Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 100
Текст из файла (страница 100)
При наличии дефектов в жестком контуре нужен предварительный нагрев до 200 †3 'С. Сварку осуществляют на постоянном токе прямой полярности при следующих режимах: сила тока 100 — 150 А; напряжение дуги 14 — 19 В; скорость подачи проволоки 100 †1 м!ч; скорость сварки 8 м/ч. Наплавленный металл имеет аустенитную структуру с равномерно распределенными включениями углерода. Зона сплавления характеризуется отсутствием свободных карбидов и ледебурита.
Прочность наплавлепного металла. 30 — 40 кгс/мм». Сварка нысокопрочного и конкого чугуна имеет особенности, так как высоко- прочный чугун обладает понышенной склонностью к отбеливанию и большой прокалнваемостью. Заварка дефектов в отливках нз конкого чугуна и ремонтная сварка затрудняются повышенной графитизацией металла, что ухудшает смачиваемость поверхности разделки при сварке. Сварку без предварительного нагрева используют для исправления мелких дефектов отливок и при ремонте.
Заварка может осуществляться как до термической обработки отливок, так и после нее. Подготовка под сварку дефектов, обнаруженных до термической обработки, осуществляется абразинным инструментом или воздушно-дуговой резкой. Сварку осуществляют электродами УОНИ-13/45 или УОНИ-13~55. Можно также использовать полуавтоматическую сварку стальной проволокой в среде углекислого газа. Однако предпочтение следует отдать сварке электродами со стержнем из сплава на осноне никеля (см. табл.
12). Дефекты, обнаруженные после термической обработки, разделывают обычным способом и заваривают электродами со стержнем из сплава на основе никеля. Механические свойства сварных соединений и обрабатываемость соответствуют свойствам и обрабатываемости основного металла. ГАЗОВАЯ СВАРКА Сваркой с предварительным нагревом (горячая) исправляют преимущественно мелкие н в отдельных случаях крупные дефекты на поверхностях отливок до механической обработки н после нее при наличии припуска 1 — 5 мм. Газовую сварку осуществляют как с общим, так и с местным нагревом с получением наплавленного металла, имеющего структуру серого чугуна. В качестве горючего газа используют ацетилен, пропан-бутан и городской газ, а в качестве прнсадочного материала при сварке чугуна можно использовать чугунные прутки А и Б (ГОСТ 267! — 70).
При их применении графитизация углерода в наплавленном металле н условиях сварки с предварительным нагревом обеспечивается повышенным содержанием кремния при относительно невысоком содержании углерода. В результате наплавленный металл имеет преимущественно ферритную структуру, что не всегда отвечает техническим условиям на чугунные отливки. На заводе «Станколит» созданы специальные малолегированные чугунные присадочные прутки. Содержание в прутках олова, меди и никеля способствует созданию в наплавленном металле перлнтной структуры.
Кроме того, прутки обеспечивают получение более плотного наплавленного металла. При этом лучшими технологическими свойствами обладают прутки с исходной ледебуритной структурой («отбеленные»); недопустимы для газовой сварки прутки, имеющие грубый 13 п/р. Акулова А.
И., т, 2 Сварка чугуна 387 Газовая сварка излом с явно выраженными крупными включениями графита. Такие чугуны отличаются повышенной вязкостью, так как в расплаве имеется большое количество нерастворившихся блоков графита. Их растворение зависит от скорости диффузии углерода, которая интенсивней в расплаве, полученном из отбеленного чугуна. При сварке чугуна применяют преимущественно кислые флюсы, состоящие из борсодержащих веществ.
Одной из основных задач флюса является перевод образующегося ЯОз в более легкоплавкие соединения, например Хаз051Оз. В связи с этим при выборе состава флюса из бористых соединений предпочтение отдают буре 1Ча,В40т, которая при разложении выделяет МазО и ВзОа. Отшлакование 510з возможно также и с помощью углекислых солей натрия или калия. Например, при ремонте тонкостенных отливок углекислый натрий успешно применяют в качестве флюса, так как имеются условия для удаления нз ванны СОз. Составы наиболее распространенных флюсов для сварки чугуна приведены в в табл.
13. ~з. Состав флюсов для газовой сварки, % Номер флюса Компоненты П р и м е ч а н ч е. Флюсы, содержащие соду, рекомендуются для заварки тонкостенных отливос (мелких дефектов). Флюсы на осйове плавленой или прокаленной буры не подлежат длительному хранению. Все порошковые флюсы, применяемые для газовой сварки, обладают неко- торыми технологическими недостатками. Подача флюса в ванну производится обычно на конце присадочного прутка. Например, в результате недостаточной подачи его возникает пористость, а при избытке — шлаковые включения. Равномерный шлаковый покров на поверхности сварочной ванны может быть достигнут при применении газообразного флюса, например БМ-1, или флюса в виде обмазки.
