Сварка чугуна

Чугун это сплав железа, в котором содержание углерода выше 2%, также могут содержаться марганец до 1%, кремний до3%, фосфор, сера. В чугуне допускается присутствие легирующих элементов – никеля, ванадия, алюминия, хрома, магния и многих других. Без легирующих элементов чугун представляет собой очень хрупкий материал, имеет низкую твердость, пластичность и прочность.
В чугуне углерод может находиться в виде соединения Fe3C (цементит) и графита, по их количеству и форме чугун делится на несколько видов.
- белый
- серый
- Ковкий
-половинчатый
- высокопрочный.
Весь углерод в белом чугуне находится в виде цементита и на изломе чугун имеет светлый цвет. Данный чугун обладает высокой твердостью, что не позволяет обрабатывать его режущим инструментом, поэтому этот вид чугуна используют как полуфабрикат для получения из него ковкого чугуна.
Основная часть углерода в сером чугуне находится в виде графита, поэтому на изломе этот чугун серого цвета. У серого чугуна очень хорошие литейные свойства, благодаря им он используется как литейный материал, также серый чугун очень хорошо обрабатывается механическими способами
Использование чугуна распространилось практически на все сферы деятельности человека. Это напрямую связано с его свойствами: высокая механическая твердость, сопротивление износу, простота механической обработки, но при этом он обладает плохой свариваемостью. При несоблюдении технологии сварки, сварной шов и околошовная зона быстро охлаждается, что приводит к образованию участков с выделением цементита, в дальнейшем это затрудняет его обработку. Из за своей хрупкости чугун склонен к появлению трещин при неравномерном нагреве. Жидкотекучесть чугуна затрудняет контроль над сварочной ванной в процессе сварки. Также в процессе сварки из жидкой сварочной ванны происходит активное выделение газов, которое продолжается и в момент кристаллизации, что приводит к порообразованию. Чугуны склонны к образованию тугоплавких соединений (оксидов) на поверхности сварочной ванны, которые могут привести к непроварам. Несмотря на все сложности сварки этого металла, она очень востребована и распространена.
Способы сварки чугуна
Чугун можно варить электродуговыми видами сварки и газовой сваркой. Не зависимо от того какой вид сварки вы используете, существует три основных способа: горячая сварка (предварительный подогрев до 600–650°C), полугорячая сварка (предварительный подогрев 400–450°C), холодная сварка (без подогрева). Если требуется получить чугун в металле шва, очень близкий по структуре и свойствам с основным металлом, то используют горячий или полугорячий способ сварки. Для дуговой сварки используются электроды с чугунным стержнем соответствующих марок. Перед сваркой изделие равномерно нагревают до требуемой температуры, сварка ведется непрерывно до окончательного завершения, после чего необходимо накрыть изделие асбестовой тканью или другим термоизоляционным материалом. Это обеспечит более медленное охлаждение изделия. Если сравнивать дуговую и газовую сварку чугуна, то газовая сварка способствует более длительному и равномерному нагреву и охлаждению изделия. Поэтому газовый метод сварки очень подойдет, если необходимо получить сварной шов очень близкий по свойствам с основным металлом. Для сварки используют чугунные прутки и флюсы, для исключения графитизации, не следуют проводить сварку окислительным пламенем.
Если в металле шва чугуна не предусматривается, что чаще всего бывает при незначительных дефектах изделия, то применяется холодная сварка. Допускается использование стальных электродов, при необходимости добавляя в сварочную ванну присадки из цветных металлов. Существует также способ холодной сварки со стальными шпильками, установленными в разделку свариваемой детали на резьбе.
Мы описали самые основные моменты, связанные с этим металлом. Процесс сварки чугуна один из самых сложных и трудоемких, помимо основ, необходимо знать множество нюансов, которые в совокупности необходимы
для получения высококачественных сварных соединений. Сварщики компании «ГарантСварка» знают о сложностях связанных со сваркой чугуна, потому что неоднократно работали с этим непростым металлом, подтверждая звание профессионалов превосходными сварными швами.