Как правильно варить чугун


Технология сварки чугуна электродами. Описание процесса

У домашнего мастера выполнение сварочных работ со сталью не вызывает трудностей. А вот как варить чугун электросваркой знает не каждый сварщик-самоучка.

Особенности материала

Чугун — это сплав углерода с железом, где содержание углерода 2,14%. Что отрицательно сказывается на качественном соединении.

Процесс трудоемок ввиду:

  • образования трещин и пор;
  • при обработке появлению каленых структур и быстрому затуплению инструмента;
  • тонкий материал рассыпается от перегрева.

По составу чугун подразделяется на серые и белые:

  1. Белые не свариваются ввиду хрупкости и твердости. Подаются шлифовке;
  2. Серые (высокопрочный, ковкий) легко обрабатываются и ограниченно свариваются.

Технология сварки чугуна электродами

Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.

К горячей относится и полугорячая.

При горячем соединении деталь нагревают до температуры 600-700°С, выполняют сварку и медленно охлаждают чугунное изделие в печи. При полугорячем соединении поддерживают температуру 300-400°С.

Горячая и полугорячая сварка нуждается в дополнительном оборудовании. В бытовых условиях применяется холодное соединение.

Разделка кромок

Сварка чугуна электродом в домашних условиях нуждается в разделке фасок. Обезжиривать и зачищать детали не требуется.

Снятие фасок выполняется:

  • напильником;
  • наждаком;
  • болгаркой.

Нюанс: острые кромки не допускаются. Остроту снимают подходящим инструментом.

Как правильно сварить чугунные детали на холодную

При соединении не перегревайте околошовную зону (не более 80°С). Делайте частые перерывы между проходами. Используйте многопроходную сварку.

  1. сначала выполните наплавку по краям фасок;
  2. затем постепенное заполнение шва;
  3. после каждого прохода делайте проковку валика по горячему.

Валики выполняйте длиной 40 мм, вразброс для снижения нагрева детали.

Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:

  • источник тока (инвертор);
  • электроды 3 мм;
  • щетка для зачистки шва;
  • молоток для проковки и удаления шлака;
  • шарошка или фреза для разделки фасок;
  • щиток и перчатки.

Сам процесс:

  1. сначала разделка кромок и притупление острых углов;
  2. затем наплавка по краям фасок;
  3. далее постепенное заполнение шва.

Делайте проковку каждого валика по горячему. Не спешите, давайте время для остывания детали (нагрев околошовной зоны не более 80°С).

После заполнения сварочного шва, переверните деталь и разделайте кромки с обратной стороны. Выполните сварку, как описано выше. Соблюдая температурный режим и делая проковку каждого валика. По окончанию процесса, по желанию отшлифуйте наплавленную поверхность.

Видео:

Холодной сваркой ремонтируют батареи, тиски, блок цилиндров двигателя и другие конструкции из серого чугуна.

Марки электродов для сварки чугуна

В этой статье, вы можете познакомится с заводскими электродами и самодельными для соединения разных видов чугуна.

Таблица ниже, поможет выставить ток на аппарате для разных диаметров марок электродов:

  • ЦЧ-4;
  • ОЗЧ-2;
  • ОЗЖН-1;
  • МНЧ-2.

Значение тока указаны для нижнего положения электрода. Для вертикального положения ток уменьшают на 15-20 А, кроме ЦЧ-2.

В целях экономии, домашние умельцы приноровились выполнять сварку чугуна обычным электродом с медной проволокой. Видео ниже:

Также, медная проволока поможет в сварке чугуна со сталью.

Некоторые умельцы спрашивают, как варить чугун полуавтоматом? На форумах по металлообработке опытные сварщики советуют применять проволоку ПАНЧ 11. Соединение выполняется стежками по 2-5 см с проковкой, без газовой защиты на прямой полярности. Ток 90-110 Ампер в зависимости от толщины металла.

