Особливості зварки чавунних деталей

При виготовленні багатьох деталей автомобілів застосовують сірий і ковкий чавуни. З сірого чавуну виготовляють такі корпусні деталі, як блок циліндрів, картер зчеплення, картер коробки передач і ін. Ковкий чавун застосовують при виготовленні маточин задніх коліс, картерів редукторів задніх мостів і інших деталей.

Характерними дефектами цих деталей є тріщини, пробоїни, отколи фланців, пошкодження різьблення в отворах і т.п. найпоширенішим способом усунення цих дефектів є зварка.

Основною трудністю зварки чавуну є можливість вибілювання шва, яке відбувається в результаті швидкого охолоджування наплавленого металу і вигоряння кремнію. При швидкому охолоджуванні вуглець не встигає виділитися у вигляді графіту і залишається в хімічно зв'язаному стані у вигляді цементіта. Зварювальний шов получається дуже твердим, крихким і не піддається обробці.

При зварці в результаті місцевого нагріву деталей і великої усадки чавуну при охолоджуванні з розплавленого стану в деталях виникають значні внутрішні напруги. Тугоплавкі оксиди, що утворюються при зварці чавуну, з температурою плавлення близько 1400 °С що створюють на поверхні зварювальної ванни тверду плівку, яка перешкоджає вільному виходу газів з розплавленого металу і, таким чином, сприяє виникненню пір і раковин.

При відновленні чавунних деталей застосовують два основні способи зварки: «гарячу» (з підігрівом деталі) і «холодну» (без підігріву).

При гарячому способі зварки спочатку виробляють механічну підготовку деталі до зварки (засвердлювання кінців тріщин, оброблення кромок і т. п.), а потім в спеціальних печах її підігрівають до температури 550...600°С.

Зварку виробляють ацетилено-кислородным полум'ям. Як присадний матеріал використовують стрижні діаметром 6... 8 мм, відлиті з сірого чавуну з підвищенним змістом кремнію (до 3...3,5%). Для захисту наплавленого металу від окислення і видалення оксидів використовують флюс, що складається з 50%-ний суміші бури і двовуглекислого натрію.

Режим зварки рекомендується наступний: потужність зварювального пальника вибирають з розрахунку витрати 0,10...0,12 м3/4 ацетилену на 1 мм товщини зварюваного металу; зварювальне полум'я повинне бути нейтральним або з невеликим надлишком ацетилену. Після зварки деталі поволі охолоджують в термостатах (копільниках).

Гарячий спосіб забезпечує високу якість зварки, проте в технологічному відношенні він дуже складний і тому застосовується порівняно рідко, головним чином для відновлення складних корпусних деталей.

Холодний спосіб зварки чавуну в технологічному відношенні простіший і тому в авторемонтному виробництві знайшов широке застосування.

Найчастіше при цьому застосовують ручну і напівавтоматичну зварку електродуги сталевими електродами і електродами з кольорових металів і сплавів.

Зварка чавуну сталевими електродами є найпростішим і економічнішим способом зварки, проте при цьому можливі науглерожіваніє і гарт шва, що погіршує його оброблювану.

При цьому способі зварки рекомендується застосовувати електроди марки ЦЧ-4, виготовлені із зварювального дроту св. 08 з товстим покриттям, що містить титан.

Зварка чавуну електродами з кольорових металів менш економічна, але дає хороші показники з погляду міцності, пластичності і густини шва. Найширше застосування одержали мідні електроди марки 034-1 з покриттям, що містить залізний порошок і мідно-нікелеві електроди мазкі МНЧ-1 з покриттям типа УОНІ-55.

Якнайкращі результати дає зварка електродами МНЧ-1. Зварювальний шов при цьому складається з железоникельового сплаву і володіє високою міцністю і пластичністю.

Холодну зварку чавуну рекомендується виробляти електродами діаметром 3...4 мм на постійному струмі зворотної полярності при напрузі 20...25 В і силі струму 120...150 А.

Напівавтоматичну зварку сірого і ковкого чавуну можна виробляти самозахисним електродним дротом ПАНЧ-11 і ПАНЧ-12 на основі нікелю. При зварці чавунних деталей цим дротом застосовують зварювальний напівавтомат А-547-У.

Найбільшою схильністю до вибілювання володіє ковкий чавун. Для оберігання від вибілювання

Зварку ковкого чавуну слід вести при нижчій температурі, ніж температура розпаду вуглецю відпалу (950°С). Найдобріші результати дає застосування паяння-зварки латунними електродами марок

ЛОМНА-54-10-4-0, ЛОК-59-1-03 і Л-62.

Пайко-сварку чавунних деталей виробляють ацетилено-кисло-родным полум'ям з використанням флюсу марки ФПСН-2, що містить 50% борної кислоти, 25% вуглекислого літію і 25% вуглекислого натрію. При паянні-зварці кромки деталей нагрівають до 700...750°С.