Сварка

1. Каковы технологические особенности сварки чугуна? Опишите способы горячей и холодной сварки серых чугунов.


По количеству цементита и форме графита чугуны подразделяются на следующие виды:
белый;
серый;
ковкий;
половинчатый;
высокопрочный чугун.
Белый чугун – это чугун, в котором весь углерод присутствует в виде цементита. Цвет излома – светлый. Белыйчугун имеет очень высокую твердость и не может обрабатываться режущим инструментом. Его используют преимущественно в качестве полупродукта для получения ковкого чугуна.
В сером чугуне весь углерод или его большая часть присутствует в виде графита. Цвет излома – серый. Серый чугун благодаря высоким литейным свойствам используется в качестве основного материала для литья. В отличие от белого чугунахорошо поддается металлической обработке.
Ковкий чугун получают в результате отливки и последующей термической обработки белого чугуна с образованием хлопьевидного графита. Ковкий чугун применяется в основном при производстве автомобилей, сельскохозяйственных машин и тракторов.
Половинчатый (отбеленный) чугун – это чугун, в котором углерод присутствует как в виде графита, так и в виде цементита.Используется как фрикционный материал для работы в условиях сухого трения, для производства деталей повышенной износостойкости.
В высокопрочном чугуне содержится шаровидный графит, образуемый в процессе кристаллизации. Обычно используется для производства ответственных изделий в машиностроении, для изготовления высокопрочных труб водоснабжения, нефте- и газопроводов.
Свариваемость чугунаЧугун обладает плохой технологической свариваемостью:
быстрое охлаждение сварного шва и околошовной зоны приводит к возникновению отбеленных участков (участков с выделениями цементита, обладающих высокой твердостью), что крайне затрудняет последующую механическую обработку металла;
в связи с высокой хрупкостью чугуна при его неравномерном нагреве и охлаждении высока вероятностьпоявления трещин в сварном шве и околошовной зоне;
чугун является жидкотекучим сплавом, что усложняет удержание расплавленного металла от вытекания и затрудняет формирование шва;
из-за интенсивного выделения газов из жидкой сварочной ванны, продолжающегося и на стадии кристаллизации, в сварном шве могут образовываться поры;
в результате окисления кремния, а иногда и других элементов наповерхности сварочной ванны могут образовываться тугоплавкие оксиды, приводящие к непроварам.
Однако сварка металла весьма распространена при ремонте чугунных изделий, для исправления брака чугунного литья, а в некоторых случаях при изготовлении сварно-литых конструкций.
Способы сварки чугуна
Сварка чугуна может выполняться покрытыми или угольными электродами, порошковой проволокой,оборудованием для газовой сварки и другими способами.
Существуют три основных технологических направления сварки чугуна:
сварка, обеспечивающая получение в металле шва чугуна;
сварка, обеспечивающая получение в металле шва низкоуглеродистой стали;
сварка, обеспечивающая получение в металле шва сплавов цветных металлов.
Важным способом борьбы с образованием отбеленных и закаленных участков, атакже возникновением трещин является предварительный подогрев свариваемой детали. В зависимости от температуры предварительного подогрева различают следующие виды сварки металла:
горячая сварка – с температурой предварительного подогрева 600–650°C;
полугорячая сварка – с температурой предварительного подогрева до 400–450°C;
холодная сварка – без предварительного подогрева.
Горячаяи полугорячая сварка чугуна используются в случаях, когда требуется получение в металле шва чугуна со свойствами, близкими к свойствам основного металла детали. Предварительный подогрев изделия до температуры 600–650°C при горячей сварке чугуна создает условия для сравнительно равномерного нагрева и более медленного охлаждения металла после сварки, что...