Горячая сварка чугуна

Горячую сварку можно применять для изде­лий ограниченных размеров и массы, практи­чески до 2,5 т, так как при большом объеме нагретого металла производить сварку трудно.

Горячая сварка чугуна выполняется в такой последовательности.

1. Подготовка к сварке. Раковины и шлако­вые включения полностью «даляются обычно механическим способом — вырубкой' или свер­лением. Трещины, подлежащие заварке, выру­баются с V-образной или чашеобразной раз­делкой; невырублеклым остается притупление в 3 ^6 мм. Если объем металла, подлежащего наплавке, велик и превышает 60 см3, то место, предназначенное к сварке, должно быть зафор­мовано так, чтобы можно было обеспечить за­полнение этой чаоти ванны жидким чугуном. Формовку выполняют графитовыми пласти - намг или формовочным песком, замешанным на жидком стекле. Формовка должна исключить возможность вытекания жидкого металла из ванны (рис. 103). Объем расі глав ленной ванны

Горячая сварка чугуна

Горячая сварка чугуна

Рис. 103. Подготовка іу умного изделия с трещиной под сварку с подогревом:

1 — трещина, 2 — графитовые пластины, 3 - - <Ъор - м"чочная смесь, 4 — графитовая вставка, 5 — сва­риваемое изделие

должен обеспечивать возможность поддержі - ния ее в жидком состоянии.

После заварки одной секции и затвердения заваренного участка вставка вынимается.

2. Подогрев изделий производится в печах или специальных нагревательных ямах. Обычно температура нагрева при газовой сварке под­держивается в пределах 450—600°С и при ду­говой сварке — 700—850°С. Подогрев чугун­ных изделий перед сваркой до таких высоких температур требуется для того, чтобы снизить скорость охлаждения металла шва и придать ему относительно высокие пластические свой­ства и возможность обработки режущим ин­струментом; подогрев необходим Ті еже после сварки, чтобы происходило равномерное ох­лаждение всего изделия и не возникали тре­щины. Более высокая температура подогрева чугунного изделия при дуговой сварке объяс­няется тем, что погонная тепловая энергия в этом случае меньше, чем при газовой сварке.

3. Присадочным материалом при горячей сварке служат чугунные прутки марок А и Б (ГОСТ 2671—70, табл. 39), в которых графити-

39. Состав чугунных присадочных прутков (по ГОСТ 2671—70)

Марка

*

Химический

состав, %

прутка

углерод

кремний

маргаиеи

фосфор

сера

хром

никель

менее

А

Б

3,0—3,5

3,0—3,4 3,5—4,0

0,5^0,8

0,2—0,4 0,3—0,5

вД)8

0,05

0,3

зация углерода обеспечивается повышенным содержанием кремния. В результате этого на­плавленный металл имеет преимущественно ферритную структуру; прочное і ь его ниже проч­ности самого чугунного изделия. Заводом «Станколит» предложены специальные низко­легированные прутки (табл. 40), обеспечиваю­щие наплавленный металл перлитной струк­туры. Литые стержни имеют диаметры 4, 6, 8, 10, 12 мм.

40. Состш інзколегн( манных чугунных присадочных прутков

Марка

Химический состав, %

прутка

углерод

кремний

марганец

сера

фосфор

хром

никель

титан

медь

олово

менее

менее

А

Б

3,3—3,5

3,4—3,7

0,5—0,7

0,04

0,15

0,10

0,10

0,60

0,10

2,0—2,5

0,3-0,5

4. Выполнение сварки. Газовая сварка про­изводится нормальным?, пламенем горелкой с наконечниками № 5—8. Допускается сварка науглероживающим пламенем. Применение флюсов (табл. 41) при газовой сварке чугунов обязательно.

Флюсы предназначены для удаления из сва­рочной ванны окислов растворением и перево­дом их в легкоплавкие шлаки, а также для улуч­шения сцепления между расплавленным и ос­новным металлом на участке неполного рас­плавления. Чаще всего в качестве флюса исполь­зуют прокаленную буру или смесь из 50/ угле­кислого и 50% двууглекислого натрия. ВНИИ автогенмаш рекомендует флюсы ФСЧ-1 и ФСЧ-2. Первый флюс состоит из 23^ прокален­ной буры, 27% углекислого натрия и 50/ азотно­кислого натрия. Добавка к этой смеси неболь­шого количества (1—2%) углекислого лития (флюс ФСЧ-2) улучшает растворяющие и сма­чивающие свойства фпюса при сварке. Однако он дороже флюса ФСЧ-1 и употребляется лишь при низкотемпературной сварке.