Чем резать чугун

Виды резки делятся на термические и механические. Перечень инструментов и способов:

  1. Болгарка — простой и доступный способ. Минус: рез происходит по прямой.
  2. Труборезы хорошо себя зарекомендовали при работе с трубами.
  3. Сабельная пила.
  4. Электродом.
  5. Газокислородная резка — неплохой вариант. Кислородно флюсовая улучшит качество резки чугуна.
  6. Мобильные установки Терморезак 2М (вес до 5 кг).
  7. Кислородно-копьевая резка и плазменная.

Как видите, есть из чего выбрать! В бытовых условиях широко применяется болгарка.

(1 раз, оценка: 5,00 из 5) Загрузка...

plavitmetall.ru

Советы и рекомендации, как варить чугун электросваркой в домашних условиях

Выполнение сварочных работ требует специального профильного образования, но и мастера - самоучки добиваются хороших результатов, особенно при сварке деталей или заготовок из простой стали. Обычно, трудности начинаются, когда требуется заварить цветной (алюминий, медь, титан), или тугоплавкий металл, отличающийся особенным химическим составом или свойствами. К примеру, чугун. Чугун в своем составе имеет высокое содержание углерода, что и обуславливает его особенности, влияющие как на обработку, так и дальнейшую эксплуатацию. В связи с этим, наиболее частые вопросы, которые можно услышать, являются следующие:
  • Как варить чугун электросваркой?
  • Какие методы проведения работ по чугуну существуют?
  • Какие расходные материалы понадобятся?
  • Существуют ли рекомендации по безопасному проведению сварки?

Технология сварки чугуна

Сварка чугуна электродом в домашних условиях возможна, но требует соблюдения определенных рекомендаций и практических навыков у человека, который будет выполнять работы. Отливают чугун при низких (по сравнению со сталью) температурах. Температурный режим, используемый при отливке чугуна всего 1200-1500° градусов. Это, а также высокое содержание углерода и влияет на свойства металла.Существует горячая и холодная сварка чугуна. При выполнении любого из методов от мастера требуется учитывать следующее:
  • Категорически запрещается быстрое охлаждение поверхности чугуна. Если выполняется сварка чугуна со сталью, для увеличения времени остывания последней рекомендуется засыпать деталь угольной пылью или сухим песком. Быстрый нагрев или охлаждение чугуна в результате влияет на появление трещин и создает трудности в процесс дальнейшей обработки детали. Сварка стали с чугуном выполняется безникелевым электродом, обычно в два прохода.
  • В жидком состоянии металл отличается текучестью, что требует использования подформовки и может быть причиной деформации и напряжения при сварке чугуна.
  • Трудности при сварке TIG связанны в основном с необходимостью обеспечить прочное прилегание сварного шва. Особенно сложным является сваривание двух неоднородных элементов. Выполнение ремонтных работ порой требует восстановления деталей из стали, алюминия и чугуна. При выполнении работ необходимо учитывать характеристики обоих материалов. Особенности сварки чугуна и алюминия состоят в том, что для первого металла необходим меньший нагрев. Поэтому при работе обязательно использование графитовой подложки предотвращающей вытекание чугуна.

Некоторые расходные материалы предназначены исключительно для обработки чугуна, другие можно использовать при комбинации двух металлов. Профессиональная сварка и наплавка деталей из чугуна заключается в строгом соблюдении технологического процесса обработки поверхности и выполнения последующих работ.

Как уже отмечалось, работы с чугуном выполняются двумя способами: горячим и холодным методом, при этом используются как уже готовые электроды, так и изготовленные кустарным способом. Самостоятельно изготовленные комплектующие используют не только в домашних условиях, но и на производстве.В электрод для чугуна входит следующий состав термитной смеси для сварки:
  • Ферросицилий
  • Термит
  • Мрамор
  • Алюминий
  • Жидкое стекло
  • Измельченный порошок титана
  • Жидкое стекло
Альтернативой электродам по чугуну может быть специальная присадочная проволока с графитовым стержнем.Особенности восстановления чугунных деталей сваркой вне зависимости от выбранного метода включают в себя следующее:
  • Подготовка поверхности - дефекты необходимо удалить. Дефекты вырубают механическим или ручным методом. При вырубке руководствуются общим правилом, заключающимся в том, что удаленные повреждения друг от друга на длину свыше 20 мм, вырубают отдельно, меньше вместе.
  • Определение химического состава материала. Подготовка чугуна под сварку включает и определение всех возможных работ, которые придется провести. Обычно мастер смотрит на торец материала и определяет его устойчивость к термической обработке. На серую чугунину наложить сварной шов проще, но по мере потемнения потребуется соблюдение дополнительных мер. Хуже всего поддается обработке черный металл, а промасленный чугун могут не взяться варить даже в кузнечном цеху. Выбор режима сварки ковкого чугуна также ограничивается необходимостью предварительного разогрева детали. Остальные способы обработки ковкого чугуна не дадут хорошего результата.
  • Обеспечение хорошей сцепки сварного шва. При необходимости может быть использован технологический процесс сварки чугуна с применением стальных шпилек. Метод заключается в том, что предварительно в поверхность обрабатываемой детали вставляются и фиксируются шпильки предназначенные укрепить сварной шов. Количество шпилек прямо зависит от размера заплатки. Особенностью процесса сварки со шпильками является необходимость уменьшить содержание в припае углерода, а также получить материал шва близкий по химическому составу к содержанию углерода, используя самостоятельно изготовленные сварочные материалы (для этого увеличивают количество графита в электроде).
  • Сварочные работы - чугун подлежит сварке ТИГ, при этом наилучшие результаты могут быть достигнуты при соблюдении нескольких условий. Обязательно необходимо поддерживать небольшое количество расплавленного металла в сварной ванне и его равномерное перемешивание в процессе выполнения работ. Во время сварки используются присадочные прутки чугуна. Может понадобиться применение смеси состоящей из азотнокислого натрия, соды и технической буры.
  • После выполнения работ, закончив наложение сварного шва, детали засыпаются сухими составами, не позволяющими быстро остыть. Контроль сварки осуществляется с помощью визуального осмотра шва. В материале должны отсутствовать непровары или прожоги, а также сквозные трещины. При обнаружении подобных дефектов поверхность зачищается, и шов накладывается заново. Повторный проход электродом потребуется и в случае сваривания между собой неоднородных материалов. Принцип сварки чугуна и сплавов цветных металлов заключается в наложении двойного шва.

После выполнения работ деталь может использоваться после полного остывания. В этот момент проводится повторный контроль качества. Соединение чугунных труб проверяется с помощью наполнения их жидкостью.

Электросварка чугуна в домашних условиях может быть выполнена только холодным методом. Холодный метод сварки чугуна ограничивает возможность выполнения работ исключительно определенными марками металла. Легче всего наложить сварной шов на серый чугун. Работы с черным или промасленным металлом требуют соответствующей квалификации мастера и применения необходимого оборудования.

Как сваривать чугун электросваркой

Правильно варить чугун электросваркой можно только при условии использования правильных электродов, а также необходимого оборудования. Особенность проведения работ является то, что в зоне наложения шва повышается хрупкость металла.Хрупкость связана с тем, что во время выполнения работ чугун испытывает чрезмерную и интенсивную закалку. По этой причине технология сварки чугуна электродами в промышленных условиях существенно отличается от обычной обработки других металлов и требует нагрева материала до температуры около 600-650° градусов.Для работ используют следующие виды электродов:
  1. ОЗЧ-2 - имеют медный стержень, покрытый специальным составом, включающим в себя графит.
  2. МНЧ-2 - для стержня используют сплав металлов из никеля, меди, марганца и железа. Электроды МНЧ-2 являются оптимальным решением, но стоят они существенно дороже.

Электросварка чугунных изделий холодным методом требует соблюдения определенного темпа наложения шва и контроля, чтобы поверхность не разогрелась выше необходимых показателей. Сварщик выполняет работы «вразброс», небольшими участками с обязательной проковкой и перерывами.Так как особенностью чугуна является медленное остывание, чтобы заварить чугунную деталь может потребоваться большое количество времени. При восстановлении небольших дефектов обязательным является использование графитовой подложки, во избежание вытекания металла.

