Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
За производството на конструкции се използват различни сплави. Един от най-разпространените материали е чугунът. Той е познат на много от радиаторите на отоплението, както и баните, които са направени предимно от него. Чугунът е сплав, в която по-голямата част от състава му е от въглерод и желязо.
Компоненти от чугун
Съдържанието на желязо и въглерод е 2, 1%. В допълнение към тях, тази сплав съдържа силиций около 3%, а манган около 1%. В допълнение към тези елементи, съставът на тази сплав включва и сяра и фосфор.
По време на производството, към състава се добавят легиращи добавки във формата:
- никел;
- хром;
- алуминий.
Ако отсъстват легиращи добавки в сплавта от чугун и процесът на топлинна обработка не е преминал, това води до намаляване на такива качества като:
- Сила.
- Твърдост.
- Пластичност.
Видове чугун
Както бе споменато по-горе, един от основните компоненти на тази сплав е въглерод. В този материал той присъства под формата на цимент и графит.
В зависимост от количеството на съдържащия се в чугуна цимент и формата на наличния в него графит, чугунените сплави могат да се различават в следните типове:
- Бяла.
- Грей.
- Коване.
- Анемични.
- Висока якост.
Белият чугун - обикновено се разбира като сплав, в която съдържащият се въглерод е представен под формата на цимент. На почивка тази сплав има лек нюанс. Характерна особеност на белия чугун е високата твърдост.
Следователно, когато се използва, не се подлага на режещи инструменти. Обикновено бялата чугун се използва за производството на различни видове коване.
Сив чугун - в състава си въглеродът е представен под формата на графит. По време на почивката тази сплав има сив оттенък. До този тип легирана чугунена сплав са характерни високи леярски свойства. Този материал може да бъде подложен на различни видове обработка на метали.
Чугун от сферографитен материал - изработен е от бяла сплав с задължителна топлинна обработка. Полученият материал се използва главно за производството на продукти от чугун, използвани в строителството на автомобили и трактори.
Въглеродът присъства в състава на полу-желязото. В него той е представен под формата на графит и цементит. Използва се главно като триещ се материал при производството на части, които изискват високи нива на износоустойчивост.
Висококачествен чугун - тази сплав съдържа сферичен графит. Образуването му настъпва в процеса на кристализация. Материалът с висока плътност се използва за производството на важни части, използвани в машиностроенето. Също така от него се изработват елементи от високоякостни водопроводи, както и компоненти на газопроводи и нефтопроводи.
Способността на чугуна да се заварява
В технологичен смисъл способността на чугуна да се заварява е много ниска. Това се дължи на много причини:
При бързо охлаждане на заварката се появяват избелени зони. Те се характеризират с висока степен на твърдост. Това има отрицателен ефект върху механичната обработка.- Ако заварените материали се нагряват или охлаждат неравномерно, в заваръчния шев се появяват пукнатини, което е свързано с висока крехкост на чугунената сплав.
- Тъй като чугунът е течна сплав, предизвикателството е да се запази разтопеният метал от изпускане. Това създава трудности при образуването на заваръчния шев.
- При заваряване метал в шева може да се появят пори, поради интензивното отделяне на газове.
- Заваряването на чугунени изделия води до непълно проникване. Това се дължи на наличието на огнеупорни оксиди, които се образуват в резултат на окислението на силиций и редица други елементи, присъстващи в състава на тази сплав.
Характеристики на видовете чугун
Основните компоненти на тази сплав са желязо и въглерод. Освен тях, чугунът съдържа различни примеси, поради което придобива определени свойства. При производството на чугунени сплави делът на въглерода в него не трябва да надвишава 2.14%.
Ако това условие не е изпълнено, то материалът ще бъде не чугун, а стомана. Благодарение на въглерода, той придобива висока твърдост, но в същото време намалява характеристиките като еластичност и еластичност.
Това обяснява факта, че дори висококачественият чугун е чуплив материал . При производството на отделни класове чугун в състава се въвеждат допълнителни добавки. Благодарение на тях чугунът с висока плътност придобива специални свойства.
Важна характеристика на този метал е плътността. Той е на 7.2 гр. на кубичен сантиметър . За производството на части и продукти чрез леене този метал е подходящ материал.
Части и елементи, изработени от него, се използват в различни индустрии. От гледна точка на плътността, чугунът е малко по-малък от някои видове стомана, които по тази характеристика превъзхождат всички железни сплави.
Методи за заваряване на чугунени изделия
За извършване на заваряване на материалите специалистите прибягват до използването на покрити или въглеродни електроди. Освен това се използва прахообразна тел, както и оборудване за газово заваряване.
Ако разгледаме процеса на заваряване на продукти с висока плътност от чугун от технологична гледна точка, тогава трябва да разграничим три основни области:
- Първи в състава на качеството на материала заварка.
- Получаване на нисковъглеродна заварка.
- Първи шев, състоящ се от сплави на цветни метали.
При заваряване на продукти от чугун с висока плътност, важна задача е да се предотвратят закалени участъци. За да се избегне това, се извършва предварително нагряване на заварените части . Степента на загряване разграничава следните видове заваряване:
- горещо - в този режим на заваряване, предварителното нагряване на продуктите се извършва до температура 600–650 градуса по Целзий;
- полу-горещ - продукт с висока плътност, подготвен за заваряване, се нагрява до температура от 450 градуса по Целзий;
- студено заваряване - извършва се без предварително загряване.
Използването на първите два режима на заваряване с чугун с висока плътност трябва да се използва в случаите, когато задачата е да се получи сплав с висока плътност в заваръчния материал, който е близо до основния материал.
Горещо заваряване . Когато се извърши този режим, студената част, подготвена за заваряване, се загрява до 650 градуса по Целзий. Това ви позволява да създадете условия за равномерно нагряване и бавно охлаждане на частите след приключване на работата.
Полу-горещо заваряване . Когато продуктите от чугун са свързани чрез метода на полу-горещо заваряване, за решаване на проблема с увеличаване на графитизацията, се използва методът за въвеждане на графитизиращи вещества. Те са алуминий, титан или силиций. Те са вградени в зоната на заваряване, а самите части се нагряват до температура, по-ниска от тази при горещо заваряване.
Студено заваряване на чугун
Този начин на свързване на продукти от чугун с висока плътност се използва в случаите, когато наличието на чугун не е предвидено като част от заваръчния шев.
Той се използва и в случаите, когато е необходимо да се получи чугун с висока плътност като част от материала на заварката, при условие че се използват графитизиращи вещества по време на заваряване и че са допустими малки дефекти.
Чугунът е доста популярен материал, който се използва широко в промишлеността за производство на различни части, възли и механизми. Отличава се с висока якост и плътност и това се дължи на нейното търсене.
Заваряване на чугунени части - това е неотложен проблем, който изисква сериозен подход. При свързване на детайли или конструкции е необходимо да се избере подходящия режим на заваряване в зависимост от свойствата и качествените характеристики на заваръчния шев, който искате да получите.