zakaz@penzaelektrod.ru Заказать обратный звонок

Бесплатный звонок из России

8 (800) 200-01-42

Отдел продаж. Время работы: Пн-Пт 7:30-16:30

+7 (8412) 23-50-93

Сварка чугуна

Чугунами называют сплавы железа с углеродом при содержании углерода более 2%. Углерод в чугуне находится или в виде выделений графита, или в виде химического соединения Fe3С — цементита. Существует два типа чугуна: белый и серый. В белом чугуне углерод в основном содержится в виде цементита, отличающегося высокой твердостью и повышающего хрупкость сплава. Поэтому в конструкциях белый чугун не используют. В сером чугуне углерод в основном содержится в виде пластинчатого графита. Кроме того, широкое распространение имеют высокопрочный чугун, в котором графит имеет шарообразную форму, и ковкий чугун, содержащий хлопьевидные включения графита. Несмотря на то, что графитные включения разобщают металлическую основу сплава и приводят к концентрации напряжений, серые, высокопрочные и ковкие чугуны отличаются от белых более высокой пластичностью.

В сером чугуне помимо углерода (3,2-3,8%) обычно присутствует кремний (1 -5%) и марганец (0,5-0,8 %). В маркировке серого чугуна указывается его прочность при растяжении и изгибе. Например, СЧ 18-36 означает: серый чугун с прочностью на растяжение 180 МПа и прочностью на изгиб 360 МПа.

В высокопрочных чугунах графит имеет шаровидную форму за счет модифицирования (измельчения структуры) магнием. Вследствие этого. повышаются пластические свойства чугуна. В маркировке высокопрочного чугуна указываются прочность и относительное удлинение при растяжении. Например, ВЧ 40-10 означает: высокопрочный чугун, имеющий предел прочности при растяжении 400 МПа и относительное удлинение 10%.

В ковких чугунах углерод находится в свободном состоянии, но имеет хлопьевидную форму за счет длительного отжига (томления) при высокой температуре (20-25ч при 950-1000°С). Маркируют ковкий чугун как высокопрочный. Например, КЧ 30-6 означает: ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 300 МПа и относительным удлинением 6%.

Свариваемость и свойства сварных соединений зависят от структуры чугуна. Структура определяется составом чугуна и технологическими факторами, главным из которых является скорость охлаждения с высоких температур. Главный процесс, формирующий структуру — это процесс графитизации, т. е. процесс выделения углерода в чугуне. Процесс графитизации при сварке является благоприятным, так как выделение углерода в свободном состоянии уменьшает хрупкость чугуна. Все элементы, содержащиеся в чугуне делятся на две группы: способствующие графитизации (графитизаторы) — C, Si, Al, Ni, Co, Cu; задерживающие графитизацию (отбеливающие), способствующие выделению углерода в виде цементита и охрупчиванию чугуна — S, V, Сг, Sn, Mo, Mn. Основными трудностями при сварке чугуна являются: охрупчивание сварного шва и зоны термического влияния в связи с отбеливанием при охлаждении после сварки; склонность к образованию холодных трещин в связи с образованием хрупких структур и наличие высоких сварочных напряжений; пористость в связи с интенсивным газовыделением при сварке; повышенная жидкотекучесть чугуна, что затрудняет удержание сварочной ванны от вытекания.

 

МЕТОДЫ СВАРКИ ЧУГУНА

Главными трудностями являются охрупчивание металла при сварке и холодные трещины. Поэтому технология сварки чугуна в первую очередь должна учитывать эти факторы. Для борьбы с охрупчиванием и трещинами применяют подогрев металла, используют присадочные материалы, обеспечивающие структуру серого чугуна за счет легирования графитизаторами, а также использующие специальные электроды с медью и никелем.

В зависимости от температуры подогрева сварку чугуна разделяют: с подогревом (горячая), без подогрева (холодная). Горячая — с низким подогревом до 300-400°С и высоким подогревом до 600-700°С, холодная — без предварительного подогрева. Наилучшие результаты (отсутствие хрупких структур и трещин, хорошие свойства соединений) получают при горячей сварке. Технология горячей сварки включает в себя следующие операции: подготовка под сварку, предварительный подогрев сварки, последующее медленное охлаждение изделия.