Методы сварки чугуна

В зависимости от того, какое качество и прочность наложения шва потребуется, могут использовать разные способы проведения работ. Виды сварки чугуна включают в себя следующие:
  • С использованием инертного газа - метод используют для ремонта канализационных труб, деталей автомобиля. Способ сварки с инертным газом подходит, если необходимо сварить неоднородные металлы.
  • Горячий метод используют в промышленности. В результате предварительного прогревания ремонтируемой детали удается получить прочное сварное соединение высокого качества. Горячий способ сварочных работ по чугуну требует особой подготовки мастера и соблюдения требований безопасности.
  • Холодный метод обычно выполняется в домашних условиях, когда к качеству сварного шва и плотности его примыкания к детали не предъявляют высоких требований.
Способы сварки чугуна достаточно разнообразны, причем при желании и наличии определенных условий работы можно выполнить и дома. При домашней сварке потребуется хорошее знание химического состава чугуна и его свойств.

Газовая сварка чугуна

Этот способ в основном используют, если необходимо обеспечить сварной шов высокой прочности при условии необходимости небольшого провара основного металла. При этом технология газовой сварки чугуна подразумевает большое разнообразие используемых режимов наложения шва, от которых и зависит конечный результат. На качество влияют следующие составляющие:
  • Режимы подачи напряжения.
  • Техника наложения шва.
  • Сила тока.
  • Скорость прохождения.

Технологический процесс газовой сварки чугунных изделий подразумевает соблюдение следующих рабочих параметров:
  1. напряжение дуги 18-21В
  2. сила тока 100-120А
  3. скорость прохождения не больше 12 м в час
Работы проводятся с помощью сварной проволоки 09Г2СА или ПАНЧ 11 с диаметром 1 мм.

Холодная сварка чугуна

Холодная сварка для чугуна выполняется в основном в бытовых условиях. Преимуществом холодного способа является отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании для выполнения работ. При наложении шва используют следующие разновидности электродов для холодной сварки:
  • Медно-железные.
  • Медно-никелевыми.
  • Железно-никелевыми.
  • Стальными.
  • Чугунными.
Выполняют наплавку укладкой одного или нескольких валиков сварного шва. При использовании стальных электродов обязательна установка шпилек для увеличения прочности соединения. Любые электроды, в состав которых входит железо, и никель в основном используют для ремонта небольших повреждений.Технология холодной сварки чугуна подразумевает и исправление больших дефектов поверхности. Для этих целей используют чугунные электроды с покрытием из графита.

Холодный способ не может обеспечить качественный и долговременный шов. Применение холодного метода ограничивается деталями с мелкими дефектами и не несущими конструкциями.

Горячая сварка чугуна

Горячий способ сварки применяют в промышленных условиях. Сварка горячим методом обеспечивает надежное соединение деталей, в том числе их неоднородных материалов. Метод включает в себя следующие этапы:
  • Механическая обработка детали - трещина расширяется, убираются все поврежденные участки поверхности.
  • Формовка деталей - обрабатываемая поверхность заключается в специальную графитовую форму для исключения вытекания металла во время его термической обработки.
  • Сварка - проходит с использованием литых электродов. Предварительно деталь нагревают до температуры от 300° до 650° градусов. Допускается применение порошковой проволоки с присадкой стержня из керамики.
  • Охлаждение.
Технология горячей сварки чугуна дает качественный однородный шов и может быть выполнена исключительно в промышленных условиях. Для соблюдения условий процесса требуется применение определенных комплектующих: проволоки и электродов.

