0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка чугуна электродом: какие электроды для этого можно использовать

Сварка чугуна электродом: какие электроды для этого можно использовать

  • Электроды для холодной сварки чугуна.
  • Особенности сварки чугуна электродом.
  • Самостоятельное изготовление электродов для сварки чугуна.

Чугун – это один из тех материалов, сварка которых вызывает немало трудностей. Даже опытные профессионалы-сварщики говорят о том, что добиться качественного соединения, когда ведется сварка чугуна электродом, совсем не просто. Причина этого кроется в высоком содержании в составе чугуна углерода, который находится в свободном состоянии.

В процессе сварки часть углерода просто выгорает, вследствие чего в металле шва образуются поры. Кроме того, сама структура чугуна неоднородна, поэтому в материале легко образуются трещины. А в процессе сварки происходит закаливание металла в месте шва и в прилегающей к нему зоне. Формированию качественного шва препятствует и жидкотекучесть материала в расплавленном состоянии. Все это и приводит к тому, что предсказать результат процесса сварки, когда речь идет о чугуне, порой практически невозможно. Особенно это актуально, если процесс производится в домашних условиях, где нет возможности применить специальное оборудование, технологии и сварочные материалы.

В промышленных условиях сварка чугуна ведется горячим способом, то есть свариваемые детали разогревают до 600-650 градусов Цельсия с помощью специального оборудования. Понятно, что в домашних условиях такое невозможно, поэтому здесь чаще всего применяется холодная сварка специальными электродами, когда деталь достаточно разогреть до 150 градусов Цельсия или не греть вовсе.

Подготовка материалов к сварке

Электроды требуется тщательно просушить. Если в условиях производства для этого используют специальные печи, то в домашней обстановке можно оставить электроды в обычной духовке на несколько (3-4) часов, выставив максимальную температуру.

Чаще всего из чугуна делают литые детали – элементы автомобилей, станков. Лопнувшие элементы нужно предварительно обработать:

  1. Промыть от грязи, масла.
  2. Просушить.
  3. Разделать кромки с помощью болгарки так, чтобы очистить поверхности от графита.
  4. Острые кромки притупить зачистным кругом для предотвращения возникновения напряжений по время сварки.

Перед началом рекомендуется обезжирить поверхности ацетоном.

Виды электродов для сварки чугуна

Электроды, используемые для соединения деталей из чугуна, классифицируются в первую очередь в зависимости от материала, из которого выполнен их стержень. Такими материалами могут быть:

  • проволока, изготовленная из легированных сталей;
  • сварочная проволока из углеродистой стали;
  • прутки, выполненные из чугуна;
  • медная проволока (или выполненная из сплавов этого металла).

Электроды по чугуну, изготовленные из стали, покрываются специальным составом, который в обязательном порядке содержит ферросилиций. Использование такой присадки в обмазке электрода дает возможность получить сварочный шов, состоящий из серого чугуна. Как правило, такие электроды применяются для сварки несложных деталей, которые не испытывают серьезных нагрузок при эксплуатации.

Такими электродами нередко выполняется сварка чугуна также и в домашних условиях. Прежде чем выполнять такую сварку, лучше всего посмотреть обучающее видео, что даст возможность ознакомиться с основными нюансами процесса. Опытный специалист может получить плотный и надежный шов даже при помощи таких электродов.

Электроды, которые изготавливаются из стальной проволоки, имеют маркировку Св-08 и Св08А. Кроме этого, используются электроды следующих марок:

  • ЭМЧС — электроды с сердечником из низкоуглеродистой стали. Многослойное покрытие таких электродов выполняет одновременно несколько функций: защищает зону сварки, образует газ, формирует шлак и легирует металл шва. При применении таких электродов нет необходимости в предварительном нагреве деталей из чугуна. Между тем использование таких электродов для чугуна возможно лишь для соединения деталей, толщина которых не превышает 10 мм.
  • ЦЧ-4 — наиболее распространенный тип электродов, используемых для соединения деталей, изготовленных из чугуна. Покрытие таких электродов содержит в своем составе компоненты, которые активно вступают в химическую реакцию с углеродом, в результате чего образуются карбидные соединения, не растворяющиеся в железе.
  • МНЧ-1 — электроды, стержень которых изготовлен из монель-металла, представляющего собой сплав никеля (60–70%) и меди (25–30%). Сварочный шов, сформированный из такого металла, характеризуется повышенной устойчивостью к образованию трещин и обладает хорошей обрабатываемостью. Кроме того, такие электроды способствуют графитизации металла шва, а также уменьшают в нем количество растворенного углерода, что минимизирует риск формирования цементитной структуры (отбеливания).
Читать еще:  Как залить антифриз в систему отопления дома

