Сварка чугуна

Большинство из вас знает, что чугун – это железо-углеродный сплав. Стандартное содержание углерода составляет около двух процентов, а его состояние определяет вид чугуна: белый (плохо обрабатываемый, жесткий) или серый (легко обрабатываемый). В первом случае, углерод находится в связанном состоянии, во втором – в свободном.

 

Сварка чугуна характеризуется рядом специфических трудностей, вытекающих из свойств материала. Во-первых, низкая пластичность и резкость переходов из одного агрегатного состояния в другое делает чугун хрупким, что приводит к появлению трещин. Во-вторых, нестабильность объема чугуна во время сварки провоцирует напряженное состояние материала (при спаде температур объем увеличивается). В-третьих, выгорание углерода в процессе сварки провоцирует появление пористости швов. В-четвертых, чугун чувствителен к темпу охлаждения, что проводит к отбеливанию, образуя слой белого чугуна, тем самым усложняя процесс сварки.

Несмотря на все вышеперечисленное, сварка чугуна очень распространена. Обычно ее разделяют на 2 основные категории: с подогревом и без него. Под сваркой с подогревом подразумевают горячую и полугорячую, а под сваркой без подогрева — холодную (более подробно про холодную сварку смотрите https://weld74.ru/content/47-holodnaja-svarka).

 

Горячая сварка чугуна

Отличительной чертой горячей сварки чугуна является необходимость постоянного нагревания и медленного охлаждения по окончании работы, что позволит остановить отбеливание металла и благотворно скажется на его графитизации. Не забывайте об угаре углеродом, который необходимо возместить, заранее нагревая изделие до семисот градусов.

По сути, горячая сварка чугуна является в некотором роде аналогом отливки в нагретую форму. Сначала происходит скос кромок, затем изделие заформовывается пластинами из графита, укрепленными специальным составом, состоящим из песка и жидкого стекла. Эта смесь фиксируется кожухом. Когда форма окончательно просыхает ее и изделие прогревают в специальной печи или печном аналоге, например, горне или колодце.

Электродуговая сварка чугуна ведется постоянным и переменным токами. Для высокого качества итогового изделия используйте металл с высоким содержанием углерода и кремния, который благотворно скажется на графитизации. Основой для выбора силы тока должна служить эмпирическая формула.

Непрерывность процесса сварки обусловлена тем, что сварочная ванна должна оставаться в жидком состоянии, тем самым гарантируя очищение чугуна от примесей. При значительных объемах сварочных работ шов разделяют на участки и работа попеременно ведется двумя рабочими.

По окончании сварочных работ деталь аккуратно накрывают и присыпают для обеспечения лучшего остывания, достигая серого чугуна в швах, почти не отличающегося от чугуна в самом изделии.

 

Полугорячая сварка чугуна

Данный вид сварки является логической модификацией горячей сварки чугуна, отличаясь вводом в сварочную зону графитизирующих веществ, таких как алюминий, кремний, титан и некоторое другие. Другой особенностью полугорячей сварки является наличие общего и местного подогрева простых изделий до трехсот, сложных - до четырехсот пятидесяти градусов цельсия. Это обеспечивает замедленность охлаждения, улучшая качество итогового изделия.

Полугорячая сварка чугуна значительно легче горячей, вследствие чего получила большее практическое применение. Хотя, сварочные работы, проводимые данным способом, не всегда исключают появление трещин и отбеливания.