Газовая сварка чугунных деталей

Газовая сварка чугуна является одним из наиболее надежных способов, позволяющих получить наплавленный металл по свойствам, близким к основному металлу. Однако в связи с большой трудоемкостью процесса газовую сварку применяют ограниченно и в основном для устранения повреждений в нежестких контурах детали: для приварки обломанных частей, наращивании ушков и небольших фланцев, заварки изношенных резьбовых и гладких отверстий.

Газовую сварку осуществляют ацетилено-кислородным пламенем, имеющим по сравнению с другими газами более высокую температуру — до 3150°С.

Основным инструментом при газовой сварке является сварочная горелка. Каждая горелка комплектуется набором сменных наконечников, которые подбираются в зависимости от толщины свариваемого металла или требуемого удельного расхода ацетилена (мощности пламени) в дм³/ч на 1 мм толщины металла.

Присадочный металл

В качестве присадочного металла при устранении повреждений в чугунных деталях газовой сваркой используют чугунные прутки марок А и Б диаметром 4-7 мм. Чаще применяют прутки Б, предназначенные для газовой сварки с местным подогревом. Прутки А рекомендуется использовать при сварке с общим подогревом детали. Диаметр прутка берется равным половине толщины свариваемого металла.

Довольно часто при газовой сварке находит применение «подручный» материал. Вместо стандартных чугунных прутков используют в качестве присадочного металла чугунные поршневые кольца. Их сначала прожигают в электропечи до полного удаления смазки, затем ломают на несколько частей и сваривают встык для удобства пользования.

Флюсы

При газовой сварке чугуна обязательно применение флюса, который растворяет окислы, улучшает сплавляемость присадочного и основного металлов, защищает сварочную ванну от окисления. В качестве флюса используют прокаленную буру или смесь, состоящую из 56% буры, 22% соды и 22% поташа.

Техника и режимы сварки

Газовую сварку чугуна ведут нейтральным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Мощность пламени горелки регулируют в зависимости от толщины свариваемого металла из расчета расхода ацетилена 100-120 л/ч на 1 мм толщины металла. При наращивании обломанных фланцев, приливов, ушков и заварке отверстий обычно используют наконечники номеров 3-5.

Деталь на столе устанавливают так, чтобы вести сварку в нижнем положении. Разогрев металла начинают наиболее «горячей» частью нормального пламени, находящегося в начале восстановительной зоны (за ядром). По мере нагрева металла до температуры 750-850°С (металл при такой температуре становится светло-красным) горелку немного удаляют от поверхности детали, продолжая нагрев менее горячей частью пламени — факельной зоной. Одновременно разогревают до такой же температуры присадочный металл. Затем конец прутка опускают в банку с флюсом и потом подводят к месту сварки. Почти сразу же на поверхности появляется сварочная ванна, после чего приступают к введению в ванну присадочного металла. Если сварочная ванна загрязнена, то концом присадочного прутка грязный металл удаляют.

Горелку и присадочный пруток при газовой сварке чугуна в одном месте не задерживают, ими все время манипулируют, то удаляя, то приближая к сварочной ванне. Угол наклона горелки выбирают таким, чтобы жидкий металл не вытекал из ванны, и чтобы не создавать большого давления на сварочную ванну.

Изношенные отверстия в чугунной детали заплавляют ванным способом, при котором металл поддерживают все время в жидком состоянии до окончания сварки. Пруток вынимают из ванны как можно реже и только для того, чтобы доставить в сварочную ванну очередную порцию флюса. Оглавление присадочного прутка должно происходить под флюсом. Такой способ сварки обеспечивает наиболее полное удаление газов и неметаллических включений из металла шва и равномерную структуру.

Появление на поверхности сварочной ванны пузырьков свидетельствует о наличии в расплавленном металле газовых включений. Для облегчения выхода газов необходимо при помощи присадочного прутка еще раз перемешать металл в сварочной ванне или вытеснить часть наплавленного металла и заполнить новым. Иногда газовые пузыри исчезают, если после завершения наплавки выдержать металл ванны в расплавленном состоянии в течение 20-30 с.

Для уменьшения скорости охлаждения деталь после сварки необходимо накрыть асбестовым листом.