)金屬，因(yin)此有可能引起(qi)所謂的(de)微電(dian)池腐蝕。因(yin)此，上述的(de)方(fang)法，與其說是工業焊(han)(han)接法，不(bu)如(ru)說是鑄件修補法。

作為一種工業爆接法，不論是球鑄鐵，還是普通鑄鐵，都要求焊接強度須與基體金屬相同或更高。化學組成，顯微組織從防蝕角度來看，要求與基體金屬相同。而從工業現代化角度來說，則要求工效高、對焊工的技術依賴性要低，此外還須省力，可實現自動化。在沈陽(yang)球墨鑄鐵(tie)剛發展起來的時候，氣(qi)焊、弧焊以(yi)及TIG焊(han)都(dou)是不能滿足上(shang)述要求的(de)。沈(shen)陽球(qiu)墨鑄(zhu)鐵擁有(you)能與鑄(zhu)鋼相匹敵的高韌性，還有(you)普通鑄(zhu)鐵所具有(you)的吸(xi)振(zhen)性、耐蝕性，它的用途(tu)應該進一(yi)步擴大，然(ran)而因為焊(han)接法的局限性，影響了沈陽球墨(mo)鑄(zhu)鐵的發展(zhan)。

為滿(man)足沈陽(yang)球墨鑄鐵焊接要求，日本(ben)某(mou)鐵(tie)工提出(chu)了(le)一種新的球墨鐵(tie)焊接法。按照此法，沈(shen)陽(yang)球墨鑄鐵焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)區及其附近的(de)冷卻速(su)度(du)，將按(an)照低于(yu)該鑄(zhu)鐵(tie)組成(cheng)(cheng)所決定的(de)連續冷卻變(bian)態曲線上臨(lin)界冷卻速(su)度(du)，來(lai)確定該鋼材的(de)溫度(du)。先用(yong)等離(li)子焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)進行初層焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)，然(ran)后在等離(li)子焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)區的(de)冷卻階段，用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)進行第(di)二(er)次焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料(liao)做(zuo)成(cheng)(cheng)填(tian)(tian)充(chong)焊(han)(han)(han)劑金屬(shu)絲，制(zhi)造方法(fa)是(shi)在鐵(tie)基合金管(guan)內(nei)按(an)照重(zhong)量填(tian)(tian)充(chong)硅、鈣及鎂、穩弧(hu)劑，分別以單體(ti)或(huo)化合物粉末(mo)材料(liao)配制(zhi)成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)劑，填(tian)(tian)充(chong)率為10~40。簡單來說，此方法可(ke)歸(gui)納(na)如下三點：焊接(jie)過程中，焊接(jie)區的冷(leng)卻速度要低于(yu)所定值(zhi)；在滿足的同時，用(yong)等(deng)離子(zi)焊進行初層(ceng)焊接(jie)；用(yong)熔敷(fu)金屬為沈陽球墨(mo)鑄鐵(tie)的復合焊(han)(han)絲進行第二(er)層焊(han)(han)接。

沈(shen)陽球墨鑄鐵(tie)焊(han)接為什(shen)么(me)要控(kong)制冷(leng)卻(que)速度？鑄鐵類的物理(li)化學性質，一般是受到石墨、碳化物組(zu)織及基體組(zu)織的影響。此組(zu)織主要通過炭、硅含(han)量及冷(leng)卻(que)速度決定(ding)結晶狀態。與普通鑄鐵相同，沈(shen)陽球墨鑄鐵(tie)也強烈地受(shou)化(hua)學成分、冷卻速度影(ying)響。按鑄鐵定性連(lian)續冷卻曲線，沈陽球(qiu)墨鑄鐵基體組(zu)織在鑄型(xing)內冷(leng)(leng)卻(que)(que)，冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度緩慢時(shi)，析(xi)出珠(zhu)光體及鐵(tie)素體。通過(guo)正火(huo)處理，析(xi)出珠(zhu)光體密實的索氏(shi)體。通過(guo)水冷(leng)(leng)處理，因冷(leng)(leng)卻(que)(que)速(su)度顯著增快而析(xi)出馬氏(shi)體。沈陽(yang)球墨鑄(zhu)鐵焊接時，焊接區及(ji)其附近的(de)冷(leng)卻速度顯(xian)著增大時，析出(chu)碳化物及(ji)馬氏(shi)體(ti)，因此會(hui)在焊接區產生裂(lie)紋(wen)。而(er)裂(lie)紋(wen)的(de)產生多(duo)半是由于馬氏(shi)體(ti)的(de)析出(chu)引起(qi)膨脹，所以馬氏(shi)體(ti)析出(chu)量(liang)減少時，就會(hui)控制(zhi)裂(lie)紋(wen)的(de)發生。

在冷卻(que)速度是100%的(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)析(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)臨界冷卻(que)曲線以(yi)下(xia)，冷卻(que)速(su)度低時，析(xi)出(chu)(chu)奧氏體(ti)。此(ci)外，關(guan)于(yu)此(ci)冷卻(que)速(su)度，曾有人員(yuan)進行過種種實(shi)驗，對(dui)貝氏體(ti)的(de)(de)(de)(de)析(xi)出(chu)(chu)及裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)關(guan)系進行了研究，得出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)結果表明(ming)：只要不超過上(shang)述(shu)臨界速(su)度（即在貝氏體(ti)析(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速(su)度）不會(hui)產生裂(lie)紋(wen)。對(dui)于(yu)不同成分的(de)(de)(de)(de)沈(shen)陽球(qiu)墨鑄(zhu)鐵，當(dang)焊接熱量輸入(ru)固定，改變熔敷金屬及其附近的冷(leng)卻速度就(jiu)可以進行焊接實(shi)驗(yan)。結果表明，高于100%馬氏(shi)體(ti)析出(chu)的(de)臨界(jie)冷卻(que)速度(du)時，產(chan)生(sheng)裂紋(wen)的(de)頻(pin)率(lv)很高，而在低于臨界(jie)冷卻(que)速度(du)時，完全沒有(you)裂紋(wen)。因此，為防止焊(han)縫(feng)裂紋(wen)，需(xu)要(yao)控制(zhi)冷卻(que)速度(du)。