Технічні науки > Газове і дугове зварювання чавунів

Підготовлена під пайку поверхня підігрівається полум'ям газового пальника до температури плавлення чавунного чи латунного припоя (800 -950 С). Спочатку варто утворити окремі розплавлені краплі припоя, що повинні за допомогою флюсів легко розтікатися тонким шаром по крайці чавунного виробу. Для того щоб матеріал припоя проникав у пори чавуна і краще його змочував, у флюс додають активні речовини, що сприяють змочуваності чавуна й одержанню щодо міцного зв'язку між припоем і чавуном.

Для пайки чавуна чавунними припоями уживають флюси марок МАФ-1 (плавлення бура 33 %, сода кальцинована 12%, селітра натрієва 27%, оксид кобальту 7%, фтористо-цирконієвий натрій 12,5%, фтористий калій 8,5%), ФСЧ-2; для пайки латунними припоями уживають флюси марок ФПСЧ-1 (вуглекислий літій 25%, кальцинована сода 50%, борна кислота інше), ФПСЧ-1 і ін.

Для кращого зчеплення чавуна з латунню графить з поверхні крайок попередньо випалюють газовим полум'ям з надлишком кисню. Потім в оброблення вносять флюс; після розплавлювання флюсу розплавляють латунний припой, що утворить рідку ванну і заповнює оброблення. Наплавлений метал відразу ж після пайки проковують ручним мідним молотком.

Пайка чавуна легкоплавкими припоями (олов'янисто-свинцеві і цинкові) утруднена поганим змочуванням його поверхні; цей вид пайки дає низьку міцність з'єднання.

Зварювання чавуна з додатковим підігрівом виробу

Зварювання чавуна з підігрівом можна застосовувати для виробів обмежених розмірів і маси (до 2,5 т), тому що при великому обсязі нагрітого металу робити зварювання трудно.

Зварювання чавуна з підігрівом виконуються в такій послідовності.

1. Підготовка до зварювання. Раковини і жужільні включення цілком віддаляються чи вирубкою свердлінням. Тріщини, що підлягають заварці, вирубуються з обробленням; невирубаним залишається притуплення в 3 - 6 мм. Якщо обсяг металу, що підлягає наплавленню, великий і перевищує 60 див, то місце, призначене до зварювання, повинне бути заформовано так, щоб можна було забезпечити заповнення цієї частини ванни рідким чавуном. Формування виконують графітовими чи пластинами формувальним піском, замішаним на рідкому склі. Формування повинне виключити можливість витікання рідкого металу з ванни (мал. 2). Обсяг розплавленої ванни повинний забезпечувати можливість підтримки її в рідкому стані.

Після заварки однієї секції і затвердіння завареної ділянки вставка виймається.

2. Підігрів виробу виробляється в чи печах спеціальних нагрівальних ямах. Звичайно температура нагрівання при газовому зварюванні підтримується в межах 450-600 °С и при дуговому зварюванні 700-850 °С. Підігрів чавунних виробів перед зварюванням до таких високих температур потрібно для того, щоб знизити швидкість охолодження металу шва і додати йому відносно високі пластичні властивості і можливість обробки різальним інструментом; підігрівши необхідний також після зварювання, щоб відбувалося рівномірне охолодження усього виробу і не виникали тріщини. Більш висока температура підігріву чавунного виробу при дуговому зварюванні порозумівається тим, що погонна теплова енергія в цьому випадку менше, ніж при газовому зварюванні.

Рис. 2. Підготовка чавунного виробу з тріщиною під зварювання з підігрівом:

1 — тріщина, 2 — графітові пластини, 3 — формувальна суміш, 4 — виріб, що зварюється, 5 — графітова вставка

3. Виконання зварювання. Чавуни з підігрівом зварюються газовим полум'ям і дугою.

Газове зварювання виробляється нормальним полум'ям пальником з наконечниками № 5 - 7. Допускається зварювання на вуглевоживаючим полум'ям. Застосування флюсу при газовому зварюванні чавунів обов'язково. Найчастіше як флюс використовують прожарену чи буру суміш з 50% вуглекислого і 50% двовуглекислого натрію; рекомендується флюс марки ФСЧ-2. Захист зварювальної ванни ефективно виконувати газоподібним флюсом БМ-1, що складається з летучої борорганічної рідини.

Присадочним матеріалом при гарячому газовому зварюванні служать чавунні прутки марок А, Б, ПЧ-1, ПЧ-2 і ПЧ-3. Прутки забезпечують при зварюванні наплавлений метал з перлитно-ферритною чи з перлітною структурою.

При газовому зварюванні чавунний пруток занурюють у зварювальну ванну тільки після нагрівання його кінця до температури ясно-червоного розжарювання. Пруток виймають з ванни тільки для нанесення на його поверхню флюсу. Основний метал і присадочний пруток плавляться під флюсом.

Гаряче дугове зварювання чавунів чи виконується покритими електродами (електроди чавунні на прутках ПЧ-1,А,Б) марки ЭЧ-1, ЦЧ-5 (електроди на дроті Св-08), ЭЧ-2 (електроди чавунні на прутках ПЧС-1), чи порошковим дротом марок ПП-АН-Ч2 (дріт інституту ім. Е. С. Патона), ППЧ-ЗМ (дріт Вниилитмаш і Станколит), ПП-АН-Ч5. Для гарячої дугової механізованої заварки дефектів середніх і невеликих розмірів (до 50 див) застосовують механізоване зварювання порошковим дротом з використанням керамічних стрижнів (наприклад, марки СКЧ-3).

Рис. 3. Форма зварювальної ванни в залежності від її нагрівання:

а — холодна, б — перегріта, у — нормальна

Якість з'єднання частин, що зварюються, і температура, від якої воно залежить, визначаються формою зварювальної ванни. Опукла поверхня ванни (мал. 3, а) говорить про погане з'єднання.

У цьому випадку зварник повинний збільшити нагрівання стінок виробу. Коли ванна надмірно гаряча, розплавлювання стінок виробу йде інтенсивно, утвориться дуже характерний підріз стінки (мал. 3,6); у цьому випадку потрібно чи полум'я дугу перенести в центр ванни, зменшити температуру ванни додаванням у неї шматочків стрижнів, чи електродів заздалегідь приготовлених дрібних шматків чавуна.

Правильний процес зварювання характеризується увігнутою поверхнею зварювальної ванни (мал. 3,в) без підрізу; рідкий чавун добре змочує стінки деталі.

• Багатошарове зварювання .чавуна застосовується рідко і лише в тих випадках, коли неможливо підтримувати усю ванну в рідкому стані.

4. Охолодження виробів після гарячого зварювання виробляється з малою швидкістю, іноді протягом 3 - 5 діб. Підготовка до охолодження полягає в тім, що після закінчення зварювання поверхня металу шва засипається шаром дрібного порошку деревного вугілля, а весь виріб з усіх боків закривається азбестовими аркушами і сухим піском.

Основні вимоги безпеки праці при зварюванні чавунів

1. Часто робота зварника чавунів зв'язана з переміщенням вантажів підйомно-транспортними пристроями, тому зварники повинні бути атестовані на право виробництва стропальних робіт.

2. Ділянка гарячого зварювання чавуна повинний бути обладнаний додатковим до приточно-витяжної вентиляції спеціальним пристроєм, що відсмоктує, для видалення пилу, що виділяється при зварюванні. Додатковий пристрій, що відсмоктує, повинне встановлюватися на відстані 1 - 1,2 м від місця зварювання і створювати швидкість руху забрудненого повітря в перетині відсоса порядку 8 м/с. При холодному дуговому зварюванні чавуна мати додаткову вентиляцію не обов'язково.

3. Любий вид зварювання чавуна, що супроводжується виділенням отрутних пар (міді, марганцю, цинку й ін.), повинний виконуватися зварником у фільтруючому чи шланговому протигазі.

4. При пайку чавуна припоєм з міді і її сплавів зварнику потрібно працювати в респіраторі ШБ-1, «Пелюсток», «Астра-2» і ін.

1	2

Назва: Газове і дугове зварювання чавунів
Дата публікації: 2005-03-24 (1499 прочитано)