Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Горячая сварка

Горячей сваркой чугуна называют сварку с предварительным нагревом. Предварительный нагрев уменьшает разность темпе­ратур основного металла и металла в зоне соединения, тем самым снижая температурные напряжения при сварке. Вместе с этим

снижается скорость охлаждения сплава после сварки, что способ­ствует предупреждению отбела и получению шва хорошего каче­ства.

Подготовка к сварке состоит из вскрытия, вырубки и тщательной зачистки разделки шва до чистой поверхности металла.

Вскрытие и очистку разделки шва (дефектного места) выполняют механическим путем — вырубкой или сверлением. Трещины разделывают до V-образной или U-образной формы. Разделка дефектного участка должна иметь плавные формы.

Для предупреждения вытекания металла и предания шву нужного очертания вокруг разделки выкладывают форму из плот­но прилегающих к изделию графитовых или угольных пластин. Применяют также кварцевый песок, замешанный на жидком стекле (100-150 г на 1 кг песка) и просушенный при температуре 40-60°С. При сварке излома необходимо применять приспособ­ления, фиксирующие относительное расположение свариваемых частей и обеспечивающие точность сварки. Применяют общий или местный подогрев. При массовом производстве для общего подогрева деталей и последующего их охлаждения после сварки применяют методические печи конвейерного типа. Для подогре­ва отдельных крупных деталей применяют нагревательные ко­лодцы или ямы, выложенные огнеупорным кирпичом. Если по­догреву подвергается только часть детали, т. е. производится местный подогрев в зоне соединения, подлежащего сварке (полу- горячая сварка), то используют горны, газовые и сварочные горелки, индукционные нагреватели и др.

Температура нагрева должна находиться в пределах 400-700°С. Подогрев производят медленно и равномерно, чтобы не вызвать в детали больших внутренних напряжений и трещин. Для сварки чугунов применяют чугунные прутки следующих марок: ПЧ1 и ПЧ2 — для газовой сварки серого чугуна с перлит­ной и перлитно-ферритной основой; ПЧЗ — для газовой сварки серого чугуна с ферритной структурой; ПЧН1 и ПЧН2 — для пай- косварки; ПЧИ — для износостойкой наплавки; ПЧВ — для га­зовой сварки высокопрочных чугунов с шаровидным графитом.

Прутки марок ПЧ1, ПЧ2, ПЧЗ и ПЧВ применяются с покры­тием толщиной 1-1,5 мм, состоящим из графита серебристого (25% ), плавикового шпата (30%), карбида кремния (40%) и алю­миниевого порошка (5%), замешенных на жидком стекле (60% от сухих компонентов). Прутки изготовляют диаметром от 4 до 16 мм и длиной 250-700 мм.

Применяют графитизирующие покрытия, содержащие гра­фит, ферросилиций, мрамор, титановую руду, замешанные на жидком стекле. Иногда в покрытие вводят термит, что замедляет остывание металла шва. Толщина покрытия 2 мм. Сварку выпол­няют на постоянном токе прямой полярности, однако можно сва­ривать и переменным током. При толщине металла до 20 мм свар­ку производят электродами диаметром 6 мм, при толщине 20-40мм применяют электроды диаметром 8 мм, а при толщине свыше 40 мм можно рекомендовать электроды диаметром 10 Мм. Свароч­ный ток определяется из расчета 50-60 А на 1 мм диаметра элект­рода. Сварку можно выполнять угольными электродами диамет­ром 6-12 мм в зависимости от толщины свариваемой детали. Сварочный ток составляет 200-450 А.

Присадочным материалом служат прутки марок ПЧ1, ПЧ2, ПЧЗ и ГГЧВ, а флюсом — бура или смесь буры (50%) и соды (50% ). Ток постоянный, прямой полярности или переменный. Важным условием качественной сварки является поддержание ванны наплавляемого металла в жидком состоянии в течение всего пе­риода сварки. Для этого весь объем сварочных работ выполняют без перерыва.

После окончания сварки деталь подвергают медленному охлаждению. Для этого заваренные участки засыпают слоем мел­кого древесного угля и накрывают асбестом, что предупреждает отбел чугуна и исключает возникновение больших внутренних напряжений и трещин. Сварка с предварительным нагревом является самым надежным способом предупреждения дефектов чугунных изделий любого размера и конфигурации. При точном соблюдении технологического процесса можно получить плотный и прочный шов.