Сварка чугуна ручной дуговой сваркой: Решение (Билет №4)

Билет № 4 Вопрос 1. Опишите процесс сварки чугуна ручной дуговой сваркой. Сварка чугуна является сложным процессом из-за высокого содержания углерода (свыше 2,14%) и склонности металла к образованию трещин и закалочных структур. Основные методы: 1. Холодная сварка — выполняется без предварительного подогрева. Используются специальные электроды (например, ЦЧ-4, МНЧ-2, ОЗЧ-2). Сварку ведут короткими валиками длиной \( 20-30 \) мм вразброс, чтобы не допустить перегрева детали. Каждый валик проковывают легкими ударами молотка для снятия внутренних напряжений. 2. Горячая сварка — предусматривает предварительный подогрев детали до температуры \( 600-700^\circ C \). Это позволяет избежать появления трещин и получить однородный шов. После сварки деталь должна остывать медленно (в печи или под слоем песка). Подготовка к сварке: - Тщательная очистка поверхности от грязи, масла и ржавчины. - Разделка кромок (обычно V-образная). - Засверливание концов трещин, чтобы предотвратить их дальнейшее распространение. Вопрос 2. Опишите процесс сварки цветных металлов (медь и ее сплавы, алюминий, титан). Сварка цветных металлов осложнена их высокой теплопроводностью, активным взаимодействием с газами воздуха и образованием тугоплавких оксидных пленок. 1. Сварка алюминия: Главная трудность — тугоплавкая пленка оксида алюминия \( Al_2O_3 \), температура плавления которой около \( 2050^\circ C \), в то время как сам алюминий плавится при \( 660^\circ C \). - Используется аргонодуговая сварка на переменном токе (AC). Переменный ток обеспечивает «катодное распыление» — разрушение оксидной пленки. - Применяются специальные присадочные прутки, соответствующие составу основного металла. 2. Сварка меди и ее сплавов: Медь обладает очень высокой теплопроводностью, поэтому часто требуется предварительный подогрев до \( 300-600^\circ C \). - Сварку проводят на постоянном токе прямой полярности в среде защитных газов (аргон, гелий). - Важно использовать раскисленные присадочные материалы, чтобы избежать «водородной болезни» меди. 3. Сварка титана: Титан — химически активный металл, который при нагреве свыше \( 400^\circ C \) активно поглощает кислород, азот и водород, что приводит к охрупчиванию. - Сварка выполняется строго в среде инертного газа (аргона) высокой чистоты. - Защищать аргоном необходимо не только сварочную ванну, но и остывающие участки шва, а также обратную сторону шва с помощью специальных подкладок. - Используется постоянный ток прямой полярности. Поверхность должна быть идеально чистой и обезжиренной.