Электроды предназначены для холодной сварки серого и высоко­прочного чугуна. Они рекомендуются для устранения дефектов в чугунных головках блоков, в блоках двигателей и в других ответственных деталях.

За рубежом широкое применение получили электроды с содер­жанием никеля до 90%. Однако эти электроды очень дорогие.

III. Сварку чугуна электродами на основе меди ведут во всех случаях, когда не требуется высокая прочность сварного шва.

Медно-железные электроды ОЗЧ-2 изготавливают из медного стержня с фтористокальциевым покрытием, в которое добавляют 50% железного порошка. Эти электроды используют при заварке трещин в водяных рубашках блоков двигателей, головках блока, резервуарах радиаторов и в других деталях. Слой, наплавленный электродами ОЗЧ-2, представляет собой медь, насыщенную желе­зом с вкраплением закаленной стали, имеющей большую твердость. По границе шва отдельными участками располагаются зоны отбе­ливания. Несмотря на достаточно высокую твердость, шов можно обрабатывать твердосплавным инструментом.

Медно-никелевые электроды МНЧ-2 представляют собой стерж­ни из монель-металла (28% меди, 2,5% железа, 1,5% марганца, остальное никель) или из сплава МНМц (40% никеля, 1,5% мар­ганца, остальное медь). Никель этих электродов не образует соеди­нений с углеродом, поэтому наплавленный шов имеет малую твер­дость и почти отсутствует зона отбеленного чугуна. Зона закален­ного чугуна характеризуется высокой твердостью, которую можно легко снизить небольшим отпуском. Наплавленный шов обладает меньшей склонностью к образованию пор и трещин, легко поддается обработке, но прочность его низкая, поэтому медно-никелевые электроды часто применяют в сочетании с электродами ОЗЧ-2. Первый слой, чтобы обеспечить плотность, и последний, чтобы улучшить обработку, наносят электродами МНЧ-2, а остальное заплавляют электродами ОЗЧ-2.

Хорошие результаты при холодной сварке чугуна дают электроды АНЧ-1 со стержнем из аустенитной хромоникелевой проволоки Св-04Х19Н9 или Св-06Х19Н9Т, снабженным медной оболочкой и фтористо-кальциевым покрытием типа УОНИ-13/55. Сварку этим электродом ведут постоянным током 100 .120 А обратной поляр­ности. Наплавленный шов плотный, легко поддается обработке, но недостаточно прочен, так как электрод содержит 75 .80% меди.

Сварка цветных металлов и сплавов, особенно алюминиевых, достаточно широко применяется при ремонте, так как в современных тракторах и автомобилях многие детали изготовлены из цветных металлов.

Медь, бронза и латунь обычной дугой и плавящимся электро­дом свариваются плохо. Это объясняется тем, что в расплавленном состоянии медь и сплавы на ее основе обладают большой жидкотекучестью, хорошо растворяют газы, особенно кислород, легко окисляются. У них большой коэффициент линейного расширения и они подвержены значительным структурным изменениям в зоне сварки.

Медь и ее сплавы удовлетворительно свариваются электродами марок «Комсомолец-100», МН-5 и ОЗБ-1, а также угольным элек­тродом на постоянном токе прямой полярности и достаточно хорошо свариваются аргонно-дуговой сваркой вольфрамовым электродом. Присадочным материалом служат круглые или прямоугольные прутки примерно такого же химического состава,, что и свари­ваемый металл. При сварке угольным электродом в качестве флюса используют прокаленную до 500 .550°С буру. Наплавленный шов проковывают при температуре не выше 500°С, чтобы улучшить его механические свойства.

При сварке латуни и других медно-цинковых сплавов приме­няют прутки с повышенным содержанием цинка. При сварке выде­ляются ядовитые пары цинка, поэтому необходимы хорошая венти­ляция рабочего места сварщика и применение респираторов.

Алюминий и его сплавы легко окисляются на воздухе, и поверх­ности деталей всегда покрыты плотной пленкой оксида алюминия Al2O3, температура плавления которого 2050°С (в то время как температура плавления чистого алюминия 660°С). Тугоплавкая и механически прочная пленка оксида алюминия создает основные трудности при его сварке. Кроме того, при нагревании алюминий и сплавы не изменяют цвета, а в расплавленном состоянии харак­теризуются большой жидкотекучестью, что также затрудняет сварку.

В качестве электродов или присадочного материала при сварке чистого алюминия и его сплавов используют прутки или проволоку, но химическому составу близкие к свариваемому металлу. В по­крытия электродов или в флюс вводят хлористые и фтористые соли лития, калия, энергично растворяющиеся и ошлаковывающие оксид алюминия. Сварку ведут постоянным током обратной полярности, при которой в результате катодного распыления улучшаются усло­вия разрушения оксидной пленки. При диаметре электрода 4 .6 мм используют ток 120 . 150 А. После сварки во избежание разъедания металла шлак со шва удаляют, промывая горячей или подкисленной водой и тщательно протирая стальными щетками. Перед сваркой поверхность детали обезжиривают бензином или ацетоном и под­вергают очистке механическим или ручным способом (стальной щеткой).

Для сварки чистого алюминия используют электроды ОЗА-1. Алюминиево-кремнистые сплавы (типа силумин) сваривают элек­тродами ОЗА-2.

Чтобы избежать коробления, образования трещин и улучшить качество сварки, детали из алюминия и его сплавов перед сваркой подогревают до температуры 200 .350°С (крупные детали до более высокой температуры). Температуру подогрева определяют термо­парами или специальными карандашами. Концы трещин в деталях засверливают, а кромки разделывают под углом 60 .90°. Расплав­ленный металл удерживают от растекания стальными или глиняны­ми подкладками. Для получения мелкозернистой структуры металла шва деталь после сварки медленно охлаждают, а шив слеша про­ковывают. Внутренние напряжения снимают нагревом до темпера­туры 300 .350°С с последующим медленным охлаждением.

Аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом дает воз­можность получать хорошие результаты сварки алюминия и его сплавов без применения флюса. Однако оксидную пленку и загряз­нения с поверхности детали перед сваркой требуется удалять более тщательно, чем при использовании флюса.

2.Газопламенная сварка

2.1.Общие сведения

К газопламенной сварке и наплавке относятся процессы нагрева и расплавления металлов пламенем, получаемым от горения различных горючих газов (ацетилена, метана, пропана и др.) в технически чистом кислороде.

Способ получения высокотемпературного газового пламени был разработан в конце XIX столетия. Уже в тот период началось про­мышленное производство ацетилена, кислорода, водорода и газопламенная сварка металлов была основным способом прочного соединения металлических конструкций.

В дальнейшем в связи с бурным развитием электродуговой и других видов сварки газопламенная сварка была оттеснена на второй план. Но и до настоящего времени она широко применяется при ремонте машин, а в некоторых случаях просто незаменима.

Недостатки газовой сварки — это меньшая, чем при дуговой сварке, скорость нагрева и расплавления металла, большая зона теплового воздействия и в связи с этим большая возможность коробления свариваемого изделия. При сварке крупных изделий толщиной более 6 .8 мм производительность по сравнению с дуго­вой сваркой значительно ниже, поэтому газовую сварку применяют преимущественно для соединения и наплавки тонких деталей. Стоимость используемых газов выше стоимости электроэнергии, вследствие этого газовая сварка дороже электродуговой. Газовая сварка труднее, чем электрическая, поддается механизации и автоматизации.