2.2.1 Холодне і напівгаряче зварювання для отримання у шві сірого чавуну

Для попередження відбілювання необхідно забезпечити такий склад наплавленого металу, для котрого в цих умовах буде отримана структура сірого чавуну з найбільш необхідною структурою графітових включень. Цього можна досягти шляхом введення у наплавлений метал достатньої кількості графітизаторів і легування чавуну елементами, які сприяють сфероідизації карбідів (магнієм). Прикладом наплавного матеріалу є електроди ЭМ – 4, стержень яких виконаний з чавуну з підвищеним до 5,2 % вмістом кремнію. Покриття стержня двошарове: перший - шар легуючий (графіт – 41 %, силікомагній – 40 %, залізна окалина – 14%, порошковий алюміній – 5 %); другий шар - забезпечує газовий і шлаковий захист (мармур – 50 %, плавиковий шпат – 50 %). Сповільненню швидкості охолодження при евтектичній температурі сприяє реакція між залізною окалиною і алюмінієвим порошком, яка проходить з виділенням тепла, що зменшує відбілюваність і загартування.

Для покращення оброблюваності наплавлених покрить використовують електроди з нікелевих чавунів нірезиста (29 % Ni) і нікросилаля (19 – 22 % Ni) з покриттям, до складу якого входять: карборунд – 55 %, вуглекислий барій – 23,7 %, рідке скло – 21,3 %. Недоліком цих електродів є можливість утворення гарячих тріщин.

Використовують також електроди з низьковуглецевого дроту Св–08, Св–08А, у легуючому покритті яких є велика кількість вуглецю (графіту – 50 %) і кремнію.

При зварюванні автоматами для холодного зварювання деталей з відносно невеликою товщиною стінки використовують порошковий дріт для холодного - ППЧ–1, для напівгарячого – ППЧ–2.

При електрошлаковому зварюванні чавуну використовують неокислюючі флюси і фторидні флюси, здатні виводити сірку.

2.2.2 Отримання у шві низьковуглецевої сталі

При зварюванні чавуну низьковуглецевими електродами загального призначення найбільш слабким місцем з'єднання є зона біля шва границі сплавлення. Крихкість цієї зони і наявність тріщин приводить до відшарування шва від основного металу. Для підвищення міцності зчеплення використовують стальні шпильки, котрі частково розвантажують лінію сплавлення. Різьбові шпильки діаметром від 0,3 до 0,4 товщини деталі вкручують на глибину 1,5 діаметра у шаховому порядку на віддалі одна від одної рівній від 4 до 6 діаметра шпильки. Спочатку обварюють кожну шпильку і облицьовують поверхню кромок електродом діаметром 3 мм на малих струмах. Потім на облицьовані кромки і шпильки наплавляють валики і заповнюють шов. Для зменшення вмісту вуглецю зварювання виконують по шару флюсу (бура – 50 %, каустична сода – 20 %, залізна окалина – 30 %).

Більш вдалим є введення у метал шва сильного карбідоутворювача – ванадію. При цьому утворюються карбіди ванадію, які не розчиняються у залізі і мають форму дрібнодисперсних надтвердих включень. Металева основа залишається без вуглецю і достатньо пластична. Використовують електроди ЦЧ – 4 (стержень з дроту Св–08 з покриттям: мармур – 12 %, плавиковий шпат – 16 %, ферованадій – 66 %, феросіліцій – 4 %, поташ – 2 %, рідке скло – 30 %). Спочатку облицьовують кромки на малих струмах (I = 20 – 25 d_е). Зварювання виконують паралельними валиками з перекриттям кожного попереднього на половину його ширини. Після другого шару струм збільшують від 15 до 20 %.

Також використовують механізоване зварювання короткими дільницями електродним дротом Св–08ГС, Св–08Г2С діаметром від 0,8 до 1 мм у вуглекислому газі ( I = 50 – 75 А, U = 18 – 21 В, V_зв = 10 – 12 м/год.).