Сварка чугуна

Чугун - это, как известно, сплав железа и углерода. При этом содержание последнего должно превышать два процента. В зависимости от того, в каком состоянии в сплаве находится углерод, различают серые и белые виды чугуна. В первом виде углерод находится в форме графита, в свободном состоянии, это обуславливает его хорошую обрабатываемость. Поскольку в белом чугуне этот элемент находится в связанном состоянии, его практически невозможно сваривать. В изломе материал имеет светлый цвет.

Как производится сварка чугуна? Начнем с того, что этот материал – не самый подходящий для такого вида обработки. При сварке он деформируется и в нем легко образуются трещины. Это связано с особой структурой углерода в его изломе. Промасленные чугуны, а также те, которые претерпели воздействия различных агрессивных сред, сварке не поддаются. Однако для этого оптимально подходят виды, имеющие мелкозернистую структуру и светло-серый цвет. Сварка чугуна имеет такие побочные эффекты: отбеливание и, как результат, возникновение на месте выполнения сварочных работ слоя белого чугуна, который не поддается никакой обработке; как уже говорилось, образование трещин; увеличение напряжения в зоне сварки; металл сварочной ванны может стать пористым из-за выгорания углерода с одновременным образованием углекислого газа. Итак, этот процесс вызывает немало трудностей. Все же сварка чугуна применяется довольно широко. Она имеет три основных способа: холодный, полугорячий и горячий.

Первый заключается в отсутствии предварительного подогрева. Холодная сварка чугуна производится стальными, чугунными и сделанными из цветных металлов и сплавов электродами. Главное при этом – избежать сильного нагрева в зоне термического влияния. Для этого при использовании стальных электродов первый слой накладывают электродами малого диаметра с малым содержанием углерода, тонким покрытием. Сила тока на этом этапе работы не должна превышать 90 ампер. Последующие слои накладывают электродами большего диаметра, покрытие может быть как тонким, так и толстым.

Одно важное правило – металлические швы нужно накладывать с небольшими перерывами, чтобы в зоне термического влияния температура не превысила шестидесяти градусов. 

Если сварку нужно проводить на ответственных изделиях, тогда могут использовать специальные устройства. Это так называемые ввертыши - особые шпильки, которые изготовляют из малоуглеродистой стали. Их назначение – связать металл шва с чугуном. Сварку выполняют сначала вокруг них, а затем – в обычном порядке. Когда нужно заварить какие-либо пороки литья, трещины и другие слабые места, нередко применяют электроды, сделанные из сплавов на основе никеля или меди. Способствуя графитизации, они предотвращают появление широкой зоны отбеливания. Сварка чугуна в домашних условиях в основном производится холодным способом. При этом может быть применен любой из видов электродов, перечисленных выше.

Горячая сварка чугуна предусматривает нагрев заготовки перед началом работы с ней. Такой способ уменьшает напряжение структуры металла. Полугорячий метод - это видоизмененный горячий. Заключается в графитизации металла и общем или местном подогреве до определенной температуры. Эти способы применяются по-разному.

Если нужно произвести сварку отдельных деталей из чугуна, то в этом случае применяют холодный метод сварки. Если же работы ведутся на предприятии, в промышленных масштабах, применяют горячий метод.