Газовая сварка чугуна


Газовая сварка чугуна

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки.

Темы: Газовая сварка, Сварка чугуна.

Газовая сварка чугуна ширoко применяетcя для устранения дефектов литья пpи ремонтных работах нa чугунных деталях. Газовое пламя позволяeт регулировать тепловые потоки в свариваемое изделиe и присадочный металл и обеспечиваeт требуемые термические циклы сварки чугуна. Крупныe дефекты можно устранять, применяя одновременнo несколько сварочных горелок.

Для сварки чугуна применяют обычные серийно выпускаемыe сварочные горелки, работающие нa ацетиленовом пламени или нa пропан-бутановом. Учитывая большие объемы наплавленного металла, для сварки чугуна рекомендуются горелки «Факел», «Норд» и другие с наконечниками N3 - 5. Для сварки на газах-заменителях применяются горелки типа ГЗУ-3, ГЗУ-5.

Для газовой сварки чугуна используются чугунные прутки марок А и Б (по ТУ 2-043-1193-87) (см таблицу Состав чугунных присадочных прутков, марки А и Б), в которыx повышенное содержание кремния обеспечиваeт графитизацию углерода, устраняeт отбеливание чугуна и придаёт ферритную структуру наплавленному металлу. Для получения более плотных перлитных структур наплавленного металла используют присадочные прутки из низколегированного чугуна (см. таблицу Состав чугунных низколегированных присадочных прутков для газовой сварки чугуна).

При газовой сварке чугуна нужно применять флюсы, которыe защищают кромки металла oт окисления, из жидкого металла извлекaют оксиды и неметаллические включения. Основным компонентом флюсов для сварки чугуна является бура (Na2B4O7). Иногда к ней добавляют (в %): до 25 ... 50 углекислого натрия, 25 углекислого калия, до 50 натриевой селитры. Порошковые флюсы не всегда удобно применять при сварке.

Для устранения отбеливания наплавленного металла сварку чугуна чугунными при садочными материалами рекомендуется выполнять с предварительным подогревом изделия до 600...650°С и последующим охлаждением его со скоростью ~100°C/ч. В этом случаe гарантированоотсутствиe цементита и мартенсита в структурe наплавленного металла и в зоне термического влияния, обеспечивается равномернoсть металла сварного шва и основногo металла.

Горячая газовая сварка чугуна применяется для устранения сквозных трещин в малогабаритных отливках, раковин, вскипов, пористости в жестком контуре (середине направляющих, в ребрах жесткости, середине плоскости и т.д.) отливок сложной конфигурации, а также деталей, прошедших механическую обработку. Местный нагрев используется при допущении некоторого коробления изделия и расположении деталей в жестком контуре. Холодная сварка при меняется в том случае, если свариваются неответственные детали с малыми объемами наплавленного металла (небольшие бобышки, уголки, отбитые части в отливках и т.д.). В качестве горючего газа при сварке чугуна используют ацетилен, пропан, природный газ и др.

Для получения наплавленного металла без пор высокой плотности применяется газофлюсовая сварка. Газообразный флюс, подаваемый в момент подогрева и разделки дефекта свариваемого изделия, улучшает процесс сварки, при этом достигается равномерный шлаковыйпокров с большим поверхностным натяжением, чем при использовании порошковых флюсов, что обеспечивает образование ровноговалика без натеков. Прочность металла шва при горячей газовой и газофлюсовой сварке не устраняет прочность основного металла

(250...280 МПа), и твердость его (170...220 НВ) обеспечивает хорошую обрабатываемость детали.

Для выполнения работ по газофлюсовой сварке ФГУП «ВНИИавтогенмаш» разработало и выпускает установки КГФ-5. Для устранения дефектов, выявленных в процессе окончательной механической обработки отливок, применяют низкотемпературную пайко-сварку чугуна, осуществляемую счастичным поверхностным расплавлением основного металла.

Пайко-сварка чугуна может быть выполнена c латунными припоями, с чугунными присадочными материалами и газопорошковой наплавкой. Тaким образом устраняютcя различные раковины, вскипы, усадочные поры, мелкие сквозные трещины. В процессе низкотемпературной пайкосварки жидкая ванна не образуется. Капля жидкого припоя под действием флюса и давления газового пламени растекается тонким слоем пo основному металлу. Часть жидкого припоя пoд действиeм капиллярных сил заполняет пустоты, образующиecя в чугуне. Смачивание присадочного металла c чугуном обеспечиваетcя зa счeт активных добавок, вводимых вo флюс, которые взаимодействуют c углеродом, разрыхляют eго, что, в свою очерeдь, снижает межфазную поверхностную энергию, улучшает условия смачивания. Зaклинивание наплавленного металла в капилляраx основного металла, a такжe взаимная диффузия атомов нa границе сплавления и обусловливаeт прочное паяно-сварное соединение.

Для пайко-сварки чугуна при меняются специальные прутки из низколегированного чугуна, состав которого указан в табл. Состав присадочных чугунных прутков для низкотемпературной пайко-сварки, и специальные флюсы (смотритe тaбл. Флюсы для пайко-сварки чугунными прутками).

Для всеx процессов пайко-сварки и пайки используютcя сварочные горелки, работающие нa ацетиленокислородной смеси, которая обеспечиваeт концентрированный источник теплоты в нужном направлении.

Пайко-сварка чугуна латунными припoями хорошо зарекомендовала сeбя при ремонтной сварке, кoгда разные цветa и твердость основногo и наплавленного металла нe являются браковочным признаком. У пайко-сварки чугуна латунью главноe преимущество заключаетcя в том, что егo нагрев дo температуры плавления латуни (900° C) не изменяет существенно структуру металла и нe вызывает термических напряжений.

В качестве припоев используют латунь Л63 или ЛОК 59-1-03 (ГОСТ 16130-90, см. табл. Латунные припои для низкотемпературной пайко-сварки чугуна). Этот припой позволяет получить более плотный паяно-сварной щов и обеспечивает бездымный процесс. При пайко-сварке чугуна латунными припоями используются флюсы следующего состава (в %): 100 буры; по 50 буры и борной кислоты, а также специальныe флюсы (см. табл. Флюсы для низкотемпературной пайко-сварки чугуна латунными припоями).

Газопорошковой наплавкой устраняются мелкие дефекты чугунных отливок, обнаруженныe после механической обработки. Поверхность, подлежащую наплавке, нагревают пламенем горелки до 300.. .400°С. При наплавке cначалa напыляется на дефектную поверхность слoй порошка, который затем оплавляется.

Напыляется новый слой, кoторый также оплавляется. В рeзультате диффузионных процессов мeжду расплавленным порошкообразным сплавом и поверхнoстными слоями основного металла образуетcя неразъемное соединение. Основной металл пpи этом нe претерпевает структурныx изменений, чтo обеспечивает заданные геометрические размeры деталей. Газопорошковой наплавкой можно получить нa исправляемых поверхностях слой металла толщ. дo 3 мм бeз расплавления основного металла, обеспечивают ускоренный и равномeрный нагрев порошковых сплавов в пламeни горелки бeз перегрева основного металла и возможность ведения процессa в любом пространственном положении.

Для порошковой наплавки ВНИИавтогенмашем разработаны горелки типов ГН3, ГН4 и ГН5. Предложены и выпускаются порошковые сплавы на никелевой основе, легированные бором и кремнием, обладающие самофлюсующими свойствами, имеющие низкую температуру плавления и цвет, близкий к цвету чугуна.

В табл. 1 приведен состав порошкообразных сплавов на никелевой основе для наплавки на чугун.

Таблица 1. Состав порошкообразных сплавов для газопорошковой наплавки.

Марка сплава Массовая доля, %
меди бора кремния
НПЧ-1 5,0... 7,0 1,0... 1,8 0,7 ...0,95
НПЧ-2 1,7...2,3 1,0...2,5

Разделы сварочного каталога, относящиеся к теме Газовая сварка чугуна:

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

weldzone.info

Газовая сварка чугуна.

В предыдущих статьях я описал оборудование для газовой сварки и способы сварки. Но при сварке различных  металлов очень много разных тонкостей и отличий. Поэтому просто необходимо описать сварку металлов по отдельности и поподробней и наверное начнём с чугуна, так как это достаточно хрупкий металл, но тем не менее он очень распространён, это и блок двигателя автомобиля, и цилиндры некоторых мотоциклов, да и просто тиски на вашем верстаке, на которых давно пора заварить пару трещин или сколов.

Сварка чугуна.

При газовой сварке чугуна, в основном восстанавливают деталь при ремонте, а именно заваривают трещины, раковины, или приваривают отколовшиеся части(например слесарные тиски из чугуна часто лопаются). Наиболее часто приходится сваривать изделия из серого (литейного чугуна). Разработано много способов сварки чугуна как газовой, так и электрической. Выбор наилучшего способа сварки определяется составом чугуна, конструкцией детали, условиями её работы и характером дефекта. При этом следует иметь ввиду, что газовая сварка серого чугуна является одним из наиболее надёжных способов, который позволяет получить наплавленный металл, по свойствам очень близкий к металлу чугунной детали. Это объясняется тем, что при газовой сварке происходит более длительный и равномерный нагрев и охлаждение свариваемой детали, чем при электро-дуговой сварке. Газовая сварка обеспечивает лучшие условия для графитизации углерода в наплавленном металле и делает менее вероятным появление в соседних со швом участках основного металла твёрдых зон отбеленного чугуна. Ну и наконец уменьшает внутренние напряжения в свариваемом металле и возможность образования трещин. Газовую сварку чугунных деталей следует производить с применением предварительного подогрева, общего или хотя бы местного.

Скос кромок(фаску) делаем V-образным, под углом 90°, а при толщине металла до 4 мм, скоса кромок не делаем. Кромки тщательно очищаем от масла, грязи и ржавчины металлической круглой щёткой, одетой на шлиф-машинку, и перед сваркой подогреваем пламенем горелки. В качестве присадочных прутков берём чугунные стержни диаметром 4,6,8,10,12 мм и длиной 400 — 700 мм. Стержни для сварки чугуна выпускают марок А и Б. Стержни марки А предназначены для сварки массивных деталей с подогревом. Стержни марки Б предназначены для сварки мелких деталей с местным подогревом, когда охлаждение детали после сварки происходит быстро, Поэтому в стержнях марки Б содержится больше кремния, который способствует графитизации углерода.

При сварке чугуна образуются окислы кремния, железа и марганца и для их удаления из сварочной ванны применяют флюс, состоящий из молотой прокаленной технической буры, или из смеси буры 56%, углекислого натрия(соды)22% и углекислого калия(поташа)22%. Так же хорошей раскисляющей способностью обладает флюс следующего состава: буры прокаленной 23%, соды 27%, и азотнокислого натрия 50%. Всё это можно найти в химических магазинах, или на предприятиях. При сварке пруток следует чаще погружать в флюс, ну и подсыпать флюс в сварочную ванну. Наконечник горелки выбираем мощностью 100 — 120 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины металла, выбор наконечника смотрим на рисунке 47 в этой статье.

Чугуны серый, ковкий и высокопрочный можно сваривать присадочной проволокой из латуни Л62, имеющей температуру плавления 850 — 900°, то есть ниже температуры плавления чугуна, которая равна 1100 -1250°С. Сварку можно вести без подогрева детали или с местным подогревом. Шов получается достаточно пластичный и прочный, так как латунь пластична и лучше чугуна сопротивляется растяжению и ударам. Чугунная деталь при этом способе сварки не подвергается сильному нагреву и поэтому в ней не возникают деформации и напряжения. Наконечник при сварке латунью берём с мощностью пламени 60 — 75 дм³/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Угол скоса кромок 70 — 80°, а состав флюса состоит из компонентов, которые очень легко найти : бура 70%, поваренная соль 20% и борная кислота 10%, но можно применять только буру или смесь буры и борной кислоты, взятых в равных количествах. Кромки чугунной детали не расплавляем, а только нагреваем до светло-красного каления, а затем их посыпаем флюсом и наплавляем латунь, которая облуживает кромки и вплавляется в чугун. После этого латунью постепенно заполняем весь шов, посыпая жидкий металл флюсом и перемешивая его концом присадочной проволоки. Наплавку ведём менее горячей частью пламени, держа ядро на большем расстоянии от ванны, чем обычно и направляя пламя преимущественно на присадочную латунную проволоку.

Лучше всего чугун смачивается расплавленной латунью при 700 -850°С, так как при более низкой температуре (600°С), наплавленный металл быстро застывает и содержащиеся в нём газы не успевают выделится, и это вызывает пористость шва. При температуре свыше 900°С происходит растворение железа в латуни и испарение из неё цинка, что также вызывает пористость наплавленного металла. Кроме того при этой температуре из чугуна выгорает графит, что ухудшает смачивание чугуна латунью. Для предупреждения испарения цинка, входящего в состав латуни, пламя должно иметь избыток кислорода до 30 — 40%. Если вы не сможете найти в продаже специальных чугунных прутков или латуни Л62, то для заварки трещин в чугунных деталях советую найти проволоку из электролитической красной меди, и использовать её при сварке. Прочность будет чуть меньше, так как медь сама по себе мягче латуни, но зато например для заварки трещины в чугунном блоке двигателя или для сварки отломанного ребра на цилиндре мотора, сварка медью самое то, особенно если деталь потом шлифануть и покрасить.

Хорошие результаты при низкотемпературной сварке чугуна даёт применение пропан-бутано-кислородного пламени и Советских горелок ГЗУ-2-62 или ГЗМ-2-62. Мощность пламени 60 — 70 дм³/ч пропан-бутана на 1мм толщины и при нормальном пламени. При толщине свариваемого металла 6 — 12 мм делаем V- образную разделку кромок без притупления, с зазором до 3 мм и углом скоса кромок 55°. Пруток держим под углом 30 — 35°, а угол наклона мундштука горелки 45° к поверхности металла. Предварительно зачистив кромки, нагреваем до 300 — 400°С , посыпаем флюсом и нагреваем до отпотевания — то есть до 820 — 860°С. В этот момент в пламя вводим покрытый флюсом пруток и, перемешивая его концом сварочную ванну, заполняем её металлом доверху, с небольшим усилением шва(горкой). Сварку ведём без перерыва, не давая остыть. При толщине металла 6 мм сварку ведём в один проход, а при 9 — 12 мм- в два прохода. При толщине металла 6 мм, номер наконечника горелки 5; при толщине 9 мм — номер наконечника 6 и при толщине 12 мм — номер 7. При этом способе получают металл наплавки со структурой мелкопластинчатого, равномерно распределённого графита. Наряду с пропаном, можно применять и другие газы-заменители6 природный, городской, нефтяной.

После сварки чугуна следует помнить, что чем дольше чугунная заваренная деталь будет остывать, тем лучше и прочнее будет сварочный шов. Поэтому советую после сварки чугунной детали, особенно массивной, следует позаботиться о медленном остывании детали(особенно зимой), например равномерно её нагревая пламенем горелки и постепенно это пламя уменьшая. Потратив на это немного времени и газа, вы будете уверенны, что шов будет прочным и на нём не появятся трещины, как бывает после быстрого остывания массивной детали.

suvorov-castom.ru

Газовая сварка чугуна

ОСНОВЫ СВАРОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Газовая сварка чугуна является одним из старейших способов восстановления деталей (наращивание обломанных частей ушков, за - плавки изношенных отверстий в некорпусных деталях и пр.) При за-

варке трещин газовую сварку практически не используют, так как процесс этот связан с общим подогревом детали.

В качестве присадочного материала обычно применяют чугун­ные прутки марки Б. Хорошие результаты дают также прутки, отли­тые из выбракованных чугунных деталей. С целью предотвращения окисления кромок свариваемого металла, извлечения из сварочной ванны окислов и неметаллических включений, предохранения рас­плавленного металла от воздействия воздуха при газовой сварке при­меняют флюсы. Чаще всего используют флюс, состоящий из молотой прокаленной буры или смеси из 56% буры, 22% углекислого натрия и 22% углекислого калия.

Пространственное положение детали при газовой сварке чугуна должна быть таким, чтобы сварку можно было вести в нижнем поло­жении. Для сварки чугуна применяется нормальное пламя, причем расплавление металла ведется восстановительной зоной пламени. Горелка выбирается с наконечником из расчета расходования 100л. аце­тилена в час на 1 мм толщины свариваемого металла.

Технология наращивания обломанной части детали с помощью газовой сварки имеет следующую последовательность: о Нагревают место наплавки докрасна и посыпают флюсом, рас­плавляют флюс и металл и одновременно при помощи стального прутка с загнутым концом удаляют с поверхности сварочной ванны появляющиеся «светящиеся» пузырьки.

о После очистки ванночки приступают к сварке. Для этого берут присадочный пруток, нагревают его докрасна, опускают в сварочную ванну, после чего плавят присадочный пруток одновременно с основ­ным металлом. Производя зигзагообразное движения горелкой и помешивание прутком в сварочной ванне, заполняют ее металлом. Го­релку и сварочный пруток долго на одном месте не следует задерживать, ими надо все время манипулировать, то приближая их к свароч­ной ванне, то удаляя. Если этого не делать, то жидкий металл будет вытекать из сварочной ванны. Чтобы не создавать сильное давление пламени на сварочную ванну, угол наклона горелки по отношению к свариваемой поверхности делают меньшим, чем при сварке стали. Процесс сварки следует вести быстро, высокая скорость способствует сохранению состава металла.

о Охлаждение детали после сварки нужно производить медленно и равномерно. Крупные детали можно накрыть листовым асбестом, а мелкие положить для медленного охлаждения в ящик с песком. Охла­ждение детали на сквозняке приводит к отбеливанию чугуна, а иногда и к появлению трещин.

В ремонтном производстве для заварки трещин на обрабатывае­мых поверхностях корпусных деталей широко применяют газовую сварку чугуна цветными сплавами без подогрева детали в сочетании с дуговой сваркой. В качестве присадочного материала применяют ла­тунь. Низкая температура плавления латуни позволяет сваривать чу­гун не доводя его до плавления и не вызывая в нем особенных струк­турных изменений и внутренних напряжений. Применение этого про­цесса позволяет получить плотные сварочные швы, легко поддающие­ся механической обработке.

Технология заварки трещин латунью в чугунных деталях вклю­чает в себя следующие операции:

о Снятие с кромок трещин фасок под углом разделки 70. 80°.

о Грубую обработку фасок (желательно с образование насечки).

о Очистку листа сварки от грязи, масла и ржавчины.

о Подогрев подготовленных к сварке мест пламенем газовой го­

релки до температуры 900. 950°С. о Нанесение на подогретую поверхность слоя флюса.

о Нагрев в пламени горелки конца латунной проволоки.

о Натирание латунной проволокой горячих кромок трещины (ла­тунь должна накрывать фаски тонким слоем). о Сварка трещины.

о Медленный отвод пламени горелки от детали. о Покрытие шва листовым асбестом.

Г азовая сварка выполняется ацетиленокислородным, нормаль­ным пламенем с использованием флюса АФ-4А. Пламя должно быть «мягким» и не оказывать сильного давления на металл. Величину расхода газа устанавливают в зависимости от толщи­ны …

Особенности сварки и ремонта автомобильных деталей из алюминия и его сплавов

Наиболее высокое качество сварных соединений получают при аргонно-дуговой сварке с использованием неплавящегося вольфрамо­вого электрода марки ВА-1А. Диаметр электрода выбирают в зависи­мости от силы сварочного тока (для автомобильных деталей приме­няют электроды …

msd.com.ua

Сварка чугуна

Подробности Подробности Опубликовано 27.05.2012 13:38 Просмотров: 7455

В настоящее время применение газовой сварки чугуна ограничивается главным образом ремонтными работами. Ее применяют для Исправления сломавшихся литых чугунных деталей, заполнения раковин, образовавшихся во время литья, наплавки изношенных частей и устранения различных внешних дефектов.

Исправление дефектов в чугунных деталях может производиться без предварительного подогрева или с подогревом (местным и общим). Способ сварки чугуна без предварительного подогрева называется холодным способом, а с предварительным подогревом всего изделия — горячим способом. Если перед сваркой производится подогрев не всей детали, а только части ее, то такой способ сварки называется полугорячим.

Для правильного ведения процесса сварки надо иметь в виду следующие свойства чугуна.

1.            Возникающие при быстром нагреве И охлаждении чугуна внутренние напряжения могут вызвать появление трещин и даже разрывов.

2.            При быстром охлаждении нагретого чугуна он отбеливается, шов после этого не поддается механической обработке режущим инструментом.

3.            В расплавленном состоянии чугун быстро окисляется и покрывается окислами, температура плавления которых может быть выше температуры плавления чугуна.

4.            При нагреве чугун сразу переходит из твердого состояния в жидкое, а при охлаждении, наоборот,— из жидкого в твердое, вследствие чего газы не успевают полностью выделиться из металла и шов получается игористым.

5.            Чугун более жидко плавкий, чем сталь, поэтому сварку его желательно проводить только в нижнем положении.

Из всех сортов чугуна наиболее успешно и качественно сваривается газовой сваркой серый чугун.

Для сварки чугуна выбирают наконечник горелки из расхода 100—120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Пламя устанавливается нормальным или с небольшим избытком ацетилена. Окислительное пламя недопустимо, так как оно вызывает сильное выгорание кремния и марганца с последующим образованием в шве включений белого чугуна.