Проволока для сварки чугуна

Проволока по чугуну используется для проведения сварочных работ в среде защитных газов. В основном используются две разновидности расходного материала:
  1. Для работ в среде защитных газов - обязательным является использование углекислого газа для препятствия воздействия на обрабатываемую деталь кислорода. Стоит проволока дешевле. Практика показала, что получаемый сварной шов несколько худшего качества чем получаемый с помощью порошковых расходников.
  2. Порошковая проволока - это сварочная проволока для чугуна ПАНЧ-11. Преимуществом проволоки ПАНЧ-11 является то, что в состав входят вещества, при нагревании образующие необходимую защиту сварного шва. Применение ПАНЧ-11 рекомендуется в случае укрепления трещин стальными шпильками.
Никелевая проволока традиционно используется для проведения сварочных работ холодным методом. Характеристики никелевой проволоки позволяют применение для устранения незначительных дефектов поверхности.

Какие электроды используют для сварки чугуна

Особенность сварки чугуна с помощью электродов заключается в том, что при сгорании электрода выгорает также и определенное количество углерода находящегося в самом металле. При выгорании образуются поры, влияющие на качество и прочность соединения сварного шва.

Поэтому для сварки чугунных изделий применяются электроды, имеющие в своем составе никель и медь. Этому есть разумное объяснение, связанное с особенностями этих металлов:

  • Никель - растворяется без остатка в железе, входящем в состав чугуна. При этом никель полностью нейтрален по отношению к углероду и вступает с ним в химическую реакцию. Это дает определенные преимущества. Сварной шов, накладываемый электродом с никелем, в процессе работ не закаляется и остается мягким и податливым для дальнейшей обработки.
  • Медь - из этого металла состоят применяемые специальные электроды для сварки жаропрочного чугуна. Медь не растворяется в железе и в результате образует более твердый шов, что часто и требуется при обработке материала.
Если говорить о марках электродов для сварки и наплавки, то на рынке около десятка типов продукции предназначенной для определенных целей и имеющей свои специфические свойства. А именно:
  • Сварочные электроды для чугуна СЧ 20 - для работ с серым чугуном используют электроды с графитовым покрытием. Электроды СЧ 20 позволяют на выходе получить шов полностью идентичный по своей структуре и химическому составу обрабатываемому металлу.
  • Электроды для чугуна ЦЧ 4 - используются для проведения работ холодным способом. Основное предназначение электродов ЦЧ 4 - проведение мелких ремонтов дефектов поверхности. Также рекомендовано использовать электроды ЦЧ 4 для сварки чугуна со сталью при условии подачи постоянного тока малой полярности.
  • Сварка чугуна электродом по нержавейке - еще один эффективный способ обработки черного чугуна. Технология работы с электродом по нержавейке включает в себя обязательный прогрев заготовки и наложение нескольких сварных швов.
  • Сварка медными электродами - к этому классу относятся самые «редкие» расходники МНЧ-2. Электроды МНЧ-2 позволяют получить максимально качественный шов. МНЧ-2 можно использовать как для холодной, так и горячей сварки.
Можно самостоятельно изготовить электроды близкие по составу к вышеперечисленным. Особенно если учесть, что МНЧ-2 является редким и дефицитным, изготовление его аналога в домашних условиях вполне оправдано. Для производства понадобится сделать следующее:
  • Снять обмазку с обычного электрода. Полученный состав измельчить и смешать в равных пропорциях порошка железа. Допускается использование мелкой стружки.
  • В отдельную посуду наливают жидкое стекло. В жидкое стекло постепенно высыпают смесь, доводя состав до консистенции густой сметаны. Сварка медными электродами удовольствие достаточно дорогое, а изготовление самодельной обмазки существенно сокращает себестоимость проведения ремонтных работ.
  • Берется медная проволока с маркировкой М2, М3. Проволоку зачищают с помощью наждака, после чего обезжиривают и нарезают необходимой длины.
  • Полученные заготовки обмакивают в обмазку. В результате должен получиться электрод с медной проволокой толщиной не более 1,5 мм. Чтобы свойства изготовленных расходников были практически идентичны, их необходимо обрабатывать в течение одинакового времени.
  • Заготовки развешивают в вертикальном положении и ждут полного высыхания и затвердевания смеси.

