Как варить чугун полуавтоматом?

Сварка чугуна полуавтоматом – особенности и специфика, подбор проволоки для качественной результата

Сплав железа с углеродом, при количестве последнего более 2,14 весовых процента, называется чугуном. Благодаря отличным литейным качествам он находит широкое применение в различных отраслях промышленности и тяжелого машиностроения.

При разливке массивных отливок возможно появление поверхностных дефектов литья. Одна из самых распространенных это раковина. Переплавка большой массы металла из-за незначительной выемки на поверхности не оправдана.

На помощь производственникам в такой ситуации приходит сварка, способная справиться с мелким недочетом.

Использование полуавтомата для чугунов

Среди различных типов сварки особое внимание уделяется сварке полуавтоматом. Конгломерат газовой аргоновой и дуговой сварки в одном приспособлении позволяет производить сварку чугунных деталей, устранение литейных дефектов. Наплавка чугуна полуавтоматом позволяет добиться восстановления изношенного слоя практически любой толщины с сохранением свойств.

Напомним, сварка полуавтоматом (метод MIG/MAG) заключается в плавлении специальной проволоки при помощи электрической дуги в среде защитного газа. Полуавтомат при помощи автоматики подает проволоку в свариваемое место наложения шва с ранее установленной сварщиком скоростью. Защитная среда газов позволяет избежать контакта кислорода из окружающей среды и металлической расплавленной ванны.

Сварка полуавтоматом позволяет справиться с поставленными задачами по сварке чугуна, не зависимо от его структуры металлической матрицы, содержания и формы включений углерода. Эти параметры разделяют чугуны на

• ферритный,
• перлитный,
• серый,
• ковкий,
• высокопрочный с шаровидными включениями графита и другие.

Этот факт требует особого расчета и подхода при выборе режимов сваривания его полуавтоматом, учитывая разные физические свойства сплавов.

Читайте так же:  Электроды для сварки чугуна – маркировка и правила выбора

Выделим основные технологические критерии для определения режимных условий сварки сплава, отталкиваясь от его химических и физических свойств, а именно:

• данный материал не зависимо от структуры и процентного содержания элементов предрасположен к образованию термических трещин в приграничной зоне шва, а также в самом шве;
• без выбора специального режима соединения чугуна последующая механическая обработка на станках и ручной обработке затруднена, резание зачастую приводит к разрушению шва;
• склонность к образованию пористости шва, при несоответствии температурных требований к нагреву металла и скорости охлаждения после наложения стыка;
• наложение шва имеет трудности и ограничивается пространственным расположением, типом и маркой сварочной проволоки;
• возможность появления тугоплавких оксидов в площади ванны расплавленного металла;
• расширение шва в непредвиденных направлениях, вызванное скоростным окислением кремния.

Методы борьбы с дефектами сварочного соединения

Избежать дефектов, исходя из перечисленных факторов, поможет сварка полуавтоматом. Данный тип эффективный при применении электрошлакового типа процесса и сварочной проволоки для чугуна со специальными присадками.

В случае применения пластин, для заполнения шва, они должны быть из чугуна такого типа, как основные свариваемые элементы.

Сера в составе чугуна склонна к переходу в шов и образованию хрупких эвтектик на границе зерен, снижая механическую прочность соединения. В таких случаях применяются флюсы с десульфирующим типом с повышенным содержанием фторидов.

Флюсы, присадки помогают добиться высокого качества шва при использовании полуавтомата с применением предварительного нагрева, частичным нагревом, без такового.

При этом отказываться от неокислительных и фторидных флюсов нецелесообразно для любого типа сварки полуавтоматом.

Особенностью сваривания чугуна при помощи метода MIG/MAG обеспечивает сварной шов, лишенный дефектов, сопряженных с внутренними напряжениями, возникающими при температурных превращениях фаз, переходе металла из жидкого вида в твердый, при зарождении и росте кристаллов графита. Визуализацией качества сварного соединения является отсутствие трещин и микротрещин на поверхности шва, отсутствие раковин при снятии верхнего слоя металла после механической обработки.

Отличительной чертой сваривания чугуна с наведением электросварочного шлака всегда было получение шва, исключающего отбел металлической матрицы, закаленных областей, отсутствие или минимизация усадочных трещин.

Сварка полуавтоматом ковкого и высокопрочного чугуна

Сварка ответственных узлов из особых типов чугуна производится в среде углекислого газа проволоками марки Св-08ГС, Св-08Г2С, Нп-30ГХСА, а также порошковой проволокой, не производя предварительный нагрев свариваемых деталей и наплавляемых площадей.

• С целью уменьшения массы металла в объеме шва процесс должен производиться, соблюдая перекрытие одной трети ширины валика. Направление дуги при этом должно стремиться в сторону расплавленного металла. Для минимального изменения структуры металла шва рекомендуется использовать «каскадное» наложение шва с использованием отжигающих валиков. Именно такой технологический ход сохраняет, ожидаемую, ферритно-перлитную структуру без изменений.
• Проволока для сварки чугуна марки Нп-30ГХСА создает в толще шва мартенситные, трооститные, аустенитные включения, повышающие сопротивляемость к истиранию наплавленных слоев.
• Сваривание высокопрочного чугуна с шаровидными включениями графита со стальными деталями и заготовками происходит при помощи проволоки марки Св-08ГС, Св-08Г2С в стартовом соединении. Последний рабочий слой, для улучшения механических свойств лучше наплавить Нп-30ГХСА.

Сварка чугуна полуавтоматом — технология, хорошо зарекомендовавшая себя на различных стадиях производственных и ремонтных процессов. Она позволяет уменьшить количество брака на стадии производства чугунных отливок, продлит срок эксплуатации машин и механизмов, уменьшит непроизводственные простои, снижая себестоимость продукции и повышая рентабельность производства.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/svarka-i-chuguna-poluavtomatom-osobennosti-i-specifika-svarka-i-naplavlenie-podbor-svarochnojj-provoloki-dlya-kachestvennojj-svarki.html

Сварка чугуна в домашних условиях несколькими способами

Раньше, сварочные работы требовали высокой квалификации мастера. Это было связано с примитивной конструкцией сварочных аппаратов. Сегодня технология сварки (особенно электрической) шагнула далеко вперед.

При наличии современного сварочного аппарата, с такой работой может справиться самоучка. Доступная цена инверторов вывела этот аппарат фактически в разряд домашнего электроинструмента.

Однако сварка чугуна и стали – это две большие разницы. Изделия из чугуна можно встретить в любых отраслях. Этот материал имеет неплохие эксплуатационные свойства, хорошо противостоит коррозии, и дешев в производстве.

Есть у него и недостаток – хрупкость. Трещины, сколы, пробоины. Покупка новой детали влетает в копеечку, поэтому восстановление сломанного элемента – обычное дело.

Особенности сварки чугунных изделий

трудность при сварке этого металла – непредсказуемость. Предугадать проблему техническими средствами невозможно. Бывалые мастера интуитивно ловят момент, когда надо изменить условия сварки или остановить на мгновение дугу.

Вот несколько негативных свойств чугуна:

1. В расплавленном виде этот металл обладает высокой текучестью, практически как ртуть. При наличии небольшого сквозного отверстия, расплав может вылиться из зоны сварки. Это затрудняет формирование шва. Для борьбы с этим явлением, опытные мастера обкладывают зону сварки опалубкой. Единая рекомендация – проведение сварки в нижнем положении. Чугун достаточно хрупкий, это проявляется не только при эксплуатации, но и при сварке. В теле шва образуется множество трещин, которых не бывает при работе с более пластичными металлами.Неравномерное остывание приводит к многочисленным участкам внутреннего напряжения. Это напоминает процедуру точечной закалки, когда структура имеет различную прочность на расположенных рядом участках. Чтобы не ухудшать качество работ, сварщик должен соблюдать ряд ограничений. Использовать тонкие электроды, обеспечить длительное охлаждение, применять особенную технологию сварки – вразброс. Можно ограничить ток сварки, однако это требует опыта.
2. Чугун содержит в своем составе много углерода. При проведении сварочных работ, углерод выгорает из расплава и образует поры, как в пемзе. Это резко снижает прочность шва, в отверстия попадает вода. При перепадах температур, особенно зимой, возникают микро разрывы.
3. На поверхности расплава моментально образуется слой окисла. Он имеет температуру плавления выше, чем металл. Это затрудняет поддержание ровной и непрерывной дуги. Перед началом основных работ, начинающему сварщику рекомендуется потренироваться на ненужных заготовках. Момент схватывания окисла необходимо буквально почувствовать.

