92263

Сварка чугуна

Доклад

Производство и промышленные технологии

Стали по свариваемости подразделяются на четыре группы. К основным признакам стали относятся склонность к образованию трещин и механические свойства сварного соединения. В первую группу входят хорошо сваривающиеся стали Ст.Ст 6 стали 08 10.

Русский

2015-07-28

256.51 KB

4 чел.

Сварка чугуна

Сварка и наплавка черных металлов — один из способов восстановления деталей.

Стали по свариваемости подразделяются на четыре группы. К основным признакам стали относятся склонность к образованию трещин и механические свойства сварного соединения.

В первую группу входят хорошо сваривающиеся стали (Ст. 1...Ст, 6, стали 0,8, 10...15, 20...25 и низколегированные 15Х, 15ХГ, 12ХН2 и др.). Их сваривают по обычной технологии т. е. без предварительного в процессе ее подогрева, а также без последующей термообработки. Однако применение последней не исключается для снятия внутренних напряжений.

Рекомендуются электроды Э-34, Э-42 и 3

Ко второй группе относятся удовлетворительно сваривающиеся стали (стали 30 и 35, низколегированные с содержанием углерода 0,3...0,35% 20ХНЗА, 20ХГСА и ЗОХ и высоколегированные 12XI4A, 9Х14А, 30X13 стали и др.). При их сварке и наплавке в нормальных условиях трещины не образуются, но желательна последующая термообработка. Применяют сварочные Э-45, Э-50 и наплавочные ЭН-250 и ЭН-300 электроды.

Третья группа представляет собой ограниченно сваривающиеся стали, склонные в обычных условиях сварки к образованию трещин (углеродистые 40, 45 и 50, низколегированные с содержанием углерода до 0,45% ЗОХГС, 40ХМЮ и 45Л, высоколегированные 20Х18Н9, 36Х18Н25С2 и 20Х23Н18 стали и др.). После сварки их подвергают термообработке. Рекомендуются сварочные Э-50 и Э-55 и наплавочные ЭН-300 и ЭН-350 электроды.

Если детали были термически обработаны до высокой твердости порядка 350 НВ, то для наплавки используют электроды 12АН-ЛИИВТ, Т-590 и ЭН-400.

К четвертой группе относятся плохо сваривающиеся стали, которые наиболее трудно поддаются аварке и наплавке и склонны к образованию трещин (стали с содержанием углерода, более 0,55% – стали 60...85, низко- и среднелегированные 50Г, 50ХГСА и 45ХНЗМФА, высоколегированные с цементованными рабочими поверхностями 18ХНЗА, 12Х2НЧА и ЗХ2В8Ф стали и др.). Применяют электроды 12АН-ЛИИВТ, Т-590, Т-620 и ЭН-400. Чтобы предупредить образование трещин на границе наплавки с цементированном слоем, необходимо предварительно подогреть деталь до температуры 200... 300 °С и провести последующую термообработку.

Сварка чугунных деталей вызывает значительные трудности из-за:

отсутствия площадки текучести у чугуна, хрупкфтн и небольшого предела на растяжение, что часто служит причиной образования трещин;

отсутствия переходного пластического состояния при нагреве до плавления: из твердого состояния чугун сразу переходит в жидкое. Жидкотекучесть затрудняет ремонт деталей даже с небольшим уклоном от горизонтального положения;

получения отбеленных участков карбида железа (FезС — цемент), трудно поддающихся механической обработке.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким чугуном, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и т, д.

Выбор способа и метода сварки зависит от требований к соединению. При определении метода учитывают: необходимость механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки и получения однородности металла шва с металлом свариваемых деталей; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева деталей. При этом не допускаются отбел чугуна и закалка сварочного шва. Наплавленный металл должен быть достаточно пластичным.

На получение качественного соединения влияют технологические и металлургические факторы. К первым относятся сила тока, напряжение дуги и скорость наплавки, ко вторым — графитизация, удаление углерода и карбидообразование.