Категорически запрещается использовать в качестве стержня латунную проволоку. В состав латунной проволоки входит большое количество цинка, который является ядовитым. Во время сжигания электрода будет испаряться токсичное вещество, что может стать причиной серьезного отравления.

Какая маркировка используется для обозначения электродов, которые могут быть использованы для сварочных работ?
  • ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 - эти электроды изготавливаются путем нанесения ферритового порошка на медный стержень. Предназначением электродов ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 является устранение небольших дефектов с помощью проведения холодных работ. По своим характеристикам медные электроды по чугуну ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 напоминают самодельную продукцию, которую можно изготовить в домашних условиях.
  • ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 - эти расходники имеют в своем составе большое количество никеля. Согласно ГОСТ в процентном соотношении количество никеля может достигать 90% от общей массы. В группе ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 представлены как никелевые, так и никелево-железные электроды.
  • МНЧ-2 - наиболее редкие из всех типов продукции. В состав МНЧ-2 входит никель, медь, железо. Это обеспечивает качественный и ровный шов высокой прочности.

Техника безопасности при сварке чугуна

Проведение работ с чугуном требует соблюдения мер безопасности, направленных на обеспечение надлежащих условий на рабочем месте. При этом требуется учитывать следующие нюансы:
  1. Электросварка чугуна в домашних условиях должна проводиться в хорошо освещенном и проветриваемом помещении.
  2. Аппарат должен иметь заземление.
  3. Металл плохо реагирует на быстрое охлаждение. Необходимо защитить его поверхность от попадания влаги.
  4. Обязательно использование индивидуальных средств защиты:
При работах с чугуном методом электросварки действуют все основные требования, относящиеся к проведению всех сварочных работ без исключений. От мастера требуется придерживаться правил безопасной эксплуатации электрического сварного оборудования.

stroy-plys.ru

Как правильно сварить чугун?

  • 08-09-2014
  • 25
  • 505

Оглавление: [скрыть]

  • Особенности сварки чугуна
  • Подготовка к работе
  • Способы сварки чугуна
    • Горячая сварка чугуна
    • Холодная сварка электродами
    • Сварка чугуна стальными электродами

Рано или поздно каждый сварщик сталкивается с различными чугунными изделиями. Данный материал представляет собой достаточно хрупкий сплав, имеющий высокую теплопроводность. Как и сталь, чугун является сплавом углерода с железом. Различие между ними заключается в количестве первого. Если в стали содержится около 2,14% углерода, то в чугуне его содержание может достигать 6,65%. Именно этим обуславливается низкая пластичность, плохая ковкость и трудносвариваемость данного материала. Далее будет рассмотрено, как варить чугун.

Схема горячей сварки.

Чугун является широко распространенным конструкционным материалом, который имеет сравнительно небольшую стоимость, хорошую обрабатываемость и отличные литейные свойства. Но некоторые его особенности сильно затрудняют сварку, а именно:

  1. Высокая склонность материала к образованию трещин. Это связано с его неоднородностью и с процессами отбеливания и закаливания, происходящими в околошовной зоне во время охлаждения раскаленного материала.
  2. Большая текучесть расплавленного материала, что значительно затрудняет создание качественного шва.
  3. Выгорание части углерода при термической обработке, что приводит к образованию пор.
  4. При сварке образуются тугоплавкие кислоты, которые имеют большую температуру плавления, чем у чугуна.

Вышеперечисленные особенности данного материала делают его сваривание не только трудным, но и не всегда предсказуемым в отношении конечного результата. Особенно это заметно в домашних условиях, когда сваривается чугун неизвестной марки с несоблюдением технологического процесса. Никто не застрахован от того, что после образования шва по нему пойдут трещины.

Вернуться к оглавлению

Чтобы осуществить сварку чугуна своими руками, необходимо приготовить такие инструменты и материалы:

Классификация способов сварки.

  • сварочный аппарат;
  • наждачный круг с гибким валом;
  • слесарное зубило;
  • электродрель с набором сверл по металлу;
  • зубило;
  • аппарат индукционного нагрева (паяльную лампу или пламенную горелку);
  • электроды для сварки чугуна.