Если вы освоите методику под наблюдением опытного мастера – сварка чугуна в домашних условиях не покажется чем-то невероятным.

Холодная сварка

Разумеется, речь идет не об эпоксидном клеящем составе. Просто шов формируется на холодном металле, без дополнительного подогрева. Умение варить «на холодную» – признак высокого мастерства. Сам процесс достаточно простой. Со стороны ничем не отличается от работ с обычной сталью.

Сварка чугуна на холодную без предварительного нагрева – видео.

Проблемы проявляются после остывания шва. Металл в этом месте становится избыточно закаленным. В теле и на поверхности шва появляется множество присадок.

Вся таблица Менделеева, содержащаяся в металле – освобождается, и фиксируется локальными вкраплениями. Структура соединения получается неравномерной.

Поэтому электроды надо подбирать со специальными свойствами. Металл должен содержать никель или медь. Благодаря этим добавкам, отбеливание шва не происходит, а зона закалки получается довольно мягкой.

Горячая сварка

Температура дуги тут не причем. Перед началом работ заготовка нагревается до температуры от 150° до 600° С. Можно греть непосредственно место шва, можно нагревать всю болванку. Главное – уменьшить температурный разрыв между расплавом и окружающим металлом.

При нагреве можно избежать отбеливания чугуна, появления трещин в зоне шва. Пористость также уменьшается.

Еще один «бонус» – время сварки сокращается, поэтому нет локального перегрева, приводящего к текучести.

Если ремонтируемая деталь слишком громоздкая, можно использовать поддерживающий нагрев. Это когда зона сварки, после окончания работ продолжает нагреваться.

Например, с помощью газовой горелки. Постепенно температура снижается, пока не сравнивается с температурой окружающей среды.

Сварка чугуна полуавтоматом происходит проще, чем обычным инвертором

Применяется специальная проволока, и снова применяются несколько способов:

1. Холодная сварка чугуна с помощью проволоки ПП АНЧ-1. Подходит лишь для коротких ремонтных швов, заделки трещин, работ на тонком чугуне. Никакой подготовки, просто проводим кончиком проволоки по месту сварки. Дуга схватывается мгновенно, остается удержать ее в течение тех нескольких секунд, пока вы не пройдете по шву.
2. Полугорячая сварка применяется на более сложных участках. Например – установка заплатки на канализационной трубе. Нагрев производится до 350 градусов. Можно использовать паяльную лампу. Внимание! Применяется проволока ПП АНЧ-2. Не забываем о плавном охлаждении по окончании работ!
3. Горячий режим используется для получения особо прочных швов, имеющих высокие характеристики на изгиб и излом. Пример – сварка чугунного выпускного коллектора или рычага подвески. Любой другой способ не подходит. Проволока ПП АНЧ-3. Нагрев возможен в печи или с помощью газовой горелки. Температура достигает 600 градусов. При этом графитизация происходит естественным путем.

Интересно, что при таком способе (инвертор и подогрев) качество шва не отличается от стального.

Популярное:  Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка чугуна аргоном – особый случай

Многие начинающие сварщики, по совету якобы опытных товарищей, пробуют сварку полуавтоматом в аргоновой среде. При работе только по чугуну, такой способ не оправдал себя. Шов получается, как и на воздухе с подогревом. Зато возрастают затраты.

А вот сварка чугуна со сталью, возможна лишь в нейтральной среде. Разумеется, в атмосферном составе шов получится. Но он не будет лишен типичных недостатков – микротрещины и неравномерная закалка. А если подать к полуавтомату инертный газ аргон – химический состав чугуна в сварочной ванне не изменится.

При использовании аргона не имеет значения, каким способом произведена сварка. Встык, внахлест, заплатка – с инертным газом качество одинаково хорошее.

Поэтому, если аргон доступен – смело варите любые сочетания. Если газ приходится «доставать» специально – приберегите его для соединения стали и чугуна.

Применение различных электродов при сварке инвертором

В начале 90-х, при дефиците специальных электродов, чугун варили любыми средствами. Именно на старых трансформаторах, профессиональные сварщики отрабатывали способы сварки неподходящими способами. Тот старый опыт не забыли и молодые любители.

Например – сварка чугуна нержавеющим электродом. Это нетипичный способ, в учебниках о нем не пишут. Однако при использовании простого сварочного инвертора и возможности качественного подогрева – им можно воспользоваться.

