Сварка черных металлов

Черный металл, такие как стали, чугун, наиболее чаще применяются в промышленности и всех видах хозяйств. Сварка черных металлов необходима и является важным процессом при производстве изделий требующие особых нагрузок в ответственных конструкциях. Одним из видов черного металла является чугун, он состоит из железа и углерода с 2 % содержании углерода. Углерод в чугуне находится в состояние графита. В мире существуют два вида чугуна: белый и серый.

Белый чугун почти не используется в промышленности, так как углерод содержится в нем в состояние цементита, который делает белый чугун очень твердым и хрупким сплавом. Наиболее популярным в машиностроении является серый чугун, в котором углерод содержится в состояние пластичного графита. Также широкое применение получил высокопрочный чугун и ковкий чугун. Не смотря на то что графитные вставки в чугуне разделяют металл и не дает получения в структуре единого сплава, но дает металлу достаточную пластичность и необходимые характеристики для использования чугуна в тяжелой промышленности. Сварка черных металлов в большинстве случаев зависит от структуры свариваемого материала, в частности от химического состава и технологических факторов. Основным фактором является охлаждение металла после высоких температур. В чугуне главный процесс сопровождающий охлаждения металла является процесс графитизации, то есть, выделения в чугуне углерода. В результате этого, при сварки выделение углерода является благоприятным, что уменьшает хрупкость чугуна и повышает его прочность. В основном элементы которые содержатся в чугуне при сварки принимают две позиции, одна из которых способствует графитизации, а другая нет. Сварка черных металлов, в основном усложняется охрупчиванием соединительного шва и место сварочной ванны после кристаллизации.

Склонность к проявлению трещин в связи с достаточно высокими напряжениями сварочного источника, пористость- результатом чего является обильное выделения газов, жидкотекучесть расплавленного чугуна. Во время сварки чугуна необходимо учитывать эти факторы и подобрать режим работы необходимый для прочного соединения конструкции из чугуна и предотвращение проявления этих факторов. Для того применяются два типа сварки: горячая сварка чугуна и холодная сварка. К горячей сварки относятся ручная дуговая сварка, порошковой проволокой, газовая сварка и механизированная дуговая сварка. Холодная сварка требует к себе применение специальных электродов с большим содержанием графита и элементов цветных металлов для получения в шве структуру чугуна и необходимую пластичность. Для этого при холодной сварки рекомендуется использовать медно-никелевые электроды которые не образуют связь с углеродом и улучшает графитизацию. Сварка черных металлов должна осуществляться с учетом всех необходимых требований. Сварка проводится при низкой температуре, для предотвращения изменений в структуре. Соотношение металла в сварочном шве не должно быть больше 10-15 %.