Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Способы сварки чугуна. Холодная сварка чугуна. Дуговая сварка. Сварка стальными электродами.

Сварку чугуна применяют в ремонтных целях и для изготовления сварнолитых конструкций. К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от типа и условий эксплуатации предъявляют требования по механической прочности, плотности (водо- и газонепроницаемость) и обрабатываемости режущим инструментом. Обеспечить эти требования при сварке весьма сложно из-за физико-химических особенностей чугуна.

Трудности, возникающие при сварке чугуна, обусловлены, как правило, низкой стойкостью металла сварного соединения против образования трещин и плохой его обрабатываемостью на механических станках. Указанные особенности чугуна являются следствием нарушения сплошности его металлической основы включениями графита, а также склонностью его к отбелке и закалке даже при небольших скоростях охлаждения. Эти свойства чугуна определяются высоким содержанием в нем углерода.

Соединение чугунных деталей между собой выполняют газовой, термитной, литейной, дуговой и электрошлаковой сваркой и пайкой. Сварку ведут без подогрева (холодная сварка), с местным и общим подогревом. Для дуговой сварки используют угольные, графитовые, стальные и легированные электроды, а также электроды из цветных металлов. Подготовку мест под сварку выполняют механическим или огневым способом. Для удержания расплавленного металла сварочной ванны (чугун жидкотекуч) применяют специальные формовки. Формовочная масса имеет следующий состав: кварцевый песок, замешанный на жидком стекле,- 40%, формовочная земля - 30% и белая глина - 30%.

Подготовленная к сварке деталь подвергается общему или местному нагреву до температуры 350-450°С, иногда Для особо сложных деталей - до 550-600°С.

Сварку выполняют как на переменном, так и на постоянном токе, величину тока подбирают из расчета 50-90 А на 1 мм диаметра электрода.

Дуговая сварка угольным электродом. При дуговой сварке угольным электродом применяют в качестве электродов угольные или графитовые стержни. Присадочным материалом служат прутки чугуна, а для защиты и раскисления ванны применяют флюс, состоящий из технической безводной буры (Na₂B₄O₇), прокаленной при температуре около 400°С и растертой в порошок. Иногда в качестве флюса применяют смесь, состоящую из 23% технической буры, 27% соды (Са₂СO₃) и 50% азотнокислого натрия (NaNO₃).

Дуговая сварка чугунным электродом. В качестве электродов применяют литые стержни диаметром 8-12 мм, на стержни наносят специальные графитизирующие покрытия. Сварку ведут на постоянном токе при обратной полярности как в горячем, так и в холодном состоянии. В состав покрытия входит графит, ферросилиций, термит, мрамор, алюминий (порошок), титановая руда и жидкое стекло.

Наплавка и сварка по способу Ростовского института инженеров транспорта. Наплавку выполняют чугунным электродом диаметром 7-8 мм по слою гранулированной шихты. Применение большого тока, графитизаторов и защитного слоя шихты приводит к тому, что наплавленный металл получается мягким и обрабатывается обычным режущим инструментом. Отсутствие закалки в металле шва и в переходных зонах основного металла объясняется значительным разогревом основного металла и замедленным охлаждением. Этот способ занимает промежуточное положение между горячим и холодным способами сварки чугуна. Шихта состоит из чугунной стружки (30%), ферросилиция (20%), алюминия (30%) и силикокальция (12%), основой служит жидкое стекло.

Холодная сварка чугуна - это сварка без местного или общего подогрева изделия. Сварку выполняют стальными электродами, электродами из цветных металлов и из аустенитного чугуна.

Сварка стальными электродами. При этом способе сварки для образования прочного наплавленного металла в чугунное изделие завертывают шпильки, которые впоследствии обваривают. Такой способ применяют при ремонте тяжелых и громоздких чугунных деталей. При сварке чугуна стальными электродами металл шва обычно содержит повышенное количество углерода, вследствие чего имеет высокую твердость и подвержен образованию кристаллизационных и холодных трещин. Для снижения твердости металла шва при сварке стальными электродами применяют два способа.

Первым способом снижают в металле шва содержание углерода, для чего уменьшают глубину проплавления основного металла или процесс сварки ведут по слою окислительного флюса, содержащего до 30% окалины и выполняющего функцию окислителя углерода.

Вторым способом получают химический состав и структуру металла шва, близкую по химическому составу и структуре серого чугуна, что достигается нанесением на стержень из углеродистой стали толстого графитизирующего покрытия, содержащего 30% ферросилиция и 30% графита.