СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Сварка чугуна

Выбор технологии и способа сварки чуг>на определяется гем, какая сварка. необходима — холодная или горячая. Эти два вида сварки различаются тем, что холодная сварка не предполагает лред - 2-1958 33 варительного подогрева свариваемых деталей, а горячая сварка требует подогрев (предварительный) деталей до температуры 600— 800°С. По указанным причинам холодная сварка нашла более ши­рокое применение на практике, чем горячая.

Теперь непосредственно о самой технологии сварки. Начнем с горячей сварки.

Технология горячей сварки включает в себя очистку дета­лей, формовку свариваемых деталей, предварительного подогрева до температуры 600—800°С, сварки и последующего медленного охлаждения.

Подготовка под сварку дефектного места заключается в тща­тельной очистке от загрязнений и в разделе для образования поло­стей, обеспечивающих доступность для манипулирования элект­родом. . При сварке сквозных трещин или заварке дефектов, нахо­дящихся на краю деталей, необходимо применять графитовые формы, предотвращающие вытекание жидкого металла из свароч­ной ванны. Формы выполняют с помощью графитовых пластинок, скрепляемых формовочной массой, которая состоит из кварцевого песка, замешанного на жидком стекле. Кроме того, формы можно скреплять в опоках формовочными материалами, применяемыми в литейном производстве. Подогрев необходим для того, чтобы после сварки происходило равномерное охлаждение всего изде­лия и в результате не образовывались трещины.

Детали нагревают в специальных печах или с помощью ин­дукционных нагревателей. Для ручной дуговой сварки лучше все­го использовать плавящиеся электроды ЦЧ-5, ЭЧ-1, ЭЧ-2. Сама горячая сварка выполняется на больших сварочных токах без пе­рерывов до конца заварки дефекта при большой сварочной ванне. Так, для сварки электродом диаметром 8 мм требуется ток 600 А, а диаметром 12 мм — ток 1000 А.

Горячая сварка чугуна угольным электродом ведется на посто­янном токе прямой полярности: для электродов диаметром 8—20 мм используются соответственно токи 280-600 А.

Во время сварки следует непрерывно поддерживать значитель­ный объем расплавленного металла в сварочной ванне и тщатель­но перемешивать металл концом электрода іпи присадочного стер-

жня. Для замедленного охлаждения заваренные детали засыпают мелким древесным углем или сухим песком. Остывание массив­ных деталей может длиться 3—5 суток.

Для защиты и раскисления ванны применяют флюсы на бор­ной основе, чаще всего техническую безводную буру, прокален­ную при температуре 400°С.

Основными недостатками горячей сварки чугуна являются большая трудоемкость процесса и тяжелые условия труда сварщи­ков.

Технология холодной сварки. Процесс включает в себя очи­стку деталей, подготовку (разделку) кромок, сварку, послесвароч - ную проковку.

Существует несколько способов выполнения сварки. В основе их лежит применение различных по своему составу и назначению электродов — стальных, никелевых, железоникелевых, медно-ни­келевых, медно-железных.

Сварка стальными электродами. Электроды ЦЧ-4 состоят из проволоки из низкоуглеродистой стали с карбидообразующим покрытием. Применяют при ремонте неответственных чугунных изделий небольших размеров с малым объемом наплавки, не тре­бующих после сварки механической обработки.

Электроды УОНИ-13/45 — стальные с защитно-легирующим покрытием предполагают подготовку кромок деталей. Кромки де­лаются X - или V-образной формы. При использовании этих элект­родов детали сваривают отдельными участками вразбивку. Длина этих участков сварного шва не должна превышать 100—120 мм. После наплавки участкам дают возможность остыть до температуры 60—8УС.

Сварка железоникелевыми электродами. Электроды ОЗЖН-1 используют для заварки отдельных небольших дефектов на обрабатываемых поверхностях отливок ответственного назна­чения из серого и высокопрочного чугуна. Наплавленный металл имеет высокую прочность и плотность, хорошо обрабатывается.

Сварка медно-железными электродами. Применение таких электродов не допускает чрезмерного разогрева деталей, которые свариваются. Применяются они главным образом для заварки де-

фектов на отливках, которые играют ключевую роль в механизмах (конструкциях), несут большую нагрузку или работают под давлением. Самые лучшие среди медно-железных электродов — изделия марки ОЗЧ-2, представляющие собой медный стержень диаметром 4—5 мм, на который нанесено покрытие, состоящее из сухой смеси покрытия типа УОНИ-13 (50%) и железного порошка (50%), замешанных на жидком стекле. После сварки ударами лег­кого молотка выполняют проковку наплавленного металла в горя­чем состоянии. Она уменьшает сварочные напряжения и снижает опасность образования трещин в околошовной зоне. В результате наплавленный металл имеет высокую пластичность и удовлетво­рительно обрабатывается.

Сварка никелевыми электродами. Область их применения та же, что и у ОЗЧ-2. Ими подваривают небольшие дефекты в дета­лях, несущих значительные нагрузки. Лучший представитель это­го вида электродов — ОЗЧ-З. Если деталь работает на истирание, то оптимальным будет применение именно этого электрода.

Медно-никелевые электроды хороши тем, что никель и медь не растворяют углерод. Металл, наплавленный с помощью элект­родов МНЧ-1 и МНЧ-2, имеет низкую твердость, очень хорошо обрабатывается, т. к. данные электроды не образуют структур, име­ющих большую твердость после нагрева и последующего быстро­го охлаждения.

Медно-никелевые электроды применяют главным образом для заварки литейных дефектов, обнаруживаемых в процессе механи­ческой обработки чугунного литья на рабочих поверхностях, где местное повышение твердости недопустимо.

Сварку выполняют электродами диаметром 3—4 мм ниточ­ным швом короткими участками. При этом не следует допускать перегрева детали, для чего рекомендуются перерывы с целью ох­лаждения шва. Наплавленные валики в горячем состоянии следует тщательно проковывать ударами легкого молотка.