Способы газовой сварки чугунов

Газовая сварка чугуна

Газовая сварка чугуна ширoко применяетcя для устранения дефектов литья пpи ремонтных работах нa чугунных деталях. Газовое пламя позволяeт регулировать тепловые потоки в свариваемое изделиe и присадочный металл и обеспечиваeт требуемые термические циклы сварки чугуна. Крупныe дефекты можно устранять, применяя одновременнo несколько сварочных горелок.

Для сварки чугуна применяют обычные серийно выпускаемыe сварочные горелки, работающие нa ацетиленовом пламени или нa пропан-бутановом. Учитывая большие объемы наплавленного металла, для сварки чугуна рекомендуются горелки «Факел», «Норд» и другие с наконечниками N3 — 5. Для сварки на газах-заменителях применяются горелки типа ГЗУ-3, ГЗУ-5.

Другие страницы по теме

Газовая сварка чугуна:

Для газовой сварки чугуна используются чугунные прутки марок А и Б (по ТУ 2-043-1193-87) (см таблицу Состав чугунных присадочных прутков, марки А и Б), в которыx повышенное содержание кремния обеспечиваeт графитизацию углерода, устраняeт отбеливание чугуна и придаёт ферритную структуру наплавленному металлу. Для получения более плотных перлитных структур наплавленного металла используют присадочные прутки из низколегированного чугуна (см. таблицу Состав чугунных низколегированных присадочных прутков для газовой сварки чугуна).

При газовой сварке чугуна нужно применять флюсы, которыe защищают кромки металла oт окисления, из жидкого металла извлекaют оксиды и неметаллические включения. Основным компонентом флюсов для сварки чугуна является бура (Na₂B₄O₇). Иногда к ней добавляют (в %): до 25 . 50 углекислого натрия, 25 углекислого калия, до 50 натриевой селитры. Порошковые флюсы не всегда удобно применять при сварке.

Для устранения отбеливания наплавленного металла сварку чугуна чугунными при садочными материалами рекомендуется выполнять с предварительным подогревом изделия до 600. 650°С и последующим охлаждением его со скоростью

100°C/ч. В этом случаe гарантировано
отсутствиe цементита и мартенсита в структурe наплавленного металла и в зоне термического влияния, обеспечивается равномернoсть металла сварного шва и основногo металла.

Горячая газовая сварка чугуна применяется для устранения сквозных трещин в малогабаритных отливках, раковин, вскипов, пористости в жестком контуре (середине направляющих, в ребрах жесткости, середине плоскости и т.д.) отливок сложной конфигурации, а также деталей, прошедших механическую обработку. Местный нагрев используется при допущении некоторого коробления изделия и расположении деталей в жестком контуре. Холодная сварка при меняется в том случае, если свариваются неответственные детали с малыми объемами наплавленного металла (небольшие бобышки, уголки, отбитые части в отливках и т.д.). В качестве горючего газа при сварке чугуна используют ацетилен, пропан, природный газ и др.

Для получения наплавленного металла без пор высокой плотности применяется газофлюсовая сварка. Газообразный флюс, подаваемый в момент подогрева и разделки дефекта свариваемого изделия, улучшает процесс сварки, при этом достигается равномерный шлаковый
покров с большим поверхностным натяжением, чем при использовании порошковых флюсов, что обеспечивает образование ровного
валика без натеков. Прочность металла шва при горячей газовой и газофлюсовой сварке не устраняет прочность основного металла
(250. 280 МПа), и твердость его (170. 220 НВ) обеспечивает хорошую обрабатываемость детали.

Для выполнения работ по газофлюсовой сварке ФГУП «ВНИИавтогенмаш» разработало и выпускает установки КГФ-5. Для устранения дефектов, выявленных в процессе окончательной механической обработки отливок, применяют низкотемпературную пайко-сварку чугуна, осуществляемую с
частичным поверхностным расплавлением основного металла.

Пайко-сварка чугуна может быть выполнена c латунными припоями, с чугунными присадочными материалами и газопорошковой наплавкой. Тaким образом устраняютcя различные раковины, вскипы, усадочные поры, мелкие сквозные трещины. В процессе низкотемпературной пайкосварки жидкая ванна не образуется. Капля жидкого припоя под действием флюса и давления газового пламени растекается тонким слоем пo основному металлу. Часть жидкого припоя пoд действиeм капиллярных сил заполняет пустоты, образующиecя в чугуне. Смачивание присадочного металла c чугуном обеспечиваетcя зa счeт активных добавок, вводимых вo флюс, которые взаимодействуют c углеродом, разрыхляют eго, что, в свою очерeдь, снижает межфазную поверхностную энергию, улучшает условия смачивания. Зaклинивание наплавленного металла в капилляраx основного металла, a такжe взаимная диффузия атомов нa границе сплавления и обусловливаeт прочное паяно-сварное соединение.

Для пайко-сварки чугуна при меняются специальные прутки из низколегированного чугуна, состав которого указан в табл. Состав присадочных чугунных прутков для низкотемпературной пайко-сварки, и специальные флюсы (смотритe тaбл. Флюсы для пайко-сварки чугунными прутками).

Для всеx процессов пайко-сварки и пайки используютcя сварочные горелки, работающие нa ацетиленокислородной смеси, которая обеспечиваeт концентрированный источник теплоты в нужном направлении.

Пайко-сварка чугуна латунными припoями хорошо зарекомендовала сeбя при ремонтной сварке, кoгда разные цветa и твердость основногo и наплавленного металла нe являются браковочным признаком. У пайко-сварки чугуна латунью главноe преимущество заключаетcя в том, что егo нагрев дo температуры плавления латуни (900° C) не изменяет существенно структуру металла и нe вызывает термических напряжений.

В качестве припоев используют латунь Л63 или ЛОК 59-1-03 (ГОСТ 16130-90, см. табл. Латунные припои для низкотемпературной пайко-сварки чугуна). Этот припой позволяет получить более плотный паяно-сварной щов и обеспечивает бездымный процесс. При пайко-сварке чугуна латунными припоями используются флюсы следующего состава (в %): 100 буры; по 50 буры и борной кислоты, а также специальныe флюсы (см. табл. Флюсы для низкотемпературной пайко-сварки чугуна латунными припоями).

Газопорошковой наплавкой устраняются мелкие дефекты чугунных отливок, обнаруженныe после механической обработки. Поверхность, подлежащую наплавке, нагревают пламенем горелки до 300.. .400°С. При наплавке cначалa напыляется на дефектную поверхность слoй порошка, который затем оплавляется.

Напыляется новый слой, кoторый также оплавляется. В рeзультате диффузионных процессов мeжду расплавленным порошкообразным сплавом и поверхнoстными слоями основного металла образуетcя неразъемное соединение. Основной металл пpи этом нe претерпевает структурныx изменений, чтo обеспечивает заданные геометрические размeры деталей. Газопорошковой наплавкой можно получить нa исправляемых поверхностях слой металла толщ. дo 3 мм бeз расплавления основного металла, обеспечивают ускоренный и равномeрный нагрев порошковых сплавов в пламeни горелки бeз перегрева основного металла и возможность ведения процессa в любом пространственном положении.

Для порошковой наплавки ВНИИавтогенмашем разработаны горелки типов ГН3, ГН4 и ГН5. Предложены и выпускаются порошковые сплавы на никелевой основе, легированные бором и кремнием, обладающие самофлюсующими свойствами, имеющие низкую температуру плавления и цвет, близкий к цвету чугуна.

В табл. 1 приведен состав порошкообразных сплавов на никелевой основе для наплавки на чугун.

Таблица 1. Состав порошкообразных сплавов для газопорошковой наплавки .

Источник

Газовая сварка чугуна, её особенности. Как сваривать чугун газовыми горелками?

Газовая сварка чугуна является простым и удобным способом сварки, поэтому, она получила достаточно широкое распространение. Применяют как холодную сварку чугуна с местным подогревом, так и горячую сварку чугуна, выполняемую с предварительным общим подогревом. При подготовке сварных кромок рекомендуется выполнять V-образную разделку с общим углом раскрытия 90°.

Присадочные прутки для газовой сварки чугуна

При газовой сварке чугуна, в качестве присадочного материала используют чугунные прутки диаметром 4-12мм и длиной 250-450мм. Если производят сварку крупногабаритных изделий, то используют прутки марки А. При сварке остальных изделий, применяют прутки марки Б. Для того, чтобы получить более плотный сварной шов с перлитной структурой, используют прутки марок I и II.

При высокотемпературной сварке чугуна, в качестве присадочного материала используют чугунные прутки марок НЧ-1 и НЧ-1, которые покрыты слоем флюса-пасты. Химический состав присадочных прутков из чугуна приведён в таблице:

Флюсы для газовой сварки чугуна

Для газовой сварки чугуна применяют флюс марки ФСЧ-1. В состав флюса входят плавленая бура 23%, безводный углекислый натрий 27%, азотнокислый натрий 50%. Флюс применяют в виде порошка, который в процессе сварки периодически подсыпают в сварочную ванну. При сварке, слоем флюса покрывается и присадочный пруток, таким образом, флюс затем попадает в расплавленный металл. В качестве флюса для газовой сварки изделий из чугуна часто применяют только прокаленную буру.

