1. ГОРЯЧАЯ СВАРКА ЧУГУНА
Предварительный нагрев изделия уменьшает скорость охлаждения ванны и напряженное состояние детали, понижает общую и местную жесткость, гарантирует отсутствие трещин и возможность последующей механической обработки. Для многих деталей. обладающих большой жесткостью, например блоков автомобильных двигателей, в ряде случаев при сварке обязателен общий или местный нагрев.
При сварке чугунными электродами пли чугунными присадочными стержнями металл, наплавленный на холодное изделие без предварительного нагрева, охлаждается с большой скоростью, особенно в интервале от температуры начала затвердевания сплава до 600 °C. Такие высокие скорости охлаждения неизбежно приводят к образованию в наплавке твердых структур. Предварительный нагрев изделия перед сваркой уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла и препятствует образованию твердых закалочных структур. Температура предварительного нагрева определяется размерами детали, жесткостью конструкции, толщиной стенок, объемом наплавляемого металла и структурой чугуна. Для большинства деталей нагрев до 400— 450 °C обеспечивает получение хорошо обрабатываемого сварного соединения и создает условия, исключающие образование трещин при сварке.
В ряде случаев при сварке деталей особо сложной формы температура подогрева должна быть повышена до 550—600 °C. Выше этой температуры нагревать чугунные изделия при горячей сварке, выполняемой любым способом, не следует. Нагрев до слишком высокой температуры вызывает рост зерна металла, потерю механической прочности и может снизить дальнейшую работоспособность изделия. Способы нагрева определяются условиями производства. Для изделий небольших размеров и веса удобно использовать печи конвейерного типа; применяют также газовые и электрические печи. При отсутствии печей некоторые изделия подогревают во временных горнах древесным углем или коксом. В ряде случаев целесообразно вести подогрев индукторами, токами промышленной частоты.
АЦЕТИЛЕНО-КИСЛОРОДНАЯ СВАРКА
Этот вид сварки широко применяется для заварки дефектов литья и ремонтных целей. Сварка выполняется нормальным пламенем. В качестве присадочного металла используются чугун ные прутки марок А и Б по ГОСТу 2671—44. Детали сложной формы с тонкими стенками из металла мелкозернистой структуры рекомендуется сваривать прутками марки А диаметром 6— 10 мм. Для тяжелых толстостенных деталей и изделий, подвергающихся длительному нагреву, следует применять прутки марки Б диаметром 8—16 мм. Поверхность прутка должна быть очищена от литейной корки. Хорошие результаты дают прутки, отлитые в металлические формы или в графитизированную песчаную смесь.
При сварке обязательно применение флюса, который выполняет следующие функции:
1) растворяет окислы, загрязнения и переводит тугоплавкие окислы в легкоплавкие шлаки. В частности, флюс растворяет тугоплавкие соединения кремния, интенсивно образующиеся при воздействии кислорода на сварочную ванну;
2) окисляет и частично растворяет графитные включения чугуна, находящиеся на свариваемых поверхностях. Такая обработка создает микроуглубления, улучшающие свариваемость чугуна;
3) предохраняет расплавленную ванну от окисления:
4) увеличивает жидкотекучесть сварочных шлаков и ванны расплавленного металла, улучшая растекаемость присадочного и смачиваемость основного металла.
В качестве флюса применяют буру техническую безводную (Na2B4O7). Обычная кристаллическая бура содержит кристаллическую воду, которая ухудшает ее флюсующие свойства. Для обезвоживания буры ее нагревают до 400 °C, при которой бура расплавляется и превращается в стекловидную массу. После остывания буру растирают в мелкий порошок и применяют в качестве флюса при сварке. Хорошие результаты дает разработанный ВНПИавтогенмашем флюс ФНЧ-1 следующего состава: 23% буры, 27% соды и 50% азотнокислого натрия.
