Подготовка и методи за заваряване на чугун по полугорещ метод

Чугунът е сплав от желязо и въглерод. Това е количеството въглерод в неговия състав, което определя какви ще бъдат неговите свойства. Колкото по-висок е процентът на въглерод, толкова по-лоша е пластичността на метала, толкова по-ниска е пластичността му и толкова по-трудно е да се заварява. На почивка може да бъде бяло или сиво. Ако съдържа въглерод главно под формата на графитни включвания, той се нарича сив. Сивият метал е много по-добре обработен, често се използва в леярни и е сравнително евтин. И ако следвате определени условия, можете да получите силна заварена връзка.

Видове заваряване на чугун.

Много интересно и важно е, че ако металът първо се нагрее до температура от 750 градуса по Целзий и след това бързо се охлади, сивият цвят след заваряване става бял, в който се образува втвърдена структура с известно напрежение вътре, което често води до множество пукнатини. Съставът на чугуна включва също силиций, фосфор, както и манган и сяра, които също влияят върху заваряемостта на метала.

Причини за лоша заваряемост и подготовка за работа

Частите от чугун понякога могат да бъдат заварени много лошо и има много причини за това, основните от които обикновено се наричат:

Заваряване на чугунени детайли.

висока вероятност от напукване поради нехомогенност на състава и по време на охлаждане на горещия метал;
част от въглерода изгаря и по заваръчните шевове се образуват пори;
при заваряване се получават оксиди, при които точката на топене е малко по-висока;
чугунените сплави са течни, което усложнява образуването на шев;

Всичко това прави поведението на този метал по време на заваряване непредсказуемо. Колкото по-големи са графитните включвания, толковатолкова по-тъмен е цветът на метала при счупване и толкова по-голяма е вероятността от пукнатини в заваръчния шев на детайла, независимо от неговия размер.

Как да подготвим метал за заваряване? Мястото за заваряване трябва да бъде много добре почистено от чужди тела с метална четка или шкурка. Ръбовете на пукнатината трябва да бъдат заоблени. Ако върху метала има масло, то трябва да се отстрани със специални разтворители. В случай на силно замърсяване частта може да се третира с пламък на горелка. Повърхността трябва да е гладка и суха, всички неравности се отстраняват. Такава подготовка ще помогне да се премахнат пукнатините колкото е възможно повече и да се получи качествен шев. Въпреки някои трудности, чугунените части все още могат да бъдат заварени с въглищни или метални електроди и по различни начини: горещо, полу-горещо или студено заваряване.

Метод на горещо заваряване на чугун

Методи за заваряване на чугун.

Преди започване на заваряването частта се подлага на специална механична обработка, по време на която се изрязват дефектите, създавайки междина за достъп до електродите и мястото се почиства старателно от мръсотия, масло и шлака. Но за да не изтича стопеният метал, под заваряваните части се поставят графитни плочи, които се укрепват със специална смес от пясък и течно стъкло. Отгоре е фиксиран корпус, състоящ се от тънко желязо. В специални нагревателни пещи всички части заедно с корпуса се нагряват преди заваряване.

Малките части се нагряват до приблизително 600 градуса по Целзий, а големите дебелостенни части до 750 градуса. При горещия метод на заваряване на чугун се използват чугунени електроди, чиято дебелина е от 8 до 16 мм. Най-често срещаните електродни покрития в този случай са OMCH-1 или UZTM-74. Почивките до края на процеса не се правят, така че металът да е постоянно в разтопено състояниесъстояние.

Горещо заваряване на чугун.

След заваряването частите се охлаждат бавно заедно с пещта, за да не се избелят. Можете да затворите частта с азбест, да я поръсите със сух пясък - това също ще позволи по-бавното охлаждане. В зависимост от размера на частите, охлаждането може да отнеме няколко дни. По този начин получаваме шев, който се различава малко по състав от основния материал. Но поради продължителността и високата цена, този метод за заваряване на чугун не се използва много често.

Полу-горещ метод за заваряване на чугун

При метода на полугорещо заваряване не се нагрява цялата част, а само зоната, където ще се заварява, приблизително до 350 градуса. Такова нагряване позволява по-бавно охлаждане на шева и повърхността около него след заваряване. Това намалява възможността за избелени зони и опростява обработката на заварените части.

Студен метод за заваряване на чугун

Състав на чугунени пръти за заваряване.

При този метод частите, които трябва да бъдат заварени, изобщо не се нагряват, което значително опростява заваряването, но са необходими специални електроди. Основните добавки за тези видове електроди са никел и мед. Що се отнася до никела, той напълно се разтваря в желязото, без да се комбинира с въглерод, а в зоната на заваряване не се образува бял чугун, така че частта ще бъде лесна за обработка в бъдеще. Медта не се разтваря в желязото и това ще доведе до нееднороден шев и повишена твърдост на детайла.

Приложение на стоманени електроди

Заваряване на чугун с настройка на стоманени шпилки.

Електродите на основата на стомана са евтини, но не дават висококачествен шев, така че се използват за малки дефекти и ако частта е безотговорна. Да сеЗа да се подобри качеството, е необходимо да се навие медна жица с диаметър до приблизително 2 mm върху конвенционален стоманен електрод.

Трябва да се гарантира, че отложеният слой не е по-голям от дебелината на основния метал, в противен случай могат да се появят пукнатини. С помощта на шпилки се заваряват много важни части, които работят при големи натоварвания. Колкото по-дебела е частта, толкова по-дебел е електродът за работа.

Приложение на чугунени, неконсумативни и медни електроди

Видове въглеродно заваряване.

Покритието на чугунените електроди се състои предимно от графит, креда, фелдшпат и фероманган. По-добре е да омесите компонентите за такова покритие върху течно стъкло. Не трябва да се допускат дефекти по повърхността на електрода. По време на работа се използва главно постоянен ток, приблизително 60 ампера на милиметър от диаметъра на електрода. Често не се използват чугунени електроди, т.к. шевът по време на студено заваряване с тяхна помощ е разнороден. По-добре е да използвате чугунени електроди за полу-горещо заваряване на части. Те могат да заваряват само в долна позиция и най-вече най-малките черупки, чипове и пукнатини.

Частите от чугун могат да бъдат заварени с различни неконсумируеми електроди, от волфрам, графит или въглища. За пълнежен материал можете да използвате специални чугунени пръти или пълнежни пръти, които съдържат никел, алуминий или мед. За защита на заваръчната повърхност се използва флюс, състоящ се предимно от боракс или аргон.

За заваръчни части, които работят при ниски натоварвания или изискват стегнат шев, се използват медни електроди. Те трябва да заваряват малки части и малки пукнатини. Медният електрод е специална пръчка с диаметър до 6 mm, която е обвита със специална лента или тел, направена оттип нисковъглеродна стомана. Върху така подготвената пръчка трябва да се нанесе тебеширено покритие.

Медните електроди трябва да се заваряват на постоянен или променлив ток. Могат да се използват комбинирани електроди на основата на стомана и мед. Те са скъпи, но когато се използват, се получава висококачествен шев, тъй като температурата на електрода е равна на температурата на топене на самия чугун. Но по-нататъшната обработка на частта ще бъде много трудна за изпълнение.

Така се разглеждат основните методи за заваряване на чугун с електроди.

В резултат на това е лесно да се разбере, че е възможно да се заварява чугун с електроди, въпреки че това е сложен процес. В същото време технологията за заваряване на чугун може да бъде доста разнообразна. Дори малки отклонения от технологията могат да развалят заваръчния шев, съответно, и самата част. Ето защо, преди заваряване, е необходимо всичко да се претегли добре.