Чугу́н — сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода от 2,14% до 6,67%, а сплавы с содержанием углерода
менее 2,14 % называются сталью. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод,
а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости
охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом. В зависимости от формы графита и количества цементита
выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочный чугуны.
белые. Содержат углерод в виде цементита и поэтому в изломе у них светло-серая структура. Имеют ограниченное применение,
ведь несмотря на высокую твердость отличаются хрупкостью и к тому же очень плохо поддаются различным видам мехобработки и почти не свариваются;
серые. В изломе имеют серебристый цвет. По сравнению с белыми чугунами более пластины. Отличаются хорошими литейными качествами.
Неплохо поддаются сварке, но при этом металл сварного шва и околошовной зоны склонен к охрупчиванию;
ковкие. Их получают из белых чугунов посредством специальной термообработки (томление или графитизирующий отжиг).
В результате металл становится более пластичным, мягким и вязким;
высокопрочные. Содержат графит шаровидной формы и магний.
Характеризуются наибольшей однородностью металлической основы и высокой прочностью.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:
передельный чугун — П1, П2
передельный чугун для отливок (передельно-литейный) — ПЛ1, ПЛ2
передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3
передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3
чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кг/мм)
антифрикционный чугун
антифрикционный серый — АЧС
антифрикционный высокопрочный — АЧВ
антифрикционный ковкий — АЧК
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение в процентах)
чугун легированный со специальными свойствами — Ч
Самые востребованные в промышленности – низколегированные литейные чугуны, а также высокопрочные сплавы, легированные хромом (Cr),
никелем (Ni), кремнием (Si), магнием (Mg), и их разновидности.
Все чугуны относятся к ограниченно или плохо свариваемым материалам. Основные затруднения обусловлены следующими факторами:
-Высокие скорости охлаждения чугуна. Это приводит к так называемому «отбеливанию», когда на поверхности образуется слой белого хрупкого чугуна,
который является необрабатываемым.
-Низкие пластические свойства чугуна. Делает чугун способным к перенапряжениям и в результате сварки могут образовываться трещины.
-Выгорание углерода при сварке. В результате выгорания образуется окись CO, которая способствует образованию пор при сварке.
-Отсутствие тестообразного состояния при переходе из жидкой фазы в твердое состояние. Это не мешает вести сварку чугуна в нижнем положении,
но значительно затрудняет ее при выполнении сварных швов, расположенных вертикально и под наклоном.
Предотвратить растрескивание, обеспечить хорошее качество швов можно, если перед тем, как сварить чугун, качественно выполнить подготовку и обезжиривание рабочей поверхности.
Как правило, при сварке чугуна рекомендуется проводить предварительный нагрев — причем достаточно сильный. Еще один способ — сохранять чугун прохладным, но не холодным.
Предварительный нагрев чугуна перед сваркой позволит замедлить скорость остывания сварного шва и зоны вокруг него. По возможности всегда рекомендуется проводить нагрев всего изделия. Обычно температура нагрева составляет 260-650°C. Избегайте температуры выше 760 градусов, которая является для такого материала критической. Нагревание должно происходить медленно и равномерно. Проводите сварку на низких токах. Это поможет снизить остаточное напряжение и содержание примесей. В некоторых случаях может понадобиться ограничить длину швов до коротких, приблизительно 3-сантиметровых отрезков, чтобы избежать скапливания остаточного напряжения, которое может привести к растрескиванию материала. В этом также может помочь проковка шва. После сварки изделие должно охлаждаться постепенно. Для постепенного охлаждения изделие следует поместить в песок или накрыть при помощи специальных изоляционных материалов.
Иногда в силу размера детали или других причин предварительный подогрев может быть невозможен. В таком случае деталь нужно сохранять прохладной, но не холодной. Температуру детали рекомендуется поднять до примерно 38°C. Например, если деталь расположена рядом с двигателем, перед сваркой его можно запустить на несколько минут. Однако деталь должна оставаться достаточно прохладной, чтобы к ней можно было прикоснуться голыми руками. Делайте короткие швы длиной примерно 2-3 см. При такой технике требуется проковка шва после сварки. Дайте сварному шву и детали достаточно времени остыть. Не охлаждайте деталь водой или сжатым воздухом. Вы можете начать сварку в другой зоне детали в то время, пока предыдущая остывает. Все сварочные кратеры должны быть заполнены.
Сварка ковкого чугуна осуществляется электродами марок ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, МНЧ-2, ЦЧ-4.
Для работы с серым чугуном предназначены электроды ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, МНЧ-2, ОЗЧ-2, ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6.
Для высокопрочных чугунов подойдут сварочные электроды ОЗЖН, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, МНЧ-2.
Сваривание чугуна обычными стальными электродами не обеспечивает хорошего качества шва. Следует отметить, что обычные электроды можно использовать только при заварке небольших дефектов в неответственных конструкциях. Так как качество соединения не будет отличаться высоким уровнем.
Чугун можно сваривать различными видами неплавящихся электродов: вольфрамовые, угольные или графитовые. Литые чугунные или специальные присадочные прутки, содержащие никель, алюминий, медь и другие металлы, используются в качестве присадочного материала. Для защиты сварочной зоны применяются инертные газы, чаще всего, аргон или флюсы, основным компонентом которых является бура.
Горячий метод сварки полуавтоматом применяется в тех случаях, когда необходимо качественное соединение с высокими показателями сопротивления разрыву и излому. Для минимизации количества трещин изделие необходимо охлаждать постепенно.
Холодный метод сварки чугуна полуавтоматом отличается простотой, применяется для сваривания неответственных деталей, которые не будут подвергаться нагрузкам. Непрерывная подача проволоки позволяет выполнять большой объем работ за достаточно короткое время. Результат носит удовлетворительный характер.
Сварочная проволока (например, ПП-АНЧ-1, ПП-АНЧ-2, ПП-АНЧ-3) механизированным способом подается в зону электрической дуги, там она расплавляется и образует сварное соединение.
В соответствии с составом назначение проволоки каждой марки следующее:
ПП-АНЧ-1 — для заварки без предварительного подогрева небольших дефектов (раковин, недоливов, пор, сыпи и др.) на поверхностях, не подвергающихся последующей
механической обработке (декоративная заварка);
ПП-АНЧ-2 — для заварки дефектов на стенках отливок большой толщины с предварительным подогревом до 300—350 °C, а также без предварительного подогрева в тех случаях, когда при заварке обеспечивается достаточный разогрев значительной массы основного металла и имеется возможность свободной усадки наплавки;
ПП-АНЧ-3 — для заварки с высоким предварительным подогревом (400—600°C) дефектов различных размеров.
менее 2,14 % называются сталью. Его механические свойства зависят от структуры и главным образом от формы, в которой находится углерод,
а основными структурными составляющими являются цементит или графит и продукты распада аустенита, которые в зависимости от скорости
охлаждения могут быть мартенситом, трооститом, сорбитом, перлитом и ферритом. В зависимости от формы графита и количества цементита
выделяют белый, серый, ковкий и высокопрочный чугуны.
белые. Содержат углерод в виде цементита и поэтому в изломе у них светло-серая структура. Имеют ограниченное применение,
ведь несмотря на высокую твердость отличаются хрупкостью и к тому же очень плохо поддаются различным видам мехобработки и почти не свариваются;
серые. В изломе имеют серебристый цвет. По сравнению с белыми чугунами более пластины. Отличаются хорошими литейными качествами.
Неплохо поддаются сварке, но при этом металл сварного шва и околошовной зоны склонен к охрупчиванию;
ковкие. Их получают из белых чугунов посредством специальной термообработки (томление или графитизирующий отжиг).
В результате металл становится более пластичным, мягким и вязким;
высокопрочные. Содержат графит шаровидной формы и магний.
Характеризуются наибольшей однородностью металлической основы и высокой прочностью.
В промышленности разновидности чугуна маркируются следующим образом:
передельный чугун — П1, П2
передельный чугун для отливок (передельно-литейный) — ПЛ1, ПЛ2
передельный фосфористый чугун — ПФ1, ПФ2, ПФ3
передельный высококачественный чугун — ПВК1, ПВК2, ПВК3
чугун с пластинчатым графитом — СЧ (цифры после букв «СЧ», обозначают величину временного сопротивления разрыву в кг/мм)
антифрикционный чугун
антифрикционный серый — АЧС
антифрикционный высокопрочный — АЧВ
антифрикционный ковкий — АЧК
чугун с шаровидным графитом для отливок — ВЧ (цифры после букв «ВЧ» означают временное сопротивление разрыву в кгс/мм и относительное удлинение в процентах)
чугун легированный со специальными свойствами — Ч
Самые востребованные в промышленности – низколегированные литейные чугуны, а также высокопрочные сплавы, легированные хромом (Cr),
никелем (Ni), кремнием (Si), магнием (Mg), и их разновидности.
Все чугуны относятся к ограниченно или плохо свариваемым материалам. Основные затруднения обусловлены следующими факторами:
-Высокие скорости охлаждения чугуна. Это приводит к так называемому «отбеливанию», когда на поверхности образуется слой белого хрупкого чугуна,
который является необрабатываемым.
-Низкие пластические свойства чугуна. Делает чугун способным к перенапряжениям и в результате сварки могут образовываться трещины.
-Выгорание углерода при сварке. В результате выгорания образуется окись CO, которая способствует образованию пор при сварке.
-Отсутствие тестообразного состояния при переходе из жидкой фазы в твердое состояние. Это не мешает вести сварку чугуна в нижнем положении,
но значительно затрудняет ее при выполнении сварных швов, расположенных вертикально и под наклоном.
Предотвратить растрескивание, обеспечить хорошее качество швов можно, если перед тем, как сварить чугун, качественно выполнить подготовку и обезжиривание рабочей поверхности.
Как правило, при сварке чугуна рекомендуется проводить предварительный нагрев — причем достаточно сильный. Еще один способ — сохранять чугун прохладным, но не холодным.
Предварительный нагрев чугуна перед сваркой позволит замедлить скорость остывания сварного шва и зоны вокруг него. По возможности всегда рекомендуется проводить нагрев всего изделия. Обычно температура нагрева составляет 260-650°C. Избегайте температуры выше 760 градусов, которая является для такого материала критической. Нагревание должно происходить медленно и равномерно. Проводите сварку на низких токах. Это поможет снизить остаточное напряжение и содержание примесей. В некоторых случаях может понадобиться ограничить длину швов до коротких, приблизительно 3-сантиметровых отрезков, чтобы избежать скапливания остаточного напряжения, которое может привести к растрескиванию материала. В этом также может помочь проковка шва. После сварки изделие должно охлаждаться постепенно. Для постепенного охлаждения изделие следует поместить в песок или накрыть при помощи специальных изоляционных материалов.
Иногда в силу размера детали или других причин предварительный подогрев может быть невозможен. В таком случае деталь нужно сохранять прохладной, но не холодной. Температуру детали рекомендуется поднять до примерно 38°C. Например, если деталь расположена рядом с двигателем, перед сваркой его можно запустить на несколько минут. Однако деталь должна оставаться достаточно прохладной, чтобы к ней можно было прикоснуться голыми руками. Делайте короткие швы длиной примерно 2-3 см. При такой технике требуется проковка шва после сварки. Дайте сварному шву и детали достаточно времени остыть. Не охлаждайте деталь водой или сжатым воздухом. Вы можете начать сварку в другой зоне детали в то время, пока предыдущая остывает. Все сварочные кратеры должны быть заполнены.
Сварка ковкого чугуна осуществляется электродами марок ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, МНЧ-2, ЦЧ-4.
Для работы с серым чугуном предназначены электроды ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, МНЧ-2, ОЗЧ-2, ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6.
Для высокопрочных чугунов подойдут сварочные электроды ОЗЖН, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, МНЧ-2.
Сваривание чугуна обычными стальными электродами не обеспечивает хорошего качества шва. Следует отметить, что обычные электроды можно использовать только при заварке небольших дефектов в неответственных конструкциях. Так как качество соединения не будет отличаться высоким уровнем.
Чугун можно сваривать различными видами неплавящихся электродов: вольфрамовые, угольные или графитовые. Литые чугунные или специальные присадочные прутки, содержащие никель, алюминий, медь и другие металлы, используются в качестве присадочного материала. Для защиты сварочной зоны применяются инертные газы, чаще всего, аргон или флюсы, основным компонентом которых является бура.
Горячий метод сварки полуавтоматом применяется в тех случаях, когда необходимо качественное соединение с высокими показателями сопротивления разрыву и излому. Для минимизации количества трещин изделие необходимо охлаждать постепенно.
Холодный метод сварки чугуна полуавтоматом отличается простотой, применяется для сваривания неответственных деталей, которые не будут подвергаться нагрузкам. Непрерывная подача проволоки позволяет выполнять большой объем работ за достаточно короткое время. Результат носит удовлетворительный характер.
Сварочная проволока (например, ПП-АНЧ-1, ПП-АНЧ-2, ПП-АНЧ-3) механизированным способом подается в зону электрической дуги, там она расплавляется и образует сварное соединение.
В соответствии с составом назначение проволоки каждой марки следующее:
ПП-АНЧ-1 — для заварки без предварительного подогрева небольших дефектов (раковин, недоливов, пор, сыпи и др.) на поверхностях, не подвергающихся последующей
механической обработке (декоративная заварка);
ПП-АНЧ-2 — для заварки дефектов на стенках отливок большой толщины с предварительным подогревом до 300—350 °C, а также без предварительного подогрева в тех случаях, когда при заварке обеспечивается достаточный разогрев значительной массы основного металла и имеется возможность свободной усадки наплавки;
ПП-АНЧ-3 — для заварки с высоким предварительным подогревом (400—600°C) дефектов различных размеров.
Последнее редактирование: