Как приварить сталь к чугуну

Сваривание разнородных металлов всегда требует внимательного отношения к тому, чтобы в наплавленном металле в сварном разнородном соединении не создавались интерметаллидные хрупкие структуры. Известные рекомендации основаны именно на выполнении этого условия, поэтому для некоторых комбинаций разнородных металлов существует технология сварочного процесса через буферный слой.

Нет также необходимости в более высоких прочностных и коррозионных свойствах металла сварного шва относительно наиболее «слабого» металла из свариваемой пары. Все сказанное выше в полной мере относится и к паре сталь-чугун. А поэтому, прежде как приварить сталь к чугуну необходимо учесть данные рекомендации в плане коррозионной стойкости и прочности:

• например, во-избежание водородного растрескивания со стороны детали со стальной кромкой рекомендуется обычно применять электроды с основным покрытием (см. также об электродах по чугуну здесь);
• при сваривании разнородных металлов, подготовленные кромки необходимо подвергнуть предварительному подогреву, согласно тех требований, которые рекомендованы каждому из них;
• при использовании дуговой сварки вольфрамовым неплавящимся электродом в среде защитного инертного газа, можно использовать в качестве присадочного материала очищенные и выпрямленные стержни порошковой проволоки с аналогичным химическим составом или нарубленные из листа очищенные полоски. Однако следует знать, что это может спровоцировать образование хрупких интерметаллидных структур, и поэтому их применение можно допустить при достаточном практическом опыте.

Некоторые практические моменты сварочного процесса чугуна со сталью

• Выбор параметров сварки и сварочных материалов для такой комбинации соединения определяется условием ограниченной свариваемости чугуна.
• Поэтому с этой целью должны применяться исключительно присадочные материалы на никелевой основе, если к свариваемому соединению не предъявляются по прочности иные требования.
• Нежелательными являются сварочные процессы, которые связаны с образованием значительной сварочной ванны или высоким удельным тепловложением.
• Некоторые типы чугунов с высоким содержанием углерода (белый чугун) являются не свариваемыми из-за склонности их образовывать трещины.
• В большинстве случаев при необходимости приварить сталь к чугуну это можно осуществить напрямую, используя сварочный материал на основе никеля, разработанного специально для сваривания чугунов. Однако если соединение испытывает критические деформации или нагрузки, этого может быть не достаточно.
• В таких случаях, перед тем как приварить сталь к чугуну необходимо наплавить присадочным материалом на основе никеля на чугунную кромку переходной слой.
• Сварочный процесс может быть выполнен без предварительного подогрева, но если рабочие температурные условия работы изделия более 300 градусов по Цельсию, то его надо по возможности предусмотреть. Небольшие детали подвергаются общему нагреву, а большие подогреваются вокруг зоны сварки.
• Так как чугуну свойственна низкая пластичность и низкий коэффициент линейного расширения, важно принять меры по снижению усадочного напряжения, которое возникает в сварочном шве.
• Наибольший эффект, для этой цели, достигается проковкой сразу после сварки шва ударным приспособлением со скругленным бойком. Хорошего результата можно добиться, если применять электроды с небольшим диаметром, а наплавку производить короткими (3-5см) валиками без поперечных колебаний электродом. С этой же целью рекомендуется наклонять дугу не в сторону основного металла, а на предыдущий валик.