目前国内生产的灰铸铁牌号有 HT100、HT150、 HT200、 HT260、 HT300、 HT350 及HT400。 灰铸铁的焊接性能较差，如果焊接材料和工艺措施选用不当，会在焊缝和热影响区产生白口、淬硬组织和裂纹三种种严重缺陷，影响补焊的质量。
对于灰铸铁的补焊有电弧热焊、半热焊和冷焊三种工艺，下面对这三种工艺的特点和工艺方法加以介绍。 电弧热焊 焊前将灰铸铁件整体或局部预热至600～700℃，并在补焊过程中保持这一温度，在焊后再采取缓冷措施的工艺方法，称热焊。灰铸铁的热焊有 着突出的优点，通近预热和缓冷，使焊接部位冷却速度减慢，可避免产生白口和淬硬组织，保证焊接处有良好的切削加工性能。由于预热温度较高，使母材和焊缝金属的温差变小，大大地降低了接头的热应力。灰铸铁在600～700℃时有一定的塑性，伸长率可达2%～3%，因此可有效地防止产生焊接裂纹。热焊适用于薄壁铸件，结构复杂、刚性较大，易产生裂纹的部件以及对补焊区硬度、颜色、密封性、承受动载荷要求高的零、部件的补焊。灰铸铁热焊能获得质量最佳的焊接接头，缺点是劳动条件恶劣、生产成本高、生产率较低。
半热焊 预热温度在300～400℃时，称为半热焊。半热焊由于预热温度低、冷却速度较快，需要在石墨化能力更强的焊接材料配合下，才能获得灰口组织。但能改善劳动条件、简化补焊工艺。对于刚性较大铸件的补焊，半热焊还具有一定提裂纹倾向。
热焊和半热焊要采用铸铁型焊接材料，使焊缝的组织、硬度和其它物理性能以及颜色等都与母材金属接近。焊条要选用铸铁芯石墨化型焊条，其牌号为Z248。焊芯直径为6～12mm，补焊时采用大电流，可按每毫米焊芯直径50～60A的电流选用，电源则可交、直流两用；半热焊选用钢芯石墨化型焊条，其牌号为Z208，焊芯为H08A，药皮中含有较多的碳、硅、铝等石墨化元素。
在补焊前，铲除缺陷至露出金属光泽，用扁铲、风铲、砂轮等开坡口。坡口上缘稍大，底面应圆滑过渡。对于边角部位及穿透性缺陷，在补焊前需要造型。造型材料的质量分配为：焦碳粉30%、耐火砖粉25%、磷片石墨粉20%、耐火土25%。预热设备一般用焦碳地炉，小件亦可采用氧乙炔焰。补焊时，除待焊部位
外，其余部位均应用石棉遮盖。从缺陷中间引弧，逐渐移向边缘，较小缺陷可连续填满，较大缺陷需逐层堆焊直至填满。焊后保温可把工件置于草木灰内缓冷，结构较复杂的大铸件，可放在预热炉内加热到一定温度后，随炉冷却。
电弧冷焊 电弧冷焊不需专门的预热和缓冷设备，所以劳动条件好、工艺过程简单、生产效率高、成本低。但由于冷却速度快，接头的白口及裂纹问题比较突出。电弧冷焊适用于大型铸件中存在的体积较大的缺陷的补焊，操作原则是大电流、连续焊。缺陷的体积一般在60～100cm时就要用到电弧冷焊。为了防止产生裂纹，补焊应分区分段填满。待每区段焊缝高出母材3～5mm时，再向前推进一个区段，切忌电弧快速全面铺展，亦不宜分层堆焊。有时可采用石墨板将缺陷隔为两部分，先连续焊完一半，取出石墨板再补焊另一半。收弧时，将电弧沿焊完的缺陷表面均匀摆动，使焊道平整，冷却缓慢。大型铸件中的中等缺陷——体积在20～50cm之间的情况下可采用连续焊工艺一次焊完。缺陷小于20cm时除连续一次填满缺陷外，再向上堆高3～5mm，趁焊缝表面还处于红热状态时，用钢板刮去高出部分，接着再堆高3～5mm，反复进行三次以上，若焊件与缺陷的比例越大，则反复进行堆高的次数就越多。
