ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Холодная сварка чугуна из "Ремонт оборудования сваркой " Способы холодной сварки чугуна характеризуются следующими технологическими особенностями отсутствует предварительный общий или местный подогрев изделия перед сваркой сварочные работы выполняются при температуре окружающего воздуха не ниже -Ь5 С выбираются режимы сварки, обеспечивающие наименьшее количество тепла, передаваемое основному металлу с минимальным проплавлением последнего. Для уменьшения внутренних напряжений стремятся иметь небольшой объем наплавляемого металла. При выборе присадочного металла предпочтение отдается тем, которые дают пластичный металл шва и не образуют с чугуном твердых структур. [c.136] Г азовая сварка и сварка-пайка может применяться для сварки чугуна в следующих вариантах а) сварка-пайка чугуна чугунным присадочным стержнем без расплавления основного металла, с применением специального флюса и нагревом кромок основного металла не выше 850 °С б) сварка-пайка чугуна латунной присадочной проволокой ЛОК-1-0,3, ЛОМНА и др. при температуре нагрева кромок до 750 °С, с применением флюсов в) сварка-пайка чугуна цинковыми припоями типа Ц-1, с применением флюсов, при 300—350 °С. [c.138] Наплавка стальным электродом валика на чугунную деталь дает в первом слое чугун с пониженным содержанием углерода, не превышающим 1,5—1,8%. Такие сплавы имеют большую хрупкость и легко образуют твердые закаленные зоны. Во втором слое наплавки содержание углерода уменьшается до 0,5—0,6%, и только в третьем слое оно приближается к содержанию его в металле электрода (0,1%). Технологические приемы сварки чугуна стальными электродами, к которым относятся сварка первых слоев на режимах с малой погонной энергией применение электродов малого дияметра (не более 3—4 мм) уменьшение тока до 30—35 а на 1 мм диаметва электрода обеспечение минимально возможной глубины проплавления (0,5—2,0 мм) основного металла двухслойная наплавка, при которой после наложения первого валика длиной 50—60 мм сварщик сразу же наплавляет на этот валик второй слой, позволяют частично улучшить структуру сварного соединения и несколько увеличить пластичность металла в первых слоях наплавки. [c.138] Опыт показывает, что электроды из малоуглеродистой проволоки с тонкими стабилизирующими покрытиями дают в ряде случаев результаты, вполне достаточные для практических целей. Такими электродами можно заваривать короткие трещины на чугунных изделиях с малой толщиной стенки, которые не подлежат дальнейшей обработке, а также несквозные раковины, возникшие при интенсивном охлаждении основного металла. Из электродов с качественными покрытиями, предназначенных для сварки мало- и среднеуглеродистых сталей, лучшие результаты при сварке чугуна дают электроды с покрытием основного типа, составленного на основе мрамора и плавикового шпата, например, электроды УОНИ-13/55. При сварке этими электродами количество трещин в первом слое получается минимальным, а во втором и последующих слоях они полностью отсутствуют. [c.138] Наплавленный металл обладает некоторой вязкостью, а во втором и третьем слоях — обрабатываемостью. Сварка ведется постоянным током при обратной полярности, глубина расплавления основиого металла должна быть лынимальной при этих условиях металл шва имеет мелкозернистую структуру и в него переходит небольшое количество углерода из основного металла. [c.139] Указанные электроды следует применять при выполнении ответственных сварочных работ на изделиях, несущих сложную и большую нагрузку. Электроды ОММ-5, ЦМ-7 и другие этого типа для сварки чугуна не рекомендуются, так как холодная сварка чугуна стальными электродами, как правило, не позволяет получать сварное соединение без твердых закаленных структур. Переходные зоны при этом являются наиболее слабым местом сварного соединения. [c.139] Различные способы подготовки кромок и виды сварного соединения даны в табл. И. Такие сварные соединения обладают следующими особенностями, обеспечивающими их работоспособность значительно меньшая жесткость соединения по сравнению с целым сечением распределение передаваемого усилия на большую площадь сварного соединения усиление (армирование) сечения вваркой стальных связей, дающее возможность ему воспринимать значительные знакопеременные нагрузки. [c.139] В ряде случаев эти связи так улучшают сварное соединение, что его работоспособность становится значительно выше, че М работоспособность данного узла до сварки. [c.139] Сварка стальными электродами может вьшолняться в вертикальном и потолочном положениях, не требует демонтажа оборудования и широко применяется при ремонте станин дизелей, двигателеи, прокатных станов, кузнечных молотов ) другого тяжелого оборудования. [c.139] При заварке трещин необходимо было получить сварное соединение более прочное, чем целая перемычка, которое могло бы надежно работать при знакопеременной нагрузке и с большими температурными перепадами. Так как в процессе сварки нельзя было нарушать шлифованные рабочие поверхности цилиндра, то трещину разделывали со стороны клапанного гнезда на глубину 25—28 мм. Оставшуюся часть лопнувшей перемычки толщиной 15—20 мм со шлифованной поверхностью не разрубали и в дальнейшем не заваривали. Разделку кромок производили под углом 95—100°. [c.141] Лопнувшее чугунное ребро срубали полностью по всей длине. Вокруг двух клапанных гнезд, примыкающих к лопнувшей перемычке, обрубали литейную корку на глубину 2—3 мм и ширину 20—25 мм. По очищенному кольцу сверлили отверстия диаметром 8—9 мм, нарезали резьбу и ставили шпильки на глубину 10—12 MJЧ. Такие же шпильки устанавливали в разделке на место срубленного чугунного ребра. В клапанные гнезда вставляли втулки из стали 20 или 30 с толщиной стенки 4—5 м.ч. Поверхность разделки трещины и место срубленного ребра сначала наплавляли электродами УОНИ-13/55 диаметром 4 л м при токе 140—160 а и давали наплавленному слою охладиться. Заварку разделки производили в один прием многослойными швами так, чтобы в сварное соединение включались и участки со вставленными стальными втулками. Сразу же после заполнения разделки до остывания наплавленного металла приваривали круглый стальной стержень диаметром 18—20 м.ч так, чтобы он по всему сечению составлял одно целое с наплавленным металлом. При заварке стержень расклепывали легкими частыми ударами молотка. После полного остывания приваривали стальные втулки к телу цилиндра по окружности в два шва. Первый шов наплавляли по чугуну с заваркой шпилек. Вторым швом соединяли наплавленное кольцо с поставленными стальными втулками. [c.141] ПОЛНОСТЬЮ устранили конструктивный недостаток важного узла цилиндров и обеспечили надежную работу его в сложных условиях нагрузки. После сварки механическая обработка цилиндра не требовалась. По этой технологии было восстановлено более 120 аммиачных установок. Схема заварки дана на рис. 77. [c.142] Восстановление блока дизеля Вортингтон мощностью 1300 л. с. В процессе эксплуатации дизеля произошел обрыв тлатуна, при ударе которого были сделаны две большие пробоины в правой и левой боковых стенках блока были разрушены также два посадочных кольца для установки цилиндровых гильз и образовалась трещина в раме дизеля. Подготовительные работы по восстановлению состояли в следующем. По периметру пробоин в блоке была произведена механическая обработка выступов для придания отверстиям овальной формы. По форме отверстий изготовили шаблоны, по которым из листовой стали Ст. 3 сделали вставки, точно входившие в эти отверстия. Затем зачистили места сварки, просверлили отверстия и нарезали в них резьбы под шпильки диаметром 8—10 мм. Всего было поставлено около 700 шпилек. На место разбитых опорных колец изготовили стальные кольца. Все трещины в станине блока и раме разделали под сварку, а места, подлежащие последующей механической обработке, подготовили под сварку медно-железными электродами. [c.143] На рис. 79 показана рама дизеля МАН мощностью 2200 л. с., разрушенная в результате обрыва шатунного болта. Образовавшиеся пробоины были восстановлены путем вварки стальных заплат, изготовленных ковкой. Сварные швы были усилены вваркой стальных связей. [c.144] Выполнение сварочных работ сильно осложнялось неудобным расположением места излома и необходимостью производить сварку на вертикальной плоскости. Часть швор выполнялась горизонтально на вертикальной плоскости, что для чугуна является трудновыполнимой задачей. Заварка первых слоев шва по чугуну выполнялась электродами ЦЧ-4 диаметром 3 и 4 мм током соответственно 90 и 120 а. Последующие швы и вварка связей из стали Х18Н9 производились электродами УОНИ-13/55. Восстановленный дизель нормально работает с 1960 г. [c.145] И Производили проверку основных размеров сопрягаемых отверстий, причем отмеченные несовпадения выравнивались и куски прихватывались вторично. Сварка выполнялась отдельными участками так, чтобы жесткость блока двигателя возрастала по мере увеличения объема сваренных швов. Большая часть швов выполнялась на вертикальной плоскости, часть швов была расположена горизонтально на вертикальной плоскости. Передняя часть полностью заваренного блока с вваренными усиливаюш,пми стальными связям показана па рис. 81. [c.146] Восстановление станин и цилиндров механических и воздушных молотов и другого оборудования. Чугунные станины пневматических, фрикционных и эксцентриковых молотов часто выходят из строя вследствие появления в них трещин. Заварку таких разрушений можно в большинстве случаев производить на месте, без демонтажа станины и снятия ее с фундамента. Наиболее целесообразно такие работы выполнять холодной дуговой сваркой с установкой шпилек и вваркой усиливающих планок. [c.147] Следует учитывать, что эти станины работают в условиях сложной знакопеременной ударной нагрузки. Цилиндры пневматических молотов, кроме того, должны быть герметичными и выдерживать воздушное давление 6—12 кГ/см . Сварное соединение должно обладать прочностью и плотностью. Как показывает практика, работоспособность заваренного узла резко повышается, если сварное соединение будет менее жестким, чем весь ремонтируемый узел. Желательно также, чтобы сварное соединение обладало некоторым запасом пластичности. Эти условия обеспечиваются при дуговой сварке стальными электродами с установкой шпилек в 3—4 ряда на каждой стороне разделки и вварке стальных связей поперек шва. [c.147] В процессе эксплуатации пневматического молота в его цилиндре возникла сквозная трещина, направленная под углом 30° к образующей цилиндра и выходящая на оба фланца. Длина трещины 1400 мм, толщина стенки в изломе 35 мм. Чугун машиностроительный, крупнозернистый, с крупными пластинчатыми включениями графита. Такой чугун плохо сваривается и имеет низкую механическую прочность. Разделку трещины под углом 45° производили снаружи на /з толщины стенки. Оставшуюся /.з толщины стенки не заваривали. Поверхность чугуна на 120 мм в обе стороны от разделки очищали от литейной корки. На этой поверхности были просверлены отверстия, нарезана резьба и поставлены шпильки диаметром 8 мм глубина сверления 16 млг, шпильки выступали над поверхностью на 3—4 мм. В каждую сторону от разделки шпильки ставили в три ряда, а в стенку разделки — в один ряд. Расстояние между рядами — 25 мм. между центрами шпилек — 35 мм. Подготовленный к сварке цилиндр с установленными на нем шпильками показан на рис. 82. [c.147] Вернуться к основной статье