В качестве присадочного металла берут чугунные стержни диаметром от б до 12 мм, длиной 400—700 мм. Для сварки массивных деталей с подогревом применяют стержни марки А по ГОСТ 2671-44 (углерода —3,0—3,6%, кремния — 3,0—3,5%, марганца 0,5—0,8%, серы —не более 0,08%, фосфора — 0,2—0,5%), а во всех остальных случаях — стержни марки Б по этому же госту (отличаются от марки А только содержанием кремния —3,6—4,8%). Поверхность стержней должна быть чистой.

Для удаления получающихся при сварке окислов железа, марганца и кремния применяется порошкообразный флюс, состоящий из 23% прокаленной буры, 27% углекислого натрия безводного и 50% азотнокислого натрия или только из измельченной прокаленной буры.

При толщине стенок чугунных изделий больше 8—10 мм варка, во избежание не провара, производится с предварительным скосом кромок. Скашивание кромок выполняется обычно с одной стороны, т. е. делается V-образная разделка. Х-образная разделка применяется сравнительно редко, так как подготовка кромок 'с обратной стороны не всегда доступна. Разделка шва производится на всю толщину стенки под углом 90°. Кромки разделываются, как правило помощью зубила, причем стружка, снимаемая зубилом, должна быть небольшой толщины (0,8—1 мм), так как сильные удары молотком по зубилу при снятии стружки большой толщины могут привести к образованию трещин.

При восстановлении изделия следует отдельные части собрать и закрепить хомутами или винтовыми стяжками так, чтобы было плотное соприкосновение плоскостей по излому и была обеспечена возможность свободного подхода горелкой.

Концы трещин нужно засверливать, чтобы при сварке они не распространялись дальше в тело детали. Если трещина не доходит до края детали на небольшое расстояние, то целесообразно разделку довести до конца. Трещину разделывают вначале путем просверливания ряда отверстий вдоль нее, а затем оставшиеся между сверлениями перемычки вырубают зубилом. Сверление производится не на всю глубину трещины, а так, чтобы прошла насквозь лишь вершина конуса сверла. Диаметр сверла берут равным толщине завариваемой стенки.

Все части изделия вблизи шва должны тщательно очищаться от краски, окалины, ржавчины, следов масла, песка и прочих загрязнений, так как попадание их в металл шва вызовет пористость шва и шлаковые включения в нем.

Выбор способа сварки чугуна (с подогревом или без подогрева) в основном определяется сложностью конструкции исправляемой детали, местом расположения дефекта, толщиной стенки изделия и его размерами.

Сварка без подогрева применяется только для таких деталей, которые во время сварки могут свободно расширяться. Например, при сварке рычага вследствие отсутствия жесткости конструкции и небольших размеров детали неравномерный нагрев и усадка металла не будут вызывать развития напряжений в изделии.

Частичный подогрев требуется в том случае, когда металл в месте сварки не может свободно расширяться при нагреве.

Подогрев детали производится в таком месте, чтобы кромки в месте сварки предварительно разошлись. На фиг. 65, б приведен простейший пример применения частичного подогрева. Если сварить указанную раму без подогрева, то металл шва при остывании будет испытывать растяжение.

Так как чугун плохо сопротивляется растяжению, то при остывании может появиться трещина в шве или рядом с ним. Если же перед сваркой нагреть раму в точках 2, то в этих местах металл будет расширяться и кромки в точке / разойдутся. При остывании после сварки все три бруса будут сокращаться в одинаковой степени, и шов не будет испытывать растяжения. Частичный подогрев производится горелкой или Паяльной лампой до температуры 500—600° С.

Все детали сложной формы, имеющие неодинаковое сечение стенок, ребра, отверстия и так далее, во избежание появления в I них трещин от неравномерного нагрева и охлаждения нужно сваривать с применением предварительного полного подогрева до 500—600°С (темно-красное каление). К числу таких изделий следует отнести шкив с ободом большой жесткости, блоки двигателей внутреннего сгорания, цилиндровые крышки автомобильных двигателей и дизелей с трещинами в перемычках между клапанными гнездами; цилиндры нефтяных насосов с трещинами между перемычками, корпусы насосов, паровозные цилиндры, станины механических прессов, полиграфических машин и др.

Подогрев должен вестись медленно с тем, чтобы обеспечить равномерное нагревание всех частей детали.

Предварительный подогрев может осуществляться в разборных железных коробках, горнах* в ямах и печах различного типа (газовых, электрических и других).

