Особливості Зварювання чавуну
VetalІснує кілька способів зварювання чавуну аргоном і всі вони пов'язані з певними труднощами, які обумовлені властивостями цього матеріалу.
Особливості зварювання чавуну аргоном
Різні методи з'єднання металів дозволяють зварювати аргоном чавун з деякими різновидами сталі та іншими деталями з чавуну. При цьому необхідно враховувати низку особливостей цього матеріалу та зварювального процесу:
Перекалювання. Зварювання чавуну аргоном може спричинити перегарування навколошовної зони, оскільки чавун плавиться при низькій температурі і під впливом зварювальної дуги може перекалитися. В результаті ви отримаєте тріщини на поверхні. Надалі це місце дуже складно обробити та відшліфувати. Тріщини спричинять підвищення крихкості всього виробу. Захист від перекалювання чавуну необхідний. Підігрів та поступове остигання заготовки допомагають уникнути цих проблем.
Пори. Зварювальні роботи аргоном по чавуну спричиняють виділення великої кількості вуглецю. Це важко помітити у процесі горіння дуги, але під час кристалізації зварювальної ванни вуглець витісняється киснем. В результаті він виступає на поверхню, утворюючи пори. Щоб захистити ділянку чавуну від впливу навколишньої атмосфери, можна застосовувати порошок-флюс. Крім цього, зварювальний матеріал додають інші елементи, що перешкоджають виходу вуглецю. За допомогою них можна зробити більш міцну та в'язку зварювальну ванну.
Текучість. Ця властивість особливо помітна під час роботи з тонкими пластинами чавуну. Внаслідок високої плинності матеріалу з'являються пропалювання, метал може виходити з іншого боку. Для захисту від пропалювання можна використовувати спеціальні графітові прокладки. Виконуючи зварювальні дії, зварний шов формується на підкладці і не продавлюється. В результаті зберігається цілісність конструкції, що підтримується в місці зварювання аргоном і не розпадається.
Зварювання чавуну аргоном відбувається за спеціальною технологією, що передбачає підготовку металу для подальшої обробки. Підготовка складається з наступних етапів:
Розпил тріщин. Багато тріщин у чавуні проникають досить глибоко. Виконуючи зварювальні роботи аргоном по тріщині на заготівлі завтовшки понад 4 мм, ви просто заплавите верхню частину тріщини, а всередині розколота структура збережеться. В результаті опір на злам буде невеликий. Для більш ефективної обробки подібних проблемних місць необхідно розпилювати тріщин тонким диском болгарки. Глибина запила залежить від товщини деталі.
Просвердлювання країв. Іноді край тріщини просто не побачити візуально. У зв'язку з цим бажано просвердлити отвори по краю тріщини, не доходячи до 5 мм до кінця розлому. Такі попередні дії дозволяють при виконанні зварювальних робіт аргоном більш ефективно заповнювати металом простір, що перешкоджає розколу.
Обробка кромок. Зварювання чавуну аргоном часто пов'язане з перегаруванням місця з'єднання. В результаті зварний шов стає крихким. Щоб цього не сталося, необхідно рівномірно прогрівати шов по довжині, додаючи присадний метал до місця з'єднання. Грамотна обробка кромок дозволить виконати цю роботу якісніше. Щоб максимально заповнити металом місце дотику товстих пластин під час зварювання аргоном, необхідно зробити скоси кромки під 45°, притупивши їх у основи на 3-4 мм. Така ділянка відрізнятиметься високою стійкістю до зламу.
Підформування. При зварюванні аргоном тонких пластин чавуну може виникати протікання рідкого металу. Щоб підтримати нагріту ділянку та запобігти її деформації, необхідно користуватися підкладками з графіту.
Вибір присадок для зварювання чавуну аргоном
Присадка при зварюванні чавуну аргоном має дуже велике значення. Найбільшу популярність як присадний матеріал отримали чавунні стрижні. Найпростішим способом є використання чавунних електродів без зовнішнього покриття.
Вибір присадок для зварювання чавуну аргоном
Зварювання чавуну аргоном (ТІГ) виконується за допомогою присадок з наступним маркуванням:
"А" - при гарячому зварюванні.
"Б" - при гарячому зварюванні з локальним нагріванням.
«НЧ-1» – при напівгарячому зварюванні тонкостінних чавунних заготовок.
«НЧ-2» – при напівгарячому зварюванні товстостінних чавунних деталей.
"БЧ" або "ХЧ" - при поєднанні з підвищеними характеристиками зносостійкості.
Читайте також: Лазерне різання деталей: види, можливості, переваги
Товщина заготівлі впливає діаметр присадочного стрижня. Діаметр присадки становить приблизно половину товщини чавуну.
