ГЛАВА II. СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Назад: 2.6. Электроды для сварки цветных металлов и сплавов

2.7. Электроды для сварки чугуна

Требования к электродам для ручной дуговой сварки чугуна также, как и для цветных металлов и их сплавов, стандартами не регламентированы, поэтому они выпускаются по отраслевым (иногда по заводским) техническим условиям.

Достаточно широкая номенклатура электродов для сварки чугуна, позволяет получать металл шва с заданными свойствами в виде чугуна, стали, сплавов на основе никеля, меди и железоникелевого сплава. Благодаря этому в сварном соединении достигают требуемых показателей прочности, пластичности, твердости, обрабатываемости, заданных эксплуатационных характеристик.

Сварка чугуна выполняется с общим или частичным предварительным нагревом изделий до температуры 600… 650 ⁰С (горячая сварка) и получением наплавленного металла в виде чугуна; с небольшим подогревом или вообще без него (холодная сварка) и получением наплавленного металла в виде сплавов.

Ручную дуговую сварку чугунными электродами применяют для устранения крупных дефектов на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях. В этом случае производят горячую сварку ванным способом, обеспечивая хорошую обрабатываемость и плотность металла шва, однородность сварного соединения по микроструктуре, твердости и прочности, используя электроды на базе литых чугунных прутков диаметром 12…16 мм, а также на основе специальных чугунных прутков.

Для сварки с подогревом применяются следующие марки электродов. Электроды марки ЭЧ-1, дающие наплавленный металл в виде чугуна с перлитно-ферритной структурой, изготавливают на прутках ПЧ-1, обеспечивающих лучшие сварочно-технологические свойства и более высокое качество наплавленного металла.

Электроды марки ЭЧ-2 на базе чугунных прутков ПЧС-1 обеспечивают получение перлитной структуры наплавленного металла, имеющего повышенное содержание углерода, пониженное - кремния и модифицированного редкоземельными элементами. Наплавленный металл обладает стабильными показателями обрабатываемости и твердости.

Электроды марки ЭВЧ-1 на базе чугунных прутков ПЧС-2 обеспечивают получение в наплавленном металле высокопрочного чугуна.

Для сварки без подогрева (холодной) используются различные марки электродов. Хорошими характеристиками обладают электроды ЦЧ-4, ЦЧ-4А стержень которых изготавливается из проволоки марки Св-08, а наплавленный металл легирован из покрытия ванадием (до 8.5…11.5 %), образующим мелкодисперсные карбиды. Обеспечивается высокая плотность металла шва, но его обрабатываемость недостаточная, в связи с чем, электроды применяют для обработанных нерабочих поверхностей.

Большинство специализированных электродов обеспечивает наплавленный металл в виде никелевых и медных сплавов, обладающих. высокими прочностными и пластическими характеристиками. Близость коэффициентов линейного расширения чугунов и никелевых сплавов благоприятствует релаксации сварочных напряжений.

Электроды на медной основе обеспечивают наилучшие результаты при содержании 80…95 % Сu и 20…5 % Fe. Такие сплавы приближаются к чугуну по температуре плавления и интервалу кристаллизации. Эти составы, обладающие достаточной прочностью и обрабатываемостью, получают, используя электроды марок ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6.

Электроды на никелевой основе МНЧ-2 (стержень из проволоки НМЖМц 28-2.5-1.5, диаметром 3.0…6.0 мм), ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 (стержень из проволоки НП-2, диаметром 2.5…5.0 мм) обеспечивают высокие свойства сварных соединений.

Для всех марок электродов рекомендуется выполнять холодную сварку на режимах с минимальным проплавлением металла, величина тока на обратной полярности составляет 20…40 диаметров электрода.

Дня заварки отдельных небольших дефектов на обрабатываемых поверхностях отливок ответственного назначения из серого и высокопрочного чугуна; пороков, выявленных на механически обработанных изделий, и при ремонте оборудования из чугунного литья, используют железоникелевые электроды марки ЦЧ-3А со стержнем из проволоки Св-08Н50, содержащим 40-60 % Ni и 60-40 % Fe.. Покрытие состоит из доломита 35 %, плавикового шпата 25 %, гранита черного 10 % и ферросилиция 30 %, замешенных на жидком стекле.

Железоникелевые электроды обладают определенными преимуществами, к числу которых, кроме высокой прочности, можно отнести меньшую, чем у медно-никелевых сплавов, литейную усадку, одноцветность наплавки с чугуном. Однако необходимо всегда иметь в виду, что все электроды, содержащие никель, дефицитны и могут применяться для сварки чугуна ограниченно.

Далее: 3. Порошковые проволоки