Нагрев в железных коробках применяется при небольшом объеме ремонтных работ или когда приходится сваривать детали, резко отличающиеся друг от друга как по форме, так и по размерам. Для подогрева свариваемых деталей изготовляют из кровельного железа коробку; между свариваемым изделием и стенками коробки должен быть зазор 100—200 мм (чем крупнее изделие, тем большим должен быть зазор). По всей площади в листах пробивают отверстия для поступления воздуха. Изделие укладывают в коробку так, чтобы имелся удобный доступ к разделке шва, затем в зазор между стенками изделия и коробки засыпают раскаленный древесный уголь и деталь сверху закрывают асбестовым или железным листом. После прогрева изделие сваривают, приоткрыв лист и обнажив разделку шва.

Деталь можно подогревать в разборном горне, сложенном из кирпича. Горн, в зависимости от формы детали, может быть прямоугольным или круглым. Габариты горна должны быть таковы, чтобы между стенкой изделия и горна был промежуток 200—250 мм. После установки свариваемого изделия 1 в горн засыпают древесный уголь 2 так, чтобы изделие было полностью покрыто топливом. Затем горн закрывают сверху асбестом или, в крайнем случае, листовым железом. В стенках горна делают отверстия для поступления воздуха.

Продолжительность и температура нагрева регулируются с помощью открывания или закрывания отверстий 4. После прогрева изделие сваривают, обнажив разделку шва. Иногда нагрев изделия производят в ямах, вырытых в полу мастерской и выложенных огнеупорным кирпичом. Изделие закладывают в яму, засыпают древесным углем, а затем закрывают асбестом. Когда деталь достаточно нагреется, производят сварку.

Уголь должен иметь среднюю грануляцию (35X35, 50x50 мм) с примесью не более 5% мелочи, которая ухудшает горение. Не следует брать еловый уголь, который тушит горелку, а также каменный уголь — во избежание загрязнения металла серой и перегрева металла. Лучше всего брать березовый древесный уголь.

При сварке температура нагрева изделия должна поддерживаться постоянной (500—600°С). В случае значительного понижения температуры изделия сварку необходимо прекратить и вновь его подогреть. Место сварки должно быть очищено от угля и пепла.

В начале сварки пламя горелки устанавливается почти вертикально, а когда кромки начинают плавиться, то горелку устанавливают под углом, соответственно толщине свариваемого металла. Ядро пламени должно находиться от поверхности расплавленного металла на расстоянии 3—6 мм. Сварку производят отдельными участками. Для этого кромки расплавляются на длине 25—50 мм. Если в расплавленном металле сварочной ванны наблюдаются ярко светящиеся точки, то это указывает на наличие в нем посторонних включений: окислов, шлака, песка и других загрязнений, от которых следует очищать ванну. Для этого на кромки, нагретые до температуры 750—850° С, насыпают тонким слоем флюс и оплавляют его наружной частью пламени (факелом). При этом флюс плавится равномерно, образуя по всей поверхности разделки слой жидкого шлака. После очистки ванны конец нагретого стержня обмакивают в банку с флюсом. Флюс налипает на конец стержня и, следовательно, вносится в ванну. Стержень погружается в ванну лишь после того, как на его конце образуется капля жидкого металла. Слой жидкого металла на поверхности кромок должен быть небольшим — 0,1—1 мм. В этом случае можно наплавлять металл стержня, не создавая глубокого проплавления основного металла. Такой метод сварки обязательно должен применяться при сварке тонкостенных изделий.

Ванну все время помешивают стержнем для удаления из нее окислов и газов. Нельзя часто вынимать стержень из ванны.

Сварка должна производиться быстро, всякая излишняя задержка горелки на одном месте шва приводит к выгоранию углерода и кремния. Пламя горелки в течение всего процесса сварки должно закрывать расплавленный металл; нельзя пламя отводить в сторону. Если металл ванны слишком нагрелся, то горелку можно немного приподнять, но так, чтобы поверхность ванны была покрыта восстановительной частью пламени. Необходимо все время следить за видом пламени, не допуская избытка кислорода или большого избытка ацетилена.

Расплавляя чугунный стержень, ванну заполняют по всему сечению шва на участке указанной длины. После заварки первого участка переходят к нагреву и заполнению второго участка и т. д.

Сварка чугуна возможна в нагретом состоянии при вертикальном положении шва. Шов заполняют снизу вверх.

