Багато корпусні деталі автомобільної техніки виготовляють з сірого, ковкого і високоміцного чавуну. Так, з сірого чавуну виготовляють блоки циліндрів, картера коробок передач і роздавальних коробок, корпуси насосів і інші деталі. З ковкого чавуну - маточини коліс, картера редукторів ведучих мостів, рульових механізмів і т.д. Колінчаті, розподільні і ін. Деталі виготовляють з високоміцного чавуну.
Характерними дефектами цих деталей є тріщини, пробоїни, відколи, пошкодження різьби в отворах, знос робочої поверхні. Вони усуваються в основному зварюванням і наплавленням.
Наявність в чавуні значного вмісту вуглецю і низька його в'язкість викликають певні труднощі при відновленні деталей з цього матеріалу:
· Відбілювання шва в результаті швидкого охолодження наплавленого металу. При швидкому охолодженні вуглець не встигає виділитися у вільному стані у вигляді графіту і залишається в хімічно зв'язаному стані у вигляді цементиту. Шов виходить твердим, тендітним і не піддається обробці;
· Виникнення великих внутрішніх напружень і тріщин в зоні зварювання
при нерівномірному нагріванні або охолодженні деталі;
· Виникнення пір і раковин, викликаних утворенням при зварюванні чавуну
тугоплавких оксидів, що створюють на поверхні розплавленого металу
тверду плівку, яка ускладнює вихід газів;
· Високою жидкотекучестью чавуну в розплавленому стані і миттєвим переходом його з рідкого стану в твердий.
Щоб уникнути появи тріщин і відбілювання чавуну при зварюванні застосовують такі технологічні заходи:
· Вибір оптимальних температурних режимів і попередження перегріву
зони зварювання шляхом застосування зворотної полярності, зменшення часу безперервного горіння дуги;
· Зниження внутрішніх напружень в зоні зварювання шляхом зменшення обсягу наплавленого металу, проковки шва в гарячому стані, зменшення швидкості охолодження;
· Правильний вибір способу зварювання.
Для отримання якісного шва необхідно правильно підготувати під зварювання (наплавлення) дефектний місце деталі - поверхня в зоні тріщини очистити до блиску, кінці тріщини при товщині деталі більше 5 мм засвердлити свердлом діаметром 3 ... 4 мм.
Електродугове зварювання чавунних деталей проводиться на постійному струмі зворотної полярності (деталь з'єднується з негативним полюсом зварювального генератора, а електрод - з позитивним), короткими ділянками, обратноступенчатим способом (рис. 5.23). Для забезпечення достатньої міцності і хорошій оброблюваності наплавленого металу холодне зварювання рекомендується здійснювати:
· Електродами МНЧ-1 (63% Ni + 37% Cu) зі спеціальним фтористо-кальцієвим покриттям або залізо-нікелевими електродами типу ЖНБ;
· Електродами ЦЧ-4, що представляють собою зварювальну дріт Cв-08 або Cв-08А з фтористо-кальцієвим покриттям, що містить титан або ванадій, якого в наплавлений метал переходить до 9,5%. Перед зварюванням рекомендується підігрівати деталь до 150 ... 200 0 С, а після накладення валиків відразу ж їх проковувати;
· Електродами ОЗЧ-1, що представляють собою мідну електродний дріт з фтористо-кальцієвим покриттям, що містить залізний порошок. Після зварювання кожну ділянку необхідно проковувати і продовжувати її після охолодження шва до 50 ... 60 0 С.
Мал. 5.23. Обратноступенчатий спосіб накладення шва: а - від середини до
краях шва; б - від одного краю шва до іншого; в - від країв до середини
Заварку тріщин в тонкостінних деталях ведуть гранично короткою дугою ділянками довжиною 30 ... 40 мм від середини тріщини до кінців, не допускаючи нагрівання деталі більше 70 0 С. Якщо тріщина має розгалуження, то спочатку заварюються вони, а потім основна тріщина.
При зварюванні товстостінних деталей накладається декілька шарів. Перед накладенням кожного наступного валика необхідно з попереднього видалити шлак і окалину.
Неглибокі отвори заварюються з одного боку, глибокі з двох. При цьому під отвір встановлюють підкладку з міді або стали 08.
Шви, що вимагають герметичності, проковувати або замазують епоксидними пастами.
Газове зварювання чавуну кольоровими металами без підігріву деталі виконують в поєднанні з дугового зварювання і широко застосовують в ремонтному виробництві для зварювання тріщин на оброблюваних поверхнях корпусних деталей. Присадний матеріал - латунь Л62. Температура плавлення латуні нижче температури плавлення чавуну (880 ... 950 0 С), тому її можна застосовувати для зварювання, не доводячи чавун до плавлення і не викликаючи в ньому особливих структурних змін і внутрішньої напруги. Використання цього процесу дозволяє отримувати зварювальні шви щільні, легко піддаються обробці.
Обробка швів ведеться напилками або абразивним кругом з використанням механізованого інструменту.