Перед тем как сваривать чугун, нужно провести правильную подготовку мест соединения отдельных деталей. Кромки скашивают с помощью переносного наждачного круга с гибким валом или слесарного зубила. Чтобы избежать отколов материала, необходимо производить его срубку тонкими слоями (толщина стружки должна быть не более 1,0 мм). Дефектные участки обрабатывают до незапятнанного металла с помощью сверл, зубил, шарошек, шаберов, размеры которых зависят от размеров дефекта.

При подготовке и разделке дефектного места необходимо соблюдать некоторые условия:

Варианты сварных соединений.

  1. Разделка производится строго по трещине.
  2. В зависимости от толщины чугуна и удобства, сквозные трещины разделывают с одной или двух сторон. Места окончания трещин перед этим засверливают.
  3. Односторонние трещины на расстоянии 9 мм от их концов засверливают сверлом, диаметр которого должен быть на несколько миллиметров больше ширины дефекта, после чего вырубают их до сплошного металла.
  4. На трещины, которые размещены близко друг к другу, наваривают заплату таким же способом, как и при заделке пробоины.

При заварочном ремонте пробоины ее края выравнивают с помощью зубила. После этого поверхность изделия зачищают наждачным кругом на расстоянии 20-30 мм от края пробоины. Далее вырезают требуемой толщины и формы заплату из низкоуглеродистой стали. Она должна перекрывать пробоину на 16-22 мм со всех сторон.

Для снижения напряжения, появляющегося в материале при сварке, края заплаты отгибают на 25-30°. Далее заплату укладывают на поврежденное место и приваривают электродом внахлест.

Вернуться к оглавлению

Электродуговая сварка.

Сварку чугуна используют при изготовлении сварно-литых конструкций или при проведении ремонтно-восстановительных работ. В зависимости от условий эксплуатации изделия, к сварным швам предъявляются различные требования: от декоративной заделки небольших наружных дефектов до получения высококачественных швов, прочность которых должна быть не хуже основного металла.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой угольным или металлическим электродом, газовым аппаратом или другим способом. В большинстве случаев выбор того или иного способа обусловлен состоянием свариваемого элемента. В зависимости от температуры предварительного подогрева сварка чугуна делится на:

Первый вид используется при устранении небольших или средних дефектов, когда трещины имеют небольшие размеры, а также в том случае, если наплавляемый материал по разным причинам не может быть чугуном. Осуществляя холодную сварку, не нужно предварительно нагревать деталь.

Горячая сварка используется тогда, когда наплавляемым металлом является чугун, который по своим эксплуатационным характеристикам похож на основной материал детали.

Вернуться к оглавлению

Технология такой сварки намного сложнее холодного способа, однако с ее помощью можно свести риск образования трещин на шве практически к нулю. Перед сваркой необходимо равномерно прогреть поверхность детали, так как основной причиной возникновения трещин является большой перепад температур шва и основы.

Перед термической обработкой изделия его нужно хорошо закрепить в жестком каркасе, чтобы снизить напряжение, которое может привести к появлению трещин.

Если нагрев носит местный характер, то жесткий каркас можно не применять.

Чугунное изделие принято нагревать с помощью аппаратов индукционного нагрева с применением токов частотой 50 Гц. Если такого устройства в наличии нет, можно использовать горн, паяльную лампу или пламенную горелку. Схема горячей сварки.

При заделке дефектов, находящихся на краях изделия, или сварке сквозных трещин лучше применять графитовые формы, которые предотвращают вытекание из сварочной ванны жидкого материала. Перед сварочными работами необходимо качественно подготовить дефектное место, то есть очистить его от пыли, грязи и разделить деталь для образования полостей, что позволяет обеспечить лучший доступ к сварочному месту.

В процессе проведения работ необходимо строго следовать технологическому процессу: соблюдайте объем расплавленного чугуна и размешивайте его концом присадочного стержня или электродом. Охлаждать изделие следует постепенно, не допуская быстрого остывания. Мелкие изделия могут остывать от 4 ч. до 2-х дней, а крупные – до 5-6 суток.