Не следует делать швов с усилением. Поверхность шва должна тщательно обрабатываться в процессе сварки. Для этого поверхность шва прогревают горелкой, посыпают флюсом и подвергают механической зачистке. Зачистка осуществляется путем трения боковой поверхностью присадочного стержня по разогретой поверхности с одновременным прогревом горелкой. При зачистке с поверхности удаляются шлак, брызги и излишек наплавленного металла. Сваренная поверхность должна быть ровной и не отличаться по виду от основного металла.

После сварки деталь должна медленно и равномерно остывать вместе с печью или горном. Горн сверху накрывают листами асбеста, а боковые отверстия для подвода воздуха плотно закрывают. Вынимать изделие из печи или горна можно лишь после полного охлаждения. Медленное и равномерное охлаждение изделия предотвращает появление трещин, коробление и отбеливание чугуна.

Изделия сложной конфигурации можно сваривать без подогрева или только с частичным подогревом до 300—400° С, но тогда вместо чугунных стержней применяется латунная или бронзовая присадочная проволока, температура плавления которой не превышает 850— 900° С. Эта температура ниже температуры плавления чугуна (1100—1250°С), и поэтому при сварке чугуна латунью кромки изделия не расплавляются, а только подогреваются до 900—950° С (вишнево-красный цвет). После нагрева до указанной температуры на кромки наносится расплавленный металл присадочной латунной проволоки. Такой способ сварки иногда называют паянием чугуна латунью.

Этот способ ремонта чугунных изделий проще и дешевле, чем сварка с полным подогревом всего изделия. Шов получается более вязким и прочным, чем при горячей сварке, он легко обрабатывается. Так как ремонтируемое изделие не подвергается сильному нагреву, то в нем не возникают большие напряжения и деформации. Этим способом можно ремонтировать детали из ковкого чугуна. Ковкий чугун обычным способом сваривать нельзя по той причине, что после расплавления в процессе сварки он теряет присущее ему свойство выдерживать ударные нагрузки (шов становится хрупким).

Мощность сварочного пламени берут из расчета 60—75 л/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла; пламя нормальное.

В качестве присадочной проволоки берется латунь следующего состава: меди 59—61%; цинка 38—40%; олова 0,9—'1,1%; никеля до 0,5%; железа 0,5—1%; марганца 0,4—0,8%; может быть взята также латунь марки Л62.

При сварке применяется флюс следующего состава: плавленой буры 70%; поваренной соли (хлористый натрий) 20% и борной кислоты 10%. Можно применять только буру или смесь буры и борной кислоты в равных количествах.

Кромки изделия при толщине металла более 6 мм окашивают под углом 90° без притупления. При толщине металла более 15 мм рекомендуется делать скос ступенчатым. Для получения высокой прочности соединения ширина шва на верхней кромке должна составлять 3—4 толщины свариваемого металла.

Сварку начинают с нагрева кромок до температуры красного каления. Затем конец латунного прутка нагревают и опускают в банку с флюсом. Пруток, покрытый флюсом, нагревают до расплавления и слегка натирают им (лудят) кромки детали. Лужение выполняется отдельными участками, причем латунь должна растекаться тонким слоем по кромке. Если латунь не растекается, а скатывается в виде шариков, то это значит, что чугун недостаточно нагрет. После лужения весь шов постепенно заполняется латунью до требуемой толщины. Конец проволоки время от времени погружают в банку с флюсом. Нагрев прутка и чугуна должен производиться так, чтобы конец ядра пламени находился от поверхности металла на расстоянии 10—15 мм.

Сварка модифицированного чугуна со сфероидальным графитом осложняется повышенной склонностью его к закаливаемости и отбелу, а также трудностью получения сфероидального графита.

Для предотвращения закалки необходим предварительный подогрев изделия до температуры не менее 650° С.

Сфероидальная форма графита получается при применении стержней с содержанием магния не менее 0,07%.

Рекомендуются стержни следующего состава: углерода 3,3— 3,8%; кремния 3,5—4%; марганца 0,45%; хрома 0,05%; магния 0,07—0,14%; фосфора не более 0,07%.

Наконечник горелки выбирают исходя из расхода 60 л ацетилена в час на 1 мм свариваемой толщины. Пламя берется нормальное или с небольшим избытком ацетилена.

Легированные чугуны варятся так же, как и серые, не требуют применения присадочных стержней того же состава, что и свариваемый металл.

electrowelder.ru


Смотрите также