+7 (926) 767-57-11

Сварка чугуна

 

План

  1. Виды чугуна
  2. Свариваемость
  3. Сварка чугуна
  4. Горячая сварка чугуна
  5. Холодная сварка чугуна
  6. Ремонтная сварка
  7. Газопламенное напыление
  8. Резка и строжка

 

1. Виды чугуна

Чугуном называют сплавы железа с углеродом, в которых содержание углерода превышает 2%. Широко применяемые марки чугунов обычно содержат 2,5–4% углерода, 1–5% кремния, до 2% марганца, а также примеси фосфора и серы. В состав специальных чугунов входят легирующие добавки: ванадий, молибден, никель, титан, хром и др. Температура плавления чугунов зависит от их химического состава и примерно составляет 1200–1250оС.

 

          

 

Структура чугуна зависит от скорости охлаждения и содержания в нём углерода и легирующих примесей. По структуре чугуны разделяют на белые и серые.

Белый чугун получил своё название от вида излома, который имеет белый или светло-серый цвет. Углерод в нём находится в химически связанном состоянии в виде цементита Fe3C. Цементит хрупок и обладает высокой твёрдостью, поэтому белый чугун не поддаётся механической обработке, для изготовления изделий применяется редко и сварке не подлежит.

 

Из белого чугуна путём специальной термической обработки (длительная выдержка при температуре 1000оС) получают ковкий чугун. По механическим свойствам он пластичнее белого чугуна. Название «ковкий» это условное название, чугуны не используют в виде поковок, они практически не куются.

Высокопрочные чугуны получают добавлением в сплав некоторых легирующих элементов (магния, церия и др.). Серый чугун содержит в своём составе почти весь углерод в виде графита, поэтому излом его имеет серебристо-серый цвет. Серый чугун хорошо обрабатывается режущим инструментом, поэтому он широко применяется как конструкционный материал. Серый чугун дешевле стали, отличается хорошими литейными свойствами, высокой износостойкостью, способностью гасить вибрации, хорошей обрабатываемостью. Отрицательными его свойствами являются пониженная прочность и высокая хрупкость.

 

 

2. Свариваемость                                                                  

 

                                                                      

 

 

 

- хорошая

 

 

 

- хорошая

 

 

- обычная

 

- обычная

 

 

- проблемная

 

Свариваемость зависит прежде всего от концентрации Углерода .

 

3. Сварка чугуна

 

Сварка при изготовлении

Сварка при ремонте

Сварка при сборке

Сварка во время изготовления деталей, чтобы устранить дефекты литья и обработать поверхность

 

Сварка в период эксплуатации, чтобы устранить появившиеся трещины и дефекты поверхности

 

Сварка при соединении или сборке трудносвариваемых деталей из разных металлов

 

Горячая сварка

Холодная сварка




 

4. Горячая сварка чугуна

 

Подогрев до 6000С.

 

Горячая сварка чугуна, подогрев до 6000С.

 

Вид чугуна

Примечание

Видсварки

Сварочный материал

Чугун со слоистой структурой

GG-25

EN-GJL-250

Cварка оксиацитиленовой горелкой электродом UTP 5, или аналогичной проволокой (flux 5)

Сварочный процесс SMAW

 

Электродом UTP 5Е

Чугун со сфероидальной структурой

GGG-40

EN-GJS-400-15

 

Сварочный процесс SMAW

 

Электродом UTP 5D

 

Тип электрода

Химический состав

Примечание

C

Si

Mn

Fe

Электрод UTP 5D

3,2

3,5

0,2

Bal.

-----

Электрод UTP 5

3

3

0,4

Bal.

= - / ≈

 

Подготовка горячей ванны

Графитовые вставки. Сварочная ванна должна оставаться жидкой.

Графитовые вставки.

Сварочная ванна должна оставаться жидкой.

 

 

Специальные горелки для подогрева

Горячая сварка

Горячая сварка a –подогрев; b –сварка; с – отпуск; d –нормализация; e - отпуск

a –подогрев; b –сварка; с – отпуск; d –нормализация; e - отпуск

 

 

Примеры горячая сварка серого чугуна UTP 5E или UTP 5 + Flux 5

 

 

 

5. Холодная сварка чугуна

 

Для холодной сварки чугуна используются материал на основе Fe, Ni, Cu.

 

Не требуется подогрева. Сварка max t 60°C.

Для сталей марок: GG-25, EN-GJL-250, GGG-40, EN-GJS-400-15.

 

Рекомендуемый материал:

 

UTP 8 Электрод с графитовым покрытием  на основе никеля для сварки чугуна и чугуна со сталью без подогрева. Превосходные сварочные свойства при сварке во всех позициях, а также на минимальных токах. Рекомендуется для сварки тонких деталей, подслоя под UTP 85 FN, деталей подлежащих последующей обработки, замасленных деталей.

 

UTP 8 Ko Электрод с графитовым покрытием и NiCu-сердечником для сварки новых деталей из чугуна. Сварочный шов мало подвержен внутренним напряжениям и легко поддается последующей обработке.

 

UTP 85 FN (UTP 855) Универсальный ферроникелевый электрод с биметаллическим стержнем, предназначен для сварки чугуна и чугуна со сталью без предварительного нагрева. Рекомендуется для сварки старого, изношенного и потрескавшегося чугуна, деталей подверженных вибродинамическим нагрузкам. Экономичен, полезный выход 115%.

 

UTP 86 FN Ферроникелевый электрод с графитовым покрытием для сварки и наплавки слоистого, сфероидального и ковкого чугуна, а также сварке чугуна со сталью. Хорош при позиционной, в том числе потолочной сварке.

 

UTP 81 Электрод для наплавки первого связующего слоя на термонагруженный, перенасыщенный углеродом чугун, и чугун низкого качества. Хорошо подходит для восстановления дефектов чугунного литья.

 

Формы разделки

При разделке, фаску лучше делать U-образной формы (без острых углов). С целью снятия внутренних напряжений в острых углах свариваемой детали.

 

Разделка под сварку

Чтобы добиться качественной разделки, рекомендуем использовать сварочный материал UTP 82AS или обработать шлифовнием.

   Разделка под сварку

6. Ремонтная сварка чугуна

Как заварить трещину:

- Разделать трещину (выжеч 82 AS);

- Зачистить поверхность;

- Засверлить концы трещины;

- Варить прерывисто;

- Проковывать по горячему;

- Накладывать заплату округлой формы.

 

Пример:

Ремонт электродвигателя привода ротора материалом UTP 8 и 85 FN 

Трещина


 

U – образная разделка трещины UTP 82 AS с последующей шлифовкой


 

 Засверливание концов трещины;

 

 

Произвести сварку короткими проходами 20 – 50mm. В шахматном порядке давая остыть детали. Не перегревать основную деталь выше 600С. В редких случаях, при высокой пористости, сварку производить касаниями электрода на короткое время.


 

Производить проковку молотком с заостренным концом, после каждой процедуры сварки.

 

В особо ответственных местах необходимо сделать металлическую накладку.



 

7. Газопламенное напыление чугуна

Рекомендуемые материалы по запросу.

 

 


 

 

Напыление:

-Ацетиллено-кислородная горелка

-Низкое тепловое воздействие

-возможно, использовать порошки различного состава и твердости

-порошки легируются B и Si для понижения точки плавления

-напылением можно сваривать и наплавлять

 

Подогрев до 450 0С

 

 

Напыление UTP HA 3 

 

Пример выполненных ремонтов

 

8. Резка, строжка чугуна

 

UTP 82 AS Электрод для электродуговой резки и строжки любых металлов. Высоко производительный и простой в применении. Рекомендуется для резки труб, отверстий, выборки трещин под сварку, резки чугуна и металла даже под водой.

 

Примеры резки и строжки сварочными материалами UTP

 






 

 

Эффективность резки: UTP 82 60mm в 39 sec, UTP 82 new 80mm in 42 sec