Іншим варіантом є використання нікелевих присадок під час виконання зварювальних робіт. У таблиці представлені основні типи прутків для зварювання чавуну аргоном.
Марка, тип покриття, опис Класифікація Хімічний склад наплавленого металу Механічні властивості наплавленого металу
Пруток на основі нікелю, стійкий до корозії та високої температури. Підходить для зварювання та наплавлення сплавів нікелю, зварювання різнорідних металів та з'єднання високолегованих, корозійно- та жаростійких сталей. При його використанні виходить пластичний шов за низьких температур. У машинобудівній та хімічній галузі за допомогою цього прутка створюються ємності, трубопроводи та ін. Зазвичай зварювання виробляють у чистому Ar. Струм = (-) ER NiCr Mo – 3/ AWS A5.14
Пруток з корозійно- та жаростійкого дроту на нікелевій основі для зварювання та наплавлення нікелевих сплавів, зварювання високолегованих корозійно- та жаростійких сталей, а також для з'єднання різнорідних металів. Зазвичай зварювання роблять у чистому Ar.
Пруток на основі нікелю, легований титаном. Підходить для з'єднання виробів із нікелю (мін. 99,6 %), що працюють в агресивному середовищі. Зазвичай зварювання роблять у чистому Ar або суміші Ar-He.
Технологія зварювання чавуну аргоном
З'єднання чавунних деталей з допомогою аргону виконується як і, як і зварювання інших металів. Технологія є досить однотипною. Виконується налаштування зварювального апарату, щоб подавати струм потужністю 40-80 ампер. Цей діапазон потужності дозволяє з'єднувати деталі різної товщини. Досвідченим шляхом ви зможете зрозуміти, яка саме потужність підходить для тієї чи іншої деталі. Головне, щоб під час зварювання аргоном не було чутно характерного хрускоту, що свідчить про розтріскування шва.
Безпосередньо зварний шов можна робити у двох напрямках: рухаючись пальником попереду прутка присадки або позаду. Якість шва не залежить від напряму. При з'єднанні двох товстих заготовок попередньо потрібно зробити Х-подібну кромку, а сам шов при зварюванні проварити з обох боків.
Технологія зварювання чавуну аргоном
При виконанні зварювальних робіт аргоном слід звертати увагу на кілька моментів:
Зварювальний присадний стрижень допускається опускати у зварену ванну лише після його нагрівання.
Не виносите присадку із зони зварювання до закінчення зварювальних робіт. Хоча при формуванні зварного шва після заповнення ванни розплавленим металом присадний елемент може завадити. Адже в цей час вам потрібно розрівняти матеріал. Щоправда, для цього потрібні лише частки секунди, за які пруток не охолоне.
Робота електродом, що не плавиться, в аргоні не повинна перериватися. У разі призупинення процесу необхідно новий шов починати з краю зробленого раніше, що вже затвердів.
Зварювання чавуну аргоном виконується досить швидко і полум'я пальника має весь час рухатися. Якщо затриматися довше одному місці, то чавун сильно нагріється і тут випаровуватися вуглець. В результаті метал стане міцнішим і твердішим, що зменшить його зварні можливості.
Працювати аргоном краще в нижньому положенні. Ця позиція не дозволить розплавленому металу під дією власної тяжкості та тиску аргону витекти зі звареної ванни.
Рекомендуємо статті з металообробки
Марки сталей: класифікація та розшифровка
Марки алюмінію та області їх застосування
Дефекти металевих виробів: причини та методика пошуку
При зварюванні аргоном двох товстостінних чавунних болванок між ними може бути занадто великий зазор. В цьому випадку потрібно зробити кілька шарів наплавлення. Для запобігання появі пор у розплавленому металі бажано іноді перемішувати вміст зварювальної ванни. Своєчасне помішування виведе з металу розчинені у ньому гази.
Проста технологія зварювання чавуну аргоном є досить ефективним методом. Висока якість роботи забезпечуватиметься повільним охолодженням заготівлі природним шляхом.
Контроль якості зварювання чавуну аргоном
Виконавши зварювальні роботи аргоном, слід виконати ретельний контроль, щоб виявити можливі дефекти зварного шва. Візуально ви зможете побачити великі дефекти: тріщини, підрізи, пори, непровари та ін Але є і недоліки, які оку не видно. У глибині металу можуть бути тріщини та інші порушення структури, які можна виявити лише за допомогою спеціальних приладів.
Контроль якості зварювання чавуну аргоном
Сучасна технологія передбачає різні методи контролю якості зварних швів. Вони залежать від технічного оснащення, здібностей виявлення різних дефектів і принципу їх дії. Всі види контролю зварних швів діляться на неруйнівні та руйнівні. Звичайно, методи, що не порушують цілісності деталі, є кращими.