电弧冷焊采用的焊条一般用铸铁型焊条，牌号为Z248、Z208。焊件厚度、焊条直径和焊接电流的关系见表三
（表三）
3 33
电弧冷焊亦可采用非铸铁型（异质焊缝）焊条，此类焊条分为镍基和钢基两大类。
一 镍基焊条 特点是焊缝硬度较低、熔合区白口层薄，且成断续分布，焊缝的颜色与灰铸铁相近，适于加工面的补焊。镍基焊条在下列三种：
1）纯镍铸铁焊条（Z308） 该焊条是纯镍芯、强石墨化型药皮的铸铁焊条。电源可交、直流两用，能进行全位置焊接。施焊时，焊件不预热，是冷焊焊条中抗裂性、切削加工性、操作工艺性及力学性能等综合性能较好的一种焊条。广泛用于薄件及加工面的补焊。
2）镍铁铸铁焊条（Z408） 该焊条是镍铁芯（Ni 55%、Fe 45%）、强石墨化型药皮的铸铁焊条。可交、直流两用，能全位置焊接。施焊时，焊件可不预热，具有强度高、塑性好、抗裂性优良、与母材金属熔合好等特点。熔合区白口宽度为0.1mm左右。加工性比纯镍型焊条稍差，可用于重要灰铸铁的补焊。
3）镍铜铸铁焊条（Z508） 它是镍铜合金焊芯（Ni 70%、Cu 30%）、强石墨化药皮的铸铁焊条。电源可交、直流两用，能进行全位置焊接。工艺性能和加工性能接近纯镍焊条和镍铁焊条，但由于收缩率较大，焊缝金属的抗拉强度低，不宜用于刚性大的铸件补焊。可在常温或低温预热（300℃）焊接。用于强度要求不高、塑性要求好的灰铸铁件的补焊。
二 钢基焊条 焊芯采用低碳钢焊芯，焊后焊缝中易出现热裂纹、冷裂纹和淬硬组织，熔合区白口宽度较大，焊接质量不能令人满意，但价格便宜，目前仍有一定的应用空间。
1）低碳钢芯氧化性药皮焊条（Z100） 药皮中含有较多赤铁矿（Fe2O3）、大理石（CaCO3）等强氧化物质，目的是通过碳的氧化反应来降低焊缝中的含碳量。第一层焊缝碳的质量分数平均为0.8 %，属高碳钢，焊缝硬度达40～50HRC，熔合区白口层宽约0.2mm，接头无法加工。常用于不要求加工，致密性及受力较低的缺陷部位的补焊。
2）低碳网铁粉型焊条（Z122Fe）药皮这钛钙型，加入低碳铁粉的目的是降低焊缝的含碳量。第一层焊缝碳的质量分数可降至0.48～0.56 %，属中碳钢上限，最高硬度可达320HBS，很难加工，常用于非加工面的补焊。
3）低碳钢芯低氢型药皮高钒铸铁焊条（Z116、Z117） 熔敷金属中钒的质量分数达11%，最在优点是焊缝具有优越的抗裂性能，致密性好、塑性高（伸长率28%～36%），且抗拉强度可达558Mpa，很难加工，用于非加工件的补焊。
钢基焊缝的颜色与灰铸铁的颜色相差较大，当要求两者颜色一致时，钢焊条无法满足。在使用非铸铁型（异质焊缝）焊条进行灰铸铁缺陷的补焊时在工艺上要注意以下几点：
1）在保证电弧稳定燃烧的前提下，采用尽可能小的焊接电流。焊接第1、2层时应采用小直径焊条，焊接电流可按焊条直径的29～34倍选用。
2）在保证焊缝正常成形及母材金属熔合良好的前提下，采用尽可能快的焊接速度，并尽量压低电弧，采用短弧焊。
3）采用短段焊，断续焊，分散焊及焊后立即捶击焊缝等工艺措施，降低焊接应力，防止产生裂纹。每次焊缝长度10～40mm。
4）采用合理的焊接顺序，以减少应力。厚板多层焊时的焊接顺序，应先焊坡口面焊道，再焊中间层焊道。
