Современное машиностроение, металлургическая промышленность, станкостроение и т.п. широко применяют чугун как один из основных конструкционных материалов.
Простая и дешевая технология изготовления чугунных изделий, хорошие литейные свойства чугуна, его высокая износоустойчивость, малая чувствительность к концентраторам напряжений, способность гасить вибрацию, хорошая обрабатываемость и т.д. способствуют его широкому применению в народном хозяйстве. Вместе с тем чугун не лишен отрицательных свойств – это низкая прочность серого чугуна и, практически полное отсутствие пластичности, обусловленные наличием в металлической матрице структурно свободного графита. Вредное влияние графитных включений уменьшается модифицированием чугуна. Изделиями из модифицированного чугуна во многих случаях заменяют детали из стали.
Чугуны, классификация чугунов
К чугунам относятся железоуглеродистые сплавы с содержанием выше 2% углерода. Чугуны делятся на доэвтектические, эвтектические, заэвтектические. Классификация чугунов основана на форме и типе включений графита. По этим признакам чугун может быть разделен на четыре группы:
- серый чугун (пластинчатый графит);
- высокопрочный или магниевый чугун (шаровидный графит);
- ковкий чугун (графит хлопьевидной формы);
- белый чугун (без включения графита);
Все перечисленные выше чугуны обладают ограниченной свариваемостью. Наиболее пригоден к сварке чугун с шаровидным и хлопьевидным графитом, у которых внутренние напряжения, образующиеся после сварки выравниваются без последствий, т.к. ход линей напряжений более плавный. В чугуне с пластинчатым графитом (серый чугун) после сварки возникают пики напряжений из-за образования концентраторов напряжения, поэтому чугун с пластинчатым графитом (серый чугун) только условно пригоден для сварки. При сварке белого чугуна возникают большие трудности из-за его склонности к появлению трещин. Очень плохо свариваются изделия из чугуна, долгое время находившиеся под воздействием водяного пара или высоких температур. Для их ремонта приходится принимать специальные меры и специальные сварочные материалы. И совсем не свариваемым считается высокохромистый чугун.
Особенности сварки чугуна
Основные затруднения при сварке чугуна связаны с высокой склонностью к образованию ледебурита и мартенсита в металле шва, а также цементита в околошовной зоне, что значительно ухудшает его обрабатываемость и увеличивает склонность к образованию трещин. Для уменьшения опасности появления трещин при сварке электродами, дающими наплавленный металл, по составу отличный от чугуна, рекомендуется сварка короткими участками, проковка, низкая погонная энергия сварки.
Сварка прочно заняла место в чугунолитейном производстве, главным образом при ремонте вышедшего из строя оборудования и устранении дефектов чугунных отливок. Однако выполнение сварочных работ связано со значительными трудностями и требует специальных сварочных электродов и специальных технологий сварки.
