Сварка чугуна

Чугун обладает особым химическим составом и микроструктурой, которые следует учитывать перед выполнением сварки чугуна. Серый чугун — это сплав железа, кремния и углерода. Внутри микроструктуры чугуна углерод может встречаться в двух видах: в виде соединений углерода и железа (цементит, Fe3C) или карбида железа, и в форме пластинчатого графита или шаровидного графита. Если происходит очень быстрое охлаждение металла от температуры сварки до комнатной температуры, возникает нехватка времени для выделения углерода в виде свободного углерода (графитизация) и образуется твёрдый и хрупкий белый чугун (цементит, ледебурит, мартенсит). Это происходит, в частности, если используется наплавляемый металл с таким же составом, что и основной металл. Для предупреждения образования белого чугуна необходимо выполнить предварительный отжиг рабочей детали и после сварки обеспечить медленное охлаждение. Использование наплавляемых металлов с отличающимся химическим составом (электроды для сварки чугуна и сплавов на основе никеля) гарантирует, что зоны температурного влияния и резкого перехода чугуна из твёрдого состояния в жидкое будут оставаться в узких пределах и обеспечит поддержание на достаточном уровне механические свойства сварного шва.

Для получения наилучшего результата необходимо соблюдать следующие правила.

Подготовка рабочей детали

Следует выполнить очистку основного металла от всех инородных веществ (например, масло, смазка, ржавчина).

Очистить трещины путем разделки кромок (под углом прибл. 90°) и на обоих концах трещины просверлить отверстия для установок шпилек.

В сварных соединениях подготовка выполняется путём V, X или U-образной разделки кромок (под углом прибл. 90°).

Разделка кромок или разделка фасок вдоль трещин и шлифование могут выполняться пневматическим инструментом или электродом для строжки OERLIKON E 900. Следует выполнить очистку шлифованием поверхности на расстоянии около 20-30 мм по обеим сторонам кромок сварного шва.

Во время подготовки поверхности следует избегать использования предметов с острыми краями и углами.

Предварительный нагрев и сварка

Если сварка выполняется электродом с одинаковым химическим составом или кислородно-ацетиленовым прутком, следует выполнить равномерный предварительный нагрев рабочей детали до температуры около 600°C.

После сварки необходимо обеспечить медленное охлаждение сваренной детали в печи, в горячем песке или пепле.

При выполнении сварки чугуна холодным методом сварка должна выполняться короткими проходами (20-30мм) с последующей проковкой наложенного валика легкими ударами молотка. Во время сварки следует предупреждать чрезмерный нагрев рабочей детали.

Если рабочая деталь имеет сложную геометрию, рекомендуется предварительно нагреть деталь до температуры 300 - 350°C, даже при использовании никельсодержащих сварочных электродов.

Трещины, которые не выходят за пределы заготовки, следует заваривать от наружной точки трещины к внутренней.

Герметичная сварка серого чугуна

Выполнение сварки герметичного соединения выполняется только на полностью предварительно нагретых рабочих деталях.