Холодная сварка чугуна электродами, составы которых приве­дены в табл 92, положительных результатов не обеспечивает, так как при больших скоростях охлаждения, соответствующих данным условиям проведения сварки, образуется структура бе­лого чугуна в шве и высокотемпературной области околошовной зоны, а также происходит резкая закалка металлической основы участков зоны термического влияния, нагревающихся в процессе сварки выше температуры Ас3. Возникающие при этом деформа-

цип превышают деформационную способность металла шва и око - лошовной зоны, в результате чего образуются трещины.

Для предупреждения отбеливания необходимо обеспечить такой состав металла шва, для которого в этих условиях будет получаться структура серого чугуна с наиболее благоприятной формой графитных включений. Это может быть достигнуто путем введения в наплавленный металл достаточно большого количе­ства графитизаторов и легирования чугуна элементами, способ­ствующими сфероидпзацтш карбидов (магнием). Примером таких электродов могут служить электроды марки ЭМЧ, стержень ко­торых представляет собой чугун с повышенным (до 5,2%) содер­жанием кремния, покрытие двухслойное: первый слой — леги­рующий, второй — обеспечивает газовую и шлаковую защиту:

При сварке этими электродами чугунных деталей с толщиной стенки до 12 мм без предварительного подогрева удается полу­чить швы и околошовную зону без отбеливания и закалки. Неко­торому замедлению скорости охлаждения при эвтектической тем­пературе способствует реакция между железной окалиной и алю­миниевым порошком, протекающая с выделением теплоты. При сварке этими электродами массивных деталей для получения без­дефектных сварных соединений приходится их подогревать до температуры 400° С в зависимости от толщины чугуна и жестко­сти изделий. Для улучшения обрабатываемости и некоторого повышения пластичности металла шва используют электроды из ни­келевых чугунов, например нирезиста или никросилаля (табл. 95).

Электроды из никелевых чугунов обеспечивают получение швов, обладающих хорошей обрабатываемостью. Покрытие, на­носимое на стержни из никелевых чугунов рекомендуется сле­дующего состава: карборунд 55%; углекислый барий 23,7%; жидкое стекло 21,3%. Толщина покрытия должна составлять 0,5—0,8 мм на сторону при использовании стержней диаметром

7—8 мм. Сварку выполняют в несколько слоев при возвратно-по­ступательном перемещении электрода. Основной недостаток элек­тродов из никелевых чугунов — повышенная склонность к обра­зованию горячих трещин.

Получить в наплавленном металле и металле шва серый чугун можно, применяя специальные сварочные материалы, которые обеспечивают легирование через электродное покрытие. Примером таких материалов могут служить электроды, стержень которых изготовлен из низкоуглеродистой проволоки, например, марок Св-08 или Св-08А по ГОСТ 2246—70, а в легирующем покрытии содержится достаточное количество элементов графитизаторов — углерода и кремния. Наиболее характерны электроды марки ЭМЧС, стержень которых состоит из низкоуглеродистой электродной про­волоки, а покрытие из трех слоев:

Электроды изготовляют путем последовательного нанесения обмазки, замешенной на жидком стекле, причем толщина каждого слоя должна обеспечивать относительную массу 1-го слоя 25— 30% 2- н 3-го — по 10—15%. Как видно из приведенного состава покрытия, 1-й слой является легирующим, 2-й шлако - и газообра­зующим, 3-й — газозащитным. Графит и силикомагпий, входящие в состав 1-го слоя, служат графитизаторами, причем магний в неко­торой степени способствует сфероидизации графита; гематит и алю­миний, вступая во взаимодействие, способствуют некоторому снижению скорости охлаждения при эвтектической температуре и тем самым получению в шве структуры серого чугуна.

Применение этих электродов при сварке чугунных изделий с относительно небольшой толщиной свариваемого металла (до 8— 10 мм) позволяет получить качественные сварные соединения без предварительного подогрева изделия; при больших толщинах необходимо применять полугорячую сварку. Для холодной и полу - горячей сварки чугуна автоматами, и главным образом полуавто­матами, используют специальные порошковые проволоки, обес­печивающие получение в шве серого чугуна. Для холодной сварки изделий с относительно небольшой толщиной стенок (в месте свар­ки) рекомендуется проволока марки ППЧ-1, для полугорячей сварки—проволока ППЧ-2 (табл. 96).

Механизированная сварка порошковой проволокой позволяет получать наплавленный металл и металл шва, близкие по составу и структуре к свариваемому чугуну. При заварке дефектов в круп­ных чугунных отливках, для исправления которых необходимо наплавить большой объем металла, а также при изготовлении

крупногабаритных массивных изделий из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом можно использовать электрошлаковую сварку пластинчатыми электродами, представляющими собой ли­тые чугунные пластины соответствующего состава с содержанием элементов-графитизаторов (углерода и кремния), равном содер­жанию последних в электродных стержнях марок А и Б, и 0,04— 0,08% Mg.

При электрошлаковой сварке чугуна применяют фторидные обессеривающие и неокислительные флюсы. Замедленное охлаж­дение металла шва и околошовной зоны, характерное для элект­рошлаковой сварки, позволяет получать сварные соединения без отбеленных и закаленных участков, трещин, пор и других дефек­тов. Электрошлаковая сварка обеспечивает вполне удовлетвори­тельные механические свойства сварных соединений из чугуна и хорошую их обрабатываемость.

Кроме общего подогрева, применяемого при нолугорнчей сварке различными способами, в ряде случаев, когда жесткость изделия сравнительно невелика, можно ограничиться местным подогре­вом до нужной температуры. В процессе сварки необходимо обра­щать внимание на то, чтобы изделие в районе сварки не охлажда­лось ниже заданной температуры подогрева.