 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Основні теоретичні положення. Опис устаткування. Чавунами називаються залізовуглецеві сплави з вмістом вуглецю більше 2,11 %
Чавунами називаються залізовуглецеві сплави з вмістом вуглецю більше 2,11 %. Зварювання чавуну застосовують для виправлення дефектів та поломок у нових відливках і деталях, та тих що були в роботі. Структура чавуну, його хімічні, фізичні та механічні властивості залежать від складу металу та форми деталі. До зварювання чавунів пред’являють ряд специфічних вимог: здійснення зварювання таким чином, щоб не було деформування і втрати основних осьових та геометричних розмірів деталей; отримання зварного з’єднання, рівного за міцністю з основним металом; отримання металу шва, оброблюваного механічним шляхом по всьому перерізу шва.
Основні труднощі зварювання:
а) відсутність площадки текучості чавуну та його крихкість призводять до появи тріщин при напруженнях що досягають межі міцності чавуну (такі напруження можуть появитися при зварюванні в результаті нерівномірного нагріву і охолодження);
б) властивість чавуну до відбілювання при швидкому охолодженні в процесі зварювання призводить до утворення тонкого відбіленого прошарку на межі зварного шва та основного металу. Ця зона має велику крихкість та твердість і по ній проходить руйнування зварного з’єднання;
в) відсутність пластичного стану при нагріві чавуну (чавун при нагріванні зразу із твердого стану переходить у рідкий) затрудняє зварювання в нахиленому та вертикальному положеннях;
г) велика різнорідність чавунних виробів за хімічним складом та структурою.
Існує два способи зварювання чавуну:
1) Гаряче зварювання – є найбільш радикальним методом боротьби з утворенням відбілених та загартованих ділянок шва та навколо шовної зони, а також утворенням пор і тріщин слугує попередній підігрів виробу до температури 650 –700 ºС, та повільне охолодження його після зварювання. Технологічний процес гарячого зварювання складається із наступних етапів: 1– підготовка виробу під зварювання; 2 –попередній підігрів деталей; 3 – зварювання; 4 – наступне охолодження. Зварювання проводять на постійному струмі прямої полярності вугільними електродами діаметром 8…20 мм. Діаметр електроду та силу струму вибирають залежно від товщини зварюваного металу.
Гаряче зварювання чавуну дозволяє отримувати зварні з’єднання, рівноцінні зварюваному металу (за механічними характеристиками, міцності, оброблюваності, та ін.), але це трудомісткий та дорогий процес.
2) Холодне зварювання – це зварювання без попереднього нагріву виробу.
Цей спосіб потребує менших затрат, та дає більше можливостей регулювання хімічного складу металу шва. Але при накладанні валика на холодну поверхню чавуну внаслідок швидкого відведення теплоти в навколо шовній зоні утворюються відбілені ділянки, а метал шва може утворитись твердим та крихким.
Існує багато різноманітних способів холодного зварювання чавуну, залежно від необхідного хімічного складу металу шва:
а) зварювання чавуну сталевими електродами:
- без встановлення шпильок;
- із встановленням шпильок;
- зварювання сталевими електродами із карбідоутворюючими елементами в покритті;
б) зварювання чавунними електродами;
в) зварювання електродами із кольорових металів та комбінованими;
г) зварювання в середовищі вуглекислого газу, порошковим дротом, електрошлакове та ін.
Зварювання електродами із низьковуглецевої сталі без встановлення шпильок використовується при зварюванні дефектів на невеликій глибині та ширині на відливках невідповідального призначення які не підлягають механічній обробці.
Зварювання електродами з низьковуглецевої сталі із встановленням шпильок використовується для збільшення міцності з’єднання при ремонті відповідальних великогабаритних чавунних виробів-станин, рам, кронштейнів (рисунку 7.1), використовують сталеві шпильки, які вкручуються на різі в тіло деталі.
а) встановлення шпильок; б) обварювання шпильок
Рисунок 7.1 – Зварювання чавуну з використанням сталевих шпильок
Шпильки призначені для зв’язування металу шва з чавуном та передавання зусилля від шва в масу основного металу, який не піддається термічному впливу обминаючи крихкі ділянки навколо шовної зони.
Цей метод дозволяє проводити зварювання у всіх просторових положеннях.
При зварюванні чавуну чавунними електродами, електродом слугує чавунний стержень на який наноситься різні товсті покриття. Цей спосіб широкого застосування не має, оскільки якість зварного з’єднання є неоднорідною, тому що важко забезпечити таку швидкість охолодження металу шва та навколо шовної зони, при якій не було б відбілювання.
При наявності в рідкій ванні елементів активних графітизаторів можна уникнути відбілювання в навколо шовній зоні. Тому коли поверхня повинна бути механічно оброблена і допускається нерівномірність з’єднання з основним металом, зварювання може проводитись електродами із кольорових металів, які містять нікель та мідь. Найбільш широке застосування отримали електроди із монель-металу, який являє собою сплав нікелю (65 - 70 %) і міді (25 - 30 %), та електроди марки ЦЧ.
Інколи при зварюванні застосовують підігрів чавунного виробу до температури 250 – 400 ºС, для зменшення зварювальних напружень та швидкості охолодження з метою отримання більш пластичної структури металевої основи чавуну. Такий метод часто називають напівгарячим зварюванням.
Вибір способу зварювання залежить від конфігурації та умов експлуатації деталі, складу, структури чавуну і т. д.
Поиск по сайту: