Если выполнить наплавку на чугун электродами, предназначен­ными для сварки углеродистых или низколегированных конструк­ционных сталей, то в 1-м слое даже при относительно небольшой доле участия основного металла получится высокоуглеродистая сталь, которая при скоростях охлаждения, имеющих место в усло­виях сварки без предварительного подогрева изделиЯі приобре­тает резкую закалку. Поэтому металл 1-го слоя будет иметь высо­кую твердость, низкую деформационную способность и окажется подверженным образованию холодных трещин, а также пористости. Во 2-м слое, естественно, доля участия чугуна уменьшится, однако содержание углерода в нем будет находиться еще на высоком уров­не, что также приведет к закалке и возможному образованию тре­щин. В последующих слоях доля участия чугуна окажется незна­чительной, и металл шва будет обладать определенным уровнем пластичности.

В связи со сказанным такие стальные электроды можно при­менять только для декоративной заварки небольших но размерам дефектов, если к сварному соединению не предъявляются требова­ния обеспечения прочности, плотности и обрабатываемости режу­щим инструментом. С целью уменьшения доли участия основного металла в шве, а также размеров зоны термического влияния, в том числе и участков отбеливания и закалки, применяют элект­роды небольших диаметров (для 1-го слоя 3 мм, для 2-го и последую­щих 3—4 мм), на малых токах [ 1СВ — (20 - н 25) d. J, не перегре­вая основной металл.

Сначала выполняют облицовку 1-м слоем. Сварку выполняют короткими участками, валиками небольших сечений [FH = (6 ч-

ч - 8)Д,1 вразброс с перерывами для охлаждения шва и околошов - ной зоны до температуры 50—60° С. На 1-й слой наносят 2-й попе­речными валиками, затем 3-й. После 3-го слоя можно применять режимы с несколько большей погонной энергией, по также с пере­рывами, чтобы зона разогрева чугуна была небольшой. Для уменьшения напряжений полезно применять проковку средних слоев.

При сварке чугуна низкоуглеродистыми электродами общего назначения наиболее слабое место сварного соединения — около - шовная зона у границы сплавления. Хрупкость этой зоны и нали­чие в ней трещин нередко приводят к отслаиванию шва от основного металла. Для увеличения прочности сварного соединения, когда к нему не предъявляется других требований (например, при ре­монте станин, рам, крошлтепнов и других несущих элементов толстостенных конструкций), применяют стальные шпильки, кото­рые частично разгружают наиболее слабую часть сварного соеди­нения — линию сплавления.

Шпильки имеют резьбу, нх ввертывают в тело свариваемой детали. Размеры шпилек обычно зависят от толщины свариваемых деталей. Практикой установлены следующие рекомендации: диа­метр шпилек 0,3—0,4 толщины деталей, но не более 12 мм; глубина ввертывания шпилек 1,5 диаметра их, но не более половины тол­щины свариваемых деталей; высота выступающей части 0,75—1,2 диаметра шпильки. Шпильки располагают в шахматном порядке на скошенных кромках деталей и в один ряд на поверхности детали с каждой стороны стыка, причем расстояние между ними должно быть равно 4—6 диаметрам шпильки.

Сварку выполняют в следующем порядке. Сначала обваривают каждую шпильку и облицовывают поверхности кромок электродами диаметром 3 мм на малых токах. Затем на облицованные кромки п шпильки наплавляют валики и заполняют разделку, как в пре­дыдущем случае. Для снижения содержания углерода в металле шва предложено выполнять сварку по слою флюса, содержащего до 30% железной окалины (например, буры 50%, каустической соды 20%, железной окалины 30%). Углерод, попадающий в сва­рочную ванну, в высокотемпературной ее части активно окисляется и выводится из нее в виде окиси углерода, не растворимой в метал­ле. В результате концентрация углерода к моменту затвердевания сварочной ванны снижается. Твердость металла шва уменьшается, деформационная способность возрастает.

Однако для более полного эффекта выжигания углерода необ­ходимо применять режимы сварки, характеризующиеся относи­тельно большой погонной энергией, что, однако, отрицательно сказывается на околошовной зоне: в ней образуются значительные но размерам участки отбеливания и закалки, приводящие к обра­зованию трещин. При сварке чугуна с достаточно высоким содер­жанием элемептов-графптнзаторов при небольшой толщине стенки свариваемых деталей можно получить положительные резуль­таты.

Более удачным оказался другой путь. В металл шва вводят сильный карбндообразователь — ванадий. В этом случае в основ­ном образуются карбиды данного элемента, не растворяющиеся в железе и имеющие форму мелкодисперсных нетвердых включе­ний. Металлическая основа при этом оказывается обезуглерожен - ной и достаточно пластичной. Примером могут служить электроды марки ЦЧ-4 со стержнем из низкоуглеродистой проволоки марок Св-08 или Св-08А и покрытием следующего состава: мрамор 12%, плавиковый шпат 10%, феррованадий 00%, ферросилиций 4%, поташ 2%, жидкое стекло 30% массы сухой смеси.

Металл, наплавленный этими электродами, имеет следующий состав: до 0,15% С; до 0,(i% Si; 0,5% Мн; 8,5—10,5% V; серы и фосфора до 0,04% каждого. Этими электродами сначала облицо­вывают кромки на малых токах [/св = (20 - г - 25) da. Сварку выполняют нараллелып. шн валиками с перекрытием каждого предыдущего на половину его ширины. После 2-го слоя силу тока увеличивают на 15—20%; окончательно разделку заполняют электродами УОНИ-13/45.

Область применения таких электродов — сварка поврежден­ных деталей и заварка дефектов в отливках из серого и высоко­прочного чугуна. В случае необходимости можно также сваривать соединения серого и высокопрочного чугуна со сталью. Сварные соединении, выполненные этими электродами, имеют удовлетво­рительную обрабатываемость, плотность и достаточно высокую прочность. К способам, обеспечивающим получение в наплавленном металле низкоуглеродистой стали, можно также отнести механи - зированную сварку короткими участками электродной проволокой марок Св-08ГС или Св-08Г2С диаметром 0,8—1 мм в углекислом газе. Сила сварочного тока составляет 50—75 А, напряженно дуги 18—21 В, скорость сварки 10—12 м/ч.