При сварке происходит отбеливание чугуна. Это вызвано выгоранием кремния, большим содержанием углерода и быстрым охлаждением металла. Углерод не успевает выделиться в виде графита и остается в химически связанном состоянии в виде цементита Fe3C. Из-за усадки в материале возникают большие внутренние напряжения. На поверхности сварочной ванны образуется твердая корка, препятствующая свободному выходу газов. Это вызывает образование пор и раковин. Эту пленку создают тугоплавкие оксиды, образующиеся при сварке.
Для получения мягкой перлитно-ферритной структуры необходима полная графитизация чугуна (минимум оставшегося связанного углерода). Этому способствует присутствие углерода, алюминия, титана, меди и никеля. Введение кислородсодержащих компонентов способствует максимальному удалению остаточного углерода.
Вольфрам, хром, ванадий, молибден связывают углерод в трудно растворимые карбиды.
Чугун сваривают дуговой, газовой или аргонодуговой сваркой, а так же заливкой жидким металлом.
Применяют 2 способа: горячий и холодный.
1).Горячий. Выполняется – с разделкой кромок, предварительным нагревом до 600-650 . Сварку ведут ацетиленокислородным пламенем, чугунными прутками с повышенным содержанием кремния или латунной проволокой под флюсом. После сварки деталь нагревают до 650 - 700 и охлаждают вместе с печью.
Качество сварки высокое, но он энергоемок, трудоемок и применяется редко в основном для сварки корпусных деталей.
2).Холодный. Способ холодной сварки проще. Применяют ручную и полуавтоматическую сварку стальными электродами (без покрытий и с покрытием)и электродами из цветных металлов и сплавов.
3).Прогрессивные способы холодной сварки чугуна:
1.Газовая. Прутками ПЧ 3, ПЧН 1, ПЧН 2 и ПЧВ.
2.Полуавтоматическая проволокой Cв-08Г2С , в среде диоксида углерода. Токам 80-100А обратной полярности.
3.Полуавтоматическая аргонодуговая проволокой , МНЖКТ-5-1-02-02 обратной полярности.
4.Сварка деталей из высокопрочного и серого чугуна и их соединений со сталью с помощью стальных электродов ЦЧ-4 с фтористо-кальциевым покрытием с включением титана и ванадия. Током обратной полярности. С предварительным нагревом до 150-200 с проковкой валиков (сразу после сварки).
5.Сварка модифицированного чугуна электродам ЦЧ-3А с фтористо - кальциевым покрытием с содержанием до 5,5% кремния .
6.Электродами из цветных металлов (медные ОЗЧ-1 со втористо – кальциевым покрытием, содержащим железный порошок) с проковкой шва при температуре 50-60 .
7.Сварка никель – медными (63% Ni и 37% Сu ) электродом МНЧ-1 со специальным фтористо-кальциевым покрытием УОНИ 13/15 с проковкой сразу после сварки. Можно использовать железно – никелевые электроды типа ЖНБ.
8.С применением проволоки ПАНЧ-11 и ПАНЧ-12 , ПАНЧ-11 (никель 80% , медь 2 -3 %, марганец 1-4%, редкоземельные элементы 0,1-0,5 %).
9.Сварка – пайка при температуре до 950 электродом ЛОМНА-49-05-10-04, ЛОК -59-1-03 и Л-63.
10.способ отжигающих валиков