Качество шва регулируется силой тока. Его надо установить по минимуму, и пробуя повышать на 5-10%, поймать устойчивую дугу.

Сегодня доступны специальные электроды:

• Ремонтные послойные наплавки, устранение дефектов при неудачной сварке – для этого применяются ЦЧ-4. Фактически, это электроды для начинающего мастера. Хорошо подходят для комбинированных соединений. Например, со сталью.Подходят для промышленных работ с качественным прогревом в муфельной печи, и для быстрого «прихвата» на холодную, в домашних условиях.
• В заводских условиях, для устранения раковин и других литьевых дефектов, применяются специальные стержни ОЗЧ-2. Работать ими следует без подогрева. Особенность сплава – можно работать на вертикальных швах.
• При ремонте автомобилей вы можете столкнуться с особо прочным серым чугуном. Для него подходят электроды ОЗЧ-4. Будь то шов, или напайка – качество поверхности не отличить от материала заготовки. Поддается механической обработке.
• При восстановлении тонкослойных деталей, важно не допустить сквозного прогорания и протекания чугуна сквозь зону сварки. Горячая сварка тут недопустима, используемый наконечник – ОЗЧ-6.
• Так же для холодных работ применяется модель МНЧ-2. Этот электрод позволяет очень качественно нарастить металл в раковине или законопатить дыру без заплатки.
• Если работа совсем сложная – покупайте ОЗЖН. Они достаточно дорогие, зато легко «берут» самые прочные сорта чугуна. Первичная прихватка выполняется ОЗЖН-1, а толстостенная наварка – ОЗЖН-2.
• Неплавкие электроды – удел мастеров. Если вы освоите метод – затраты на сварку превратятся лишь в покупку флюсов и прочих очистителей. Популярный способ – сварка в аргоновой среде, с улавливающей ванночкой и дополнительной проволокой для укрепления шва. Подойдут никелевые электроды. Они прекрасно растворяются в расплаве, замещая пузырящийся углерод.

Не следует экономить на покупке электродов для чугуна. Ассортимент в хозяйственных магазинах хороший, можно найти недорогого производителя. А вот потери при неудачном ремонте чугунного изделия напротив, могут составить немалую сумму.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях – подготовка материала к сварке

Использование правильных электродов, или проволоки в полуавтомате – это важно. Однако неподготовленная поверхность может сделать невозможной даже сварку в аргоновой среде с использованием лучшего флюса.

Популярное:  Сварочный инвертор своими руками: это просто, если разобраться

Особенно опасен так называемый промасленный чугун. Ремонтировать такой металл не берутся даже профессионалы. Масло можно обжечь паяльной лампой, затем произвести очистку обычными методами:

1. Прежде всего, необходимо «разделать» место сварки – трещину, раковину, стык. Разделка производится под углом 45°. Можно применять наждачный круг или просто стальное зубило (мы помним, что чугун хрупкий, а стало быть, его можно банально скалывать).
2. Поверхностные трещины надо засверлить по краям, и вырубить до чистого металла. Если трещина слишком тонкая – ее надо «протравить». Протирая место ремонта с помощью слабого раствора соляной или азотной кислоты, вы легко обнаружите нитевидные трещины.
3. Металл тщательно очищают от любых загрязнений – особенно жирных. Краска удаляется ветошью, моющими средствами и поверхность зачищается наждачной бумагой. Можно обезжиривать поверхности с помощью бензина, только надо дождаться, пока жидкость полностью испарится.

. Как варить чугун в домашних условиях.

Сложные повреждения большого размера армируются шпильками или заклепками. Стальные штифты забиваются в стенки дефекта, и сварка происходит с использованием объема стальных вставок. Наплавка производится по спирали, от шпильки до края трещины.

Финальная обработка

После восстановления дефекта, его можно проковать классическим способом. Надо только убедиться в том, что перед вами так называемый ковкий чугун.

Сначала ремонтная зона (или вся заготовка) прогревается до 700-800° С. Затем, продолжая нагрев с помощью паяльной лампы или горелки, чугун в месте сварки проковывается.

Наносятся короткие, но уверенные удары по шву. Молоток должен быть со сточенной ударной частью, в форме шара. Тогда вы сможете отформовать шов.

Общее правило: Проковка выполняется послойно. Чем тоньше слой – тем красивее получится шов. Если вы попытаетесь обработать слой толщиной 2 см и более – внешняя сторона получится идеальной, а внутри будет множество микротрещин.

