Чи можна заварити чавун зварюванням

Загальні відомості

Чавун є сплавом заліза з вуглецем, з вмістом останнього більше 2%. Через низьку в порівнянні зі сталлю температури плавлення (1200 – 1250 оС) він швидко переходить з розплавленого стану в твердий. При цьому в шві утворяться пори через інтенсивне виділення газів зі зварювальної ванни, що триває і на стадії кристалізації. Щоб правильно визначити, як варити чавун, необхідно враховувати такі особливості:

  • прискорене охолодження веде до утворення вибіленої прошарку (цементиту) в зоні близько шва і створює труднощі його подальшої механічної обробки;
  • його висока при нерівномірному нагріванні або охолодженні викликає поява тріщин в процесі зварювальних робіт;
  • висока плинність чавуну в рідкому стані викликає необхідність використання подформовкі;
  • сильне утворення газів в рідкій ванні викликає пористість зварних швів.

Як заварити чавун

З’єднання чавунних деталей виконують газової, термитной, ливарної, електрошлакового, дугового зварювання, а також паянням. Зварювальні роботи виконують без підігріву (холодне зварювання металу), з місцевим або із загальним підігрівом вироби.

гаряча зварка

Заформовка деталі

Технологія процесу включає в себе механічну обробку під зварювання, формування деталей, що зварюються, попередній підігрів, власне зварювальні роботи і подальше повільне охолодження.

Підготовка дефектного місця під зварювання полягає в його ретельному очищенню і в обробленні крайок, що зварюються.

Усунення наскрізних тріщин або заварка дефектів на краю деталей виконуватися із застосуванням графітові форм, що запобігають витіканню розплавленого металу зі зварювальної ванни. Форми роблять з графітових пластинок, що з’єднуються формувальної масою, до складу якої входить кварцовий пісок, замішаний на рідкому склі.

Дугове зварювання чавунним електродом виконується із застосуванням литих стержнів діаметром 8 – 12 мм, на які наносяться спеціальні Графітізуючі покриття. До складу покриття входить феросиліцій, терміт, графіт, мармур, алюміній (порошок), рідке скло і титанова руда. Чавунні виливки і деталі нагрівають до 300 – 700 оС. Зварювальні роботи виконується чавунними електродами або порошковим дротом з присадкою керамічного стрижня. Підігрів виконується в спеціальних печах потрібно для того, щоб після закінчення зварювання охолодження всього вироби відбувалося рівномірно і не утворювалися тріщини.

Гаряча зварка чавуну виконується при великій силі зварювального струму без перерв до кінця заварки дефекту. Наприклад, для зварювання електродом діаметром 8 мм потрібно струм в 600 А, при діаметрі 12 мм – струм в 1000 А. Роботи проводять при постійному струмі зворотної полярності.

Дугове зварювання чавуну вугільним електродом виконується вугільним або графітовим стрижнями. В якості присадочного матеріалу використовуються прутки чавуну, а для розкислення і захисту ванни застосовують флюс, що складається з розтертої в порошок і прокаленной при 400 оС технічної безводної бури. Можливе застосування суміші, що складається з 23% технічної бури, 50% азотнокислого натрію і 27% соди. Сварка вугільними електродами діаметром 8 – 20 мм проводиться при постійному струмі прямої полярності величиною 280 – 600 А із застосуванням перетворювачів ПСМ – 1000, випрямлячів ВАМ – 1601, трансформаторів ТДФ – 1601.

У процесі зварювальних робіт потрібно безперервне підтримування значного обсягу рідкого металу в зварювальній ванні і його ретельне перемішування. Щоб заварені деталі повільно охолоджувалися, їх слід засипати дрібним деревним вугіллям або сухим піском.

Холодний метод проведення зварювальних робіт

Цей вид зварювання чавуну застосовується частіше. Підготовка дефектних місць полягає в зачистці, фрезеруванні, свердлінні та інших слюсарних роботах до отримання чистої поверхні металу. Дефекти, розташовані один від одного далі 20 мм, висвердлюють чи вирубують порізно, при більш близькому розташуванні – вирубують дефектну ділянку повністю.
Постановка шпильок для зміцнення шва

На практиці застосовують кілька варіантів холодної зварювання: мідно-залізними, мідно-нікелевими, нікелевими, залізо-нікелевими, сталевими і іншими електродами.

Застосовуючи мідно-нікелеві та мідно-сталеві електроди, можна отримати наплавлений метал, добре піддається обробці. Наплавлення утворюють одношарової або багатошарової укладанням валиків.

