46. Газовая сварка

Газовая, или газоплавильная сварка — сварка плавлением с применением смеси кислорода и горючего газа, преимущественно ацетилена; реже — водорода, пропана, бутана, блаугаза, бензина и т. д. Тепло, выделяющееся при горении смеси кислорода и горючего газа, оплавляет свариваемые поверхности и присадочный материал с образованием сварочной ванны — металла свариваемого шва, находящегося в жидком состоянии. Пламя может быть окислительным или восстановительным, это регулируется количеством кислорода. В зависимости от состава основного металла выбирают состав присадочных прутков; а в зависимости от толщины основного металла — диаметр.

Применение

Газовая сварка характеризуется плавным и медленным нагревом металла, что обусловливает основные области его применения для сварки:

стали толщиной 0,2—5 мм (с увеличением толщины металла, в связи с медленным нагревом, снижается производительность);

цветных металлов;

инструментальных сталей, требующих постепенного мягкого нагрева и замедленного охлаждения;

чугуна и некоторых специальных сталей, требующих подогрева при сварке;

А также для ремонтных работ, твердой пайки и некоторых видов наплавочных работ.

47. РЕМОНТ ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ

Эти работы можно также разбить на две группы:

1. Сварка чугунных деталей на ремонтных заводах с массовой однотипной продукцией: ремонт автомобилей и тракторов; железнодорожного подвижного состава и ряда других изделий. В этом случае трещины, износы, отколы и другие повреждения, полученные в процессе эксплуатации, восстанавливаются с применением различных способов сварки. Однотипность деталей и массовость производства дают возможность разработать и применить технологию сварки и способы нагрева деталей, обеспечивающие высокое качество сварного соединения.

2. Восстановление чугунных деталей большого габарита и веса, вышедших из строя вследствие различных поломок или износа (аварийные случаи поломок). Такие работы, особенно для случаев, когда демонтаж изделия затруднен, а восстановлению подлежат тяжелые и сложные чугунные детали, требуют применения специфических способов сварки.

Качество сварного соединения чугунных изделий характеризуется: обрабатываемостью обычным режущим инструментом, твердостью металла шва, переходных зон и основного металла; равнопрочностью соединения; однотипностью наплавленного и основного металла по химическому составу и структуре.

Обеспечить все вышеуказанные требования возможно только в случае применения в качестве присадочного металла чугуна. Применение чугунных присадок при различных способах сварки обязательно требует предварительного подогрева изделия.

Общие сведения о чугуне. В авто¬мобильном производстве чугун имеет довольно широкое распространение. Он используется для изготовления базовых, корпусных и других дета¬лей, например, блоков цилиндров, картеров, маховиков, тормозных ба¬рабанов, шкивов, ступиц колес и пр. Наибольшее распространение при восстановлении чугунных деталей получила электродуговая сварка.

Чугун относится к трудносварива¬емым материалам. Эти трудности обусловлены наличием большого ко¬личества свободного углерода и структурой. В процессе восстановле¬ния сваркой свободный углерод час¬тично выгорает с образованием угле¬кислого газа, который растворяется в расплавленном сплаве. Некоторая часть газа не успевает выделиться из сварного шва, что приводит к образо¬ванию пористости. Кроме того, дета¬ли из чугуна после эксплуатации со¬держат в порах(своеобразных капил¬лярах) остатки масел, которые при нагреве выгорают и также способст¬вуют образованию пористости в ме¬талле шва. Это снижает физико-механические характеристики сварного соединения.

Чугун обладает высокой жидкотекучестью и очень быстро переходит из жидкой фазы в твердую, минуя пла¬стическое состояние. При быстром охлаждении сварочной ванны в шве или околошовной зоне может образо¬вываться цементит (Ре3С), обладаю¬щий высокой твердостью и практиче¬ски нулевой пластичностью. Такое явление получило название отбела чугуна в процессе сварки. Отбел при¬водит, как правило, к возникновению больших внутренних напряжений и трещинам в сварочном шве или око¬лошовной зоне.

Поэтому для получения качествен¬ного сварного соединения при восста¬новлении чугунных деталей необхо¬димо выполнение особых мер и при¬емов, направленных в первую оче¬редь на предварительный нагрев де¬талей до начала сварки, охлаждение наплавленного металла с заданной скоростью, использование специаль¬ных электродов с более низкой темпе¬ратурой плавления, чем основной ма¬териал, и пр.

Выбор способа и приемов сварки чугунной детали зависит от ее разме¬ров, формы, структуры, характера и места расположения дефекта, нали¬чия тех или других сварочных мате-риалов и других факторов. В ремонт¬ном производстве в зависимости от состояния восстанавливаемой дета¬ли используют, в основном, два спосо¬ба сварки чугуна: холодный и горя-чий.