Защиту сварочной ванны эффективно вы-

Горячая сварка чугуна

Рис. 104. Форма сварочной вапны в зависимости от ее нагрев і:

а — холодная, б — перегретая, в — нормальная

а) д) в)

поднять газообразным флюсом БМ-l, состоя­щим из летучей бороорганической жидкости (он чаще применяется для сварки латуней, см. гл. XVIII).

При газовой сварке чугунный пруток по­гружают в сварочную вав іу только после на­грева его конца до температуры светлокрасного каления. Пруток вынимают из ванны по воз­можности редко и только для нанесения флюса.

41. Флюсы, применяемые при сварке чугуна

Номер флюса

Состав, %

1

Плавленні!: бура —100

2

Прокаленная бура —100

3

Техническая бура —100

4

Прокисленная бура — 56 Углекислый натрий — 22 Углекислый калий — 22

5

Техническая бура — 50 Двууглекислый натрий — 50

6

Плавленная бура - 23 Уг ієкисльій натрий — 27 Натриевая "«литра — 50

7

Прокаленная бура — 50 Натриевая селитра — 50 Керосин — 4 (сверх 100)

Основной металл и присадочный пруток пла­вятся под флюсом.

Дуговая сварка чугуна выполняется как угольные электродом с применением чугунного присадочного прутка, так и покрытыми чугун­ными электродами. Для удаления окислов крем­ния при сварке угольной дугой используют те же флюсы, что и при газовой сварке чугуна.

Режимы дуговой сварки чугуна угольным электродом приведены в табл. 42.

42. Режимы дуговой сварки чугуна угольным электродом

Толщина стейка

Диаметр

Сварочный

свариваемой

угольного

ток, А

детали, мм

электрода, мм

6—8

6—8

180—240

8 10

6 8 10

190 300

10—12

8—10—12

220—360

12—18

10—12

240—4S0

При дуговой сварке металл сварочной ван­ны также поддерживают в жидком состоянии до полного заполнения дефекта или заформован - ного блока. Это обеспечивает наиболее полное удаление газов и неметаллических включений из металла шва и равномерную структуру в металле шва и околошовном металле.

- Качество соединения свариваемых частей и температура, от которой оно зависит, опреде­ляются формой сварочной ванны. Выпуклая поверхность ванны (рис. 104, а) говорит о пло­хом соединении.

В этом случае сварщик должен увеличить нагрев стенок изделия. Когда ванна чрезмерно горяча, расплавление стенок изделия идет весь­ма интенсивно, образуется очень характерный подрез стенки (рис. 104, б) в этом случае тре­буется пламя или дугу перенести в центр ванны, уменьшить температуру ванны добавлением в нее кусочков стержней, электродов или заранее приготовленных мелких кусков чугуна.

Правильный процесс сварки характеризу­ется вогнутой поверхностью сварочной ванны (риг. 104, в) без подреза; жидкий чугун хорошо смачивает стенки детали.

Многослойная сварка чугуна применяется редко и лишь в случаях, когда невозможно поддерживать всю ванну в жидком состоянии.

5. Охлаждение изделий производится с ма­лой скоростью, иногда в течение 3—5 суток. Подготовка к охлаждению заключается в том, что после окончания сварки поверхность метал­ла шва засыпается слоем мелкого порошка древесного угля, а все изделие со всех сторон закрывается асбестовыми листами и сухим песком.

При дуговой сварке чугуна с подогревом применяют чугунные стержни, указанные в табл. 39 и 40 с покрытием, например, ОМЧ-1. Состав покрытия ОМЧ-1 следующий: 25% мела, 41% графита, 25% плавикового шпата, 9/ ферро­марганца, 30% жидкого ст:кла к массе сухой смеси. Толщина покрытия 0,2—0,3 мм на сто­рону. Сварочный ток для стержня диаметром 6 мм — 250 А; для стержня диаметром 12 мм — 600 А. Удовлетворительные результаты полу­

чены при наплавке чугуна чугунным электродом по слою гранулированной шихты — 30' „ чу­гунной стружки, 28% феррсяшицпя (75%-ного), 30% алюминия, 12% силикокальция. Смесь ших­ты в измельченном состоянии замешиваете" на жидком стекле, прокаливается при 300°С и размалывается в крошку размером зерен 1—3 мм. Толщи'.а слоя шихты при наплавке составляет 8—10 мм.

При диаметре чугунного электрода 6—8 мм сварочный ток 200—400 А. Род тока — любой, при постоянном токе применяют прямую по­лярность.

Оставить комментарий