​广州铸造厂在改善铸铁的裂纹敏感性（即降低焊接、铸造或使用过程中产生裂纹的概率）需从材料成分、工艺控制、结构设计等多维度入手，针对性解决导致裂纹的核心因素（如应力集中、组织脆化、杂质超标等）。以下是具体方法：
一、优化铸铁化学成分（从源头降低脆性与应力敏感性）
控制碳、硅含量及比例
碳含量过高（＞3.5%）会增加石墨数量，加剧基体割裂；过低（＜2.5%）则易形成白口组织（硬脆）。建议灰铸铁碳含量控制在 2.8%-3.2%，球墨铸铁控制在 3.0%-3.6%。
硅作为石墨化元素，含量需与碳匹配（灰铸铁 Si/C≈0.5-0.7），过高会导致石墨粗大（降低强度），过低则白口倾向增强。通过合理配比，减少渗碳体（硬脆相）的生成，提升基体韧性。
严格限制有害杂质（硫、磷）
硫（S）：硫与铁形成低熔点硫化物（FeS，熔点 988℃），在晶界聚集导致热脆。需将硫含量控制在**≤0.06%**（球墨铸铁≤0.03%），并通过添加锰（Mn/S≥8-10）形成高熔点 MnS（1620℃），消除热脆影响。
磷（P）：磷易形成脆性磷共晶（熔点 1050℃），导致冷脆。需将磷含量控制在**≤0.1%**（重要件≤0.07%），减少晶界脆性相的析出。
添加合金元素提升韧性
加入镍（Ni 1%-3%）：细化晶粒，稳定奥氏体，抑制马氏体和白口组织生成，提升基体韧性（如镍硬铸铁的冲击韧性比普通灰铸铁高 30% 以上）。
加入铬（Cr 0.3%-0.8%） 或钼（Mo 0.2%-0.5%）：强化基体，改善高温稳定性，减少焊接或铸造时的应力集中。
球墨铸铁中添加镁（Mg 0.03%-0.06%） 或铈（Ce 0.02%-0.05%）：促进石墨球化（球状石墨对基体割裂作用最小），显著降低裂纹敏感性。
二、优化铸造工艺（减少铸造裂纹）
控制浇注温度与速度
浇注温度过高（＞1450℃）会导致晶粒粗大、氧化夹杂物增多，增加热裂风险；过低则流动性差，易产生冷隔和缩孔（应力集中源）。灰铸铁适宜浇注温度为 1380-1420℃，球墨铸铁为 1400-1450℃。
采用阶梯式浇注系统或底注式浇注，避免金属液冲刷型壁（减少卷渣和局部过热），使铸件均匀冷却。
改善型砂性能与造型工艺
砂型需具备足够的退让性（如添加膨润土、煤粉），在铸件凝固收缩时减少阻力，避免机械应力导致的冷裂。
对于复杂铸件（如机床床身），采用时效砂型或水玻璃砂型，降低型砂刚度，缓解收缩应力。
合理设置冒口与冷铁
冒口位置需覆盖铸件热节（最后凝固区域），防止缩孔和缩松（减少应力集中点）；冷铁用于加速厚大部位冷却，实现顺序凝固，避免局部过热导致的热裂。
铸造后缓冷与退火
铸件脱模后立即埋入砂中或石灰中缓冷（冷却速度≤50℃/h），避免快速冷却产生内应力。
对易裂铸件（如球墨铸铁件）进行去应力退火（550-600℃保温 2-4h，随炉冷却），消除铸造过程中产生的残余应力（可降低应力峰值 50% 以上）。
三、优化焊接工艺（降低焊接裂纹）
预热与缓冷（核心措施）
焊接前对工件预热（灰铸铁 200-300℃，球墨铸铁 350-500℃），减少焊接区域与母材的温差，降低热应力。
焊接后用石棉布包裹或放入保温炉中缓冷，避免快速冷却形成马氏体或白口组织（硬脆相），同时减少冷裂纹。
控制焊接热输入与方法
采用小电流、短电弧、多层多道焊（每层厚度≤3-5mm），减少热影响区范围（热影响区是裂纹高发区）。
优先选择低热输入焊接方法：如手工电弧焊（用铸铁专用焊条）、气焊（氧 - 乙炔，热输入均匀），避免埋弧焊（热输入大）或激光焊（冷却过快）。
焊接材料匹配与工艺细节
使用高韧性焊条（如镍基焊条 Z308、镍铁焊条 Z408），焊缝金属韧性高于母材，可吸收部分应力。
焊接时采用 “分段跳焊法”（从中间向两端，每段长度≤50mm），分散热量，避免局部应力集中；焊后立即锤击焊缝（用圆头锤轻敲），释放残余应力。
四、结构设计优化（减少应力集中）
避免几何形状突变
铸件或焊接件的拐角处采用圆角过渡（圆角半径≥5mm），替代直角或尖角，减少应力集中系数（直角的应力集中系数是圆角的 3-5 倍）。
厚大部位与薄壁部位连接时采用渐变过渡，避免截面突变导致的冷却不均和应力集中。
减少焊接接头约束
焊接结构设计中预留收缩余量（如长焊缝预留 1-2mm/m 的收缩量），避免刚性固定导致的应力叠加。
对封闭焊缝（如箱体结构），采用 “先间断焊后连续焊” 的方式，逐步释放应力。
合理布置加强筋
在薄壁件或易变形部位添加加强筋（厚度为基体的 1/2-2/3），提升结构刚性，减少焊接或使用过程中的变形和裂纹。
五、使用过程中的防护（减少服役裂纹）
避免过载与冲击
铸铁件（尤其灰铸铁）抗拉强度低（100-350MPa），使用时需避免超过设计载荷的拉伸或冲击载荷（如机床床身避免剧烈碰撞）。
对受力部件（如球墨铸铁曲轴），进行表面淬火或喷丸处理，提高表面硬度和疲劳强度，减少疲劳裂纹。
控制工作环境
避免铸铁件在低温环境（＜-20℃）下工作（低温会加剧脆性），必要时采用低温韧性更好的合金铸铁（如含镍 3% 以上的铸铁）。
对接触腐蚀介质（如酸碱）的铸铁件，进行表面涂装（如涂漆）或电镀（如镀锌），防止腐蚀导致的应力腐蚀裂纹。