При горячей сварке чугуна используют следующие виды сварки газовую, ручную дуговую, механизированную дуговую и порошковой проволокой. Ручную дуговую сварку выполняют плавящимися покрытыми и угольными электродами. Для сварки плавящимся электродом используют чугунные электроды (ОМЧ-1, ВЧ-3, ЭП-3 и др.), которые состоят из чугунного стержня марок А и Б и содержат 3-3,5% углерода, 3-4% кремния, 0,5-0,8% марганца м стабилизирующее покрытие с добавкой графитизаторов. Сварку ведут на повышенных токах 1а = (60 + 100)d, с использованием специальных электрододержателей. Используют электроды диаметром до 12 мм. Сварку угольным электродом проводят стержнями диаметром 8-20 мм с использованием присадочных чугунные прутков марок А и Б и флюса на основе буры. Наряду с ручной применяют механизированную горячую сварку чугуна порошковой проволокой типа ППЧ-3, содержащей 4,5-5% С; 5,3-4,0% Si 0,1-0,3% Al; 0,1-0,3% Ti. Недостатком горячей сварки чугуна являются усложнение технологам, связанной с подогревом, и тяжелые условия работы сварщика.

При холодной сварке чугуна требуются специальные меры, чтобы получить соединение без трещин и хрупких зон. К этим мерам относят применение электродов с повышенным содержанием графитизаторов (C, Si), а также модификаторов, чтобы получить в шве структуру серого чугуна, эти элементы вводят в металл шва через электродный стержень, покрытие (при использовании стальных стержней) или через наполнитель порошковой проволоки; применение электродов, обеспечивающих получение в металле шва пластичной структуры из цветных металлов и сплавов.

Для этой цели используют сплавы на основе меди и никеля (электроды МНЧ-1), которые не образуют соединения с углеродом, уменьшают его растворимость, способствуют графитвзации, уменьшают отбеливание в металле шва. Используют железомедные, железоникелевые и медно-никелевые электроды. Такие электроды делаются составными — стержень из цветного металла, а железо вводят в виде оплетки, дополнительного стержня или порошка в покрытии. Содержание железа в металле шва обычно не должно превышать 10-15%, а сварку ведут на минимальном тепловложении, для того чтобы уменьшить зону нагрева с образованием остаточных напряжений и структурных изменений. Для этого применяют электроды малых диаметров 3-4 мм, малую силу тока Iга =(20 + 30)d сварку короткими участками 15-25 мм, проковку шва после сварки. Применяют также другие специальные меры, например сварку со стальными шпильками для получения прочного механосварного соединения. В кромки детали предварительно ввертывают шпильки, которые затем заваривают. Применяют низкотемпературную газовую пайку-сварку. Холодную сварку применяют при ремонте и восстановлении деталей простой формы, малой толщины.

задайте вопрос
нашему менеджеру

Задать вопрос
Даю согласие получать звонки от ПЭ и согласен(а) на обработку своих персональных данных
shop

Заказать
обратный звонок

Отправить
Даю согласие получать звонки от ПЭ и согласен(а) на обработку своих персональных данных

получите образцы сварочных электродов бесплатно,
а так же полный каталог с оптовыми ценами

Поставьте галочку
на интересующую
Вас позицию
АНО-4 АНО-21 УОНИ 13/45 УОНИ 13/55
МР-3 МР-3С ОЗС-12 ПЭ ОК 46.00 ПЭ LB-52U
Получить образцы
Даю согласие получать звонки от ПЭ и согласен(а) на обработку своих персональных данных

ПРОИЗВОДИМ
СВАРОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ
ПО ИНДИВИДУАЛЬНЫМ
ЗАКАЗАМ И НЕСТАНДАРТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Отправить
Даю согласие получать звонки от ПЭ и согласен(а) на обработку своих персональных данных