Здравствуйте! В прошлой части (ссылка в конце) мы рассмотрели состав и свойства чугуна. В этой статье узнаем в чем же трудности сварки чугуна, и как с этим бороться.
Сварка чугуна в основном применяется для устранения дефектов в чугунных отливках, ремонта вышедшего из строя оборудования. В основном ремонту и восстановлению подвергаются детали из серого чугуна, т.к. он наиболее распространен.
Сварной шов чугуна должен удовлетворять следующим требованиям:
- Обладать необходимым уровнем механических свойств;
- Обладать необходимой плотностью материала;
- Должен легко обрабатываться обычным режущим инструментом.
Однако в процессе сварки чугуна свойства и структура сварного шва и околошовной зоны изменяются, из-за этого получить качественное соединение очень сложно.
Основные негативные факторы, которые влияют на сварку чугуна это:
- Склонность к трещинообразованию в сварном шве и околошовной зоне. Это вызвано низкой пластичностью чугуна и возникновению больших напряжений из-за местного нагрева и охлаждения, повышенной литейной усадкой.
- Высокая жидкотекучесть чугуна;
- Высокое порообразование из-за интенсивного газовыделения в процессе сварки;
- Отбеливание чугуна (когда в структуре появляется цементит, вместо графита).
В настоящие время различают следующие способы сварки чугуна:
- Холодная сварка чугуна (выполняется без подогрева);
- Полугорячая сварка чугуна (с подогревом до 300...400 градусов Цельсия). Такая сварка позволяет сохранить в сварном шве и околошовной зоне структуру серого чугуна, это связанно с низкой скоростью охлаждения. Так как быстрое охлаждения препятствует графитизации чугуна, в следствии чего появляются отбеленые участки;
- Горячая сварка чугуна (с подогревом до 600...650 градусов Цельсия). Такой подогрев исключает отбелевание чугуна, а также способствует ликвидации трещин и пористости. Сварку производят чугунными электродами. После сварки изделие нужно охлаждать со скоростью не более 50...100 градусов в час.
Технологический процесс горячей сварки состоит из следующих операций:
- Подготовка изделия под сварку, заключается в тщательной очистке от загрязнений, разделки кромок;
- Предварительный подогрев деталей со скорость 120...150 градусов Цельсия в час, до заданных температур, в печах, горнах или временных нагревательных элементах.;
- Сварка;
- Последующее мдленное охлаждение вместе с печами. Также можно накрыть изделие теплоизолирующим слоем.
Для сварки серого чугуна выбирают следующие электроды:
ОМЧ-1; ВЧ-3; СТЧ-4; ЭПЧ-4.
А для сварки ковкого и а так же серого чугуна применяют электроды ЭЧ-1 и ЭЧ-2.
Сварку следует выполнять в нижнем положении постоянным током обратной полярности на форсированных режимах. Например при использовании электрода ЭЧ-1 диаметром 12 мм, силу сварочного тока необходимо задавать 1000...1100 А.