Сварка чугуна

Сваривать чугун очень трудно вследствие высокого содержания
 углерода и низкой пластичности. Сварку применяют для исправления
 дефектов, после литья производится сварка литых деталей и сварка
 трубопроводов.

В зависимости от назначения чугунное изделие сваривают в горячем или в холодном состоянии. При горячей сварке чугунные изделия
 предварительно подогревают до 600—650 °С, поддерживая эту температуру в течение всего процесса сварки. В процессе горячей сварки
 чугуна на стыке свариваемых изделий надо создать значительный объем
 жидкого металла, заметно превышающий объем металла в стальной
 сварочной ванне. Это необходимо для замедленного охлаждения расплавленного металла и предотвращения его отбеливания. Замедленное охлаждение обеспечивает более полную графитизацию чугуна, предотвращает образование в нем трещин и способствует получению
 шва более высокой плотности. При правильном выполнении сварки
 наплавленный металл имеет структуру серого чугуна с хорошо сформированными выделениями графита.

Горячую сварку серого чугуна можно осуществлять электрической
 дугой или газовым пламенем с общим или местным подогревом изделия. Общий подогрев применяют при сварке небольших деталей сложной формы. После сварки деталь покрывают асбестом или засыпают
 углем, замедляя остывание. В качестве присадочного материала применяют чугунные стержни с содержанием до 3, 6% С и стальную проволоку.

При газовой сварке серого чугуна наибольший интерес представляет
 заварка чугуна медью и ее сплавами. В качестве флюса применяют прокаленную буру или смесь буры (50%), двууглекислого натрия
 (47%) и кремнезема (3%). Газовое пламя применяют с избытком кислорода. Мощность пламени выбирают в зависимости от толщины металла
 из расчета расхода ацетилена 100—120 дм³/ч на 1 мм толщины изделия.

Горячую сварку серого чугуна электрической дугой чаще всего
 осуществляют на постоянном токе металлическим или угольным
 электродом. Металлические электроды представляют чугунные стержни диаметром 12 мм, покрытые специальной обмазкой.

Более распространенным методом сварки серого чугуна является
 холодная сварка электрической дугой. В этом случае в качестве электродов применяют чугунные или стальные стержни со специальной обмазкой, стержни из сплавов меди с никелем (монель—металл) и др.

Так как при холодной сварке серого чугуна температура изделия
 не превышает 30—40 °С, процесс сварки необходимо вести коротким
 швом. Для более медленного охлаждения шов покрывают листовым
 асбестом.

Чтобы избежать повышения твердости металла в месте сварки, 
 применяют комбинированные электроды, например стальные электроды диаметром 3—5 мм с тонкой обмазкой, вставленные в медную
 трубку.

Для получения высоких механических качеств шва рекомендуется
 в месте сварки устанавливать стальные шпильки. Они передают термические напряжения на весь объем изделия.

Если после сварки деталь из ковкого чугуна подвергают отжигу, 
 то для сварки электрической дугой или газовым пламенем применяют стальные электроды. Если деталь из ковкого чугуна не отжигают, 
 можно применять газовую сварку с латунными присадками или
 электродуговую сварку электродом из монель—металла.

Сварка высокопрочных чугунов значительно сложнее; во—первых, 
 трудно обеспечить высокие механические свойства сварного соединения, и, во—вторых, эти чугуны обладают повышенной склонностью
 к закаливанию и отбеливанию.

Дефекты чугунного литья исправляют газовой сваркой с применением прутков из магниевого чугуна. Заварка небольших дефектов в
 отливках из серого чугуна осуществляется электродуговой сваркой
 с железо—никелевыми электродами.