Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Державна підсумкова атестація 1-10.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
2.98 Mб
Скачать
      1. Властивості чавунів, їх зварюваність.

Чавуном називається сплав заліза з вуглецем, вміст вуглецю в якому становить від 2,14 до 6,67%. Практично застосовують чавуни з вмістом вуглецю до 4%. За структурою чавуни поділяються на білі, сірі й ковкі; за хімічним складом — на леговані та нелеговані.

У білому чавуні вуглець хімічно зв'язаний у карбіди залізо-цементит (FезС), який дуже твердий і крихкий. Тому білий чавун не піддається механічній обробці та зварюванню; його використовують для одержання ковких чавунів.

Ковкий чавун одержують після тривалого (декілька діб) томління при температурі 900-1000°С з наступним повільним охолодженням. У результаті він втрачає крихкість, стає в'язким і здатним оброблятися. При цьому вуглець виділяється у вигляді пластівців вільного вуглецю, що розташовуються між кристалами чистого заліза. При нагріванні ковких чавунів вище 900°С графіт може утворювати цементит і деталь утратить властивості ковкого чавуну.

Сірий чавун використовується в якості конструкційного матеріалу. У ньому більша частина вуглецю знаходиться у вільному стані (графіт). Сірий чавун добре обробляється. Температура плавлення становить 1100-1250°С. Чим більше вуглецю, тим нижча температура плавлення й вища рідкотекучість.

За ГОСТом 1412-85 марки сірого чавуну позначають буквами СЧ і числом, яке вказує границю міцності на розтяг у кгс/мм2 (СЧ10, СЧ15,...СЧ35). Високоміцний чавун одержують із сірого введенням у рідкий чавун при температурі не нижчій 1400°С чистого магнію або його сплавів. Графіт у високоміцному чавуні має сферичну форму.

Цифри означають порядковий номер марки за ГОСТом.

Особливості зварювання чавунів

Чавуни відносяться до категорії важкозварюваних сплавів. Труднощі при зварюванні зумовлені його хімічним складом, структурою та механічними властивостями.

Чавунні деталі, які тривалий час працюють при високих температурах, майже не піддаються зварюванню через окиснення вуглецю й кремнію під впливом високих температур (300-400°С і вище). При цьому чавун стає крихким і його називають горілим.

Зварюваність і властивості зварних з'єднань залежать від структури чавуну. Структура визначається хімічним складом і технологією (попередній підігрів, швидкість охолодження та ін.).

Низька пластичність чавунів призводить до появи тріщин і напруг при зварюванні. Ці напруги можуть бути внутрішніми, які виникають при нерівномірному нагріванні та охолодженні, й зовнішніми, які виникають від перенавантажень при експлуатації виробу. Ще однією трудністю зварювання є схильність чавуну гартуватись при швидкому охолодженні.

Чавуни не мають тістоподібного стану при переході від рідкого стану в твердий, що утруднює його зварювання в різних просторових положеннях. Швидкий перехід з рідкого стану в твердий та низька температура плавлення (1142°) призводять до утворення пop. Тому гази (CO і СО2) не встигають виділитись з металу.

Відмінність чавунних виробів за хімічним складом, термічною обробкою й будовою потребує використання різних технологій та способів зварювання. Високоміцні і ковкі чавуни (дрібнозернисті) зварюються краще сірих. Дрібнозернисті сірі зварюються краще крупнозернистих. Погано зварюються чорні чавуни, які на зломі мають крупнозернисту структуру темного кольору. Такі чавуни називають графітними, бо в них увесь вуглець знаходиться у вигляді вільного графіту.

Розрізняють такі способи зварювання чавуну:

—холодне (без попереднього підігріву);

—гаряче (з підігрівом до 600-700°С);

—напівгаряче (з підігрівом до 300-400°С).

Найкращі результати дає гаряче зварювання. При цьому зменшується швидкість охолодження металу, що забезпечує повну графітизацію металу шва та відсутність відбілювання в біляшовній зоні, а також виключає можливість появи зварних напруг.

Спосіб холодного зварювання потребує менших затрат, але при накладанні валика на холодну поверхню чавуну внаслідок швидкого відводу тепла в біляшовній зоні утворюються відбілені ділянки, а метал шва стає крихким.Найпоширеніше зварювання чавуну плавким електродом, неплавким вугільним електродом, газовим зварюванням. У якості присаджувального металу використовують низьковуглецеву сталь, чавун і кольорові метали

Білет №6