Трещина и расслоение в чугунном шаботе молота массой 25 т: наплавка на шпильки электродом AWG GRAF 4000

Ситуация

На штамповочном производстве в шаботе — основании паровоздушного молота — образовалась трещина, а верхний слой металла расслоился. Шабот массой 25 т отлит из серого чугуна СЧ25.

Молот — лимитирующее оборудование: от него зависит выпуск всего завода. Новый шабот стоил 1,5 млн руб., демонтаж старого — ещё около 300 тыс. руб.

Технология

1. Разделка кромок и удаление расслоившегося слоя: глубина 30 мм, длина 800 мм, ширина 100 мм.
2. Засверловка трещины с двух сторон.
3. Установка 16 шпилек из стали 20 Ø12 мм по всей поверхности разделки.
4. Прогрев поверхности электрическими ТЭНами в течение 10 часов до 35–40 °C.
5. Наплавка электродом AWG GRAF 4000 Ø4 мм обратноступенчатым способом, в течение 6 дней. На ночь зону наплавки закрывали асбестовым листом.

Израсходовано 15 кг электродов.

Результат

Шабот восстановлен: покупать новый и демонтировать старый не понадобилось.

Экономика

Примечание технолога

Шабот — массивная отливка, которую нельзя ни прогреть целиком до температуры классического подогрева, ни снять для термообработки. Поэтому ремонт построен по схеме холодной сварки чугуна. Шпильки из низкоуглеродистой стали связывают наплавленный слой с телом отливки ниже расслоившейся зоны и забирают на себя часть нагрузки. Обратноступенчатая наплавка короткими участками не даёт местного перегрева, а укрытие на ночь — резкого остывания. Длительный прогрев до 35–40 °C — это не подогрев под сварку, а выравнивание температуры массива перед работой.

AWG GRAF 4000 — никель-железный электрод для холодной сварки чугуна без подогрева и без термообработки после сварки. Пластичный металл шва принимает усадку, которую чугун принять не может, — это и нужно для массивных и жёстко закреплённых отливок.