Особенности восстановления сваркой деталей из чугуна

Из серого чугуна изготавливают блоки цилиндров (БЦ), головки БЦ, картеры сцепления или коробки передач, корпуса водяных и масляных насосов, ступицы передних колес и т.д., а из ковкого — картеры задних мостов, ступицы задних колес и т.д. Для устранения дефектов в таких деталях (трещины, сколы, пробоины, срыв или износ резьбы и т.п.) применяют горячий или холодный способ сварки.

Горячий способ связан с предварительным подогревом детали для исключения резких перепадов температуры в зоне сварки, приводящих к возникновению значительных растягивающих остаточных напряжений. Сварку проводят в следующем порядке.

1. Механическая обработка: рассверливают концы трещины и разделывают кромки трещины угловой шарошкой на глубину, примерно равную половине толщины стенки.

2. Подогрев детали в печи до температуры 600...650°C.

3. Сварка ацетиленокислородным пламенем с использованием стержневых электродов, отлитых из серого чугуна с повышенным содержанием кремния (до 3...3,5%). Для зашиты наплавленного металла от окисления и удаления оксидов применяется флюс (50% буры и 50% карбоната натрия).

Режим сварки: расход ацетилена 100...120 л/ч на 1 мм толщины свариваемого металла; сварочное пламя должно быть нейтральным или с небольшим избытком ацетилена.

4. Медленное охлаждение детали после сварки.

Горячий способ обеспечивает высокое качество сварки, но из-за сложности процесса (использование печи, нагрев детали), он применяется в АРО и АТО в основном для восстановления сложных корпусных деталей.

Холодный способ (без подогрева детали), наиболее простой и экономичный, осуществляется при ручной или полуавтоматической дуговой сварке электродами из стали, цветных металлов и сплавов, например:

• электродами ЦЧ-4 из стальной проволоки Св-08 с толстым покрытием, содержащим титан;
• медными электродами ОЗЧ-1 с покрытием, содержащим железный порошок;
• электродами МНЧ-1 из специального сплава (монель-металл, 63% Ni и 37% Cu) с покрытием, применяемым для УОНИ-13/55;
• самозашитной электродной проволоки ПАНЧ-11 (разработка Института электросварки им. Е. О. Патона Национальной Академии наук Украины) при сварке на полуавтомате А-547У с параметрами режима: d=1,2...1,6 мм; I=110...120 А; U_д=18...22 В; V_св=10...15 см/мин.

Недостатки холодного способа сварки чугуна:

• возможное науглероживание и закалка шва резко ухудшает обрабатываемость;
• из-за наличия в зоне шва растягивающих остаточных напряжений в детали сразу после сварки или при начале работы образуются трещины в околошовной зоне.