Пайка чугуна – одна из наиболее
трудных операций, необходимая, например, при устранении механических дефектов
какой-либо поверхности. В основном паяют серый чугун и ковкий. Ввиду ломкости и
сложности в обработке, белый не паяют.
Основные причины возникновения
трудностей при пайке чугуна: содержание графита, что сказывается на его плохой
смачиваемости, и искажения в структуре и объёме при его газопламенном нагреве.
Для улучшения смачиваемости
чугуна припоем необходимо удалить графит с поверхности. Данный процесс можно
произвести путём механической абразивной обработки или электрохимической –
выдержать в соляной ванне при температуре 500 °С.
При работе с чугуном возможна как
низкотемпературная пайка, так и высокотемпературная, разница между ними
заключается в составе используемого припоя.
Низкотемпературная пайка
подразумевает пайку с применением легкоплавких припоев, таких как
оловянно-свинцовый сплав. Перед началом процесса пайки необходимо подготовить
поверхности из чугуна: обработать места спайки с помощью флюса или в соляной
ванне, после чего обезжирить раствором щелочи или ацетоном. После всех
произведенных действий осуществляют пайку с помощью газовой горелки или
паяльника. Процесс пайки поможет упростить меднение или лужение металла.
Высокотемпературная пайка
производится в основном с использованием припоев на основе меди, реже
применяются серебряные. При таком виде пайки используют активные флюсы,
способные растворять содержащийся в чугуне графит. Следует учитывать высокую
температуру плавления меди, которая может вызвать перегрев чугуна, что приведет
к изменению его структуры. Это изменение, при охлаждении металла после пайки,
выражается в образовании цементита – карбида железа, который имеет хрупкую кристаллическую
решетку, что в свою очередь сказывается на прочности соединения. Использование
припоя с флюсом является наиболее подходящим вариантом спайки, так как такое
сочетание позволяет не беспокоиться об удалении графита и перегреве чугуна.
Применение припоев с содержанием фосфора лучше вообще не использовать ввиду
образования железофосфорных соединений, которые также сделают сварочный шов
достаточно хрупким.
Как говорилось ранее, пайку
чугуна можно осуществлять паяльником или газовой горелкой, но необходимо
соблюдать температурный режим и нагревать не более 900°С. Для придания
прочности паяным швам изделия, необходимо отправить заготовку на отжиг при
температуре 700°С минут на 20.
Чтобы устранить дефект (например,
трещину) на поверхности из чугуна необходимо выполнить следующие действия:
·
Механическую зачистку поверхностей
·
Лужение этих поверхностей
·
Прогрев места спайки
·
Спайку
·
Промывание готовой работы.
Процесс лужения в свою очередь
включает:
·
Очищение
·
Обезжиривание
·
Нанесение флюса
Таким образом, можно сделать
вывод, что пайка чугуна достаточно сложна и трудоёмка, но возможна. Правильно
подобранный припой и флюс и соблюдение температурного режима позволят спаять
надежно, качественно и прочно.
