ПАНЧ-11 — проволока для сварки чугуна
Чугун относится к группе плохо свариваемых металлов. Сварка и наплавка чугуна производится только в целях ремонта, устранения трещин и дефектов отливок. От других сплавов на основе железа чугун отличает очень высоким содержанием углерода. Углерод в нем присутствует в таких количествах, что не растворяется полностью, а образует графитовые или цементитовые включения в кристаллической структуре. Кроме углерода в сплаве содержатся и другие примеси — сера, фосфор, марганец, кремний.
Чугун характеризуется высокой твердостью и хрупкостью. Хрупкость — это свойство материала разрушаться без заметных остаточных деформаций. При сильном механическом напряжении изделие просто лопается, практически не изменяя свою форму.
Факторы, затрудняющие сварку чугуна
Сварка чугуна осложняется несколькими факторами.
- При высокой температуре кремний, входящий в состав сплава, образует тугоплавкие окислы, которые создают каверны в сварочном валике;
- Выгорание кремния приводит к отбеливанию чугуна с образованием зон, сильно отличающихся по своим механическим качествам от остального материала. Это вызывает образование трещин в околошовном пространстве.
- Углерод вступает в реакцию с кислородом с образование угарного газа, который создает поры в сварочном шве;
- При нагреве и остывании зоны сварки в чугуне образуются сильное термическое напряжение, которое приводит к образованию трещин и отслаиванию сварочного шва.
- Жидкий сплав обладает высокой текучестью, что затрудняет контроль сварочной ванны и сварку в разных пространственных положениях шва.
Зная, что такое чугун, и изучив его поведение в разных условиях, можно разработать эффективные методы сварки.
Приемы, применяемые при сваривании чугуна
Хрупкость чугуна, из-за которой в околошовной зоне появляются трещины, преодолевается предварительным нагревом. Перед тем как сварить чугун, его нагревают до высокой температуры — от 300 до 600оС, а после обработки не дают остывать слишком быстро. Это позволяет избежать сильных термических напряжений.
Применяют и другие приемы:
- тщательная зачистка металла в зоне шва;
- выравнивание и раскрытие краев трещин;
- засверловка концов трещин, устраняющая концентрацию напряжений;
- установка по краям шва анкерных штифтов из низкоуглеродистой стали;
- сварка в среде защитных газов.
Поиски, как и чем сваривать чугун, — постоянная тема прикладной науки. Используются методы сварки покрытыми штучными электродами, которые изготавливаются из сплавов меди, никеля и других металлов, неплавкие электроды, пламя газовой горелки и присадочная проволока. Выбор конкретного способа определяется целями сварки, условиями работы и уровнем требований к качеству шва.
