隨著機(jī)床行業(yè)的發(fā)展，對機(jī)床床身鑄件提出了以下要求：一是對鑄件材質(zhì)提出更高要求。由于機(jī)床設(shè)計(jì)的不同，各生產(chǎn)企業(yè)對材質(zhì)的要求呈現(xiàn)多樣性，除了共同強(qiáng)調(diào)高剛度、高耐磨、低應(yīng)力和良好的加工性能外，有的要求高強(qiáng)度高硬度，有的要求高強(qiáng)度低硬度，更重要的是各性能技術(shù)指標(biāo)必須穩(wěn)定控制，這對原材料的質(zhì)量、熔煉技術(shù)、補(bǔ)焊技術(shù)都提出了更高的要求；二是對鑄件強(qiáng)度的要求逐漸升級，傳統(tǒng)的機(jī)床床身鑄件材質(zhì)為HT150，HT200，HT250，HT300，HT350，其中HT150屬于低強(qiáng)度灰鑄鐵，HT200，HT250屬于中高強(qiáng)度灰鑄鐵，HT300，HT350則屬于高強(qiáng)度灰鑄鐵。目前機(jī)床使用低強(qiáng)度灰鑄件呈逐年下降趨勢，中高強(qiáng)度、高強(qiáng)度灰鑄鐵已成為主流，而強(qiáng)度更高的球墨鑄鐵件也已開始使用；三是對鑄件外觀與內(nèi)在質(zhì)量提出更高要求，首先是尺寸精度長期保持穩(wěn)定，其次是表面缺陷與內(nèi)在缺陷允許的級別要求越來越嚴(yán)格，這對于檢測與補(bǔ)焊提出了更高的要求。
鑄鐵的組織主要取決于化學(xué)成分與冷卻速度。灰鑄件中的碳以石墨形態(tài)分布，硫、磷雜質(zhì)高，增大了焊縫對冷卻速度的敏感性。在快速冷卻條件下，焊縫結(jié)晶時(shí)間短，石墨化過程不充分，致使熔合區(qū)和焊縫中碳以Fe3C狀態(tài)存在，形成白口及淬硬組織，其硬度可高達(dá)600HBW。此外，灰鑄件強(qiáng)度低，塑性差，焊接過程冷卻速度快、焊件受熱不均勻而形成較大的焊接應(yīng)力，使焊接接頭對冷裂紋和熱裂紋的敏感性很大。因此灰鑄鐵焊接的主要問題：一是焊接接頭易出現(xiàn)白口及淬硬組織；二是焊接接頭易出現(xiàn)裂紋。
補(bǔ)焊時(shí)易出現(xiàn)裂紋
(1)冷裂紋當(dāng)焊縫為鑄鐵型時(shí)，易出現(xiàn)冷裂紋。裂紋發(fā)生時(shí)常伴隨著可聽見的較響的脆性斷裂聲音，焊縫較長或補(bǔ)焊剛性較大的缺陷時(shí)，常發(fā)生這種裂紋。其產(chǎn)生原因是：焊接過程中由于焊件局部不均勻受熱，焊縫在冷卻過程中受到很大的拉應(yīng)力，由于鑄鐵強(qiáng)度低，400℃以下基本無塑性，當(dāng)拉應(yīng)力超過鑄鐵的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即發(fā)生冷裂紋。當(dāng)焊縫中存在白口鑄鐵時(shí)，由于白口鑄鐵的收縮率((2.3)比灰鑄鐵的收縮率(1.26%)大，故焊縫更易出現(xiàn)冷裂紋，特別是當(dāng)焊縫強(qiáng)度大于母材時(shí)，冷卻過程中母材牽制不住焊縫的收縮，結(jié)果在結(jié)合處母材被撕裂，這種現(xiàn)象稱為“剝離”。當(dāng)焊接接頭剛性大、焊補(bǔ)層數(shù)多，補(bǔ)焊金屬體積大，使焊接接頭處于高應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，如焊縫金屬的屈服點(diǎn)又較高，難于通過其塑性變形來松馳焊接接頭的高應(yīng)力，則焊接裂紋易于在熱影響區(qū)的白口區(qū)或馬氏體區(qū)產(chǎn)生，形成熱影響區(qū)冷裂紋。
(2)熱裂紋當(dāng)采用鎳基焊接材料(如Z308，Z408，2508焊條)及一般常用的低碳鋼焊條焊補(bǔ)鑄鐵時(shí)，焊縫金屬對熱裂紋較敏感。產(chǎn)生原因是：采用鎳基材料補(bǔ)焊鑄鐵時(shí)，由于鑄鐵含硫、磷高，形成較多的低熔點(diǎn)共晶物，如Ni-Ni3SZ(熔點(diǎn)644℃)，Ni-Ni3P(熔點(diǎn)880℃)，易產(chǎn)生熱裂紋；采用低碳鋼焊條焊補(bǔ)鑄鐵時(shí)，由于熔合比增大，母材中的碳、硫和磷大量熔入焊縫金屬，形成大量鐵的低熔點(diǎn)共晶體，同樣易產(chǎn)生熱裂紋回。
影響機(jī)床鑄件質(zhì)量的因素：
1、鑄件的設(shè)計(jì)工藝性。由于灰口鑄鐵含碳量高，接近于共晶成分，故熔點(diǎn)比較低，流動(dòng)性良好，收縮率小，因此適宜于鑄造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或薄壁鑄件。另外，由于石墨使切削加工時(shí)易于形成斷屑，所以灰口鑄鐵的可切削加工性優(yōu)于鋼。進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，除了要根據(jù)工作條件和金屬材料性能來確定鑄件幾何形狀、尺寸大小外，還得從鑄造合金和鑄造工藝特性的角度來考慮設(shè)計(jì)的合理性，即明顯的尺寸效應(yīng)和凝固、收縮、應(yīng)力等問題，以避免或減少鑄件的成分偏析、變形、開裂等缺陷的產(chǎn)生。
2、合理的鑄造工藝。即根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)、重量和尺寸大小，鑄造合金特性和生產(chǎn)條件，選擇合適的分型面和造型、造芯方法，合理設(shè)置鑄造筋、冷鐵、冒口和澆注系統(tǒng)等，以保證獲得合格鑄件。
3、鑄造用原材料的質(zhì)量。金屬爐料、耐火材料、燃料、熔劑、變質(zhì)劑以及鑄造砂、型砂粘結(jié)劑、涂料等材料的直接影響鑄件的質(zhì)量。樹脂砂、固化劑、涂料等，大大的減少和避免了
機(jī)床鑄件產(chǎn)生氣孔、針 孔、夾渣、粘砂等缺陷，確保鑄件外觀質(zhì)量和內(nèi)部質(zhì)量。
4、工藝操作，要制定合理的工藝操作規(guī)程。益恒鑄業(yè)擁有高技術(shù)、高效率的鑄造加工團(tuán)隊(duì)，對于各種類型的機(jī)床的鑄造和加工擁有豐富的經(jīng)驗(yàn)，制定和實(shí)施合理的工藝規(guī)程。