Нестандартные способы

При определенной сноровке чугун можно варить газовой горелкой. Применяется только ацетилен – температуры пропана недостаточно. Как только в зоне сварки образуется ванна – туда надо подсыпать флюс.

Расплав следует постоянно помешивать с помощью специальной проволоки или чугунных прутиков. Они являются присадкой, заполняющей шов.

Вывод:
При кажущейся сложности, сварка чугуна в домашних условиях вполне реальна. Для этого используется стандартное оборудование. Главное – не экономьте на расходных материалах.

Источник: http://obinstrumente.ru/elektroinstrument/svarochnye-apparaty/svarka-chuguna.html

Как варить чугун полуавтоматом? — Станки, сварка, металлообработка

Чугун широко используется для изготовления шкивов, блочков, и коллекторов. Он имеет хорошие литейные свойства, что позволяет получать из него изделия разнообразной формы. Но у этого материала есть и недостатки — он довольно хрупкий.

При ударах часты случаи откалывания бортиков на шкивах или трещины в трубах. Чтобы исправить ситуацию и восстановить изделие прибегают к различным методам соединения металлов. Один из них — сварка чугуна полуавтоматом.

Какие особенности у данного метода? Сколько существует вариантов работы с применением полуавтомата? Какие расходные материалы подойдут?

Почему трудно варить чугун?

Вопрос о том, можно ли варить чугун полуавтоматом, не зря беспокоит многих людей. Соединение сторон из этого материала действительно имеет ряд специфичных особенностей:

1. Высокая текучесть чугуна проявляется при формировании шва, где сварочная ванна слишком жидкая. Из-за этого труднее визуально контролировать качество образования соединения. При попытке заварить тонкие пластины из чугуна частым дефектом являются прожиги металла и вытекание его капель на противоположную сторону. Чтобы предупредить эти нежелательные проявления используют графитовые подкладки, поддерживающие пластины с обратной стороны. Научиться формировать шов при высокой текучести металла можно попрактиковавшись на тренировочных изделиях из аналогичных сплавов.
2. Второй сложностью является низкая температура плавления материала. Из-за высокой температуры от электрической дуги, чугун в зоне сварки быстро перегревается. Вследствие чего, при остывании образовываются микротрещины между основным и наложенным металлом. Перекаливание дополнительных примесей в чугуне (марганец, кремний) приводит к возникновению в структуре шва цементитов, что осложняет последующую обработку соединения шлифовальными инструментами. Чтобы предотвратить эти дефекты прибегают к предварительному подогреву материала, и процедуре постепенного остывания изделия.
3. Сваривать качественно чугун сложно из-за большого количества пор, появляющихся в результате выделения углерода, при взаимодействии с кислородом. Даже при последующей обработке шов может иметь непривлекательный вид и слабую сопротивляемость на излом. Чтобы защитить соединение используют омедненную проволоку, а работа ведется в среде инертного газа. Обязательным условием при сварке чугуна является содержание флюса в проволоке.

Способы сварки

В зависимости от назначения изделия используются три вида сварки чугуна полуавтоматом. Они отличаются по скорости выполнения работ и материальным затратам.

Холодный метод

Это самый простой способ быстро соединить пластины из железа с высоким содержанием углерода. Сварка выполняется сразу на материале, температура которого равна температуре окружающего воздуха. Холодный способ применяется на не ответственных стыковых соединениях, которые не будут подвергаться нагрузкам.

Метод идеально подходит для наплавки истертых поверхностей и деталей механизмов из чугуна. Благодаря непрерывной подаче проволоки можно быстро вести дугу и выполнять большой объем работ за короткое время.

Как можно увидеть на видео по сварке чугуна полуавтоматом, результат от холодного способа получается удовлетворительным.

Полугорячий метод

Сварочный процесс полугорячим способом отличается от предыдущего предварительным подогревом заготовок из чугуна до температуры 350 градусов. Для этого используются кузни, в которых жар от углей создает нужные условия.

Такая подготовка способствует более щадящей реакции чугуна на высокую температуру электрической дуги, в результате чего образовывается меньшее количество трещин в околошовной зоне.

Технология применяется на изделиях, испытывающих некоторые нагрузки при работе.

