ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Сварка чугуна

Чугуны относятся к группе материалов, обладающих плохой технологической свариваемостью. Это вызвано несколькими причи­нами: В связи с повышенной жидкотекучестью чугуна затруднено удерживание расплавленного металла шва от вытекания. Склонность

чугуна при высоких скоростях охлаждения закаливаться с образова­нием хрупких закалочных структур приводит к образованию холод­ных трещин. Большое значение при сварке чугуна имеет характер распределения в нем графита. Лучше всего сваривается чугун перлит­ного типа, с мелким пластинчатым графитом. Чугун с мелкими вклю­чениями графита, окруженными твердым раствором углерода, свари­вается удовлетворительно. Наиболее плохо поддается сварки чугун с крупными включениями графита в виде сетки, затрудняющей сплав­ление основного и присадочного металлов. При быстром переходе из расплавленного состояния в твердое, газы не успевают выделяться из сварочной ванны и шов получается пористым. Кроме того, при быст­ром охлаждении происходит отбеливание сварного соединения и на границе сварного шва и основного металла образуется тонкая про­слойка из белого чугуна. Поскольку эта прослойка непластична, то при незначительных деформациях по ней происходит разрушение шва.

Чугун сваривают при выполнении ремонтных работ и исправле­нии дефектов в отливках. Качество сварного соединения чугунных изделий характеризуется: обрабатываемостью обычным режущим ин­струментом, твердостью металла шва, зоной термического влияния. и основного металла; равнопрочностью соединения; однотипностью на­плавленного и основного металла по химическому составу и структу­ре

Г орячую сварку чугуна выполняют с предварительным подогре­вом свариваемой заготовки. Необходимость предварительного подог­рева объясняется тем, что чугунная наплавка на холодное изделие бы­стро охлаждается, особенно в интервалах температур 1200.600°С. Температура предварительного подогрева определяется: размерами заготовок; общей жесткостью места, подлежащего заварке; толщиной стенок; объемом наплавляемого металла; структурой чугуна. Для

большинства заготовок подогрев до 400.450° обеспечивает возмож­ность получения качественного сварного соединения и создает усло­вия, исключающие трещинообразование.

Для заделки литейных пороков применяют электродуговую сварку угольным, графитовым электродом или чугунными электрода­ми со стабилизирующим покрытием. Перед сваркой вырубают де­фектные места и заформовывают полученную впадину графитом и кварцевым песком. Для улучшения процесса сварки применяют флюс на основе безводной технической буры (Na2B407), прокаленной при температуре около 400°С и растертой в порошок, или флюс, состоя­щий из 23% технической прокаленной буры 27%, соды (Са2СО3) и 50% азотнокислого натрия (NaN03). Сваренное изделие охлаждают вместе с печкой.

При заварке литейных дефектов в крупногабаритных заготов­ках, а также при ремонтной сварке (например, приварка отбитого прилива, наплавка недолитой части, заварка локальной трещины) применяют сварку с местным подогревом заготовки. Технологически этот вид сварки отличается от горячей сварки только местным подог­ревом заготовки. Сварка с местным подогревом значительно умень­шает время на подогрев и охлаждение детали и облегчает условия труда сварщика.

Холодную сварку чугуна производят без подогрева заготовки. К холодной сварке чугуна относится электродуговая сварка с примене­нием стальных; медно-железных; медно-никелевых электродов и электродов из никелевого аустенитного чугуна. Сварка стальными электродами (со стабилизирующим покрытием, или покрытием с кар­бидообразующими элементами) производится с применением шпилек. Сталь при наплавке на чугун плохо сцепляется с ним из-за разной усадки. Кроме того, наплавленная на чугун сталь обогащается углеро­дом в зоне плавления, становится хрупкой, склонной к закалке, и дает

при остывании трещины. Поэтому при сварке чугуна для более на­дежного сцепления наплавленного металла с основным, на кромках в шахматном порядке ставят на резьбе стальные шпильки. Шпильки об­варивают кругом, после чего шов заполняют наплавленным металлом. Сварка обеспечивает шов, хорошо обрабатываемый резанием. Медь и никель в составе электродов способствуют графитизации чугуна и препятствуют его отбеливанию.