Сварка сталевими електродами виконується наступним чином. З метою освіти міцного шару наплавленого металу в чавунне виріб вставляють шпильки, які потім ошпарюють. Таким способом користуються при ремонті громіздких і важких чавунних деталей. При такому методі метал шва містить підвищену кількість вуглецю, що підвищує його твердість і сприяє утворенню холодних і кристалізаційних тріщин. Для зниження цієї твердості застосовують два способи:

1. Зміст вуглецю знижують за рахунок зменшення глибини проплавлення основного металу або процес з’єднання металу виконують по шару окисного флюсу, з вмістом до 30% окалини, що виконує функцію окислювача вуглецю.

2. Отримують структуру металу шва і його хімічний склад, близькі до структури сірого чавуну, що досягається шляхом нанесення на сталевий стрижень товстого шару графітізірующего покриття, до складу якого входить 30% графіту і 30% феросиліцію. Сталеві електроди широко застосовують при ремонті невеликих невідповідальних чавунних виробів, які не потребують після зварювання ніякої обробки.
Зона холодної зварювання

Мідно-залізні електроди застосовуються при заварці окремих дефектів або невеликих несплошностей, через які виникають течі на відливання відповідального призначення, що працюють під тиском. Наплавлений метал від цих електродів відмінно обробляється. Зварене з’єднання вдає із себе механічну суміш залізовуглецевого сплаву і міді, з’єднаних з основним металом загальними сталевими кристалами, а також шляхом часткового впровадження міді в мікропори чавуну.

Мідно-нікелеві електроди застосовують в основному при заварці ливарних дефектів на робочих поверхнях, на яких неприпустимо місцеве підвищення твердості.

Залізно-нікелеві електроди використовуються при заварці окремих невеликих дефектів на відповідальних поверхнях виливків з сірого або високоміцного чавуну.

Нікелеві електроди марки застосовуються при виправленні невеликих дефектів в відповідальних виробах.
Багатошарова будова пі проведенні зварювальних робіт

Дугове зварювання із застосуванням електродів з аустенітного чавуну, покритих струмопідвідного шаром і призначених для заварки ливарних дефектів і ремонтної зварювання. Зварювальні роботи ведуть постійним струмом прямої полярності. Струмопровідний шар електродів володіє хорошою електропровідністю, тому дуга горить між металевим стрижнем і виробом, а також між виробом і покриттям поперемінно.

Газове зварювання чавуну застосовується рідко і обмежується ремонтними роботами (заварка ливарних раковин, наплавка зношених поверхонь, усунення зовнішніх дефектів). Кращий результат дає зварювання з використанням ацетилено-кисневої суміші, тому інші горючі суміші для зварювання чавуну практично не застосовуються. Зварювання виконують з попереднім підігрівом, загальним і місцевим.

Для загального нагріву користуються муфельними печами, індукційними нагрівачів, горнами, здатними виконати нагрів невеликих деталей до 300 – 400 ° С, і великих до 600 – 700 ° С. Для місцевого підігріву застосовують газові пальники або паяльні ламп. Через велику плинність чавуну зварювання виконують виключно для нижніх положень шва. Зварювальний ванна захищається флюсами, що подаються вручну.

Механізовані способи зварювання і чим можна заварити чавун

Електрозварювання чавуну (електрошлакове зварювання) забезпечує задовільні властивості шва зварного з’єднання. При цьому способі в якості електродів застосовують литі чавунні пластини. При правильному підборі електродів і застосуванні фторідних неокислювального й обезсірковуючу флюсів, а також уповільненому охолодженні шва і околошовной зони, характерному тільки для електрошлакового зварювання, можливо отримати зварні шви без тріщин, вибілених ділянок, пор і інших дефектів, що визначають якість зварного з’єднання.

Чи можна заварити чавун в середовищі захисних газів?

Дуже широко застосовується метод дугового зварювання в вуглекислому газі, так як дозволяє отримати невеликий проварена основного металу. Показники зварних з’єднань і склад металу шва залежать від техніки і режиму зварювання, розмірів виробів, складу електродного дроту. Користуючись різними режимами і прийомами зварювання, можна отримати наплавлений метал з необхідною структурою. Найкращі результати виходять при використанні дроту 09Г2СА діаметром 1 мм із значенням сили струму не більше 100 – 120 А, напруги дуги 18 – 21 В, швидкості зварювання до 12 м / ч. Цим способом можна з’єднати сантехнічні труби з сірого чавуну, відремонтувати автомобільні та тракторні деталі, які не потребують подальшої механічної обробки, зварити високоміцний і чавун зі сталлю.

Чи можна варити чавун полуавтоматом?

В авто майстерень клієнту без проблем можуть заварити чавунний блок полуавтоматом. Сварка чавуну полуавтоматом в домашніх умовах, виконується з використанням порошкового дроту і дає досить хороші результати.

Ссылка на основную публикацию