Электрод для сварки чугуна МНЧ-2

  • Электроды, стержни которых изготовлены из чугуна. Такие электроды выпускаются с покрытиями двух типов. Первые из них состоят из смеси углекислого бария (24%) и карборунда (55%), которые соединяются жидким стеклом. Второй тип обмазки изготавливается из компонентов графитообразующей группы.

Электроды для сваривания чугуна также изготавливаются и из стержней комбинированного типа. В частности, это могут быть:

  • cтержни из сплава железа и меди, в качестве их покрытия используется специальная смесь УОНИ-13, соединенная с железным порошком;
  • стержни, состоящие из одного или двух медных прутков, соединенных в пучок со стальной проволокой;
  • медные электроды с жестяной оплеткой.

Решая вопрос, какими электродами воспользоваться, следует учитывать как характеристики металла деталей и их геометрические характеристики, так и требования, которым должны удовлетворять готовые соединения. В процессе электросварки следует придерживаться всех требований и правил безопасного проведения сварочных работ.

Технология наложения шва

Чтобы сварщик хорошо понимал как варить чугун электросваркой, стоит усвоить несколько важных нюансов процесса. Одним из них является избежание перегрева поверхности. Для этого стоит выбирать меньшую силу тока, чем при обычной стали, и электроды диаметром 3 мм.

Можно ли заварить чугун качественно зависит и от равномерности наложения шва. Для этого разделывают кромки пластин и начинают сварку. Корневой шов ведется без колебаний. Но стоит выполнить его прерывистым способом. Во второй проход нужно заварить не пройденные участки. Последующие слои накладываются валиками в шахматном порядке. Сваренный участок становится прогретым равномерно и насыщенным металлом с меньшим содержанием углерода.

В особо ответственных изделиях применяют технологию шпилек. Она гораздо эффективней позволяет создать равномерный прогрев, чем все предыдущие методы, но выполняется дольше по времени. Чтобы понимать как правильно расположить шпильки на пластинах, можно посмотреть видео по сварке ответственных деталей из чугуна. Технология заключается во ввертывании шпилек по краям кромок и на некотором расстоянии от стыка. Процесс начинается с обварки ввинченных элементов с минимальной наплавкой. Сварка выполняется в разброс. После обхода шпилек начинается сцепление самих пластин. Постепенное наложение валиков и равномерный прогрев, а также наличие более податливого металла для сварки, позволяют создать надежное соединение.

Сварка серого чугуна, распространенного в промышленности, сопровождается обеспечением медленного остывания. Для этого изделие оставляют засыпанным золой или песком, пока температура материала не опустится до комнатного уровня. Это позволяет снять напряжение в металле и избежать микротрещин.

Перед сваркой необходимо посыпать линию соединения бурой или иными порошками-флюсами. Это уменьшит соприкосновение внешнего воздуха с углеродом в материале, и снизит поры. При этом, у варящих специалистов должна быть хорошая вентиляция, защищающая органы дыхания от газового облака.

Использование специальных электродов

Разновидностей электродов для сварки чугуна разных сортов невероятно много. Мы рассмотрим только наиболее пригодные для использования в домашних условиях.

Самыми ходовыми марками электродов для сваривания чугуна можно назвать ESAB (ОК) 92.60, 92.58 и 92.18. Первые две имеют умеренное содержание никеля, у которого ТКР сопоставим с чугуном. Марка 92.18 имеет высокое содержание никеля и требует отковки горячего шва для уплотнения кристаллической решётки и повышения пластичности шва. Эти электроды хорошо использовать для сварки серого и ковкого чугуна.

Несколько иной принцип сварки, иначе называемый высокотемпературной пайкой, используется при работе с медь-никельсодержащими электродами, такими как МНЧ-2. Такой припой состоит из веществ, не вступающих в реакцию с графитом, и поэтому вероятность образования «отбелов» на границе сварочного шва существенно ниже. Электроды с добавлением меди подходят для большинства сортов чугуна.

Читать еще:  Возможен ли ремонт алюминиевого радиатора отопления?

Для сваривания деталей без преднагрева применимы марки ОЗЖН-1 и UTP 86 FN. Это электроды на железно-никелевой основе с легирующими присадками, в основном их используют для сварки серого чугуна. Толщину электродов любого типа для работы в домашних условиях следует выбрать 3 мм, для особенно массивных деталей — не более 4 мм, иначе инвертор просто не выдаст нужного тока для полноценного прогрева.

Сложности при сварке чугуна

Прежде чем, приступать к работе исполнителю необходимо учесть особенности сварки чугуна электродами. Данные специфические черты обусловлены уникальными свойствами чугуна.

Одним из главных недостатков чугуна является плохая свариваемость, которая обусловлена следующими факторами:

    плохая соединяемость чугуна методом сварки объясняется его химической структурой и свойствами;

На фото: пора в сварочном валике

Несмотря на данные трудности и особенности, исполнителю любого уровня по силам получить качественное и надежное соединение. Для этого необходимо верно подобрать расходные материалы. О том, какие электроды для сварки чугуна выбрать мы расскажем далее.

2 Способы и технология сварки чугуна электродами

Для сварки используются угольные либо покрытые виды электродов по чугуну.

Кроме того, соединение чугунных деталей может производиться аппаратами для газовой сварки, порошковой проволокой и некоторыми иными редко применяемыми методами.

Специалисты выделяют три ключевых технологических варианта процесса сваривания чугунных изделий:

  • с получением цветных сплавов в металле сварочного шва;
  • с получением низкоуглеродистой стали в металле шва;
  • с получение непосредственно чугуна в металле шва.

По виду сварочные мероприятия делят также на три типа:

  • без предварительного нагрева – холодная сварка;
  • с подогревом свариваемых поверхностей до температуры около 450 градусов по Цельсию;
  • с подогревом до температуры около 650 градусов.

Предварительный подогрев изделий применяется для предотвращения возникновения закаленных и отбеленных зон на металле и трещин в нем. Полугорячие и горячие методы незаменимы в случаях, когда необходимо получить чугун в металле сварного шва с такими характеристиками, которые практически идентичны параметрам основного металла заготовки. Холодные сварочные операции рекомендованы для ситуаций, не предусматривающих получение в металле шва чугуна.

Для электродуговой ручной сварки чугунных изделий по горячей технологии используют чугунные электроды (иногда – угольные). Такие стержни изготавливают из чугуна двух видов – «А» и «Б». При этом важно разобраться в вопросах того, как правильно варить чугун электродами в данной ситуации. Ничего сложно в этом мероприятии нет. Главное помнить – сварка по горячей методе выполняется на больших токах по непрерывной схеме вплоть до полного завершения заварки. Если требуется соединение больших по объему работ конструкций, сварка производится несколькими специалистами, которые сменяют друг друга, не прекращая ни на минуту операцию.

Когда используются угольные электроды для сварки чугуна (их сечение должно быть не более 20 и не менее 8 миллиметров), процесс ведется на прямом по полярности постоянном токе. Держатель стержня обязательно оснащается защитным щитком, который предохраняет от мощного теплового излучения руки сварщика.

Горячий способ соединения чугунных изделий при всех своих достоинствах имеет и некоторые недостатки, к коим относят:

  • дороговизну и достаточно-таки высокую продолжительность процесса;
  • повышенную трудоемкость операции, которая связана с трудностями обеспечения нагрева всей поверхности металла максимально равномерно, а также с потребностью в формовке сварочного места.

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.
Читать еще:  Где ставить предохранительный клапан в системе отопления

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.
  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.

Методы сварки чугуна

Среди разнообразия методов сварки металлов остаются самыми приемлемыми три способа сварки чугуна.

  1. Ручная дуговая сварка железоникелевыми и медными электродами с обмазкой.
  2. Сварка чугуна при помощи аргонодуговой сварки с несгорающим электродом.
  3. Полуавтоматическая сварка чугуна сварочной проволокой в среде углекислого газа.

Чугун самый проблематичный из черных металлов для сварки и наплавления. Однако невысокая стоимость его производства и уникальные литейные качества позволять ему еще долгое время появляться в элементах изделий самых современных станков, деталей автомобилей, запорной фурнитуры и других изделий. А значит стоит ожидать глубокого изучения и развития методов и способов его сварки.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector