Сварка чугуна с применением шпилек

С целью усиления связи между основным и наплавленным металлом при сварке массивных чугунных деталей сварка производится с установкой в тело чугунной детали стальных шпилек, которые упрочняют переходную зону. Шпильки представляют собой стальные пруты с двух сторон нарезанной резьбой. Одна сторона шпильки вворачивается в предварительно засверленное с нарезанной резьбой отверстие в чугунной делали, другая выходит на поверхность детали и находится в зоне, где будет расположен сварной шов. Шпильки изготавливаются из низкоуглеродистой стали диаметром 6 – 12 мм. Шпильки вворачивают в деталь на глубину 1,5 – 2 ее диаметра. Располагают шпильки в шахматном порядке. Суммарная площадь шпилек не должна превышать 25 % от площади заварки. При необходимости шпильки устанавливаются в несколько рядов расстоянием между рядами 15 – 25 мм, расстояние между шпильками 35 – 40 мм. Высота возвышения шпилек над поверхностью свариваемого металла должна быть 0,5 – 2,5 ее диаметра, в зависимости от разделки кромок и диаметра шпильки.

Под сварку применяют V –, U –, X –, У – образную разделку кромок. В процессе сварки вначале обваривают шпильки кольцевыми швами, а затем вся разделка кромок заплавляется. Сварку необходимо производить короткими участками по 100 – 150 мм, во избежание разогрева детали. В ответственных деталях рекомендуется устанавливать между шпильками металлические связи и обваривать их. При сварке не допускается полное расплавление шпильки и связи между ними.

Сварка электродами цч – 4

Отдел сварки ЦНИИТМАШа разработал для холодной сварки чугуна электроды марки ЦЧ – 4, построенные на принципиально новой металлургической основе. Эти электроды изготавливаются из низкоуглеродистой проволоки Св – 08, Св – 08А со специальным покрытием. Особенностью этих электродов является то, что покрытия обеспечивают снижение содержание свободного углерода в наплавленном металле.

Это осуществляется за счет связывания углерода в карбиды, вводя в покрытие легирующие элементы, которые имеют большее сродство к углероду, чем железо. В электродах ЦЧ – 4 таким карбидообразующим элементом является ванадий. Сварка этими электродами обеспечивает высокое качество и полную возможность механической обработки сварных соединений при сварке серого и высокопрочного магниевого чугуна, а так же чугуна со сталью [6].

Сварка производится как постоянным током прямой полярности, так и переменным током. Сила тока для электродов диаметром 3 мм I_св = 55 – 70 А. При диаметре 4 мм I_св = 90 – 110 А. Подготовка кромок осуществляется механическими способами. Глубина проплавления основного металла должна быть минимальной.

Широкое применение электродов марки ЦЧ – 4 получили при заварке небольших дефектов с полным их переваркой и заполнением; предварительная наплавка первых слоев в крупных деталях с последующим заполнением разделки кромок электродами других марок или полуавтоматической сварки; сварка изделий из чугуна со стальными изделиями.

Электроды, работающие на принципе выжигания избыточного углерода

Электроды этой марки (СЧС – Т3) дают металл шва в виде малоуглеродистой стали, плотный, прочный и обрабатываемый режущим инструментом. Покрытие электродов характеризуется наличием кислородосодержащих компонентов и при расплавлении выделяется свободный кислород, который окисляет (выжигает) избыточный углерод и кремний из металла сварочной ванны. Сварку возможно производить как на постоянном, так и на переменном токе. Шлаковая корка отделяется легко. Ток устанавливается минимальный в пределах 30 А на 1 мм диаметра электрода с целью уменьшения проплавления основного металла чугунной детали. Сварка производится с периодическими перерывами на охлаждение металла. Длинные швы осуществляются отдельными валиками обратно – ступенчатым способом или методом сварки от середины к краям. Применяются для исправления дефектов чугунного литья и при ремонте ответственных деталей. Дефекты размером до 40 мм завариваются без осложнений. Дефекты круглой формы свыше 60 мм заваривают с чередованием накладываемых валиков: спиральных, поперечных, продольных, а иногда и косых. При этом в каждом слое целесообразно менять направление валиков, чтобы снизить внутренние напряжения. Возможно применение в сочетании с электродами марки УОНИИ, где электроды марки СЧС – Т3 производят сварку корневых и облицовочных швов а разделку кромок заполняют электродами УОНИИ.

Сварка чугуна по способу Р. С. Савченко.

Способ заключается в сварке стальными электродами по слою порошкообразного флюса состоящего из буры 50 %, едкого натра или калия 18 %, окалины 30 %, мела 2 %. Рациональной областью применения этого способа является наплавка мест износа и заварка неглубоких раковин в литье, подвергающимся последующей механической обработке [10].