Презентация "Сварка чугуна"

Сварка чугуна

Разработала: преподаватель ГБПОУ Волгоградский колледж машиностроения и связи

Галанина Л.В.

2024 г

• Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Тем не менее сварка чугуна имеет очень большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда и при изготовлении конструкции.

Основные трудности при сварке чугуна

• 1. охрупчивание сварного шва и зоны термического влияния при быстром охлаждении после сварки;
• 2. склонность к образованию горячих трещин в связи с присутствием в металле шва примесей серы и фосфора, способствующих появлению легкоплавких эвтектик;
• 3. склонность к образованию холодных трещин вследствие образования хрупких структур и наличия значительных сварочных напряжений;
• 4. пористость, обусловленная интенсивным газовыделением при сварке;
• 5. повышенная жидкотекучесть чугуна, что затрудняет удержание сварочной ванны от вытекания.

Технологические приемы сварки чугуна

• 1 . Для уменьшения опасности охрупчивания и появления холодных трещин применяют подогрев металла и соотвествующие присадочные материалы;
• 2. Для уменьшения вероятности горячих трещин в металле шва строго ограничивают содержание серы и фосфора. С этой целью выбирают соответствующие сварочные материалы и используют подогрев для уменьшения темпа деформации.
• 3 . Стойкость против холодных трещин зависит от степени графитизации наплавленного металла. Достигается применением соответствующих сварочных материалов.

• 4. Для предупреждения пористости ограничивают содержание водорода, кислорода, азота и углекислого газа в литом металле шва:

• Чтобы исключить влияние водорода – очищают металл от ржавчины;
• Концентрацию кислорода уменьшают за счет раскисления сварочной ванны кремнием и алюминием;
• Уменьшению пористости способствуют подогрев и уменьшение скорости охлаждения, увеличение продолжительности пребывания металла шва в расплавленном состоянии.

5 . Для предупреждения вытекания расплавленного металла сварочной ванны выполняют формовку места сварки с помощью графитовых пластин

Горячей сваркой можно заваривать только небольшие детали, для которых можно уложить в печь для нагрева или нагревать газовым пламенем, но небольшие участки

Холодная сварка чугуна

• При холодной сварке чугунов требуются специальные меры для того для того, чтобы соединения не содержали трещин и хрупких зон.
• К этим мерам относят применение электродов с повышенным содержанием графитизаторов (С и Si) и модификаторов, чтобы получить наплавленный металл, отличающийся от основного металла по составу, но имеющий близкие механические и эксплуатационные свойства, или получить наплавленный металл другого состава в местах, не определяющих обрабатываемость изделия и эксплуатационные свойства (заварка мелких изделий).

Существуют 3 основные группы сварочных материалов: 1 - предназначенные для получения чугуна в наплавленном металле шва, 2 – обеспечивающие образование шва из цветных металлов (мель-никель), 3 – получение в наплавленном металле стали

• Ручная дуговая сварка серого, ковкого и высокопрочного чугуна выполняется стальными электродами со специальным покрытием, медными электродами, электродами из никелево-аустенитного чугуна.

Электроды ЦЧ-4

• Эти электроды изготавливаются на базе проволок Св08 или Св08А с покрытием, содержащим 80% феррованадия, применяются при заварке поверхностных дефектов отливок и при ремонте неответственных чугунных изделий небольших размеров, требующих малых объемов наплавки.
• Перед сваркой электродами ЦЧ-4 рекомендуется осуществлять местный подогрев до 300 гр.С
• Для заварки дефектов литья можно применять электроды УОНИ13/45.
• Также стальные электроды используются для обварки шпилек и получения прочного соединения.

Электроды из цветных металлов

• Применяют, чтобы снизить температуру подогрева или исключить подогрев и получить пластичный металл шва, не требующий закалки. При сварке обеспечивают минимальное расплавление основного металла, чтобы исключить переход в металл шва большого количества углерода.
• Медными электродами сваривают малогабаритные изделия с небольшими дефектами, работающие при незначительных статических нагрузках и требующие плотных швов.
• К медным электродам относятся электроды марок ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6.

Электроды из сплавов никеля

• Железомедные, железоникелевые и медноникелевые электроды выполняют составными – стержень из цветного металла, а железо входит в состав электрода в виде оплетки, дополнительного стержня или в виде порошка в покрытии.
• К электродам этой группы относятся электроды марки МНЧ-1, МНЧ-2 (никеле-медные), АНЧ-1 ( аустенитно-медные со стержнем марки Св04Х18Н9), ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 (никеле-железные), которые не образуют соединений с углеродом и не растворяют его, уменьшая отбеливание и способствуют графитизации.

Режимы сварки

Марка электрода

Рекомендуемые значения сварочного тока, А при диаметре электрода, мм

3

ЦЧ-4

65-80

4

ОЗЧ-2

ОЗЖН-1

5

90-120

90-110

130-150

100-120

МНЧ-2

120-140

6

160-190

-

130-150

90-100

160-180

220-250

120-140

-

160-190

210-230

Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности

Сварка электродами из малоуглеродистой стали с установкой шпилек

• При сварке соединений со шпильками кромки разделывают под углом 45 гр, в них просверливают отверстия, нарезают резьбу и ввертывают стальные шпильки в шахматном порядке. Диаметр шпилек равен 0,2 толщины свариваемого металла, расстояние между ними равно 4-6 диаметрам, глубина ввертывания -2 диаметра шпильки.

• При толщине металла более 10мм между шпильками рекомендуется устанавливать стальные анкеры – прутки 6-12 мм под углом 45 или 90 гр к сварному шву.
• Сварку выполняют электродами типа Э42, Э42А на постоянном токе обратной полярности, начиная с обварки шпилек. Затем заполняют участки между шпильками и переходят к заплавке всей разделки и обварке анкеров. Сила тока 30-35А на 1 мм диаметра электрода.

Литература

• Чернышов, Г.Г. Технология электрической сварки плавлением [Текст]: Учебник. - М.: Академия, 2010. – 496 с.