Сварочно-наплавочные материалы.

Возможность использования задвижек в эксплуатационной системе во многом зависит от материала, из которого изготовлены корпусные детали. Материал определяет прочностные, коррозионные, износостойкие и другие свойства задвижек. В настоящее время задвижки изготавливают из чугуна, стали, цветных материалов, различных сплавов, плакированные химически и износостойкими материалами.

Данная задвижка была изготовлена из чугуна марки СЧ20.

Серый чугун характеризуется тем, что в его структуру входит пластинчатый графит.

Серые чугуны содержат:

-углерод, С 2,5-3,6%

-кремний, Si 1,1-2,9%

-марганец, Mn 0,2-1,4%

-фосфор, Р до 0,02-0,4%

-серу, S до 0,02-0,15%

-хром, Сr до 0,15-0,3%

-никель, Ni до 0,5%

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 150106 02 00 00 ПЗ

Маркировка серых чугунов.

Обозначение марки серого чугуна включает:

-буквы СЧ (обозначение «серый чугун»)

-цифры (показывают предел прочности при растяжении s, кгс/мм²

Чугуном называется сплав железа с углеродом, содержащий углерод от 2 до 6,67 %. Наряду с углеродом в чугуне содержится кремний, марганец, сера и фосфор. Содержание серы и фосфора в чугуне больше, чем в стали. В специальные (легированные) чугуны вводят легирующие добавки – никель, молибден, ванадий, хром и др.

Углерод в чугуне находится либо в химически связанном состоянии, либо в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Структура чугуна зависит от количества углерода, находящегося в химически связанном состоянии.

Чугуны различают по структуре – на белый, серый и ковкий; по химическому составу – на легированный и нелегированный.

Серый чугун – это такой чугун, в котором большая часть углерода находится в свободном состоянии, т.е. в виде графита. Серый чугун мягок, хорошо обрабатывается режущим инструментом, поддаётся сварке и термической обработке. Чем больше в чугуне углерода, тем ниже температура его плавления и выше жидкотекучесть.

Кремний уменьшает растворимость углерода в железе, способствует распаду цементита с выделением свободного графита. При сварке происходит окисление кремния, окислы кремния имеют температуру плавления более высокую, чем свариваемый металл, и тем самым затрудняют процесс сварки.

Марганец связывает углерод и препятствует выделению графита. Этим он способствует отбеливанию чугуна. При содержании марганца более 1,5 % свариваемость чугуна ухудшается.

Сера в чугунах является вредной примесью. Она затрудняет сварку, понижает прочность и способствует отбеливанию чугуна. Верхний предел содержания серы в чугунах – 0,15 %. Для ослабления вредного влияния серы содержание марганца в чугунах должно быть в три раза больше.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 150106 02 00 00 ПЗ

Фосфор в чугуне увеличивает жидкотекучесть и улучшает его свариваемость, но вместе с тем понижает температуру его затвердевания, повышает хрупкость и твёрдость. Содержание фосфора в серых чугунах не должно превышать 0,3 %.

Ручную дуговую сварку чугунными электродами применяют для устранения крупных дефектов на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях. В этом случае производят горячую сварку ванным способом, обеспечивая хорошую обрабатываемость и плотность металла шва, однородность сварного соединения по микроструктуре, твердости, прочности и цвету. Используют электроды на базе литых чугунных прутков диаметром 12—16 мм, а также на основе специальных чугунных прутков.

Существенно лучшими характеристиками обладают электроды ЦЧ-4, наплавленный металл которых легирован ванадием, образующим дисперсные карбиды. Обеспечивается высокая плотность сварного соединения, но недостаточная обрабатываемость, в связи с чем электроды применяют для обработанных нерабочих поверхностей. Большинство специализированных электродов обеспечивает наплавленный металл в виде никелевых и медных сплавов, обладающих высокими прочностными и пластическими характеристиками. Близость коэффициентов линейного расширения чугунов и никелевых сплавов благоприятствует релаксации сварочных напряжений. Основными недостатками горячей сварки чугуна являются большая трудоёмкость процесса и тяжёлые условия труда сварщиков.

Технология сварки

1. Разделка трещины

2. Зачистка поверхности

3. Засверловка концов трещины

4. Короткие проходы, не более 2 - 5 см

5. Проковка по горячему

1. Разделка трещины.

«U» - образная разделка трещины или свариваемых детали. Такая разделка позволяет равномерно распределить внутренние напряжения.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 150106 02 00 00 ПЗ

Рис.10.Разделка трещины.

Еще одно преимущество этого способа разделки. При работе с промасляным чугуном, масло, которое скопилось в толще чугуна, в графитовых прослойках, испаряется уже на этапе разделки. Поэтому при сварке в шов попадает меньше масляных испарений, соответственно меньше пор.

2. Зачистить поверхность шлифовальной машинкой.

 

Рис.11. шлиф. машинка.

3. Засверлить концы трещины.

Рис.12. засверливание концов трещины.

4. Короткие проходы, не более 2 - 5 см.

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 150106 02 00 00 ПЗ

Рис.13.метод «пилигрима»

Варите «методом пилигрима». Один шаг влево от центра. Затем один шаг вправо, затем второй шаг влево и т.д. Если будете варить обычным способом трещина опередит вас, распространится дальше.

5. Проковать по горячему.

Отрихтуйте круглым молотком, сразу после сварки. Напряжения возникают из за усадки материала, при остывании. Основной материал хрупкий, с ламелларной структурой. Мы имеем механическое напряжение - стресс от усадки. Поэтому, когда мы проковываем, мы снимаем напряжения.

Рис.14. Проковка.

Контроль качества сварки

Табл.5.Выбор метода неразрушающего контроля
Способ изготовления детали	Виды дефекта	Метод контроля
Радиационный	Ультразвуковой	Магнитный	Капилярный
Сварка	Трещины	±	+	+	+
Непровары	+	+	+	-
Поры	+	+	-	±
Шлаковые включения	+	±	-	-
подрезы	+	±	-	-
Пайка и склеивание	Трещины	±	±	-	±
Непропаи	±	+	-	±
Непроклеи	-	+	-	-
Поры	+	+	-	-

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ДП 150106 02 00 00 ПЗ

Качество - это совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением. Это категория относительная и комплексная. Требования, предъявляемые к изделиям различного назначения, не могут быть одинаковыми. Качество сварных соединений оценивается совокупностью показателей: прочностью, пластичностью, коррозионной стойкостью, структурой металла шва и околошовной зоны, числом дефектов, числом и характером исправлений, вероятностью безотказной работы за заданное время и т.д.

Для получения качественных сварных конструкций на всех этапах их изготовления применяются различные методы контроля, обеспечивающие обнаружение дефектов и их предупреждение.