Горячий метод

Этот способ применяется там, где необходимо качественное соединение, имеющее высокие показатели сопротивления разрыву и излому. Изделие разогревается до температуры 600 градусов. Для этого используются аппараты производящие индукционные токи.

Кабеля подключаются к чугунной детали, а специальный измерительный прибор сигнализирует о достигнутой температуре. После этого выполняется сварка полуавтоматом. Для минимизации трещин, изделие после сваривания оставляют в золе до полного остывания. В зависимости от толщины конструкции этот период может достигать 24 часов.

Метод позволяет надежно и качественно сварить чугун, но отличается высокими временными затратами и необходимостью дополнительного оборудования.

Оборудование и расходные материалы

Для получения хороших соединений из трудносвариваемых сплавов используют любые полуавтоматы. Основными критериями являются соответствие максимальной силы тока аппарата, необходимой для проплавления конкретной толщины металла. Настраиваемые параметры силы тока и скорости подачи проволоки схожи со сваркой обычной стали.

Проволоку применяют специализированную маркировок: ПП АНЧ-1, а также с номерами 2 и 3. Каждый номер предназначен для конкретного метода (холодного, полугорячего, горячего).

Проволока имеет трубчатое строение и содержит внутри порошок-флюс, обеспечивающий защиту сварочной ванны от воздействия кислорода. Обогащение накладываемого металла специальными примесями содействует высокой растяжимости шва, и сопротивлению на разрыв.

Для сваривания чугуна применяют подачу газа, дополнительно защищающего сварочную ванну. В зависимости от назначения изделия и количества примесей в сплаве, можно использовать углекислый газ в чистом виде или его смесь с аргоном, где последнего будет 80%. Показатели подачи с манометра в горелку должны составлять 6-11 литров. Это оптимально защитит расплавленный металл от вытеснения углерода.

Технология сварки полуавтоматом

При сваривании чугуна полуавтоматом, независимо от температурного режима, необходимо правильно подготовить материал. Если требуется заварить трещину, то важно выполнить предварительный запил болгаркой, вдоль всей линии раскола. Это позволит вплавить присадочный материал глубже. Края трещин рекомендуется просверлить, чтобы ограничить ее продолжение.

Если толщина пластин более 5 мм, то необходима разделка кромок под 45-60 градусов. Когда работать предстоит с тонкими листами (до 3 мм), то применяется графитовая подформовка для предотвращения прожигов.

Первый шов выполняется ровным проходом без колебательных движений. Вести горелку можно сверху вниз или справа налево, наклонив на 50 градусов. Расстояние между соплом и поверхностью сохраняется в пределах 6-8 мм.

Важно, чтобы сварщик видел конец проволоки.

Редко получается заварить чугун с первого раза, поэтому рекомендуется проходить шов в несколько слоев. Последующие проходы могут быть с поперечными колебаниями, чтобы пошире связать основной и наплавочный металл. После окончания сварки необходимо отделить шлак, образуемый при горении порошковой проволоки, и убедиться в качестве результата.

Сварка полуавтоматом чугуна довольно популярна из-за высокой производительности и хорошего качества соединений. Выбирая правильно проволоку и температурный режим можно получить надежное соединение на этом «капризном» материале.

Поделись с друзьями

1

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/varim-chugun-poluavtomatom.html

Сварка чугуна своими руками

Чугун — один из самых популярных металлов для изготовления разнообразных изделий: от деталей для автомобиля до водопроводных труб. По сути своей, чугун — это углерод и железо, которые в правильной пропорции образуют очень прочный и долговечный металл. Детали из чугуна можно встретить на заводах, в промышленности и даже старые чугунные сковородки десятилетиями служат своим хозяевам.

Источник: https://stanki-info.com/kak-varit-chugun-poluavtomatom/

Технология сварки чугуна аргоном своими руками

Выражение «чугун — хлеб промышленности», впервые прозвучало в первой половине XX века. Прошло почти сто лет, появились новые его сорта, повысилось качество обработки.

И, кроме того, был получен положительный ответ на вопрос: можно ли варить чугун электросваркой, а главное, как это делать на практике.

Долгое время получение надежного сварного соединения чугунных деталей, по трудоемкости соперничало с изготовлением новых. Сегодня процессы хоть и остались непростыми, но стали доступным даже для домашних мастеров.

