Главная → Статьи

Горячая сварка чугуна

Избежать образования трещин, закаленных и отбе- ; ленных участков в околошовной зоне при ручной дуговой сварке можно с помощью подогрева изделия перед сваркой, а затем последующего медленного остывания. Кроме того, при этом улучшается структура металла шва и околошовной зоны. Имеется два способа горячей сварки: полугорячая и собственно горячая. В тех случаях, когда жесткость конструкции сравнительно невелика, применяют подогрев изделия до 600—700 °С только в месте сварки, а при небольшом объеме сварки на изделиях малой толщины — до 300—450 °С. Горячая сварка. Изделия при горячей сварке по-огревают в печах, горнах или других нагревательных сооружениях, обеспечивающих необходимую температуру нагрева, которая зависит от формы и массы детали. Небольшие детали простой формы достаточно нагреть 150—200 °С, детали более сложной формы и большой массы —до 400—450 °С, особо сложной формы — до 550—600 °С. Нагрев до более высокой температуры не рекомендуется, так как это может привести к росту зерна. Для избежания появления в изделии незначительных деформаций и трещин подогревать их следует медленно и равномерно. Медленное охлаждение достигается совместным охлаждением изделия с печью, засыпкой его песком или шлаком.

Перед сваркой дефектное место необходимо вырубить до здорового металла, разделать кромки, зачистить свариваемые поверхности. Вырубленное место не должно иметь острых углов, так как жидкий металл может здесь не сплавиться с основным. При большой площади свариваемого участка следует по периметру оградить его графитовыми пластинами, формовочным песком или глиной, замешанными на жидком стекле. Это делается для предотвращения вытекания жидкого металла сварочной ванны. Сварка производится чугунными электродами на постоянном токе обратной полярности, угольным электродом с чугунной присадкой на постоянном токе прямой полярности. Электроды и присадочный металл изготавливают из литых стержней Диаметром 8—12 мм. На стержень наносится специальное графитизирующее покрытие. Обычные конструкции можно сваривать электродами со стабилизирующим меловым покрытием. Для понижения температуры плавления шлаков, образующихся в процессе сварки угольным электродом, используют флюсы, состоящие из буры или смеси 50% буры и 50% соды. Флюс перед сваркой наносится на кромки разделки, овиду большого количества наплавленного металла применяют чугунные электроды больших диаметров (о—16 мм).

Сварку производят без перерыва, поддерживая требуемую температуру металла сварочной ванны. При охлаждении металла сварочной ванны он будет плохо сплавляться с основным металлом. В этом случае еле- 1 дует усилить ток и предварительный подогрев. Для охлаждения температуры расплавленного металла ванны рекомендуется подбрасывать в нее куски электрода. Чтобы не делать перерыва при смене электрода, сварку выполняют два сварщика. При большом объеме наплавленного металла сварку ведут участками, которые отделяются друг от друга графитовыми пластинами, а соседние, еще не заваренные участки, заполняют 1 псском.

Полугорячая сварка. По технике выполнения сварки и применяемым материалам полугорячая сварка не х отличается от горячей. Для нагрева свариваемого участка можно применять также газовые горелки. Однако тогда необходимо более тщательно следить за равномерностью нагрева. Полугорячую сварку чугуна можно выполнять также низкоуглеродистыми электродами с защитно-легирующими покрытиями (МР-3, УОНИ-13, К-5). При заварке сквозных трещин и дефектов, находящихся на краю детали, следует применять графитовые формы для предотвращения вытекания жидкого металла из сварочной ванны. Для замедления остывания заваренные детали засыпают песком или древесным углем.

—

При горячей сварке изделия предварительно нагревают до 600—700 °С. При сварке крупных изделий можно применять местный подогрев. При подготовке дефектного места к сварке его тщательно очищают от загрязнения, разделывают для образования полости, легко доступной для сварки, устраивают формовку для предотвращения вытекания металла из сварочной ванны. Формовку выполняют графитовыми или угольными пластинками, скрепленными формовочной массой из кварцевого песка, увлажненного жидким стеклом, или другими формовочными материалами. Формовку производят в опоках. Форму просушивают при постепенном изменении температуры от 60 до 120 °С. После чего изделие подогревают. Применяют несколько способов ручной горячей сварки чугуна.

Ручную сварку покрытыми электродами используют в мелкосерийном производстве, при заварке дефектов в труднодоступных местах. При сварке покрытыми электродами с чугунным стержнем на переменном или постоянном токе прямой полярности обеспечивается стабильно хорошее качество. Перед началом заполнения заформованного участка первую порцию расплавленного металла рекомендуется выплеснуть для удаления неметаллических включений. Сварку ведут на токах 900— 1000 А. Для заварки мелких дефектов следует применять покрытые электроды со стержнем из углеродистой стали. Сварку производят на постоянном токе прямой полярности с использованием стандартного оборудования. Сварку выполняют при полужидком металле сварочной ванны обычно электродами диаметром 5 мм на токе 200—250 А. Механические свойства металла сварного соединения аналогичны свойствам основного металла.

Газовую сварку чугунных деталей выполняют нормальным пламенем или пламенем с небольшим избытком ацетилена. У деталей толщиной до 5 мм разделку кромок не делают, а у изделий толщиной свыше 5 мм производят разделку кромок под углом 70—90°. Диаметр прихваток 5—6 мм. После нагрева до 500—700 °С в начале сварки пламя горелки устанавливают почти вертикально таким образом, чтобы ядро пламени находилось на расстоянии 2—3 мм от поверхности свариваемого металла. По мере выполнения сварки горелку наклоняют под небольшим углом. Наконечник горелки выбирают из расчета 120 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла. В качестве присадки применяют чугунные прутки марки А диаметром 4, 6, 8, 10 мм и длиной 250—450 мм. Для облегчения выделения газа металл сварочной ванны необходимо непрерывно помешивать присадочным прутком. С целью удаления образовавшихся при сварке окислов и улучшения процесса сварки используют специальные флюсы. Для получения сварного соединения со свойствами, аналогичными основному металлу, следует уменьшить скорость охлаждения путем отвода пламени сварочной горелки от поверхности свариваемого металла на 50—60 мм, подогревая наплавленный металл пламенем в течение 1— 1,5 мин. Для уменьшения внутренних напряжений в массивных деталях сложной конфигураций их рекомендуются вторично подогреть до 600—700 °С и постепенно охладить.

Газовую сварку с местным подогревом до 300— 500 °С применяют, когда место сварки и характер конструкции позволяют использовать местный подогрев без появления трещин и напряжений в свариваемых изделиях. Подогрев выполняют сварочными горелками, паяльными лампами и другими возможными средствами. Состав газового пламени и его мощность при сварке выбирают такими же, как и при сварке с общим подогревом. В качестве присадки применяют чугунные прутки марки Б диаметром 4, 6, 8, 10 и 12 мм и длиной 250—450 мм. Места сварки после окончания процесса медленно охлаждают, покрывая асбестом или засыпая песком.

Когда требуется исправить небольшой дефект сложной детали или дефект, расположенный на массивной детали в тонком месте, где укорочение от нагрева при сварке не встречает большого сопротивления, можно применять электродуговую сварку с предварительным нагревом до 250—400 °С (полугорячую сварку). По технике выполнения и применяемым материалам полугорячая сварка не отличается от горячей.

Ваш отзыв