Основным конструкционным материалом является серый чугун, в котором углерод находится в несвязанном состоянии в пластинчатой форме. Помимо углерода (3,2—3,8%) в сером чугуне обычно присутствуют кремний (1—5%) и марганец (0,5—0,8%).

В маркировке серого чугуна указывается его прочность при растяжении и изгибе. Например, СЧ 18—36 означает: серый чугун /£Ч) с прочностью на растяжение 180 МПа и прочностью на изгиб 360 МПа.

В высокопрочных чугунах графит имеет шаровидную форму за счет модифицирования чугуна магнием, вследствие чего улучшаются пластические свойства чугуна. В маркировке высокопрочного чугуна указываются прочность и относительное удлинение при растяжении. Например, ВЧ 40—10 означает: высокопрочный чугун, имеющий предел прочности при растяжении 400 МПа и относительное удлинение 10%.

В ковких чугунах углерод также находится в свободном состоянии, но имеет хлопьевидную форму за счет длительного отжига (томления) при высокой температуре (20—25 ч при 950—1000°С). Маркируют ковкий чугун как высокопрочный. Например, КЧЗО—6 означает: ковкий чугун с пределом прочности при растяжении 300 МПа и относительным удлинением 6%.

Свариваемость и свойства сварных соединений зависят от структуры чугуна. Структура определяется составом чугуна и технологическими факторами, главным из которых является скорость охлаждения с высоких температур. Главный процесс, формирующий структуру,— это процесс графитизации, т.е. процесс выделения углерода в чугуне. Процесс графитизации при сварке является благоприятным, так как выделение углерода в свободном состоянии уменьшает хрупкость чугуна. Все элементы, содержащиеся в чугуне, делятся на две группы:

способствующие графитизации (графитизаторы) — С, Si, Al, Ni, Со, Си;

задерживающие графитизацию (отбеливающие), т. е. способствующие выделению углерода в виде цементита (Fe3C) и охрупчива-нию чугуна — S, V, Cr, Sn, Mo, Мп.

Основными металлургическими трудностями при сварке чугуна являются:

охрупчивание сварного шва и зоны термического влияния в связи с отбеливанием при охлаждении после сварки;

склонность к образованию холодных трещин в связи с образованием хрупких структур и наличием высоких сварочных напряжений;

пористость в связи с интенсивным газовыделением при сварке.

К технологическим трудностям относятся:

повышенная жидкотекучесть чугуна, что затрудняет удержание Расплавленного металла шва от вытекания, поэтому сварку чугуна проводят в нижнем положении с формовкой сварочной ванны, дополнительно сварку осложняет отсутствие пластического состояния перед переходом из твердого в жидкое состояние;

5 Стеклов О. И.129