Флюс в виде порошка наносят перед сваркой на свариваемую поверхность, нагретую до 400—450 °C, а также на присадочный пруток. При сварке флюс периодически вводят в сварочную ванну.
Для изделий, требующих получения особо плотного шва с гарантированным отсутствием каких-либо пор в наплавленном металле, следует применять газообразный флюс БМ-1 или БМ-2, разработанный ВНПИавтогенмашем. Флюс БМ-1 представляет собой раствор метилбората в метиловом спирте, а БМ-2 — чистый метилборат. Подача газообразного флюса в пламя горелки осуществляется автоматически, с помощью простой по устройству и удобной в эксплуатации установки КГФ-1-56. Горючий газ подается в установку КГФ-1-56, насыщается в ней парами флюса и затем поступает в обычную газовую горелку (рис. 65). Газообразный флюс в отличие от порошкового находится в пламени в активной форме, подается равномерно, в строго дозированных количествах и образует на поверхности сварочной ванны тонкий ровный шлаковый покров, эффективно защищающий металл от окисления и попадания в него газов. С применением газообразного флюса устраняется пористость в металле шва даже при использовании чугунных прутков, изготовленных по упрощенному способу, с легированием кремнием в ковш перед разливкой его в формы.
По сравнению с другими способами газовая сварка чугуна имеет ряд технологических преимуществ, к которым относятся: возможность регулирования в широких пределах скорости нагрева сварочной ванны, величины прилегающих к сварному шву нагреваемых зон, скорости заполнения сварочной ванны присадочным металлом и скорости охлаждения сварного шва, а также возможность повторного местного нагрева для снятия напряжений.
Газовая сварка широко применяется для ремонта различных чугунных деталей. Этот способ благодаря своей универсальности и высокому качеству сварного соединения может быть рекомендован для повсеместного широкого применения при восстановлении чугунных деталей. Для сварки чугуна успешно применяют в качестве заменителя ацетилена пропан-бутановые газовые смеси. Сварка этими газами дает сварное соединение чугунных изделий, равноценное по качеству сварке ацетилено-кислородным пламенем. |
Газовую сварку, в зависимости от размеров и формы ремонтируемой детали и характера повреждения, можно выполнять:
1) без предварительного и сопутствующего подогрева. Способ применяется в тех случаях, когда количество теплоты, выделяемой газовой горелкой, бывает достаточно, чтобы обеспечить нужную замедленную скорость остывания ванны и получить металл сварного соединения, свободный от твердых закаленных структур;
2) с местным частичным подогревом детали в зоне сварного соединения. Подогрев может быть осуществлен одной или несколькими газовыми горелками; индуктором; временным гопном с древесным углем или коксом. Способ сварки с местным подогревом широко применяется в практике при ремонте многих разнообразных деталей;
3) с общим равномерным нагревом всего изделия, который осуществляется в газовых, электрических и других печах или в горне, работающем на древесном угле или коксе. Такой нагрев требуется в тех случаях, когда завариваемая трещина расположена в очень жестком узле изделия или когда требуется наплавка большого объема металла или при заварке массивных деталей со стенками большой толщины.
Основы технологии газовой сварки. Если изделие разбито на несколько частей, необходимо его собрать по излому и скрепить механическим способом: стяжкой на болтах, накладками или другим приспособлением. При наличии трещины, которая не дала расхождения кромок, механическое крепление не требуется. Если кромки изделия сместились, то их обязательно надо выровнять и закрепить. Чем точнее собрана деталь, тем вероятнее сохранение всех размеров ее после сварки.
Подготовка кромок под сварку выполняется газовой горелкой путем Еыплавки металла. При такой подготовке можно получить разделку с минимальным раскрытием кромок и удобной чашеобразной формы; гарантируется полное удаление трещины, так как на нагретой поверхности трещина видна весьма рельефно и выплавка производится до ее полного удаления; резко увеличивается производительность (по сравнению с механической обработкой). Одновременно с выплавкой металла происходит подогрев свариваемых кромок, который обеспечивает в ряде случаев достаточный запас тепла в детали, и если сейчас же за выплавкой начать процесс сварки, то можно избежать этапа дополнительного подогрева.