目前国内生产的灰铸铁牌号有 HT100、HT150、 HT200、 HT260、 HT300、 HT350 及HT400。 灰铸铁的焊接性能较差，如果焊接材料和工艺措施选用不当，会在焊缝和热影响区产生白口、淬硬组织和裂纹三种种严重缺陷，影响补焊的质量。
对于灰铸铁的补焊有电弧热焊、半热焊和冷焊三种工艺，下面对这三种工艺的特点和工艺方法加以介绍。 电弧热焊 焊前将灰铸铁件整体或局部预热至600～700℃，并在补焊过程中保持这一温度，在焊后再采取缓冷措施的工艺方法，称热焊。灰铸铁的热焊有 着突出的优点，通近预热和缓冷，使焊接部位冷却速度减慢，可避免产生白口和淬硬组织，保证焊接处有良好的切削加工性能。由于预热温度较高，使母材和焊缝金属的温差变小，大大地降低了接头的热应力。灰铸铁在600～700℃时有一定的塑性，伸长率可达2%～3%，因此可有效地防止产生焊接裂纹。热焊适用于薄壁铸件，结构复杂、刚性较大，易产生裂纹的部件以及对补焊区硬度、颜色、密封性、承受动载荷要求高的零、部件的补焊。灰铸铁热焊能获得质量最佳的焊接接头，缺点是劳动条件恶劣、生产成本高、生产率较低。
半热焊 预热温度在300～400℃时，称为半热焊。半热焊由于预热温度低、冷却速度较快，需要在石墨化能力更强的焊接材料配合下，才能获得灰口组织。但能改善劳动条件、简化补焊工艺。对于刚性较大铸件的补焊，半热焊还具有一定提裂纹倾向。
热焊和半热焊要采用铸铁型焊接材料，使焊缝的组织、硬度和其它物理性能以及颜色等都与母材金属接近。焊条要选用铸铁芯石墨化型焊条，其牌号为Z248。焊芯直径为6～12mm，补焊时采用大电流，可按每毫米焊芯直径50～60A的电流选用，电源则可交、直流两用；半热焊选用钢芯石墨化型焊条，其牌号为Z208，焊芯为H08A，药皮中含有较多的碳、硅、铝等石墨化元素。
在补焊前，铲除缺陷至露出金属光泽，用扁铲、风铲、砂轮等开坡口。坡口上缘稍大，底面应圆滑过渡。对于边角部位及穿透性缺陷，在补焊前需要造型。造型材料的质量分配为：焦碳粉30%、耐火砖粉25%、磷片石墨粉20%、耐火土25%。预热设备一般用焦碳地炉，小件亦可采用氧乙炔焰。补焊时，除待焊部位
外，其余部位均应用石棉遮盖。从缺陷中间引弧，逐渐移向边缘，较小缺陷可连续填满，较大缺陷需逐层堆焊直至填满。焊后保温可把工件置于草木灰内缓冷，结构较复杂的大铸件，可放在预热炉内加热到一定温度后，随炉冷却。
电弧冷焊 电弧冷焊不需专门的预热和缓冷设备，所以劳动条件好、工艺过程简单、生产效率高、成本低。但由于冷却速度快，接头的白口及裂纹问题比较突出。电弧冷焊适用于大型铸件中存在的体积较大的缺陷的补焊，操作原则是大电流、连续焊。缺陷的体积一般在60～100cm时就要用到电弧冷焊。为了防止产生裂纹，补焊应分区分段填满。待每区段焊缝高出母材3～5mm时，再向前推进一个区段，切忌电弧快速全面铺展，亦不宜分层堆焊。有时可采用石墨板将缺陷隔为两部分，先连续焊完一半，取出石墨板再补焊另一半。收弧时，将电弧沿焊完的缺陷表面均匀摆动，使焊道平整，冷却缓慢。大型铸件中的中等缺陷——体积在20～50cm之间的情况下可采用连续焊工艺一次焊完。缺陷小于20cm时除连续一次填满缺陷外，再向上堆高3～5mm，趁焊缝表面还处于红热状态时，用钢板刮去高出部分，接着再堆高3～5mm，反复进行三次以上，若焊件与缺陷的比例越大，则反复进行堆高的次数就越多。