Особенности

Основу чугуна, как и стали составляет железо, но углеродом оно насыщено в десятки раз сильнее. этого элемента составляет от 2,14 до 6,7%. Различают два вида чугуна:

• белый или «передельный», в котором углерод присутствует в виде цементита (карбид железа или Fe3C);
• серый.

Второй и есть тот самый «хлеб», который используется для изготовления деталей и конструкций. Углерод в нем содержится в виде кристаллов графита.

Что касается белого, он служит сырьем для получения стали, изготовления ковких и высокопрочных сортов серого чугуна.

Для сварки чугунных деталей сегодня используют десятки технологий, одна из которых — это сварка чугуна аргоном, вернее — в аргоновой среде.

Характеристики свариваемости

Сложности сварки чугунных изделий вызваны особенностями его поведения при высоких температурах.

При нагреве металл начинает плавиться уже при 1150ºС. При этом его высокая текучесть оказывает сварщику плохую услугу. Металл плохо удерживается в сварочной «ванне», вытекая из шва.

Выгорание углерода, обильное газообразование в сварочной ванне вызывает образование пор и трещин.

Образование тугоплавких окислов за счет наличия кремния, приводит к частичному непровару.

Неравномерный нагрев и охлаждение, наличие отбеленных зон создает зоны напряжения, приводящие к появлению трещин.

Перечисленное выше относит чугун к трудно свариваемым металлам. Можно ли сварить чугун, с образованием надежного шва, зависит от того какая технология используется.

Особенности технологии

Аргоновую среду используют при любом из видов сварки чугуна, а именно:

• горячей, с предварительным нагревом заготовок до 600-650ºС и последующим постепенным охлаждением (иногда до 6 суток)
• полугорячей, когда детали нагревают лишь до 300-350ºС;
• холодной, выполняемой без нагрева, с естественным охлаждением. Устранить кислород из зоны сварки на все сто процентов невозможно. Так в сварочной ванне всегда присутствует некоторое количество закиси железа (FeO). Реагируя с углеродом, она создает угарный газ (окись углерода CO) , образующий поры, поскольку не растворяется в металле.

Тем не менее, наличие инертной среды на порядок снижает объем и скорость протекания окислительных процессов, поскольку устраняет присутствие атмосферного кислорода. Кроме того, отсутствие воздушного азота исключает возникновение азотистых соединений.

Все перечисленное позволяет получить даже при холодном способе соединение по прочности, мало уступающее основному металлу.

Что касается горячего и полугорячего способа, наличие аргонового компонента упрощает соединение и выполнить сварку различных по составу металлов. Причем, как сварить чугун и сталь (к примеру), так и ускорить процесс сварки чугуна.

При этом используют как обычные аппараты для дуговой сварки. Так и полуавтоматические устройства.

Подготовительный этап

В первую очередь, до начала работы выполняют подготовку самих заготовок. Свариваемые края очищают от грязи, ржавчины, шлаковых корок. Чем лучше это сделано, тем меньше в зоне сварки окажется веществ газообразующих, содержащих вредные добавки.

Острые грани скругляют, снимая фаску заточным диском «болгарки». Если выполняется заваривание трещины, ее предварительно прорезают на всю глубину. При этом поверхность очищается, одновременно сглаживаясь.

Наилучший эффект дает использование нижнего шва. Поэтому, если необходимо обваривание с нескольких сторон подготавливают соответствующие струбцины. Их задача — удерживать детали вместе на протяжении всего процесса. Делать возможным их поворот, не создавая нагрузки на незавершенный стык.

Для предотвращения вытекания расплавленного чугуна из сварочной ванны, с помощью графитовых пластин устраивают обечайки.

Кроме перечисленных мероприятий, готовят оборудование, вспомогательные инструменты. Подбирают сварочные прутки, проволоку, необходимые присадки для чугуна и аргонной сварки и т.д.

Последовательность действий

Методика соединения чугунных деталей зависит от их размеров, веса, а также формы. Иногда приходится использовать систему шпилек, многослойную сварку и т.д. Тем не менее, общая последовательность ведения работ приблизительно одинакова.

Закрепляем подготовленные к сварке элементы с помощью струбцин, либо иным способом.

Зажигаем дугу, включаем подачу аргона. Вводим присадочный пруток под углом 25-30 градусов (если автоматическая подача проволоки не используется).

Выполняем сварку отдельными участками по 2,5-3 см. Пока шов не остыл, молотком со скругленным бойком производим его проковку. