Горячей сваркой чугуна при­нято называть сварку чугунных изделий с предварительным их нагре­вом. Предварительный нагрев уменьшает разность температур ос­новного металла и металла в зоне соединения и тем самым снижает тёмпературные напряжения при свар­ке. Вместе с этим снижается скорость охлаждения сплава после сварки, что способствует предупреждению отбела и получению шва хорошего качества.

Подготовка к сварке состоит из вскрытия, вырубки, зачистки и раз­делки шва или дефектного места. Вскрытие и чистку выполняют механи­ческим путем — вырубкой или свер­лением. Разделка трещин — V- или U—образной формы. Разделка дефект­ного участка должна иметь плавные округленные формы. Для предупреждения вытекания металла и придания шву нужного очертания вокруг раз­делки выкладывают форму из плотно прилегающих к изделию и друг к другу графитовых или угольных пластин. Применяют также кварцевый песок, замешанный на жидком стекле (100…150 г. на 1 кг песка) и просушенный при температуре 40… 60 °С. При сварке излома необ­ходимо применять приспособления, фиксирующие относительное расположение свариваемых частей и обеспечивающие точность сварки.

В зависимости от назначения и конфигурации детали, характера де­фекта и марки чугуна применяют общий или местный подогрев. При массовом производстве для общего подогрева деталей и последующего их охлаждения после сварки применяют методические печи конвейер­ного типа. Для подогрева отдельных крупных деталей применяют нагре­вательные колодцы или ямы, выло­женные огнеупорным кирпичом. Для местного подогрева зоны соедине­ния (полугорячая сварка) использу­ют горны, газовые и сварочные горелки, индукционные нагревателя и др. Температура нагрева должна быть в пределах 400…700 °С. Подогрев должен производиться медленно и равномерно, чтобы не вызвать в детали больших внутренних напряже­ний и трещин.

Для сварки чугунов по ГОСТ 2671—80 рекомендуется приме­нять чугунные прутки следующих марок:

1. ПЧ 1 и ПЧ 2 — для газовой сварки серого чугуна с перлитной и перлитно-ферритной основой;
2. ПЧ 3 — для газовой сварки серого чугуна с ферритной структурой;
3. ПЧН 1 и ПЧН 2 — для пайкосварки;
4. ПЧИ для износостойкой наплавки;
5. ПЧВ — для газовой сварки высоко­прочных чугунов с шаровидным гра­фитом.

Для изготовления электродов применяют прутки ПЧ 1, ПЧ 2, ПЧ 3 и ПЧВ, имеющие согласно ГОСТ 2671—80 покрытие толщиной 1… 1,5 мм, состоящее из графита серебристого (25%), плавикового шпата (30%), карбида кремния (40%) и алюминиевого порошка (5%), замешанных на жидком стекле (60% от сухих компонентов). Прутки изготовляют следующих размеров, мм:

В практике при сварке при­меняют различные графитизирующие покрытия, содержащие графит, ферросилиций, мрамор, титановую руду, замешанные на жидком стекле. В по­крытие иногда вводят термит. Это способствует медленному остыванию металла шва. Толщина покрытия 1,5…2,0 мм. Сварку выполняют по­стоянным током прямой полярности, однако можно сваривать и перемен­ным током. При толщине металла до 20 мм сварку производят электродами диаметром 6 мм; при толщине 20…40 мм применяют электроды диаметром 8 мм, а при толщине свыше 40 мм можно рекомендовать электроды диаметром 10 мм. Свароч­ный ток определяют из расчета 50…60 А на 1 мм диаметра электро­да.

Сварку можно выполнять уголь­ными электродами диаметром 6…12 мм в рависимости от толщины свариваемой детали. Сварочный ток состав­ляет 200…450 А. Присадочным мате­риалом служат чугунные прутки ПЧ 1, ПЧ 2, ПЧ 3 и ПЧВ, а флюсом — бура или смесь буры (50%) и соды (50%); ток — постоянный прямой полярности или переменный.

Важным условием качественной сварки является поддержание ванны наплавляемого металла в жидком состоянии в течение всего периода сварки. Для этого весь объем свароч­ных работ выполняют без пере­рыва процесса сварки. После оконча­ния сварки деталь подвергают медлен­ному охлаждению. Для этого заваренные участки засыпают слоем мел­кого древесного угля и накрывают асбестом, что предупреждает отбел чугуна и исключает возникновение больших внутренних напряжений и трещин. Затем изделие очищают и контролируют качество сварки.

Сварка с предварительным нагре­вом является самым надежным спосо­бом предупреждения дефектов чугунных изделий любого размера и кон­фигурации. При точном соблюдении технологического процесса сварки можно получить плотный и прочный шов, хорошо поддающийся механиче­ской обработке и по своим механи­ческим свойствам не уступающий основному металлу.