Вернуться к оглавлению

Для осуществления качественной холодной сварки нужно применять специальные электроды на основе меди или никеля. Медь не вступает в реакцию с углеродом и не растворяется в железе, поэтому наплавленный шов получается неоднородным, с наличием высокоуглеродистого железа высокой прочности.

Никель же растворяется в железе, не образует соединений с углеродом, в связи с чем практически отсутствует участок отбеленного чугуна, а наплавленный материал имеет небольшую прочность и легко поддается обработке.

На сегодняшний день существует большое количество различных типов электродов для чугуна: медно-железные, железно-никелевые, железно-медно-никелевые. Наиболее распространенные марки электродов представлены в таблице.

Марка Диаметр, мм Тип наплавляемого металла Назначение
ОЗЧ-2 3; 4; 5 Сплав на медной основе Устранение дефектов в элементах из ковкого и серого чугуна
ОЗЧ-6 2; 2,5; 3; 4; 5 Сплав на медной основе Сварка тонкостенных деталей из ковкого и серого чугуна
МНЧ-2 3; 4; 5; 6 Медно-никелевый Сварка деталей из ковкого, высокопрочного и серого чугуна
ОЗЖН-1 2,5; 3; 4; 5 Железно-никелевый Сварка высокопрочного и серого материала
ОЗЖН-2 3 Железно-никелевый Сварка высокопрочного и серого материала
ОЗЧ-3 2,5; 3; 4; 5 Сплав на никелевой основе Сварка деталей из серого и высокопрочного чугуна
ОЗЧ-4 2,5; 3; 4; 5 Сплав на никелевой основе Сварка деталей из серого и высокопрочного чугуна

Данные электроды позволяют выполнять сварочные работы не только нижних поверхностей, но и вертикальных. Способ сварки специальными электродами указывается в инструкции к ним. В основном они используются при работе с постоянным током обратной полярности. Главное правило сварки чугуна гласит, что при выполнении работ необходимо как можно меньше проплавлять металл. Для этих целей рекомендуется пользоваться небольшим током и электродами небольшого диаметра. После наложения каждого шва следует сделать перерыв для снижения температуры изделия до 45-65°С.

Вернуться к оглавлению

Данный способ сварки является наиболее доступным, однако во многих случаях он дает плохое качество сварного шва. Это связано с тем, что наплавленная сталь имеет непрочное сцепление с чугуном из-за разной усадки.

При сварке стальными электродами из-за проплавления чугуна содержание углерода в металле шва очень велико (1,1-1,8%). Материал валика, направленного на чугун, представляет собой закаленную высокоуглеродистую сталь с большим содержанием марганца, кремня, а иногда и серы, фосфора и других веществ, перешедших из чугуна.

Быстрое охлаждение приводит к увеличению прочности наплавленного материала и металла в околосварочной зоне. Между наплавленным металлом и основой образуется слой отбеленного чугуна шириной около 1 мм, а затем более широкий слой закаленного чугуна. Сварочный шов, выполненный стальным электродом, не поддается дальнейшей обработке режущим инструментом. Третий слой представляет собой материал электрода.

Некоторые сварщики используют другие приемы, чтобы сварить чугунные изделия, однако вышеперечисленные способы являются наиболее эффективными. Зная все технологические нюансы проведения сварочных работ, вы можете создать надежный шов, который позволит пользоваться изделием длительное время.

moiinstrumenty.ru

Сварка чугуна электродом в домашних условиях - правильная технология

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

  • Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
  • Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
  • Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов — основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
  • Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться — образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

  1.  Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
  2.  Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
  3.  Холодная сварка. Способ — не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Разделка трещины при сварке чугуна

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок. 

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

  • Полярность подключения – обратная;
  •  Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
  • Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 — 50 мм;
  • Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
  • Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с  режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

 Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

 Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните — когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

svarkagid.ru


Смотрите также