Зварювання чавуну.

Чавун є сплавом заліза, який має значний вміст вуглецю у складі. Вміст вуглецю коливається від 2 до 6%. Цей відсоток приблизно в 10 разів більший, ніж в інших сплавах, наприклад, таких як коване залізо або сталь.

Зварювання чавуну - технології та особливостіУ процесі лиття чавун утворюється відносно легко, і це виглядає так:
- Спочатку звичайне залізо, яке було очищене у доменній печі, виливається у форму та змішується з необхідною кількістю вуглецю.

- Процес перемішування відбувається тоді, коли залізо перебуває у підлозі розплавленому стані. Температура розплавленого металу становить 790°С. Це запобігає вуглецю від спалювання і допомагає змішатися з основним залізом.

- Отриманому чавуну дозволяють поступово охолонути.

- Процес охолодження робить поверхню чавуну гладкою та захищає його від розтріскування. Вуглець, який присутній у розплавленому залозі, утворює пластівці графіту в сплаві, що надає чавуну крихкості. Якщо порушити процес охолодження, то в чавуні можуть з'явитися тріщини.

Особливості зварювання чавуну
Чавун має ряд специфічних властивостей та особливостей, які потрібно брати до уваги перед його зварюванням та вимагають застосування спеціальних технологій .

Висока швидкість охолодження чавуну. Це призводить до так званого відбілювання, коли на поверхні утворюється шар білого крихкого чавуну, який є необробленим.

Низькі пластичні властивості чавуну. Робить чавун здатним до перенапруження і в результаті зварювання можуть утворюватися тріщини.

Вигоряння вуглецю при зварюванні. В результаті вигоряння утворюється оксид CO, який сприяє утворенню пор при зварюванні.
Хоча чавун має безліч застосувань, його особливість бути крихким стає основним головним болем, коли справа доходить до ремонту об'єктів із чавуну. Нижче наведено деякі з процесів, які виявляться корисними при ремонті та зварюванні чавуну .

Технології зварювання чавуну
Перед зварюванням та ремонтом лиття з чавуну, завжди бажано, щоб поверхня під зварювання була гладкою та чистою. Чистота поверхні забезпечує дуже гарну якість зварювання, а також захищає чавун від розтріскування. Зварювання чавуну може здійснюватися у двох напрямках:

З підігрівом - гаряче зварювання чавуну

Без підігріву - холодне зварювання чавуну
Зварювання чавуну з попереднім підігрівом – гаряче або напівгаряче
Підігрів деталі перед зварюванням чавунуТехнологія зварювання чавуну з підігрівом, як правило, використовуються у важкій промисловості. Концепція застосування підігріву робить процес складнішим, тому що для нього потрібне спеціальне обладнання для підігріву.

Найчастіше виріб під зварювання нагрівається до температури від 250 до 650°С. Слід уникати нагріву понад 750°С, коли метал перетворюється на стадію розплавлення.

Після того, як метал досягає необхідної температури, починають його зварювання на малих струмах, щоб мінімізувати перемішування та залишкову напругу.

Велике внесення тепла при зварюванні може призвести до розтріскування. Після зварювання виріб має охолоджуватися поступово. Для поступового охолодження виріб слід помістити у пісок або накрити за допомогою спеціальних ізоляційних матеріалів.

Холодне зварювання чавуну – без попереднього нагрівання
При технології холодного зварювання (без підігріву) дуже важливо мати хороший контроль над зварювальною дугою і робити якомога короткі зварювальні шви. Найкращий варіант, щоб шви були завдовжки не більше 25 мм. Також дуже важливо, щоб вони остигали поступово.

Процеси електродугового зварювання чавуну
Ручне дугове зварювання електродами

Аргонодугове зварювання

Напівавтоматичне зварювання
Ручне дугове зварювання чавуну покритими електродами
Існує чотири типи електродів, які можуть бути використані для ручного дугового зварювання чавуну: чавунні електроди, електроди з мідною основою, електроди з нікелевою основою та сталеві електроди. Для використання кожного з цих типів електродів є свої причини та особливості: оброблюваність, міцність та пластичність шва після зварювання.

