+7(495) .
+7(909) 907-55-84.

СВАРКА ЧУГУНА технология особенности полуавтоматом аргоном газовая дуговая

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, содержание которого составляет 2,14 6,6%. На практике сварка чугуна ведётся при 2,5 -4% содержания углерода, что соответствует наиболее применяемым маркам этого металла.

В настоящее время получают чугуны, обладающие различными свойствами (в зависимости от назначения), что определяется формой состояния углерода (степенью графитизации), характеризующей структуру металла.

Для производства литых деталей и изделий в машиностроении наиболее часто применяемым материалом является серый чугун. В авто- и тракторостроении доминируют ковкие чугуны, получаемые путём специальной термообработки (томление) из белых литейных чугунов.

Для изготовления изделий с высокими прочностными свойствами используются модифицированные чугуны, полученные за счет добавления в расплав модификаторов (магний и пр.).

Технологическая свариваемость чугуна.

Физико-химические особенности чугуна определяют его сварочные свойства:

- склонность к образованию микро- и макротрещин в сварном шве и околошовной зоне;

- затрудненная обработка на металлорежущих станках;

- затрудненное формирование сварного шва;

- склонность к образованию пор в сварном шве;

- окисление кремния и др. элементов может привести к образованию тугоплавких оксидов на поверхности сварочной ванны, а как следствие к появлению непроваров.

Требования, предъявляемые к сварным соединениям чугунных изделий (с учетом эксплуатационных условий):

- механическая прочность должна быть не ниже прочности основного металла;

- высокая плотность (водо- и газонепроницаемость);

- обрабатываемость режущим инструментом.

Область применения и основные способы сварки изделий из чугуна.

На сегодня сварка чугуна применяется при производстве сварнолитых изделий и в ходе проведения восстановительных работ.

К основным способам сваривания чугунных изделий, благодаря своей доступности и относительно низкой стоимости, можно отнести следующие виды сварки плавлением:

- газовая (ацителено-кислородная);

- ручная электро-дуговая плавящимся электродом.

Особенности газовой сварки изделий чугуна.

Данный вид сварки может выполнять без предварительного подогрева, достаточно местного, сопутствующего или общего подогрева. Подготовка кромок под сварку осуществляется огневым или механическим способом. Сварка ведется только в нижнем положении.

Для предотвращения трещинообразования металла сварного шва рекомендуется использовать следующие технологические приёмы:

- медленный общий или местный подогрев до температуры 350о 450о С;

- подогрев сварочной ванны должен быть ограниченным, что препятствует окислению углерода и кремния;

- охлаждение шва и околошовной зоны должно быть замедленным (достигается путём покрытия изделия слоем асбеста или использованием сухого подогретого песка).

Выполняется газовая сварка чугуна нормально отрегулированным пламенем, допускается небольшой избыток ацетилена.

Для получения в металле шва серого чугуна используются присадки в виде литых стержней диаметром 5-12 мм, состава марки А (3-3,6% С; 3-3,5% Si; 0,2-0,5% Р) для сварки массивных деталей либо марки Б (3-30,08%S; 0,2-0,5% Р), также для низкотемпературной сварки тонкостенных отливок применяется марка «НЧ-1» и НЧ-2, а для износостойкой наплавки ХЧ и «БЧ».

Во время сварки присадка должна находиться в сварочной ванне. Цель её применения спокойное перемешивание металла и периодический ввод флюса, необходимого для связывания оксидов железа и углерода, а также для вывода их в шлак.

В качестве составляющих флюса в различных пропорциях используются: бура, углекислый натрий, азотнокислый натрий - ФСЧ-1; плюс углекислый литий - ФСЧ-2; летучая борорганическая жидкость - БМ-1.

Сварка легированных (содержащих никель, хром, медь и др.) и ковких чугунов ведётся присадками того же химического состава, что и основной металл.

Модифицированный чугун варят присадками с содержанием магния около 0,1%.

В начале процесса пламя направлено перпендикулярно кромкам и по мере плавления горелка наклоняется под углом соответствующим толщине свариваемых деталей. Затем с помощью присадки флюса избавляются от светящихся частиц (неметаллических включений) и заполняют расплавом присадки сечения шва.

Такая сварка чугуна ведется форсировано, без прерывов, участками длиной 25-50 мм,

если это не вызывает местный перегрев.

Особенности электродуговой сварки изделий из чугуна.

Электродуговая сварка изделий из чугуна осуществляется с местным или общим подогревом (горячий способ), а также без подогрева (холодный способ). Подготовка свариваемых мест и их подогрев проводится так же, как и при газовой сварке.

Часто для удержания расплавленного металла применяют так называемые формовки. В состав формовочной смеси входит белая глина и кварцевый песок, замешанные на жидком стекле (водном растворе силиката натрия или калия).

Сварка ведется как постоянным, так и переменным током. Сварочный ток подбирается в диапазоне 50-90 А на 1 мм диаметра электрода.

Для чугуна применяются следующие виды электродуговой сварки:

1. Сварка с применением графитовых электродов (ведётся горячим способом). Присадочные материалы, флюс и технологические приёмы аналогичны применяемым в газовой сварке.

2. Сварка чугунным электродом (ведется как горячим, так и холодным способом). Выполняется на токе обратной полярности. Электроды имеют форму литых стержней диаметром 8-12 мм со специальным графитоизолирующим покрытием.

3. Сварка медножелезными электродами, в которых стержни изготовлены  из меди марки М2 и М3, а покрытие относится к основному типу и содержит железный порошок. В этом случае сварка чугуна дает хорошо обрабатываемый режущим инструментом металл шва.

4. Сварка железоникелевым электродом (для серых и высокопрочных чугунов). Электроды изготавливаются из железо-никелевой проволоки с покрытием фтористо-карбонатного типа.

5. Сварка электродами из аустенитного чугуна с токоподводящей обмазкой. Ведется постоянным током прямой полярности. Применяется для ремонтно-восстановительных работ и устранения дефектов литья.

Полуавтоматическая сварка.

Сварка изделий из чугуна возможна с применением полуавтоматической сварки порошковой проволокой и электрошлаковой сваркой с использованием электродов в виде литых чугунных пластин и десульфурирующих неокислительных фторидных флюсов. Выполняется как горячим, так и холодным способом. Применяется порошковая проволока: ПП-АНЧ-3(с подогревом при T=600C), ПП-АНЧ-2(с подогревом при T=350, ПП-АНЧ-1(без подогрева) и пр. При электрошлаковой сварке используются неокислительные и фторидные обессеривающие флюсы. Электрошлаковая сварка дает возможность получать сварные швы с удовлетворительными свойствами без дефектов (пор, отбеленных и закаленных участков, трещин и пр.)

Сварка аргоном.

Высоким спросом на сегодня пользуется сварка чугуна аргоном. Проводится вольфрамовым электродом. Дает возможность выполнять сварные швы без шлаков. Один из немногих способов ремонта деталей автомашин, в составе которых есть чугун.