Способы восстановления чугунных деталей сваркой

Сварку электродами с защитно-легирующими покрытиями выпол­няют с V или Х-образной разделкой кромок. Для устранения неравномерного разогрева детали сваривают отдельными участками вразбивку. Длина отдельных наплавленных участков сварного шва не должна превышать 100-120 мм. После наплавки отдельных участков им дают возможность остыть до температуры 60 - 80 °С. При сварке изделий толщиной 8-15 мм сварку ведут с увеличен­ной шириной усиления шва (рис. 1). Сварку электродами с по­крытиями ОММ-5 и JC-5 можно выполнять на- переменном или на постоянном токе. Наилучшие результаты получают при сварке электродами с покрытием У ОНИ-13/45. Сварку электродами с по­крытием УОНИ производят на постоянном токе обратной полярности.

Сварка с помощью шпилек требует специальной подготовки изделий под сварку. Этим способом восстанавливают ответственные изделия как малых, так и больших габаритов (гидравлические и воздушные цилиндры, станины прессов, станков и др.), работаю­щие при значительных нагрузках и не требующие - обработки после сварки.
При этом способе кромки свариваемых деталей скашивают под углом 45° (при толщине деталей свыше 5 - 6 мм). Общий угол разделки должен составлять 90 °. В подготовленных кромках про­сверливают отверстия и нарезают резьбу. В отверстия ввертывают шпильки из низкоуглеродистой стали.
1. Диаметр шпилек в зависимости от толщины свариваемых чугунных дета­лей (см. рис. 2), мм

Шпильки располагают в шах­матном порядке (рис. 2). Они могут быть разных диаметров в за­висимости от толщины свариваемых деталей, при толщине сваривае­мых деталей до 10 мм диаметр шпилек не должен превышать 6 мм. При большей толщине свариваемых деталей диаметр шпилек ориентировочно выбирают по табл. 1. При этом в разделку уста­навливают шпильки большего диаметра, а около разделки ставят шпильки меньшего диаметра, как показано на рис. 2. Высота возвышения шпилек над поверхностью свариваемого металла должна быть 0, 5-1, 0 диаметра шпильки. Перед сваркой шпильки плотно ввертывают в тело свариваемого металла. Глубина посадки шпилек должна составлять 1-2 диаметра шпильки. Разделка кромок может быть V- и Х-образная. Наиболее часто применяют V-образную разделку на половину толщины свариваемого металла. Подготовлен­ный под сварку с ввернутыми шпильками металл должен быть очишен от грязи, масла, влаги и литейной корки.
Сварку выполняют на постоянном или переменном токе с ис­пользованием электродов с защитно-легирующими покрытиями типов Э42, Э42А, Э50 и Э50А. При толщине металла до 5 мм диаметр электрода берут 3 - 4 мм, при толщине 5-10 мм диаметр электрода 4-5 мм. Ориентировочный режим сварки следующий:

В процессе сварки вначале обваривают шпильки кольцевыми швами, затем заполняют участки между обваренными шпильками. После этого заплавляют уже всю разделку. При выполнении всех перечисленных операций сварку нужно вести короткими участками по 100-150 мм, чтобы не разогревать сильно изделие. Во избежа­ние коробления количество наплавленного металла должно быть минимальным, тонкостенные изделия реко­мендуется перед сваркой закреплять.

При толщине металла 10 мм. в ответ­ственных, деталях рекомендуется устанавли­вать между шпильками анкеры, изготовлен­ные из полосовой или круглой низко­углеродистой стали. Анкеры устанавливают под углом 45 ° или перпендикулярно к сварному шву (рис. 3), после того как будут заварены участки между шпильками. Ан­керы должны плотно прилегать средней частью к наплавленному металлу, а кон­цами к свариваемой детали. По толщине анкеры можно заваривать неполностью. Длину анкеров берут в за­висимости от ширины свариваемого участка, а толщину или диаметр в пределах 6-12 мм.

Стальными электродами со специальным покрытием сваривают изделия несложной формы, средних размеров и массы, с толшиной стенок до 15 мм, работающие при незначительных стати­ ческих и ударных нагрузках. Сварное соединение неодногодно по структуре, однако металл сварного шва по составу и свойствам достаточно близок к серому чугуну. При правильном и достаточно тщательном выполнении сварки можно получить плотное соединение, поддающееся обработке режущим инструментом. Этот метод сварки пригоден для заварки литейных дефектов с небольшим объемом наплавки.
Существуют несколько составов специальных покрытий электро­дов. Эти покрытия в основном состоят из графита, ферросилиция и меди. В зависимости от процентного содержания тех или иных компонентов в электродном покрытии можно получить различный химический состав наплавленного металла. Важную роль в составе покрытия играет ферросилиций, который как графитизатор способ­ствует получению серого чугуна. Стальные электроды со специаль­ными покрытиями имеют стальной стержень из низкоуглеродистой сварочной проволоки Св-08 или Св-08А. Составы наиболее распро­страненных специальных покрытий приведены в табл. 2. Режимы сварки берут такие же, как и при сварке чугуна обычными сталь­ными электродами. Сварку чугунными электродами в холодном состоянии в боль­шинстве случаев применяют для исправления дефектов чугунного литья - мелких литейных пор, рыхлостей, раковин и трещин. Металл сварного шва можно получить близким по химическому составу к основному металлу, однако в металле сварного шва и прилежащих к нему зонах наблюдается отбел, что затрудняет последую­щую механическую обработку.