Разделка кромок выплавкой производится сварочной горелкой с избытком кислорода. Расплавленный металл удаляется из разделки с помощью стального крючка или чугунного прутка. Механическая разделка кромок может быть рекомендована в том случае, если на место отбитого участка приваривается новая вставка, изготовленная из чугуна, или в тех изделиях, где выплавка трудно выполнима, особенно в нагретом состоянии.
Подготовленные для сварки кромки должны быть подогреты до 400—450 °C. Перед сваркой нагретые кромки покрывают слоем флюса, который наносят также и на конец стрежня. Пламя горелки устанавливают строго нейтральным. В ванну расплавленного металла вводят присадочный пруток с флюсом, предварительно подогретый до температуры плавления. Затем сварщик концом присадочного прутка начинает воздействовать на кромки ванны, производя круговые движения. Пламя горелки следует за концом присадочного прутка, периодически через 30—90 сек в ванну вносят очередную порцию флюса. Полностью заваренный шов накрывают асбестом для медленного и равномерного охлаждения. Ремонтные работы, выполняемые газовой сваркой без подогрева изделий. К этим работам относятся: заварка трещин и разрывов в ободах и спицах шкивов и шестерен, не имеющих большой жесткости; наплавка и восстановление отдельных выбитых зубьев шестерен; сварка гребенок и направляющих, имеющих незначительное сечение в изломе; приварка опорных лап к корпусам электрических двигателей и др.
На рис. 66 показан корпус редуктора, у которого во фланце ?образовалась трещина. Трещина проходила через отверстие для крепления верхней крышки и выходила на вертикальную стенку. Заварка трещины произведена газовой сваркой без общего и местного нагрева корпуса. Разделка под сварку выполнена газовой выплавкой со сквозным проплавлением стенки. Сразу же после выплавки поверхность разделки была обработана флюсом ФНЧ-1 и заварена чугунным прутком марки А. Начало сварки расположено в конце разделки на вертикальной стенке, окончание на фланце. После выполнения сварочных работ заваренный участок был дополнительно подогрет до 450—500 °C газовой горелкой в течение 10—12 мин для выравнивания напряжений. Нагретый участок был закрыт листовым асбестом и оставлен до полного охлаждения в помещении, где нет сквозняков.
На рис. 67 представлена станина воздушного молота. В процессе эксплуатации у этой станины появилась трещина в цилиндре. Постепенно увеличиваясь, трещина привела к отколу куска. Отломившийся кусок был установлен на место и прихвачен в трех точках. Затем газовой горелкой была произведена сквозная разделка кромок излома сечением 30 мм. Заварка выполнена без общего и местного подогрева, горелкой с наконечником № 6, чугунным прутком марки Б, с применением флюса ФНЧ-1. На выплавку и заварку затрачено 7 ч рабочего времени. После окончания сварки заваренный участок был накрыт асбестом для медленного остывания.
На рис. 68 показан шипв-маховик, у которого при падении лопнули две спицы и произошел разрыв обода. Сварка выполнялась в следующей последовательности- в первую очередь заваривали лопнувшие спицы — сначала спнцу 1, а затем спицу 2. Выплавка и заварка производились ацетилено-кпслородным пламенем, горелкой с наконечником № 5. После заварки спиц шкив был подвергнут полному охлаждению и выдержке в течение 24 ч для полной усадки металла. В результате усадки одна часть обода сместилась к центру шкива на 4 мм. Это смещение было исправлено установкой распорки. После этого произвели заварку обода. По окончании сварки для уменьшения напряжений участок обода в области сварки между двумя соседними спицами нагревали газовой горелкой до 450 °C и охлаждали на воздухе, Накрыв асбестом. Описанная технология позволила восстановить шкив-маховик диаметром около 3 лг без появления в нем эксцентрицитета.