Сваривать рекомендуется на низких режимах при силе тока 90...120 А электродами с малым диаметром (3 мм), короткими валиками (длиной 40,..50 мм), охлаждением деталей после наложения каждого валика до температуры 330...340 °С. Это позволяет в некоторой степени снизить долю основного металла в металле шва и значение сварочных напряжений посредством проковки валиков шва сразу же после окончания сварки.

Чтобы получить более мягкую перлитно-ферритную структуру, необходимо, чтобы процесс графитизации прошел более полно, т. е. до такой стадии; при которой осталось бы мало углерода в связанном состоянии. Ускорению графитизации способствуют такие элементы, как С, Si, Al, Ti, Ni и Си.

Введение в состав наплавочных материалов кислородсодержащих компонентов способствует максимальному удалению избыточного углерода.

Карбидообразующие элементы W, Сг, V и Мо связывают углерод в труднорастворимые карбиды.

Ручная дуговая холодная сварка чугуна стальными электродами подразделяется на сварку стальными электродами: без специальных покрытий; с карбидообразующими элементамми в покрытии; с окислительными покрытиями.

Стальными электродами без специальных покрытий сваривают тогда, когда не требуется механическая обработка и не оговариваются плотность и прочность соединения. В качестве, электродного материала для сварки малоуглеродистых сталей применяют электроды Э-34 и Э-42. Основным ее недостатком служит появление трещин и отбеленных структур в самом шве и околошовной зоне.

В конце 50-х годов была предложена сварка методом «отжигающих» валиков позволившая расширить возможности использования стальных электродов. 

Особенно широкое распространение она получила в ремонтных мастерских колхозов и совхозов. Ее сущность состоит в следующем. Трещину предварительно разделывают (рис, 2.11,а). Наносят короткими участками (15...25 мм) вразброс (рис. 2.11,6) вначале на одну кромку разделанной трещины подготовительные 1, 2 и 3 и отжигающие 4 и 5 валики (рис, 2.11,0), а затем на другую— соответственно валики (6, 7, 8 и 9, 10) не соединяя валики кромок. Концы трещины заваривают двумя слоями.

Валики наплавляют высотой 4...5 мм снизу предыдущий на 60.,.70%, После того как; ежи будут наложены по всей длине трещины, деталь охлаждают до температуры 70…80°С, а затем заваривают также взразброс промежутки между ними соединительными валиками 11..14.

Исследования распределения твердости шва показали, что с использованием отжигающих валиков - она снижается на 20...25 HRC по сравнению со сваркой без отжигающих. Это происходит за счет уменьшений содержания карбидных структур в переходной зоне. Шов свободно поддается механической обработке резанием; Его прочность и плотность удовлетворительные. Недостаток способа — весьма высокие трудоемкость процесса и квалификация сварщика.

При холодной сварке чугуна широко используется проволоки ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12 (табл. 9).

Разработана высокоэффективная технология заварки трещин в стенках водяных рубашек чугунных блоков цилиндров дизелей. Она заключается в следующем. Трещины заваривают проволокой ПАНЧ-11 на обратной полярности. Режимы сварки: 7=100...140 А, (/«14...18 В, и=0,15.,.0,25 см/с, диаметр проволоки 1,4 мм. Место расположения трещины зачищают до металлического блеска. Рядом с трещиной по обе стороны от нее на расстоянии 7...10 мм шлифовальным кругом разделывают канавку по всей длине трещины (рис. 2.13). Глубина разделки 1,5...3 мм и ширина 3...5 мм. Заваривают короткими участками (20...50 мм) поперек трещины с заполнением металлом подготовленных канавок.

Валики накладывают поочередно от краев трещины к середине. Каждый из них охлаждают до температуры 40...60°С прежде, чем будет наведен последующий. Обязательным условием считается перекрытие предыдущего валика последующим на Vs его ширины. Разделанные канавки вдоль трещины играют роль упоров в усадке шва и стягивают ее. Данный способ удовлетворяет требованиям на сварной шов по герметичности и прочности.

При холодной сварке чугуна газовым пламенем применяют прутки ПЧЗ, НЧН1, ПЧН2 и ПЧВ. Допускается использовать также изношенные поршневые кольца. В качестве флюсов служат техническая бура или смесь —50% буры и 50% двууглекислого натрия,

Вопрос 6 Сварка алюминия

Сварка и наплавка цветных металлов. Рассмотрим некоторые способы.

Сварка деталей из алюминия и его сплавов затрудняется по следующим причинам:

очень плохая сплавляемость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки А12О3;

при нагреве до 400…450°С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушиться от легкого удара или от действия собственной массы;

металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит -из твердого в жидкое состояние;

коэффициент линейного расширения в 2, а теплопроводность в 3 раза больше, чем у стали, что способствует появлению значительных остаточных деформаций в свариваемых деталях;

большая растворимость в расплавленном алюминии водорода способствует образованию пор.

Алюминий и его сплавы сваривают дуговой, аргонодуговой и газовой сваркой. Поверхности обезжиривают растворителями и очищают от нагара, масла и грязи не более чем за 2...4 ч до процесса сварки

Дуговую сварку выполняют угольными или специальными электродами.

Сварку угольными электродами ведут на постоянном токе прямой полярности. Детали толщиной до 2 мм сваривают без присадки и разделки кромок, а свыше 2 мм — с зазором 0,5,. 0,7 толщины свариваемой детали или с разделкой кромок, Оксидную пленку удаляют с помощью флюса АФ-4А.

Сварку специальными электродами проводят короткой дугой при обратной полярности из расчета не более 40 А на 1 мм диаметра электрода со скоростью 0,4..,0,6 м/мин и напряжении холостого хода 60...70 В. Перед заваркой трещины по всей ее длине вырубают канавку. При сварке сплавов А6, АДО, АД1 из АД применяют электроды ОЗА-1, АФ-1 или АФ-4, а АМц, АМг и АЛ -9 — электроды ОЗА-2. Использование электродов ОЗА-1 и ОЗА-2 позволяет получить сварные соединения с удовлетворительными механическими и эксплуатационными свойствами.

Аргонодуговую сварку выполняют неплавящимся вольфрамовым электродом на установках УДГ-301 и УДГ-501. В зависимости от толщины стенки свариваемой детали изменяют силу тока. Чем тоньше стенки, тем меньше диаметр и сила тока.

Особые требования предъявляются к технике сварки. Угол между присадочным материалом и вольфрамовым электродом должен составлять примерно 90°. Размеры сварочной ванны должны быть минимальными. Сварку стенок толщиной до 10 мм ведут справа налево (т. е, левым способом), который позволяет снизить перегрев металла. Дуга должна быть как можно короче.

Режим при толщине стенки 4...6 мм: диаметр присадочного материала 3...4 мм, сила тока 150...270 А, напряжение 18...20 В расход аргона 7…10 л/мин. Добавление к последнему 10… 12% (по объему) углекислого газа и 2...3% кислорода повышает устойчивость горения дуги и улучшает формирование металла.

Режим наплавки при диаметре электродной проволоки 0,8... 1 мм: сила тока 70...90 А, напряжение 17... 19 В, скорость подачи проволоки 160…200 м/ч, шаг наплавки 1,5...1,8 м/об, толщина наплавленного слоя за один проход 0,8...1.0 мм, расход аргона 2...3 л/мин.

Газовую сварку ацетилено-кислородным нейтральным пламенем выполняют с помощью флюсов АФ-4А, АН-4А, АН-А201 и других, содержащих хлористые и фтористые соли лития, натрия, калия и бария. В качестве присадочних прутков применяют сплав с содержанием 5...6% кремния.

Флюс насыпают на кромки трещины и в процессе сварки вводят прутком в сварочную ванну. После сварки остатки флюса водой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80554. Джерела санації підрприємств 95 KB
  У цьому випадку мова іде насамперед про зменшення статутного фонду за рахунок зменшення номінальної вартості акцій та зменшення їх кількості з метою: одержання санаційного прибутку з наступним спрямуванням його на покриття балансових збитків; приведення у відповідність розміру основних та оборотних засобів підприємства з розміром його власного капіталу та ін. Санаційний прибуток це прибуток який виникає внаслідок викупу підприємством власних корпоративних прав акцій паїв за курсом нижчим від номінальної вартості цих...
80555. Реорганізація і банкрутство підприємства 157.5 KB
  Тема: Реорганізація і банкрутство підприємства. Зовнішнім показником банкрутства неспроможності підприємства є припинення його поточних платежів і нездатність забезпечити виконання вимог кредиторів якщо вони сукупно складають не менше 300 мінімальних розмірів заробітної плати і не були задоволені боржником протягом як правило трьох місяців з дня настання строків їх виконання. До зовнішніх можна віднести: скорочення попиту на продукцію підприємства і спад цін на неї; зростання цін на сировину матеріали й енер горесурси; економічна...
80556. Особливості організації фінансів на підприємствах різних форм господарювання. Фінансовий механізм 142 KB
  Корпоративними є підприємства створені у формі господарських товариств: повного товариства товариства з обмеженою відповідальністю товариства з додатковою відповідальністю командитного товариства акціонерного товариства тощо. Підприємство колективної власності корпоративне або унітарне підприємство що діє на основі колективної власності засновників зокрема господарські товариства це підприємства...
80557. Доходність і прибутковість підприємств 231 KB
  Для кожного підприємства важливо знати його фінансовий стан у плановому періоді згідно з передбачуваними витратами і конюнктурою ринку на ті види продукції які воно виробляє і реалізує. Насамперед менеджерам підприємства треба знати при якому обсязі реалізації того чи іншого виду продукції обсяг продажу досягається беззбитковість виробництва нульова рентабельність. Менеджерам підприємства також важливо знати на скільки потрібно збільшити обсяг виробництва і реалізації продукції щоб одержати бажану суму прибутку і як вплине на...
80558. Непрямі податки, податки і платежі за майно і ресурси підприємств 239.5 KB
  Акцизний збір — це непрямий податок, що встановлюється на підакцизні товари та включається в їхню ціну. Акцизний збір (далі – АЗ) – специфічний акциз, що застосовується для обмеженої кількості товарів, які називаються підакцизними.
80559. Місцеві податки і збори. Спрощена система оподаткування 160 KB
  Особливості їх стягнення і впливу на фінансовогосподарську діяльність субєктів господарювання полягають у такому: Місцеві податки і збори включають до складу валових витрат що вираховуються зі скоригованого валового доходу а отже зменшують суму оподатковуваного прибутку. Місцеві податки і збори субєкти господарювання відносятьна собівартість продукції робіт послуг що впливає на формування бухгалтерського прибутку. Платниками цього податку є субєкти підприємницької діяльності їхні філії відділення представництва постійні...
80560. Визначення потреби в оборотних коштах 42.5 KB
  Нормування незавершеного виробництва і готової продукції. Аналогічно нормується запас палива за видами на виробничі і невиробничі цілі норматив на тару з урахуванням часу виготовлення або транспортування прошивки та інших стадій підготовки до запакування продукції. Усі витрати на початі але незавершені вироби у цехах майстернях інших виробничих приміщеннях після видачі зі складу матеріалів до моменту передачі продукції на склад визначаються вартістю незавершеного виробництва. Нароматив незавершеного виробинцтва залежить від: обсягу і...
80561. Використання і контроль обігового капіталу 72 KB
  Ефективність використання оборотного капітал може бути досягнення шляхом прискорення їх обертання. Шляхи прискорення обігу оборотних активів для вивільнення оборотних коштів
80562. Банківське кредитування підприємств 165.5 KB
  Слово «кредит» походить від латинського, що означає борг, позика. В сучасному понятті кредит - це капітал, який береться під позику у вигляді грошової форми і надається в тимчасове використання госпорганам на умовах забезпеченості, повернення, терміновості, оплати та цільового використання.