电弧冷焊采用的焊条一般用铸铁型焊条，牌号为Z248、Z208。焊件厚度、焊条直径和焊接电流的关系见表三
（表三）
3 33
电弧冷焊亦可采用非铸铁型（异质焊缝）焊条，此类焊条分为镍基和钢基两大类。
一 镍基焊条 特点是焊缝硬度较低、熔合区白口层薄，且成断续分布，焊缝的颜色与灰铸铁相近，适于加工面的补焊。镍基焊条在下列三种：
1）纯镍铸铁焊条（Z308） 该焊条是纯镍芯、强石墨化型药皮的铸铁焊条。电源可交、直流两用，能进行全位置焊接。施焊时，焊件不预热，是冷焊焊条中抗裂性、切削加工性、操作工艺性及力学性能等综合性能较好的一种焊条。广泛用于薄件及加工面的补焊。
2）镍铁铸铁焊条（Z408） 该焊条是镍铁芯（Ni 55%、Fe 45%）、强石墨化型药皮的铸铁焊条。可交、直流两用，能全位置焊接。施焊时，焊件可不预热，具有强度高、塑性好、抗裂性优良、与母材金属熔合好等特点。熔合区白口宽度为0.1mm左右。加工性比纯镍型焊条稍差，可用于重要灰铸铁的补焊。
3）镍铜铸铁焊条（Z508） 它是镍铜合金焊芯（Ni 70%、Cu 30%）、强石墨化药皮的铸铁焊条。电源可交、直流两用，能进行全位置焊接。工艺性能和加工性能接近纯镍焊条和镍铁焊条，但由于收缩率较大，焊缝金属的抗拉强度低，不宜用于刚性大的铸件补焊。可在常温或低温预热（300℃）焊接。用于强度要求不高、塑性要求好的灰铸铁件的补焊。
二 钢基焊条 焊芯采用低碳钢焊芯，焊后焊缝中易出现热裂纹、冷裂纹和淬硬组织，熔合区白口宽度较大，焊接质量不能令人满意，但价格便宜，目前仍有一定的应用空间。
1）低碳钢芯氧化性药皮焊条（Z100） 药皮中含有较多赤铁矿（Fe2O3）、大理石（CaCO3）等强氧化物质，目的是通过碳的氧化反应来降低焊缝中的含碳量。第一层焊缝碳的质量分数平均为0.8 %，属高碳钢，焊缝硬度达40～50HRC，熔合区白口层宽约0.2mm，接头无法加工。常用于不要求加工，致密性及受力较低的缺陷部位的补焊。
2）低碳网铁粉型焊条（Z122Fe）药皮这钛钙型，加入低碳铁粉的目的是降低焊缝的含碳量。第一层焊缝碳的质量分数可降至0.48～0.56 %，属中碳钢上限，最高硬度可达320HBS，很难加工，常用于非加工面的补焊。
3）低碳钢芯低氢型药皮高钒铸铁焊条（Z116、Z117） 熔敷金属中钒的质量分数达11%，最在优点是焊缝具有优越的抗裂性能，致密性好、塑性高（伸长率28%～36%），且抗拉强度可达558Mpa，很难加工，用于非加工件的补焊。
钢基焊缝的颜色与灰铸铁的颜色相差较大，当要求两者颜色一致时，钢焊条无法满足。在使用非铸铁型（异质焊缝）焊条进行灰铸铁缺陷的补焊时在工艺上要注意以下几点：
1）在保证电弧稳定燃烧的前提下，采用尽可能小的焊接电流。焊接第1、2层时应采用小直径焊条，焊接电流可按焊条直径的29～34倍选用。
2）在保证焊缝正常成形及母材金属熔合良好的前提下，采用尽可能快的焊接速度，并尽量压低电弧，采用短弧焊。
3）采用短段焊，断续焊，分散焊及焊后立即捶击焊缝等工艺措施，降低焊接应力，防止产生裂纹。每次焊缝长度10～40mm。
4）采用合理的焊接顺序，以减少应力。厚板多层焊时的焊接顺序，应先焊坡口面焊道，再焊中间层焊道。