На рис. 69 показана шестерня пресса усилием 130 т двойного действия, имеющая разрушения в пяти спицах у ступицы и разрывы обода в двух местах. Ремонт производили последовательной выплавкой и заваркой всех пяти спиц около ступицы. Выплавка и заварка спиц произведены без предварительного и сопутствующего нагрева, за один тепловой цикл. Заварку выполняли чугунными прутками Б (ГОС'1 2671—44) с применением флюса ФНЧ-1. После заварки обеспечивалось полное медленное охлаждение шестерни. Было обнаружено также шесть надрывов между ободом и спицами, глубиной 5—8 мм. Эти надрывы были вырублены и заварены дуговой сваркой медножелезными электродами ОЗЧ-1 без подогрева.
Места сквозного разрыва обода были нагреты древесным углем во временном горне до 450°C, затеям кромки их разделаны и заварены газовой сваркой.
Такой комбинированный ремонт с применением различных способов сварки и нагрева позволил избежать деформаций шестерни. Шестерня пригодна для дальнейшей эксплуатации.
Ремонтные работы выполняемые с частичным нагревом. На рис. 70 представлена чугунная секция отопительного котла, на которой отмечены места, наиболее часто подвергающиеся разрушению в виде трещин. Углы секции, отмеченные белым, являются очагами, где оседает накипь. После того как внутреннее пространство заполняется накипью, стенки секции на этом участке перегреваются и в них возникают трещины. В большинстве случаев металл в этом месте перегорает, и надежно заварить его становится невозможно. Для качественного ремонта нужно вырезать ножовкой пораженные участки, удалить накипь и вставить в образовавшееся отверстие стальные гнутые вставки толщиной 6—8 лглг. Сварка выполняется газовой горелкой, чугунным присадочным прутком. Подогрев свариваемых кромок производится этой же горелкой. Трещины, расположенные в верхней части секции, необходимо подогревать при сварке путем устройства специального горна, в котором верхняя часть секции подвергается нагреву до 400 -450°C. Трещины разделывают под сварку газовой выплавкой и заваривают сразу же после разделки. Заваренную секцию накрывают листовым асбестом для обеспечения медленного охлаждения.
Разрушение станины резнносмесителя (рис. 71) произошло вследствие попадания металлического предмета в резиновую массу между валами, в результате чего были разрушены обе станины в местах, отмеченных белым. Сечение детали в изломе имело размеры 250X150 мм. Перед сваркой станина была собрана на стяжных болтах. Подлежащие сварке места были предварительно подогреты на древесном угле до 450 °C. Выплавку кромок под сварку производили с двух сторон. Заварку выполняли одновременно двумя горелками с наконечниками № 7. Диаметр присадочных стержней 12 мм. После заполнения основной разделки шва поверхность сварного соединения со всех сторон была обработана газовой горелкой и чугунным прутком для получения острых углов и нужных радиусов перехода. Отремонтированные этим способом две станины были механически обработаны в местах, где устанавливаются подшипники валов. Станины нормально работают несколько лет.
На рис. 72 показан эскиз станины эксцентрикового пресса. Разрывы станин таких прессов являются обычным явлением при нарушении правильной регулировки пресса и возникновении так называемого «мертвого» удара. В станинах этих прессов разрушения чаще всего происходят в двух узлах: в верхней части по линии установки кривошипного механизма, когда трещина проходит по образующей подшипников, и в нижней части — на уровне стола; обычно трещина проходит по углу прилива стола к телу станины. В зависимости от расположения трещины нагреву в горне подвергаются верхняя или нижняя часть пресса. Нагревать всю станину не требуется. Если станина разбита на две части, то перед сваркой скрепляют обе половины стяжными болтами.
Сварка выполняется по описанной выше технологии. В случае разрыва станины по плоскости стола приходится выполнять более значительный объем сварочных работ. Поэтому после окончания сварки заваренный узел желательно дополнительно нагреть в горне до 650 °C и дать ему остыть вместе с горном.
