58. Сварка деталей из чугуна.

Сварка вызывает значительные трудности:

• отсутствие площадки текучести у чугуна, повышенная хрупкость и не­большой предел прочности на растяжение, часто служит причиной об­разования трещин;

• отсутствие переходного пластического состояния при нагреве до плав­ления. Высокая жидкотекучесть затрудняет ремонт деталей даже с не­большим уклоном от горизонтального положения;

• получение отбеленных участков карбида железа (Fe 3 C - цементит) за­трудняет механическую обработку и вызывает образование трещин.

Чугунные детали можно восстанавливать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой сваркой, порошковой проволокой, аргоно-дуговой сваркой и т. д.

Выбор способа сварки зависит от требований к соединению. При опреде­лении метода учитывают: необходимость механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки, получение однородности металла шва с ме­таллом свариваемых деталей; требования к плотности шва; нагрузки, при кото­рых должны работать детали.

На получение качественного соединения влияют технологические и метал­лургические факторы. К первым относят силу тока, напряжение дуги и скорость нашивки, ко вторым - графитизацию, удаление углерода и карбидообразование.

Холодную сварку выполняют как с подогревом, так и без предварительно­го подогрева деталей для недопущения отбела чугуна и закалки сварного шва.

Для получения пластичного шва сваривать рекомендуется на низких ре­жимах при силе тока 90... 120 А электродами с малым диаметром (3 мм), корот­кими валиками (длиной 40...50 мм), с охлаждением деталей после наложения каждого валика до температуры 330...340°С. Это позволяет в некоторой степени снизить долю основного металла в металле шва и значение сварочных напря­жений посредством проковки валиков шва сразу же после окончания сварки.

Чтобы получить более мягкую перлитно-ферритную структуру, необходи­мо, чтобы процесс графитизации прошел более полно, т. е. до такой стадии, при которой осталось бы мало углерода в связанном состоянии. Ускорению графи­тизации способствуют такие элементы, как С, Si, AI, Ti, Ni и Си, а также малая скорость охлаждения детали. Таким образом заваривают трещины в нижней части блок-картера, особенно в поперечинах, где расположены опорные гнезда для коренных подшипников коленчатого вала двигателей автомобилей ЗИЛ,КамАЗ, МАЗ, ВАЗ и др.

Введение в состав наплавочных материалов кислородсодержащих компо­нентов способствует максимальному удалению избыточного углерода. Карбидообразующие элементы W, Cr, Vn, Mo связывают углерод в труд­норастворимые карбиды. Ручную дуговую холодную сварку чугуна стальными электродами подраз­деляют на сварку стальными электродами без специальных покрытий; с карби-дообразующими элементами в покрытии; с окислительными покрытиями.Стальными электродами без специальных покрытий сваривают тогда, ко­гда не требуется механическая обработка и не оговариваются плотность и прочность соединения. В качестве электродного материала для сварки приме­няют электроды Э-34 и Э-42. Основной ее недостаток - появление трещин и от­беленных структур в самом шве и околошовной зоне.При холодной сварке тонкостенных чугунных деталей (рубашки охлажде­ния блок-картеров, корпуса коробок передач) широко используют проволоки ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12.