При зварюванні чавунними електродами необхідно розігрівати деталі до температури в діапазоні від 120 °C до 425 °C, залежно від розміру деталі. Зазвичай чавунні електроди бувають діаметром від 6 до 15 мм, і зварювальний струм їм потрібно від 200 до 600 Ампер. Краще використовувати електроди малого діаметра та відносно низькі струми зварювання.

Існує два типи електродів з мідною основою: електроди зі сплаву олова (ECuSn) та електроди зі сплаву алюмінію (ECuAl). Електродами зі сплаву олова виробляють виробляти пайку з отриманням швів із гарною пластичністю. Алюмінієві електроди застосовують для отримання міцнішого зварного шва.

Існує три типи електродів з нікелевою основою. Перший тип (ENiFe-CI) містить близько 50% нікелю, другий (ENiCI) містить близько 85% нікелю та тип (ENiCu) містить нікель та мідь. Застосування цих електродів дає приблизно однакові результати. Ці електроди можна використовувати для зварювання без підігріву, але рекомендується нагрівання до 40 °C.

Сталеві електроди (E-St) не рекомендуються для зварювання чавуну, якщо зварювальний шов згодом буде механічно оброблятися. Цей тип електродів повинен використовуватись лише для дрібного ремонту.

Технологія напівавтоматичної MIG MAG зварювання
Зварювання чавуну напівавтоматомДля зварювання чавуну може використовуватися і процес MIG MAG. При цьому процесі може бути використано декілька типів зварювального дроту, у тому числі:

- сталевий дріт (E70S-3) з використанням суміші газів 80% Ar + 20% CO2.

- Нікелевий дріт (ENiCu-B) з використанням 100% аргону для захисту.

- Кремній бронзовий дріт (ECuZn-C) із використанням 100% аргону (50% аргону +50% гелію).

Технологія напівавтоматичного зварювання MIG MAG аналогічна іншим процесам. Так як потрібні малі струми, то і діаметр зварювального дроту має бути відповідно мінімальним.

Особливості аргонодугового TIG зварювання чавуну
Зварювання чавуну в аргоні (TIG) можливе, але цей процес дуже складний. Чавун містить велику кількість вуглецю, від 2% до 6%. Цей вміст вуглецю, як говорилося вище, робить чавун дуже тендітним і дуже складним. При зварюванні чавуну потрібне дотримання технології та ретельний контроль температури для забезпечення якості зварного шва та запобігання утворенню тріщин.

При зварюванні аргоном використовуються нікелеві прутки. Вони є найкращими і популярними для TIG зварювання чавуну. Так само застосовуються як присадка алюмінієво-бронзові прутки, які набагато дешевші. Але їх використання не рекомендується, якщо деталь згодом піддаватиметься тепловому впливу.

Як і при будь-якому іншому процесі, при зварюванні аргоном необхідно дотримуватися низки вимог:

- поверхня місця зварювання має бути ретельно очищена від пилу та іржі.

- деталь перед зварюванням аргоном повинна бути попередньо нагріта, щоб запобігти можливості тріщин

- зварювання повинні вестись на низьких струмах короткими ділянками зварювального шва, щоб контролювати температуру та перешкоджати утворенню тріщин

- кожен зварювальний шов потрібно простукувати молотком для зняття залишкової напруги

- після закінчення зварювання необхідно, щоб виріб остигав повільно і поступово
Підсумком цієї статті можна зробити такі висновки
Зварювання чавуну є досить складним процесом, використовується холодне або гаряче зварювання, електроди, зварювання аргоном або напівавтоматом. Якщо використовувати правильну технологію та враховувати особливості, зазначені вище, можна досягти оптимальних результатів. А отже, і відмінної якості зварювання. now, put content here!
CreateReport