Чугун — это это боль для сварщика или сплав железа с углеродом (обычно 2.14–4.3% C). Именно это огромное количество углерода создает главные трудности.
При температуре выше 1150°C углерод из графита активно растворяется в аустените (железе). Если затем зону шва быстро охладить, углерод не возвращается в форму графита, а связывается с железом, образуя цементит (Fe₃C) или ледебурит (сложный карбид).
Цементит — это сверхтвердый, но абсолютно хрупкий материал (микротвердость до 1000 HV). Появление карбидной «корочки» в зоне сплавления называется отбелом.
Следствие: потеря пластичности и трещины
Металл шва и зоны термического влияния (ЗТВ) становится керамически хрупким. Он не может деформироваться при усадке.
Чугун имеет низкий коэффициент теплопроводности, но высокий коэффициент теплового расширения. При сварке возникают огромные внутренние напряжения растяжения. И как следствие - трещины, во многих случаях это целая, разнонаправленная система трещин.
Есть различные методы, приемы и технологии для снижения негативных последствий при восстановлении чугуна с помощью сварки. Они не всегда помогают, но говорят есть и удачные примеры.
Очистка отводов из низколегированный и нержавеющих сталей ручной системой лазерной очистки. https://techlab.su/lazer/apparat-ruchnoj-lazernoj-ochistki-lightclean--10
Очистка ручной лазерной системой. Оборудование произведено в РФ.
На видео работа РТК по сварке и очистке изделий из нержавеющей стали (столешницы, элементы шкафов, столов и т.п.). Линейный конвейер подаёт заготовку в необитаемый периметр, головной робот Kawasaki BXP 210 c помощью пневмозахвата фиксирует и перемещает заготовку в зону сварки, далее два сварочных робота с горелками от ручной лазерной системы LiteWELD ХС производят сварку углов заготовки. Затем аппараты переключаются в режим лазерной очистки и производят очистку сваренных участков. После всех манипуляций, деталь перемещается на ленточный конвейер и выводится из периметра безопасности.
Лазерная очистка аппаратом ручной лазерной очистки
LightCLEAN Х размещенной на промышленном роботе АИМ