При различных промышленных работах достаточно часто приходится сталкиваться с необходимостью газовой сварки изделий, выполненных из различных видов чугуна. Чугун применяется во множестве сфер народного хозяйства, поэтому детали из этого металла могут встречаться повсеместно. Чаще всего сварочные работы на таких деталях проводятся в случае необходимости восстановления повреждений и износов деталей. Также используется метод газосварки чугуна и для исправления различных браков литья, последствий механической и термической обработки. Способов сварки чугуна большое количество. Для того, чтобы разобраться в вопросе использования того или иного метода, научится правильно подбирать оборудование и технические газы, нужно знать разновидности чугуна.
Виды чугуна, используемого в современной промышленности
Основное деление чугуна происходит по трем видам. Это белый, серый и ковкий чугун. Каждый вид подразделяется на легированный и нелегированный металл.
Белый чугун – достаточно капризный при сварке материал. Он отличается высокой твердостью структуры, которая становится жидкотекучей при сварке. Газосварочные работы с этим металлом возможны только в части исправления дефектов литья и наплавке других деталей.
Серый чугун имеет несколько отличий от белого. Обычно серый чугун хорошо поддается всем видам газопламенной обработки и является конструкционным материалом. Определить степень свариваемости серого чугуна можно при помощи простой методики. Если деталь имеет черный излом, то сваривать такую деталь нельзя. При наличии темно серого излома с крупнозернистыми включениями графита возможно ограниченное проведение сварочных работ. Светло серый излом говорит о том, что данная деталь отлично поддается газопламенной обработке.
Ковкий чугун относится к тем металлам, которые очень часто встречаются практически во всех подразделениях промышленности. Он отличается высокой степенью пригодности к различным методам обработки. Производится ковкий чугун на основе белого чугуна методом переработки. При этом белый чугун сначала медленно нагревают в течении нескольких суток, затем так же медленно охлаждают. В результате такой операции получается металл с совершенно иными структурными и потребительскими свойствами.
Способы газовой сварки чугуна
В настоящее время основными видами сварки чугуна являются горячая и холодная сварка. Также выделяется сварка с расплавлением обрабатываемого металла или без расплавления. При расплавлении основной детали присадочный материал и латунные припои не используются. Они необходимы для сварочного процесса чугуна без расплавления детали.
Горячая газовая сварка чугуна производится при обязательном предварительном прогреве обрабатываемой детали. При этом необходима жесткая фиксация деталей в специальном каркасе. Это поможет избежать образования избыточного напряжения и образования впоследствии трещин в обработанной детали. Для того, чтобы нагреть деталь до необходимой температуры (для мелких деталей рекомендуемая температура составляет 300 градусов, для крупных деталей температура должна составлять не меньше 500 градусов), применяется специальное оборудование. Но в газопламенной обработке для этого чаще всего применяются газовые горелки. Для таких целей можно использовать такие газовые горелки, как: газовая горелка ацетиленовая Г3, Донмет-251, газовая горелка пропановая ГЗУ, Донмет-249.
Сварка чугуна производится с использованием специальных флюсов. Они используются для того, чтобы при попадании в сварочную ванну имели возможность предотвращения окисления обрабатываемой поверхности. Флюсы также способствуют образованию специальной пленки, которая надежно защищает чугун от воздействия газов, образуемых пламенем.
При использовании холодного метода сварки чугуна не требуется предварительный прогрев детали. Применять холодную сварку чугуна допустимо только в тех случаях, когда нет риска возникновения напряжения в структуре металла. Детали, которые подвергаются холодному методу сварки, должны иметь возможность свободного расширения в пространстве. Перед началом сварки при помощи холодного метода в обязательном порядке производится очистка свариваемых поверхностей. Лона может быть проведена как механическим способом, так и термическим. При термической обработке кромок производится расплавление металла по свариваемым краям. Расплавленный металл удаляется с поверхности сварочным прутом. На поверхность сразу же наносится равномерным слоем сварочный флюс.
Технические газы, применяемые при сварке чугуна
Наиболее эффективна газопламенная обработка чугуна с применением такого горючего газа, как ацетилен. При отсутствии такой возможности применяется пропан или бутан. Однако стоит учитывать, что температура горения бутана ниже температуры горения ацетилена. Поэтому для достижения хороших результатов обработки чугунных деталей необходимо при использовании пропана или бутана учитывать одну особенность. Она заключается в следующем. Необходимо в этом случае газовую горелку оснащать наконечником, который на один размер больше наконечника для ацетиленовой горелки. Также для газовой сварки чугуна необходим баллон с техническим кислородом. В противном случае температура в газовой горелке не будет достигать тех значений, которые необходимы для сварки чугуна.
Оборудование и материалы, используемые при сварке чугуна
Для газопламенной обработки чугуна лучше всего использовать полуавтоматические сварочные автоматы с возможностью регулировки параметров подаваемого тока. В частности, такой аппарат должен иметь возможность подачи, как постоянного тока, так и переменного. Также крайне необходима функция регулировки напряжения и поступательности. Можно порекомендовать такие сварочные аппараты, как: полуавтомат сварочный ПДГО-510 с ВДУ-506С без горелки, без кабеля, полуавтомат сварочный ПДГ-508М (516М) с ВДУ-506 с горелкой А-1231-5Г2, полуавтомат сварочный ПДГ-312-5 с ВДГ-303-3 исполнение 2, без горелки, без кабеля. При отсутствии такого сварочного аппарата можно применять сварочные трансформаторы, которые позволяют получить ток той частоты и напряжения, которые будут наиболее эффективны при сварке того или иного вида чугуна. Можно порекомендовать такие виды, как сварочный трансформатор ТДМ-602 (120-600 А, 380 В), сварочный трансформатор ТДМ-602 (120-600 А, 380 В), сварочный трансформатор ТДМ-161 (50-160 А, 220 В).
Из расходных материалов, которые применяются при организации газопламенной обработки чугуна, можно отметить следующие. Присадочный чугунный прут используется в основном при горячем виде сварки. Также применяются специальные виды флюса.
Газовые горелки, которые применяются для сварки чугуна, должны иметь возможность сваривания деталей большой толщины. При этом, как уже отмечалось выше, при использовании пропановой смеси применяется наконечник для горелки на один размер больше, чем наконечник для ацетиленовой горелки.
