Спосіб зварювання чавуну

Реферат: Заявлений спосіб зварювання чавуну електричною дугою, при якому дуга, яка живиться струмом прямої полярності, горить одночасно між вугільним наконечником і виробом і між зварювальним дротом і виробом. Зварювальний дріт подають через отвір у вугільному наконечнику. UA 121182 U (12) UA 121182 U UA 121182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області зварювання, зокрема до способів холодного електродугового зварювання чавуну, і може бути використана для виправлення дефектів чавунного литва і виготовлення зварних конструкцій з чавуну. Відомі різні способи електродугового зварювання чавуну, наприклад сталевими електродами [1]. Проте при зварюванні сталевими електродами важко уникнути появи тріщин унаслідок утворення в шві і навколошовній зоні цементиту і мартенситу. До способів, що забезпечують одержання в наплавленому металі низьковуглецевої сталі, можна також віднести механізоване зварювання короткими ділянками електродним дротом марок Св-08ГС або Св-08Г2С діаметром 0,8-1,0 мм у вуглекислому газі. Сила зварювального струму становить 50-75 А, напруга дуги 18-21 В, швидкість зварювання 10-12 м/год. [1]. При зварюванні чавуну низьковуглецевими електродами загального призначення і механізованому зварюванні сталевим дротом найбільш слабке місце звареного з'єднання навколошовная зона в границі сплавлення. Крихкість цієї зони й наявність у ній тріщин нерідко приводять до відшаровування шва від основного металу. Відомий спосіб холодного зварювання чавуну [2], при якому оброблення кромок виконують ступінчастого з максимальною шириною оброблення 0,5-0,7 товщини зварюваного металу і додатковим поглибленням усередині оброблення на 0,1-0,15 товщину зварюваного металу з подальшим наплавленням підготовчих шарів на всю поверхню оброблення паралельними валами, при цьому між підготовчими шарами залишають зазор, рівний 1,07-1,1 діаметру електрода, а після наплавлення валиків одержаний зазор заплавляють. Недоліком вказаного способу є низька технологічність, обумовлена необхідністю витримати в процесі зварювання зазор між підготовчими шарами у вузькому діапазоні, заданому у формулі винаходу 1,07-1,1 діаметру електрода. Крім того, ступінчаста форма оброблення з додатковим поглибленням усередині оброблення вимагає спеціального устаткування і інструменту для її виконання, що не завжди можливо при заварюванні дефектів в реальних виробничих умовах. Найбільш близьким по технічній суті до описуваної корисної моделі є спосіб зварювання чавуну [3], при якому в зону дуги, що горить між порошковим дротом і виробом, подають вугільний електрод, який розташовують поряд з мундштуком для подачі порошкового дроту і разом з ним живлять струмом зворотної полярності. Недоліком вказаного способу зварювання є низька технологічність способу, що полягає в необхідності постійного контролю і подачі вугільного електрода в зварювальну дугу а також низька якість металу шва при зварюванні маловуглецевим зварювальним дротом через перехід вуглецю у наплавлений метал, що призводить до утворення мартенситних структур і тріщин в металі шва. Задачею корисної моделі є підвищення технологічності способу і якості зварного шва при холодному електродуговому зварюванні чавунного литва сталевим електродним дротом. Поставлена задача вирішується тим, що дуга, яка живиться струмом прямої полярності, горить одночасно між вугільним наконечником і виробом і між зварювальним дротом і виробом, а зварювальний дріт подають через отвір у вугільному наконечнику. При цьому вугільний наконечник одночасно є і струмопідводом до зварювального дроту і речовиною, що утворює вуглекислий газ у дузі при зварюванні на прямій полярності. Вуглекислий газ захищає зварювальну ванну від атмосферного повітря і служить додатковим окислювачем вуглецю, що надходить у зварювальну ванну із основного металу чавуну. Зварювання виконують шарами, до заповнення розробки на литві. Кожен з них охолоджують до температури не більше 70 °C, перш ніж буде нанесений наступний. На кресленні зображена принципова схема виконання зварного з'єднання при використанні способу зварювання чавуну, що заявляється, де: 1 - основний метал; 2 - вугільний наконечник; 3 - мідний наконечник; 4 - корпус пальника для зварювання; 5 - зварювальний дріт; 6 - дуга між вугільним наконечником і основним металом на постійному струмі прямої полярності; 7 зварний шов; 8 - дуга між дротом і основним металом на постійному струмі прямої полярності, 9 - джерело постійного струму. Приклад виконання: Дослідження проводили при холодному зварюванні сірого чавуну марки СЧ21 завтовшки 20 мм сталевим зварювальним дротом марки Св08Г2С на постійному струмі прямої полярності. Діаметр дроту складав 1,6 мм. Сила струму при наплавленні складала 180200А, напруга на дузі 26-28 В і швидкість подачі зварювального дроту 120-150 м/год. Швидкість зварювання 7-8 м/год. Спочатку методом "торкання" запалювали дугу між вугільним наконечником и основним металом а потім включали подачу зварювального дроту через вугільний наконечник і запалювали дугу між зварювальним дротом і основним металом. 1 UA 121182 U 5 10 15 Зварювання проводили без попереднього підігріву. В процесі зварювання контролювали температуру основного металу в навколошовній зоні, не допускаючи нагріву деталі вище 70 °C. В результаті досліджень зварних швів пор, тріщин і інших дефектів в зварних швах і зоні термічного впливу не виявлено. Твердість металу шва не перевищувала 230-250 НВ і дозволяла проводити механічну обробку зварних швів звичайним металоріжучим інструментом. Спосіб зварювання чавуну, що заявляється, є високотехнологічним, дозволяє механізувати процес зварювання і приводить до підвищення якості зварного шва і зниження твердості наплавленого металу без застосування дорогих спеціальних електродів і складних технологічних прийомів. Багатошарове заповнення розробки приводить до відпалу зварного шва і зниженню твердості метала шва і навколо шовної зони, що зменшує вірогідність утворення тріщин. Впровадження способу зварювання чавуну у промисловість дасть значний економічний ефект за рахунок його високої технологічності і якості зварних швів при використанні недефіцитних і відносно дешевих вугільних наконечників і стальних зварювальних дротів. Джерела інформації: 1. Иванов Б.Г., Журавицкий Ю.И., Левченков В.И. Сварка и резка чугуна. М., "Машиностроение", 1977. стр. 56-65. 2. Авторское свидетельство СССР № 531694, кл. В23K 33/00, 1976 (аналог). 3. Авторское свидетельство СССР № 523770, кл. В23K 9/00, 1976 (прототип). 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Спосіб зварювання чавуну електричною дугою, при якому дуга, яка живиться струмом прямої полярності, горить одночасно між вугільним наконечником і виробом і між зварювальним дротом і виробом, а зварювальний дріт подають через отвір у вугільному наконечнику. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2