Свариваемость чугуна. Способы сварки чугуна

Свариваемость чугуна

Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью

При выборе способа сварки чугуна необходимо учитывать следующие особенности:

· высокая его хрупкость при неравномерном нагреве и охлаждении может вызывать появление трещин в процессе сварки;

ускоренное охлаждение приводит к образованию отбеленной прослойки в околошовной зоне и затрудняет его дальнейшую механическую обработку;
сильное газообразование в жидкой ванне может вызывать пористость сварных швов;
высокая жидкотекучесть чугуна обусловливает необходимость в ряде случаев подформовки.

Чугунные детали, работающие длительное времяпри высоких температурах, почти не поддаются сварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур (300-400 °С и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становится очень хрупким. Чугун, содержащий окисленный углерод и кремний, называют горелым.

Плохо свариваются также чугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом и керосином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые при сварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости в сварном шве.

Способы сварки чугуна

Сварку чугуна применяют при

· ремонтно-восстановительных работах и

· для изготовления сварно-литых конструкций.

Чугун сваривают преимущественно при устранении дефектов литья в чугунных отливках до и после механической обработки, а также при ремонте деталей.

К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от условий эксплуатации предъявляются различные требования - от декоративной заварки наружных дефектов до получения соединений, равнопрочных с основным металлом.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, порошковой проволокой, газовой сваркой и другими способами.

Наиболее часто способы сварки чугуна классифицируют по состоянию свариваемой детали. В зависимости от температуры предварительного подогрева различают сварку с подогревом (горячую сварку) и без подогрева (холодную сварку ).

Горячую дуговую сварку чугуна применяют в случаях, когда металлом шва должен быть чугун, по своим свойствам приближающийся к свойствам основного металла детали.

Холодную дуговую сварку чугуна выполняют на обрабатываемых и обработанных поверхностях деталей, когда дефекты литья незначительны или средних размеров, когда они несквозные или сквозные, но небольшой протяженности и, наконец, когда наплавляемый металл не предусмотрен в виде чугуна. При холодной сварке свариваемые детали не подвергают предварительному нагреву.

Особенности применения различных способов дуговой сварки чугуна показаны в табл.

Табл. 11. 1. Области применения различных способов дуговой сварки чугуна

Способ сварки	Область применения	Характеристика наплавленного металла
Горячая ванная ручная чугунными электродами и механизированная порошковой проволокой	Различные дефекты крупных размеров на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях	Хорошие обрабатываемость и плотность, макроструктура, твердость, прочностные показатели аналогичны основному металлу
Ручная электродами на медноникелевой основе	Несквозные дефекты небольших и средних размеров на обработанных поверхностях. В отдельных случаях сквозные дефекты небольшой протяженности	Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность
Ручная электродами на железоникелевой основе	Различные дефекты небольших и средних размеров на поверхностях отливок и деталей	Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность. Цвет совпадает с цветом основного металла
Ручная электродами на основе низкоуглеродистой стали со специальным покрытием	Несквозные дефекты небольших размеров на обработанных поверхностях	Твердость и цвет совпадают с твердостью и цветом основного металла
Ручная электродами на медностальной основе	Сквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок и стенках резервуаров	Высокие плотность и прочность. Обрабатываемость затруднена. Отличается по цвету
Холодная ручная стальными электродами	Несквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок	Высокая твердость, недостаточные плотность и прочность

Выбор способа и технологии сварки зависит от требований к сварному соединению. При выборе технологии сварки учитывают необходимость подогрева металла, а также механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки.

12 3 Следующая ⇒