В практике очень часто при холодной сварке чугуна применяют электроды из стальных низкоуглеродистых стержней марки Св-0,8, Св-0,8А (ГОСТ 2246) с меловым покрытием. Вследствие чрезвычайной простоты этот способ имеет широкое применение. Однако этот способ не обеспечивает достаточно качественного соединения. Наплавленный металл обогащается углеродом из расплавленных участков кромок чугуна. Содержание углерода в различных точках шва оказывается неодинаковым: его тем меньше, чем дальше рассматриваемая точка отстоит от линии расплавления. Вследствие высокого содержания углерода в нижних слоях наплавленного металла образуется структура отбеленного чугуна, в верхних слоях происходит частичная или полная закалка. Отбеливание и закалка обусловливают большую твердость, низкую пластичность и плохую обрабатываемость шва. Наиболее слабым местом при этом является переходная зона.
Для получения менее твердых швов сварку необходимо вести с возможно меньшим проплавлением кромок (тонкими электродами при малой силе тока). Заварку дефектов рекомендуется вести в несколько слоев при небольшом сечении каждого слоя.
Для увеличения прочности соединения рекомендуется свариваемые кромки перекрывать металлом шва (фиг. 100). Часто при ремонте толстостенных изделий холодную сварку чугуна стальными электродами производят с постановкой завертышей. Для этого в свариваемых кромках сверлят отверстия, нарезают резьбу и ввертывают завертыши из малоуглеродистой стали. Диаметр завертышей берется в зависимости от толщины стенки. Если толщину стенки обозначить через δ, то диаметр завертыша d (фиг. 101) берут равным 0,3—0,4 δ.
Количество завертышей принимается таким, чтобы их прочность составляла примерно 50% от прочности стенки свариваемой детали. Завертыши размещают в шахматном порядке. Рекомендуемая глубина завертывания равна 1,0—1,5 d, высота выступающей части 0,5—1,0 d.
При сварке сначала обваривают завертыши, а затем заплавляют разделку обычным способом.
Наряду с меловыми электродами для сварки чугуна применяются также стальные толстопокрытые электроды. Несколько лучшие результаты получаются при применении электродов типа УОНИ-13/45. Однако и в этом случае швы обладают повышенной твердостью и пониженной пластичностью.
Фиг.100.Увеличение сечения шва при сварке чугуна стальными электродами.
Фиг.101.Применение завертышей при сварке чугуна стальными электродами.
Были разработаны специальные стальные электроды марки СЧС для сварки чугуна. Покрытие из 50% мрамора, 50% гематита и жидкого стекла наносится на стержни из проволоки Св-08 или Св-08А. Вес покрытия составляет 40% от веса стержня. Благодаря окислительному действию гематита и сильному выгоранию углерода наплавленный металл получается в виде мягкой стали. При многослойной сварке электродами СЧС очистка от шлака второго и последующих слоев затруднена. Во избежание этого затруднения рекомендуется следующий прием: первый и второй слои непосредственно на чугун следует накладывать с помощью электродов СЧС, последующие же слои с помощью электродов СЧС с малым весом покрытия (10—15%), электродов УОНИ-13/45 или даже меловых электродов.
В последние годы все более широкое применение получают электроды из стальных малоуглеродистых стержней с покрытием, обеспечивающим получение швов с составом и структурой, соответствующими серому чугуну. Основными компонентами таких покрытий являются графит и ферросилиций. Например, покрытие электродов СЧЧ содержит графита 60% и ферросилиция 40%. Вес покрытия составляет 30—35% от веса стержня. При сварке рекомендуется подогрев до 200—300°С.
