Горячая сварка чугуна

Категория:
Сварка различных металлов


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 удаляются обычно механическим способом — вырубкой или сверлением. Трещины, подлежащие заварке, вырубаются с V-образной или чашеобразной разделкой; невырубленным остается

:8б 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 части ванны жидким чугуном. Формовку выполняют графитовыми пластинами или формовочным песком, замешанным на жидком стекле, формовка должна исключить возможность вытекания жидкого металла из ванны (рис. 103). Объем расплавленной ванны должен обеспечивать возможность поддержания 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 также после сварки, чтобы происходило равномерное охлаждение всего изделия и не возникали трещины. Более высокая температура подогрева чугунного изделия при дуго-

вон 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, в которых графитизация углерода обеспечивается повышенным содержание, кремния. В результате этого наплавленный металл имеет преиму щественно ферритную структуру; прочность его ниже прочностй самого чугунного изделия. Заводом «Станколит» предложены спе; циальные низколегированные прутки, обеспечивающие наплавленный металл перлитной структуры. Литые стержни имею диаметры 4, 6, 8, 10, 12 мм.

Рис. 1. Подготовка чугунного изделия с трещиной род сварку с подогревом: 1 — трещина, 2—графитовые пластины, 3 — формовочная смесь, 4 — графитовая вставка, 5 — свариваемое изделие

4. Выполнение сварки. Газовая сварка производится нормаль ным пламенем горелкой с наконечниками № 5—8. Допускается сварка науглероживающим пламенем. Применение флюсов при газовой сварке чугунов обязательно.

Флюсы предназначены для удаления из сварочной ванны окислов растворением и переводом их в легкоплавкие шлаки, а такж для улучшения сцепления между расплавленным и основным ме таллом на участке неполного расплавления. Чаще всего в каче

стве флюса используют прокаленную буру или смесь из 50% углекислого и 50% двууглекислого натрия. ВНИИавтогенмаш 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 флюса при сварке. Однако он дороже флюса фСЧ-1 и употребляется лишь при низкотемпературной сварке.

Защиту сварочной ванны эффективно выполнять газообразным флюсом БМ-1, состоящим из летучей бороорганической жидкости.

При газовой сварке чугунный пруток погружают в сварочную ванну только после нагрева его конца до температуры светло-красного каления. Пруток вынимают из ванны по возможности редко и только для нанесения флюса. Основной металл и присадочный пруток плавятся под флюсом.

Дуговая сварка чугуна выполняется как угольным 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.

При дуговой сварке металл сварочной ванны также поддерживают в жидком состоянии до полного заполнения дефекта или заформованного 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 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; в этом случае требуется пламя или дугу перенести в центр ванны, уменьшить температуру ванны добавлением в нее кусочков стержней, электродов или заранее приготов ленных мелких кусков чугуна.

Правильный процесс сварки характеризуется вогнутой поверх ностью сварочной ванны без подреза; жидкий чугун хорошо смачивает стенки детали.

Многослойная сварка чугуна прИ1 меняется редко и лишь в случаях, ког да 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.

Состав покрытия ОМЧ-1 следующий: 25% мела, 41% графита, 25% плавикового шпата, 9% ферромарганца, 30% жидкого стекла 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 получены при наплавке чугуна чугунным электродом по слою гранулированной шихты —30% чугунной стружки, 28% ферросилиция (75%-ного), 30% алюминия, 12% силикокальция. Смесь шихты в измельченном состоянии замешивается на жидком стекле, прокаливается при 300° С и размалывается в крошку размером зерен 1—3 мм. Толщина 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.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум