ПАНЧ-11 — проволока для сварки чугуна
Чугун относится к группе плохо свариваемых металлов. Сварка и наплавка чугуна производится только в целях ремонта, устранения трещин и дефектов отливок. От других сплавов на основе железа чугун отличает очень высоким содержанием углерода. Углерод в нем присутствует в таких количествах, что не растворяется полностью, а образует графитовые или цементитовые включения в кристаллической структуре. Кроме углерода в сплаве содержатся и другие примеси — сера, фосфор, марганец, кремний.
Чугун характеризуется высокой твердостью и хрупкостью. Хрупкость — это свойство материала разрушаться без заметных остаточных деформаций. При сильном механическом напряжении изделие просто лопается, практически не изменяя свою форму.
Факторы, затрудняющие сварку чугуна
Сварка чугуна осложняется несколькими факторами.
- При высокой температуре кремний, входящий в состав сплава, образует тугоплавкие окислы, которые создают каверны в сварочном валике;
- Выгорание кремния приводит к отбеливанию чугуна с образованием зон, сильно отличающихся по своим механическим качествам от остального материала. Это вызывает образование трещин в околошовном пространстве.
- Углерод вступает в реакцию с кислородом с образование угарного газа, который создает поры в сварочном шве;
- При нагреве и остывании зоны сварки в чугуне образуются сильное термическое напряжение, которое приводит к образованию трещин и отслаиванию сварочного шва.
- Жидкий сплав обладает высокой текучестью, что затрудняет контроль сварочной ванны и сварку в разных пространственных положениях шва.
Зная, что такое чугун, и изучив его поведение в разных условиях, можно разработать эффективные методы сварки.
Приемы, применяемые при сваривании чугуна
Хрупкость чугуна, из-за которой в околошовной зоне появляются трещины, преодолевается предварительным нагревом. Перед тем как сварить чугун, его нагревают до высокой температуры — от 300 до 600оС, а после обработки не дают остывать слишком быстро. Это позволяет избежать сильных термических напряжений.
Применяют и другие приемы:
- тщательная зачистка металла в зоне шва;
- выравнивание и раскрытие краев трещин;
- засверловка концов трещин, устраняющая концентрацию напряжений;
- установка по краям шва анкерных штифтов из низкоуглеродистой стали;
- сварка в среде защитных газов.
Поиски, как и чем сваривать чугун, — постоянная тема прикладной науки. Используются методы сварки покрытыми штучными электродами, которые изготавливаются из сплавов меди, никеля и других металлов, неплавкие электроды, пламя газовой горелки и присадочная проволока. Выбор конкретного способа определяется целями сварки, условиями работы и уровнем требований к качеству шва.
Сварочная проволока ПАНЧ 11
В Институте электросварки имени Патона в середине прошлого столетия была разработана присадочная проволока под названием ПАНЧ-11. Эта проволока предназначена для полуавтоматической дуговой сварки. Сварка чугуна сварочной проволокой ПАНЧ-11 решает множество проблем, связанных с ремонтом чугунных изделий.
Что такое ПАНЧ-11? Это проволока толщиной 1,2 мм, изготовленная на основе никеля с добавками марганца, меди. В ее состав входят флюсы, делающие ненужным использование защитных газов. При ее применении не требуется предварительный прогрев изделия. Сварочный шов, полученный с помощью этой проволоки, по своим механическим качествам мало отличаются от основного материала. При сваривании, наблюдается некоторое повышение твердости металла возле шва. Под нагрузкой на растяжение, разрушение образца, как правило, происходит по телу изделия, а не по сварке.
Сварочный шов, получаемый при использовании этой проволоки, можно обрабатывать резанием, как и чугун. Электрическая дуга демонстрирует стабильность, сварочная ванна легко контролируется, разбрызгивание минимально. Сварочная проволока ПАНЧ-11 позволяет сваривать чугун при любых положениях шва, хотя нижнее положение по-прежнему остается предпочтительным.
