стую хлопьевидную и глобулярную форму (ковкий чугун). Сварке, как правило, подвергается серый литейный чугун.

Обычный литейный чугун не обладает пластичностью и плохо выдерживает ударные нагрузки. Сварка чугуна связана с возникновением следующих затруднений:

1. Чугун может давать трещины под действием появляющихся напряжений, особенно в переходной зоне.

2. При расплавлении чугуна может произойти местное превращение графита в цементит, отчего металл в данном месте получает структуру твердого белого чугуна и трудно поддается последующей механической обработке. Это явление называется отбеливанием чугуна. Отбеливание чугуна обусловлено выгоранием кремния, который способствует выделению углерода в виде графита, а также быстрым охлаждением чугуна.

3. Пористостью шва, обусловленной окислением углерода с обильным образованием газообразной окиси углерода. Низкая температура плавления и быстрый переход чугуна из жидкого в твердое состояние не позволяют газам полностью выделиться из металла, отчего шов иногда получается пористым.

4. Образованием пленки тугоплавких окислов кремния, имеющих более высокую температуру плавления, чем основной металл.

5. Жидкотекучестью чугуна, делающей невозможной сварку его в наклонном и вертикальном положениях.

Сварку чугуна производят при ремонтных работах, а также при исправлении литейного брака. Чугунные детали в зависимости от их размеров и формы можно сваривать без подогрева или с подогревом - частичным или полным.

§ 2. Сварка чугуна без предварительного подогрева

Сварка стальными электродами с применением шпилек. Сталь при наплавке на чугун плохо с ним сцепляется ввиду разной их усадки. Кроме того, наплавленная на чугун сталь обогащается углеродом в зоне плавления, становится хрупкой, склонной к закалке и дает при остывании трещины. Поэтому при сварке чугуна стальными электродами для надежного сцепления наплавленного металла с основным на кромках в шахматном порядке на резьбе ставят стальные шпильки, как показано на рис. 121, а. При толщине стенки менее 10 мм шпильки ставят только на нескошенной части кромок. Шпильки сначала обвариваются кругом, после чего шов заполняется наплавленным металлом (рис. 121, 6 и в).

Диаметр шпилек зависит от толщины стенки : d= (0,15 4-0,2)6, где d - диаметр шпильки, а 6 - толщина стенки, мм. Шпильки диаметром менее 3 мм не ставят. Расстояние между шпильками составляет (4 - 6) d, глубина посадки 2d, расстояние от кромок не менее (1,52) d.

3 Wmm

Свыше 20мгл

Чцгун

Чугун

Рис. 121. Сварка чугуна с применением стальных шпилек:

а-установка шпилек при V образной подготовке кромок, б - обварка шпилек, установленных в шахматном порядке, в - обварка шпилек по способу завода Красное Сормово

Таблица 42 Состав шихты защитного слоя

Сварка чугуна без подогрева стальными электродами с дополнительным креплением стальными шпильками является вполне надежной и применяется при ремонте ответственных крупногабаритных деталей, испытывающих большие нагрузки. На рис. 121, в показана обварка шпилек и порядок наложения валиков (обозначен цифрами) по способу завода Красное Сормово , примененному при заварке трещин нижнего чугунного кольца направляющего аппарата турбины Горьковской ГЭС.

Во избежание перегрева завариваемой детали и уменьшения выгорания кремния используют постоянный ток обратной полярности. Для уменьшения в деталях внутренних напряжений сварку ведут с перерывами, не давая изделию нагреться выше 100°. Для электродов диаметром 3 мм ток не должен превьпиать 120 а; диаметром 4 мм - 150 а; 5 мм - 220 а. При сварке чугуна следует применять толстопокрытые электроды, так как шлак замедляет остывание шва, уменьшает выгорание кремния и препятствует отбеливанию чугуна в месте сварки. Хорошие результаты дает покрытие УОНИ-13/55.

При сварке деталей с толстыми стенками для уменьшения количества наплавленного металла и усиления шва рекомендуется в шов вваривать связи из круглой или полосовой стали. Для увеличения площади соприкосновения наплавленного и основного металла верхние слои наплавляют также на наружные поверхности детали в обе стороны от шва на ширину, равную толщине стенки в данном месте.

Сварка стальными электродами с применением специальных покрытий, в качестве электродов используется проволока Св-08 или Св-08А по ГОСТ 2246-60диаметром А-Б мм. Покрытие, предложенное П. С. Елистратовым, состоит из 40-50% графита и 50-60% ферросилиция, замешанных на жидком стекле. При расплавлении электроды с таким покрытием дают металл, имеющий структуру серого чугуна и содержащий 3,5-4% углерода и 3-5% кремния. Графит и ферросилиций должны быть размолоты возможно тоньше и проходить через сито с 1600 отв/см. Вес покрытия должен составлять 20-30 % от веса проволоки. Для повышения легкоплавкости покрытия на него сверху наносится защитный слой толщиной 0,5- 0,6 мм (табл. 42).

Защитный слой плавится одновременно с основным покрытием, растворяя его и способствуя переходу графита и кремния в сварочную ванну. Вместо ферросилиция в покрытие можно вводить