Сложным был ремонт сваркой стойки станины эксцентрикового пресса весом 3200 кг (рис. 73). В результате нарушения норм эксплуатации была разрушена главная стойка пресса одно- ' временно в трех участках. Сечение каждого излома 170X120 мм. Заварить такое сечение без предварительного подогрева было очень трудно. Подогреву до 450—500 °C во временном горне на древесном угле подвергалась верхняя часть станины. Выплавку кромок под сварку и сварку их выполняли одновременно два газосварщика, что позволило полностью избежать коробления станины и обеспечило равнопрочность места сварки основному металлу. Заваренная станина работает несколько лет с полной нагрузкой.
Ремонтная сварка деталей с общим нагревом. На рис. 74 изображен цилиндр второй ступени газового компрессора производительностью 3000 м31ч. Вторая ступень компрессора имеет рабочее давление 40 кГ/см2. Компрессор работает на одном из химических заводов, рабочая среда — взрывоопасный газ. В процессе эксплуатации на рабочем зеркале цилиндра по невыясненным причинам образовалась трещина длиной 600 мм и от нее в строну пошла вторая трещина длиной 300 мм. Эксплуатация цилиндра с такими разрушениями была невозможна. Единственным способом заварки трещины являлась горячая газовая сварка с общим нагревом цилиндра, с применением высококачественных чугунных присадочных прутков.
Сварочные работы проводили по следующей технологической схеме. Концы трещин в цилиндре были засверлены сверлом диаметром 20 мм. Разделка трещин под сварку выполнялась рубкой зубилом на глубину 30 мм при общей толщине стенки 35 мм. Угол раскрытия шва — 90°. Все шпильки, болты и пробки были вывернуты из цилиндра. Это всегда необходимо делать при горячей сварке, так как объемное расширение стали больше, чем чугуна, поэтому нагретые шпильки и пробки могут вызвать появление разрывов и трещин в теле цилиндра. Сварка цилиндра производилась с общим нагревом во временном горне, сложенном из огнеупорного кирпича и прикрытом сверху листовым асбестом. Горно было устроено так, что позволяло быстро разобрать стенку в том месте, где производилась сварка. Общий равномерный нагрев цилиндра контролировался тремя термопарами, заделанными в резьбовые отверстия цилиндра. Перед сваркой цилиндр был нагрет до 600—620 °C.
Сварка выполнялась обратноступенчатым способом. В первую очередь была заварена трещина Б—В длиной 300 мм, затем трещина А—В. Последняя часть трещины заваривалась «на выход», т. е. от точки В к краю цилиндра. Применяли присадочные прутки с малым содержанием серы и фосфора, предварительно проверенные на отсутствие газовых пор в наплавленном металле. Сварка производилась теплоустойчивыми наконечниками НАТ конструкции ВНИИавтогенмаша (рис. 75). Эти наконечники значительно облегчают работу сварщика и дают постоянство газовой смеси при работе в сильно нагретых объемах. При заварке цилиндра горелка непрерывно работала 10 ч при температуре окружающей среды около 650 °C. За это время не произошло ни одного обратного удара от перегрева мундштука горелки. Сварку выполняли три высококвалифицированных сварщика, которые сменялись примерно через 15—20 мин. Сварщики были одеты в специальные теплоустойчивые костюмы. Для защиты их лиц от теплоизлучения применялись специальные прозрачные козырьки, изготовленные из пластмассы, которые полностью закрывали голову сварщика со стороны пламени. По окончании сварки цилиндр был закрыт огнеупорным кирпичом и асбестом для медленного охлаждения, которое продолжалось в течение 48 ч. Затем цилиндр подвергался механической обработке и шлифовке его зеркала. Твердость металла шва была одинакова с твердостью основного металла. Восстановленный цилиндр работает свыше пяти лет с полной нагрузкой под давлением 40 кГ/см2.
На рис. 76 показан ползун механического пресса усилием 250 т после заварки оторванных направляющих проушин. Большая жесткость конструкции вызвала необходимость проведения общего нагрева детали в горне. Разделка сечения под сварку выполнялась выплавкой газовой горелкой. Сварка производилась ( горелкой с наконечником № 6, диаметр чугунного прутка 10 мм. Было проварено все сечение места разрыва. Участки, не подлежащие механической обработке, были усилены путем увеличения радиуса перехода от прилива к телу ползуна.
Выполнение однотипных массовых ремонтных работ деталей, требующих общего нагрева. Детали автомобильных и тракторных двигателей — блоки двигателей, цилиндровые крышки и другие детали в ряде случаев требуют общего подогрева для сварки. Нагрев таких изделий лучше всего производить в специальных печах, обогреваемых газообразным, жидким или твердым топливом. Печь должна иметь устройство для быстрого извлечения нагретой детали. Из печи деталь переносят на рабочее место сварщика, устанавливают в положение, удобное для сварки, и закрывают термоизоляционным кожухом, в котором имеются отверстия, открываемые в тех местах, где нужно производить сварку. Заваренную деталь помещают в специальную камеру, где происходит ее дальнейшее медленное охлаждение. Такая организация ремонта чугунных изделий принята па ряде моторемонт-ных заводов и обеспечивает получение отремонтированных блоков высокого качества.
ДУГОВАЯ СВАРКА ЧУГУННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ
Такой способ сварки применяется при исправлении литейных дефектов в тяжелых, толстостенных чугунных отливках, а также при ремонте деталей, требующих наплавки значительных объемов металла.
Процесс сварки характеризуется значительной концентрацией тепла в месте сварки, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла и создает некоторый перегрев сварочной ванны. Дуга горит спокойно без большого разбрызгивания; металл переходит с электрода в расплавленную ванну большими каплями. Сварка незащищенной дугой, т. е. электродом без покрытия, вызывает незначительное выгорание кремния и углерода из наплавляемого металла.
При таком процессе сварки покрытия для чугунных электродов должны хорошо стабилизировать горение дуги, препятствовать выгоранию углерода и кремния из электродного металла в процессе его плавления и переноса через дуговой промежуток, легировать металл шва углеродом и кремнием. Поскольку сварка выполняется в горячем состоянии, компоненты покрытия не должны давать большого количества шлаков, которые затрудняют процесс сварки и могут сделать расплавленный металл в сварочной ванне более густым.
В промышленности применяются различные виды покрытий для чугунных электродов. Так, например, состав наиболее распространенного электрода ОГЛЧ-1: 25% мела, 41% графита, 9% ферромарганца, 25% полевого шпата. Покрытие замешивают на жидком стекле и наносят на стержень слоем толщиной 0,1—0,2 мм; отношение веса покрытия к весу стержня равно 12—15%. Покрытие наносят в один слой методом окунания или прессованием. Как правило, прутки марки Б дают лучшие результаты. Длина стержней 350—500 мм, диаметр 18—20 мм. Покрытые электроды просушивают, а затем прокаливают при 180—200 °C. При перегреве сварочной ванны и большой жидкотекучести расплавленного металла требуется предварительная формовка места сварки. Формовка должна надежно удерживать жидкий расплавленный металл ванн. Разделка под сварку может выполняться механическим способом или огневой резкой (выплавкой). При сквозной разделке формуется нижняя часть шва, боковые грани и верхние кромки по линии, отстоящей на 5—8 мм от границы разделки шва. Для заварки раковин формуются только верхние кромки. Формовочная масса должна обладать высокой прочностью и выдерживать вес расплавленного чугуна.
Широко применяются формовочные смеси следующего состава: 40% кварцевого песка, 30% формовочной отработанной смеси, 30% белой глины. При большом объеме наплавляемого металла предусматривается армирование формовки проволокой и разбивка шва на отдельные участки, разделенные формовочным материалом или графитовыми вставками так, чтобы при заварке объем каждого участка можно было поддерживать в расплавленном состоянии. Заформованную деталь сушат до полного удаления влаги, после чего полученную форму проверяют на плотность сцепления с деталью и отсутствие трещин.
Подготовленную к сварке деталь подвергают общему или местному нагреву. Температуру нагрева определяют объемом наплавляемого металла, толщиной стенок, массивностью и формой детали. В большинстве случаев вполне достаточен нагрев до 350—450 °C. Иногда температура нагрева должна быть повышена до 550—600 СС. Нагрев детали до более высоких температур не рекомендуется ввиду возможных изменений структуры и механических свойств металла.
Дуга питается от источников переменного или постоянного тока. Для чугунных электродов больших диаметров и поддержания большого объема расплавленной ванны необходимо применять более мощные источники тока. Наиболее пригодны для этой цели сварочные преобразователи ПС-500 и ПСМ-1000. Для переменного тока желательно применять трансформаторы СТН-700 и ТС Д-1000. Ток берется из расчета: 50—90 а на 1 мм диаметра электрода.
Заканчивая процесс сварки отдельного участка или всего шва, следует наплавить поверхность шва выше уровня основного металла на 2—6 мм. Усиление шва может быть в дальнейшем оставлено, если оно расположено на необрабатываемой поверхности.
Инструмент н защитные приспособления для горячей сварки рассчитываются на большой ток. Рукоятка электрододержателя не должна сильно нагреваться, для чего удлиняют ее зажимную часть и устанавливают защитный щиток. Очень удобными являются держатели, у которых электрод приваривается к штанге.
СВАРКА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКОЙ
Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработаны автоматический и полуавтоматический способы сварки чугуна с применением порошковой проволоки ППЧ-1 и ППЧ-2. Сварка ведется от источника постоянного тока при обратной полярности. Сварку желательно производить с защитой дуги углекислым газом. Порошковая проволока ППЧ-1 имеет следующий расчетный химический состав: 6,5—7,0% С; 3,8—4,2% Si; 0,4— 0,6% Мп; 0,2—0,6% Ti; 0,7—1,0% Al; остальное — железо. Этот состав дает наплавленный металл, содержащий 4,5—5,5% С; 3,5—4,4% Si; 0,5—0,9% Мп; 0,3—0,6% Ti; 0,5—0,9% Al. Для проволоки диаметром 3 мм рекомендуются следующие режимы сварки: ток 250—280 а, напряжение 28—32 в, скорость подачи проволоки 180 м/ч, ток постоянный, полярность — обратная, защитная среда — СО2. Детали неответственного значения можно сваривать и открытой дугой, без защиты ее углекислым газом. Наплавленный металл хорошо обрабатывается. Для изделий с малой жесткостью сварку можно выполнять без предварительного подогрева. Изделия с большой жесткостью, где можно ожидать появления значительных внутренних напряжений, желательно сваривать с общим или местным предварительным подогревом. Порошковая проволока применяется также для заварки дефектов литья различных изделий.
ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА
Сварку ведут двумя способами: 1) пластинчатыми электродами из серого чугуна: 2) чугунными плавящимися мундштуками, через которые подается стальная проволока. Сварочную ванну заполняют металлом, получаемым при расплавлении обычной стальной проволоки. Для получения нормальной структуры металла сварного шва необходимо увеличивать содержание углерода и кремния в металле мундшутка. Для электрошлаковой сварки чугуна применяют фторосодержащие флюсы, а также флюсы АН-22 и АН-10. Исследования на массивных образцах показали, что при электрошлаковой сварке предварительный нагрев изделия не требуется, так как в этом случае достигается повышенный нагрев металла в месте сварки, в результате чего сварной шов остывает медленнее, чем при ручной сварке и создаются условия, при которых удается избежать закалочных структур. Режимы электрошлаковой сварки чугуна приведены в табл. 10.