Технологический процесс горячей сварки

Технологический процесс горячей сварки состоит из следующих элементов: I — подготовка изделия под сварку; II — предварительный подогрев деталей; III — сварка; IV — последующее охлаждение.

Подготовка под сварку зависит от вида исправляемого дефекта. Однако во всех случаях подготовка дефектного места заключается в тщательной очистке от загрязнений и в разделке для образования полостей, обеспечивающих доступность для манипулирования электродом и воздействия сварочной дуги. Для предупреждения вытекания жидкотекучего металла сварочной ванны, а в ряде случаев для придания наплавленному металлу соответствующей формы, место сварки формуют. Формовку выполняют 3 зависимости от размеров и местоположения исправляемого Дефекта с помощью графитовых пластинок, скрепляемых формовочной массой, состоящей из кварцевого песка, замешенного На Жидком стекле, или другими формовочными материалами, а так же в опоках формовочными материалами, применяемыми в лисином производстве.

После формовки необходима просушка формы при постепенном подъеме температуры от 60 до 120° С, затем проводят дальнейший подогрев под сварку со скоростью 120-150° в час в.печах, горнах или временных нагревательных устройствах. Замедленное охлаждение после сварки достигается при укрывании изделий теплоизолирующим слоем (листами асбеста и засыпкой песком, шлаком или др.) или при охлаждении вместе с печами, горнами. Способы нагрева и нагревательные устройства применяют в зависимости от характера производства (устранение литейных дефектов, ремонтная сварка и т. д.). Например, при массовом производстве в литейных цехах автомобильных и тракторных заводов целесообразно использовать конвейерные печи; для ремонтных работ удобен нагрев в муфельных печах или в горнах с открытым кожухом; для разовых ремонтных работ крупногабаритных изделий изготовляют временные нагревательные устройства из огнеупорного кирпича, в том числе печи-ямы в земляном полу цеха. Для сварки используют плавящиеся электроды со стержнями из чугуна марок А или Б.

Состав чугунных стержней для сварки

(ГОСТ 2671-70), %   
чугуна   

Марка   
С   
Si   
Мп   
Р   
s   
Сг   
Ni   
Назначение

А

Б   
3,0-3,5   
3,0-3,4

3,5-4,0   
0,5-0,8   
0,2-0,4

0,3-0,5   
До

0,08   
До

0,05   
До

0,3   
Для горячей сварки

Для горячей и полугорячей сварки

В состав покрытия, наносимого на литые прутки, диаметром 5-20 мм, входят стабилизирующие и легирующие материалы. В качестве последних обычно используют графит, карборунд, ферросилиций, силикокальций, силикомагний и другие, содержащие элементы — графитизаторы. Горячую сварку чугуна выполняют на больших силах тока (Iсв = (60 — 100)dэ) без перерывов до конца заварки дефекта, при больших объемах завариваемого дефекта два сварщика, работающие поочередно. Электрододержатель для горячей сварки должен обеспечивать хороший контакт с чугунным электродом и иметь щиток для защиты руки сварщика от теплового ожога.

Для горячей сварки чугуна можно использовать дуговую сварку угольным электродом. По возможности маневрирования тепловым воздействием на свариваемый металл сварка угольным электродом занимает промежуточное положение между газовой сваркой и сваркой плавящимся электродом. Сваривают на постоянном токе прямой полярности угольными электродами диаметром 8-20 мм. Диаметр электрода и силу сварочного тока выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла (см. табл.).

Выбор режима сварки
Толщина металла, мм   
Диаметр угольного электрода, мм   
Сила тока, А

6-10

10-20

20-30

30 и более   
8-10

10-12

12-16

16-18   
280-350 300-400 350-500 350-600

В качестве присадочного материала используют прутки.

Для перевода тугоплавких окислов в легкоплавкие соединения применяют флюсы на борной основе, чаще всего техническую безводную (прокаленную) буру.

Горячая сварка чугуна ручным способом, особенно массивных изделий — тяжелый труд. Весьма прогрессивный способ, облегчающий труд и повышающий производительность, — механизированная сварка порошковой проволокой. В состав шихты вводят такие компоненты, которые позволяют получать состав металла шва, представляющий собой чугун.

Горячая сварка чугуна позволяет получать сварные соединения, равноценные свариваемому металлу (по механическим характеристикам, плотности, обрабатываемости и др.), однако это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Вместе с этим в ряде случаев практически к сварным соединениям чугуна не предъявляется таких требований. Часто, например, достаточно обеспечить только равнопрочность или только хорошую обрабатываемость или плотность сварных швов. С помощью различных металлургических и технологических средств можно получить сварные соединения чугуна с теми или иными свойствами при сварке с невысоким подогревом или вовсе без предварительного подогрева (т. е. с помощью полугорячей или холодной сварки).