Чугун широко используется для изготовления большинства базовых деталей многих конструкций: от средств транспорта до технологического оборудования. Одной из проблем чугунных деталей считается появление трещин, изломов и других недостатков, которые нужно устранять. Сварка чугуна является наиболее распространенным способом исправить имеющиеся дефекты.
Особенности сварки чугунных изделий
- Склонность к отбеливанию. Во время процесса сварки начинает выгорать кремний, что и приводит к образованию отбеленных участков высокой твердости. На этих зона часто появляются трещины и изломы. Оксиды кремния имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл, и мешают в процессе сварки.
- Образование трещин во время сварки. Наиболее часто трещинообразования происходят при сварке серого чугуна с графитовыми выделениями в виде пластинок. В то время, как мелкозернистым чугунам с мелкими включениями графита это несвойственно
- При нагреве происходит резкий переход из твердого в жидкое состояние
- Образование пор. Поскольку во врем сварки чугуна производится большое количество газов, это непременно приводит к появлению пор. Газы могут попадать как извне, так и в результате происходящих в жидком металле реакций.
Чтобы избежать этих проблем, применяют два метода:
- Горячая сварка чугуна с медленным охлаждением после завершения сварки
- Холодка сварки с введением в шов специальных компонентов, которые препятствуют появлению вышеперечисленных проблем
Горячая сварка чугуна
Детали предварительно нагревают до необходимой температуры, а после окончания работ медленно охлаждают металл.
Благодаря низкой скорости охлаждения в шве происходит графитизация, усадка замедляется, а трещины не образуются.
Горячая сварка — трудоемкий и сложный процесс, поэтому сейчас такой способ применяют крайне редко.
Холодная сварка чугуна
А вот холодная сварка получила широкое распространение и разделяется на два типа:
- Сварка с помощью специальных электродов (МНЧ-1, МНЧ-2, ПАНЧ-11 и пр.)
- С применением биметаллических электродов или пучка электродов
Во время холодной сварки в шов ставят специальные шпильки или применяют метод отжигающих валиков — это значительно увеличивает уровень надежности. Когда накладывают второй и следующие валики, швы снова нагреваются, а остывание происходит не так быстро. Таким образом, основной процент образовавшегося цементита распадается. Сплав получается мягкий с меньшим количеством отбеленных участков.