Так как для использования газообразного флюса необходимы специальная аппаратура и обезвоженные горючие газы, предпочтительнее второй способ. Флюс- покрытие имеет следующий состав (в частях по массе): прокаленная бура 22, борная кислота 10, глицерин 5, вода 15 — 20. Такое покрытие изготовляют из тщательно смешанных компонентов, которые подвергают кипячению в водном растворе глицерина.
Раствор доводят до кипения и наносят на прутки методом окунания нли кистью. Толщина слоя покрытия составляет 0,5 — 1,0 мм на сторону. Обмазанные прутки просушивают при 90 — 11О 'С в течение 10 — 12 ч. Процесс сварки начинается с прогрева основного металла вокруг участка дефекта пламенем горелки до светло-красного цвета ( 850'С). Затем пламя сосредоточивается на поверхности разделки, которая доводится до плавления.
Расплавление производится восстановительной частью нормального пламени. Стенки места дефекта расплавляются и с помощью чугунного присадочного прутка очищаются от неметаллических включений. Сварку следует вести ванным способом. При заварке краевых дефектов (бобышек, платиков, бортиков; уголков) сварщик, маневрируя пламенем горелки и прутком, не должен допускать стекания жидкого металла. Наплавленный металл должен возвышаться над основным металлом не менее чем на 3 мм. Для обеспечения нормальной твердости сварного соединения после сварки необходимо замедлить скорость охлаждения металла в интервале температур, отвечающих перлитным превращениям.
Горелку медленно отводят от поверхности ванны на расстояние 50 — 60 мм и наплавленный металл выдерживают под действием пламени в течение 0,5 — 1,5 мин. Заваренную таким образом деталь для замедленного охлаждения засыпают сухой землей или покрывают листовым асбестом. Отливки сложной конфигурации и большой толщины после сварки рекомендуется подвергать отжигу. Сварное соединение и наплавленный металл при сварке деталей из серого перлнтного чугуна обладают теми же свойствами, что и основной металл. Сварку без предварительного нагрева (холодную сварку) применяют в тех случаях, когда детали (кронштейны, рычаги и т.
д.) при нагреве н охлаждении способны свободно деформироваться, не вызывая значительных остаточных напряжений. Мощность пламени горелки в этих случаях должна быть достаточной, чтобы обеспечить замедленную скорость охлаждения в процессе кристаллизации в интервале перлитных превращений сварного соединения.
При газовой сварке этот процесс лишь условно можно отнести к холодной сварке, так как фактически имеет место местный нагрев основного металла в области дефекта и прилегающих зон пламенем горелки. Технологический процесс сварки без предварительного нагрева аналогичен сварке с предварительным нагревом, но отличается некоторыми особенностями. Допускается как механическая предварительная разделка, так и разделка в процессе сварки воздействием на расплавленный металл присадочного прутка и газового пламени.
Последний способ разделки дефекта обусловливает некоторый предварительный нагрев чугуна и способствует снижению скорости охлаждения сварного соединения. При холодной сварке применяют те же сварочные материалы, что и при горячей. После окончания заварки места дефекта следует медленно отводить горелку в течение 2 — 3 мин, воздействуя пламенем на прилегающие участки. Деталь или часть детали, на которой расположен заваренный участок, для замедленного охлаждения рекомендуется засыпать песком или укрыть листовым асбестом. Твердость наплавленного металла на 20 — 30 единиц НВ выше твердости основного металла.
При этом наплавленный металл имеет хорошую обрабатываемость и высокую плотность. Газовую сварку с целью ремонта выполняют теми же присадочными материалами, флюсами и приемами, которые были приведены выше. Однако технология ремонтной сварки имеет некоторые особенности. Чугунные детали часто эксплуатируют в условиях воздействия высоких температур. При этом образуются участки с резко измененными свойствами — <горелый чугун». Последний иногда совершенно не поддается сварке, и поэтому такую деталь бракуют.
Если при технологической пробе обнаруживается неполное изменение свойств чугуна, то можно получить сварное соединение, достаточно надежное по прочности. Особенность техники газовой сварки таких дефектных участков заключается в расчистке свариваемой поверхности. Для этого основной металл на отдельных участках оплавляют и с помощью стального скребка (при обильном введении флюса) с кромок разделки удаляют землистые пленки до появления качественного металла. На очищенный участок наносят присадочный металл. Таким же образом расчищают и наплавляют следующие участки до полной облицовки места разделки дефекта слоем наплавленного чугуна. После этого шов заполняют по всему сечению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
