Технология сварки различных металлов и сплавов, страница 2

Чугун относится к категории плохо сваривающихся сплавов. Сварку чугуна, в основном, применяют для исправления дефектов в отливке и при ремонте деталей, получивших трещины при эксплуатации.

При дуговой сварке чугуна в холодном состоянии происходит образование хрупкой структуры цементита в шве (отбел), а в околошовной зоне образуются закалочные структуры. Вследствие этого при дуговой сварке в холодном состоянии в чугунных деталях в зоне сварного шва образуются трещины.

Для предотвращения отбела при сварке и обеспечения протекания процесса графитизации (выделение углерода в виде графита) выполняют горячую сварку чугуна с предварительным подогревом свариваемых деталей до 400.. .700 °С. Подогрев деталей, производимый в печах, применяется с целью уменьшения скорости охлаждения металла и тем самым создания условий для протекания процесса графитизации. Сваренные детали охлаждают вместе с печью. Сварку ведут чугунными электродами. Горячую сварку также выполняют науглероживающим пламенем (газовым) с флюсом на основе буры.

Холодная сварка чугуна выполняется стальными, медно-железными, медно-никелевыми электродами. При сварке без предварительного подогрева необходимо принимать меры, предотвращающие нагрев больших объемов металла, а также уменьшающие скорость охлаждения. Это, например, достигается сваркой короткими швами, причем накладывать следующие швы необходимо после охлаждения предыдущих до 300... 500 °С. Кроме того, эффективно введение в сварочные материалы элементов, способствующих графитизации, измельчающих графит.

На свариваемость меди большое влияние оказывают содержащиеся в ней примеси (О₂, Н₂ и т.п.). Закись меди СиО₂ является причиной образования горячих трещин. В расплавленной меди значительно растворяется водород, который может вызвать пористость шва.

При ремонтных работах применяют газовую сварку с предварительным подогревом, для толщин более 5 мм. Присадочный металл — медные прутки с добавками. При сварке применяют флюсы, в состав которых входят бура, борная кислота и борный ангидрид. После сварки рекомендуется быстрое охлаждение в воде или прокатка швов в холодном состоянии. Применяется как ручная, так и автоматическая сварка меди угольным и металлическим электродами. При ручной сварке угольным электродом применяются присадочные прутки из оловянистой или кремнистой бронзы и флюсы на основе буры. Металлические электроды состоят из медного стержня со специальным покрытием. Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности.

Автоматическая сварка меди ведется как угольным электродом под слоем флюса с присадкой в виде полосы латуни, так и металлическим электродом (медной проволокой) под слоем плавленого флюса. Применяется сварка меди в инертных газах.

Основная трудность при сварке латуни — испарение цинка. В результате испарения цинка сварной шов снижает свои механические свойства и появляются поры. При сварке латуни применяют различные приемы, уменьшающие испарение цинка. При газовой сварке латуни применяют окислительное пламя с флюсами, при этом на поверхности сварочной ванны образуется шлак, препятствующий испарению цинка.

Металлические электроды, применяемые для сварки латуни, имеют специальные покрытия. Наиболее эффективной является газоэлектрическая сварка и автоматическая сварка под керамическими флюсами.

Сварка алюминия затрудняется из-за образования прочной тугоплавкой пленки окиси А1₂О₃. Пленка окисла покрывает капли расплавленного металла и препятствует сплавлению их между собой и основным металлом. Для получения качественных швов применяются специальные флюсы и обмазки, состоящие из хлористых и фтористых солей щелочноземельных металлов. Сварку алюминия выполняют различными способами газовой и дуговой сварки.

Ручная сварка алюминия проводится электродами со специальной обмазкой на постоянном токе обратной полярности. Автоматическая сварка производится под слоем флюса на медной подкладке. Сварка в защитных газах обеспечивает более высокое качество шва, чем другие способы дуговой сварки. Сплавы алюминия с магнием и марганцем (АМг и АМц) сваривают так же, как и алюминий.