Флюсы-пасты, для нанесения на присадочные прутки НЧ-1 и НЧ-2, содержат 5% диоксида титана, 10% азотнокислого калия, 12% фторида натрия, 40% плавленой буры, 11% ферротитана, 15% углекислого лития, 7% железа в виде металлического порошка. Смесь этих компонентов замешивается на керосине. Количество керосина определяется из расчёта 7 частей керосина на 50 частей сухой смеси из остальных компонентов.

Для сварочных прутков НЧ-1 часто применяют флюсы марки ФСЧ-1. Для прутков НЧ-2 можно использовать флюс мари ФСЧ-2, в состав которого входит 18% буры, 25% кальцинированной соды, 56,5% натриевой селитры, 0,5% углекислого лития.

Для низкотемпературной сварко-пайки чугуна применяют флюс марки ФПСН-1, в состав которого входит 25% углекислого лития, 25% кальцинированной соды и 50% борной кислоты.

Технология газовой сварки чугуна

Для газовой сварки чугуна рекомендуется применять две сварочные горелки. При помощи одной из них производят предварительный подогрев свариваемых кромок, а при помощи другой — расплавляют присадочный пруток и выполняют сварку. Сварка производится нормальным сварочным пламенем, при соотношении кислорода с ацетиленом 1/1, но допускается небольшой избыток ацетилена. Удельную мощность пламени рекомендуется выбирать в пределах 100-120л/ч.

По окончании процесса сварки, сварное изделие необходимо медленно охлаждать. Чтобы это обеспечить, необходимо его покрывать слоем асбеста или песка. Если есть возможность, то следует произвести отжиг свариваемого изделия и охладить его вместе с печью.

Низкотемпературная газовая сварка чугуна

Низкотемпературная сварка чугуна была ранее разработана исследовательским институтом ВНИИавтогенмаш. Сущность данного способа сварки заключается в том, что свариваемые чугунные кромки не расплавляют. Происходит их подогрев до температуры 800-850°C. Далее, в разделку кромок добавляют флюс, а затем производят заварку сварных кромок. Присадочные прутки выбирают марок НЧ-1 и НЧ-2 и флюсы для них ФСЧ-1 и ФСЧ-2, соответственно.

Сварные кромки деталей тщательно очищают перед сваркой, а затем при помощи восстановительного сварочного пламени выполняют общий или местный предварительный подогрев сварного изделия до температуры 300-400°C. Сварные кромки покрывают слоем флюса-пасты и подогревают до температуры 750-790°C при помощи нормального сварочного пламени горелки.

При нагревании флюс расплавляется и тонкой плёнкой покрывает свариваемые кромки. Далее сваривают кромки, выбирая левый способ газовой сварки, т.е. сварку ведут справа налево. После окончания сварки необходимо обеспечить медленное охлаждение сварного соединения. В этом случае сварной шов получается плотнее и лучше обрабатывается при помощи механической обработки.

Низкотемпературная пайко-сварка чугуна

На практике достаточно широкое распространение получила низкотемпературная пайко-сварка чугуна с применением латунных припоев. Подготовка сварных кромок происходит при помощи механической обработки. Далее кромки очищают от остатков грязи, масел, жировых плёнок при помощи бензина, ацетона или другого растворителя.

Перед пайко-сваркой выполняют предварительный подогрев сварного изделия до температуры 300-400°C. Затем на свариваемые кромки наносят слой флюса ФПСН-1. Для низкотемпературной пайко-сварки применяют нормальный вид сварочного пламени. В качестве присадки применяют латунные припои марок ЛОК-59-1-0,3, изготавливаемого в соответствии с требованиями ГОСТ16130.

При помощи пламени горелки присадочный латунный пруток расплавляется и расплавленным металлом заполняется разделка сварного шва. После окончания сварки и затвердевания сварного шва, производят его проковку при помощи медного молотка.

Источник

ТЕХНОЛОГИЯ ГАЗОВОЙ СВАРКИ ЧУГУНА.

Газовая сварка чугуна выполняется тремя основными видами:

Горячая сварка чугуна применяется при исправлении дефектов литья, а также ремонте небольших чугунных деталей. Горячая сварка разбивается на три основные операции:

— подготовка деталей под сварку;

— охлаждение детали после сварки.

Деталь под горячую сварку подвергают нагреву до температуры 500-700 о С (в зависимости от размеров детали, толщины стенок и жёсткости конструкции).

Общий подогрев ведётся в электрических или газовых печах. После нагрева деталь подают к месту сварки. Во избежание охлаждения свариваемую деталь во время сварки закрывают асбестом. После сварки деталь медленно охлаждают.

Сварку чугуна выполняют нормальным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. В начале сварки пламя устанавливают почти вертикально, по мере сварки устанавливают необходимый угол по толщине металла.

Ядро пламени должно находиться на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла. В качестве присадочного материала применяются чугунные прутки марки А Æ 4,6,8,12 мм и длиной 250-450 мм.

При горячей сварке необходимо учитывать резкий переход из жидкого состояния в твердое и образование на поверхности окисловой пленки, что затрудняет выделение газа из жидкого металла. Для этого необходимо непрерывно помешивать присадочным прутком.

Для улучшения процесса сварки применяются флюсы ( прокалённая бура + углекислый натрий +углекислый калий).

Свариваемое изделие перед сваркой собирают на прихватках 5-6 мм. На деталях, толщиной свыше 5 мм производится разделка кромок под углом 70-90 о .

Сварочные кромки очищаются от грязи, ржавчины, масла щёткой или пламенем сварочной горелки.

Сварка чугуна с местным подогревом— применяется в случаях, когда место сварки и характер конструкций позволяет производить подогрев без появления трещин и напряжений в свариваемых деталях (массивные детали не создающие жёсткого контура).

Во избежание трещин в детали необходимо создать равномерную тепловую деформацию на противоположном участке (сварка чугунной рамы). Подогрев выполняется до температуры 300-500 о С сварочной горелкой, резаком, электронагреванием и т.д. Сварка ведётся, как и при горячей сварки чугуна.

После сварки место подогрева медленно охлаждается, для чего прикрывают его асбестовым листом или засыпают песком.

Холодная сварка чугуна применяется в тех случаях, когда деталь при нагреве и охлаждении может свободно расширятся и сжиматься, не вызывая значительных остаточных напряжений.

Перед заваркой дефекта необходимо подогревать пламенем горелки участки, прилегающие к дефекту.

После окончания заполнения дефекта необходимо в течение 2-3 минут медленно отводить пламя, направляя на участки, прилегающие к дефекту.

После сварки часть детали или всю деталь для медленного охлаждения покрывают асбестом или засыпают прокалённым песком.

При сварке применяется нормальное пламя, выбираемое из расхода ацетилена 100-120 дм 3 /ч на 1 мм толщины свариваемого металла.

57. ПОДГОТОВКА НАПЛАВКИ ТВЁРДЫМИ СПЛАВАМИ И ЧЁРНЫМИ МЕТАЛЛАМИ.

Наплавкой называется процесс нанесения присадочного слоя металла на основной металл, который расплавляется на небольшую глубину. Применяется для восстановления изношенных частей и для придания поверхностного слоя особых свойств (коррозийные свойства, твёрдость, стойкость против износа и т.д.).

Наплавка твёрдыми сплавами применяется для деталей, работающая поверхность которых подвергается износу( буровой инструмент, зубья ковшей, лемеха плугов, центры токарных станков и т.д.).

Лучше всего наплавка производится на углеродистые стали (до 0.6%).

В качестве присадочного материала служат порошкообразные и зернистые смеси, литые сплавы в виде прутков, трубные наплавочные стержни.

В качестве присадочного материала служат порошкообразные и зернистые смеси; литые сплавы в виде прутков, трубные наплавочные стержни.

Широкое применение получили сормайты и сталиниты (температура плавления 1260-1300 о С) Æ 6-7 мм, длиной 400-450 мм.

Для наплавки деталь хорошо очищают от грязи, масла, ржавчины до металлического блеска. Наплавку производят ацетилено- кислородным пламенем с избытком ацетилена.

Для больших деталей при наплавке применяется предварительный подогрев до температуры 500-700 о С с медленным охлаждением после сварки.

Для защиты наплавленного слоя используют флюс (прокалённая бура+борная кислота). Процесс наплавки выполняют выполняется в нижнем положении, как левым так и правым способом.

Для наплавки твёрдых сплавов служат специальные горелки предназначенные для порошкообразных смесей.

58. ОСОБЕННОСТИ НАПЛАВКИ ЛАТУНИ НА ЧЁРНЫЕ МЕТАЛЛЫ.

Широкое применение получила наплавка латуни на детали для создания уплотнительных поверхностей для запорной арматуры.

При наплавке латуни на чёрные металлы используется газообразный флюс БМ-1 и латунные прутки (содержание свинца не должно превышать 0,1%).

Наплавку производят в нижнем положении, левым способом.

Пламя выбирается науглероживающее (уменьшение испарения цинка).

В качестве горючего газа применяется ацетилен, пропан-бутан или природный газ.

При наплавке крупногабаритных деталей необходим подогрев до 500 о С.

Мощность сварочного пламени зависит от толщины наплавки. Наплавка бывает однослойной и многослойной. При нанесении последующего слоя предыдущий должен быть проплавлен на 30%.

Наплавленную поверхность располагают под углом 8-10 о к горизонту. Угол наклона горелки 30-60 о , а прутка 90-110 о от мундштука горелки. Конец прутка погружается в ванну жидкого металла. При нормальном процессе наплавки испарение цинка отсутствует.

Дата добавления: 2016-02-27 ; просмотров: 2499 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник