Холодная сварка чугуна

Дуговая сварка угольным электродом

При дуговой сварке угольным электродом применяются специальные угольные или графитовые стержни диаметром от 6 до 12 мм. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемой детали. Присадочным материалом служат стержни «А» и «Б», а в качестве флюса — прокаленная (при 400 ^оС) бура или смесь буры (50%) и соды (50%). Иногда в качестве флюса применяется смесь, состоящая из 23% технической буры (Na₂B₄0₇), 27%, серы (Са₂С0₃) и 50% азотнокислого натрия (NaNO_s).

Примерные режимы сварки чугуна угольными электродами приведены в табл. 23.

Таблица 23

Ориентировочные режимы сварки чугуна угольным электродом

Толщина сварива-емого металла, мм	Диаметр угольного электрода, мм	Величина сварочного тока, А
6-8 8-10 10-12 12-18	6,8 6, 8, 10 8, 10, 12 10, 12	180-2490 190-300 220-360 240-450

Ручная дуговая сварка чугунными электродами

Ручную дуговую сварку чугунными электродами производят электродами марок «А» и «Б» (литые стержни).

Электроды марки «А» применяют и при газовой сварке (см. выше).

Электроды марки «Б» используются при горячей, полугорячей и холодной дуговой сварке. Стержни электродов имеют диаметры 4, 6, 8, 10, 12, 16 мм и покрытие. Покрытие может быть либо обычным меловым, либо специальным. Например, покрытие ОМЧ-1 состоит из 25% мела, 25% полевого шпата, 41% графита, 9% ферромарганца.

Таблица 24

Ориентировочные режимы сварки чугуна чугунным электродом

Толщина сварива-емого металла, мм	Диаметр угольного электрода, мм	Величина сварочного тока, А
6-8 8-10 10-12 12-18	6,8 6, 8, 10 8, 10, 12 10, 12	180-2490 190-300 220-360 240-450

.

Применяют также различные графитизирующие покрытия, которые содержат графит, ферросилиций, титановую руду, мрамор, жидкое стекло. Иногда в такое покрытие вводится термит, который замедляет остывание металла шва. Покрытие наносится на стержень методом окунания и имеет толщину 2 мм.

Сварку выполняют на постоянном токе, однако возможно применение и переменного тока. При толщине металла до 20 мм выбирают электроды диаметром до 8 мм. Сварочный ток выбирается из расчета 50-60 А на 1 мм диаметра электрода.

Сварка стальными электродами

При этом способе сварки в чугунное изделие завертывают шпильки, которые затем обваривают. Делается это для того, чтобы повысить прочность наплавленного металла. Способ применяется для ремонта тяжелых громоз­дких чугунных деталей.

Свариваемые чугунные детали подготавливают к сварке: разделывают кромки и устанавливают шпильки. Отверстия под шпильки сверлят в шахматном порядке, нарезают резьбу и ввертывают шпильки. Диаметр шпилек выбирают равным 0,2 толщины свариваемой кромки (но не менее 3 мм). Шпильки устанавливают на расстоянии 4-6 величин их диаметра; расстояние от кромки до шпильки должно быть равным 1,5-2 диаметра шпильки, а высота шпильки над поверхностью детали должна составлять 0,5-1 диаметра.

При толщине свариваемого металла больше 10 мм помимо шпилек устанавливаются анкеры толщиной 6-12 мм, изготовленные из низкоуглеродистой стали. Анкеры размещают под углом 90 и 45° по отношению к сварному шву после заварки участков между шпильками. До­пускается приваривать анкеры не на всю толщину.

Сварку соединения со шпильками начинают с обварки шпилек кольцевыми швами, затем заполняют участки между обваренными шпильками. Только после этого начинают заплавку всей разделки.

Сварку рекомендуется проводить на небольших участках - не более 100—150 мм и стараться, чтобы количество наплавленного металла было минимальным.

Сварку выполняют, используя электроды диаметром 3-4 мм при толщине изделия до 5 мм и диаметром 4-5 мм при толщине 5-10 мм. Сварочный ток устанавливается величиной 90-100 А для электродов диаметром 8 мм и 130-160 — для электродов диаметром 4-5 мм.

Сварка медножелезными эектродами

Для сварки чугуна могут быть также применены медножелезные электроды. Эти электроды имеют покрытие, содержащее железный порошок. В качестве материала для стержней применяется медь марки М2, М3 или же ее сплавы.

Наиболее распространенными электродами этого типа являются электроды марки ОЗЧ-1 и МНЧ-1.

Сварка железоннкелевыми электродами

Сварка железоникелевыми электродами выполняется специальными электродами марок ЦЧ-Зи ЦН-ЗА, которые изготавливаются из железоникелевой проволоки со фтористокарбонатным покрытием.

Сварка железоникелевыми электродами применяется для сваривания высокопрочных исерых чугунов.

Способ низкотемпературной пайки-сварки

Способ низкотемпературной пайки-сварки отличается от обычных способов сварки тем, что основной металл не доводится до температуры плавления, соответственно удается избежать многих отрицательных явлений в процессе сваривания. При сварке-пайке обычно достаточно прогреть основной металл до 820-860 °С (так называемая температура «смачиваемости»).

При низкотемпературной сварке-пайке используются ацетилен или газы-заменители. Мощность пропан-бутанового сварочного пламени выбирается из расчета расхода пропан-бутана 60—70 дм³/час на 1 мм толщины свариваемого металла. При толщине металла до 6 мм сварку можно выполнять за один проход, при толщине 9-12 мм — за два прохода. При использовании флюса ФСЧ-2 рабочая температура должна составлять 900—950 °С (при использовании флюса МАФ-1 — 750-800 ^оС).

При температуре 900-950 °С не исключается появление в зоне термического влияния закалочных структур. Поэтому флюс ФСЧ-2 применяется ограниченно.

В качестве присадки для пайки-сварки применяют чугунные прутки различных марок.

Существует еще одна разновидность низкотемпературной пайки-сварки с использованием латунных припоев. Этот метод применяется в основном при проведении ремонтной сварки.

Пайка-сварка чугуна латунью имеет преимущество перед сваркой плавлением. Преимущество заключается втом, что основной металл (чугун) нагревается только до температуры плавления латуни (700—750 ^оС), а это не вызывает существенных изменений в структуре основного металла и соответственно значительных термических напряжений.

Кромки деталей перед свариванием подготавливают. При толщине детали до 25 мм кромки детали скашивают под углом 45°, при большой толщине рекомендуется разделка ступенчатая. Желательно также, чтобы кромки имели шероховатую поверхность.

Далее необходимо выжечь углерод с поверхности соединяемых кромок (на глубину 0,15-0,2 мм). Это можно проделать двумя способами.

Первый способ: кромки соединяемых деталей покрывают пастой из железных опилок и борной кислоты, после чего прогревают пламенем газовой горелки.

Второй способ: кромки детали прогреваются пламенем газовой горелки, отрегулированным на избыток кислорода. Этот способ применяется чаще.

В обоих случаях кромки Деталей прогревают до температуры 750-900 °С.

Дата добавления: 2014-01-07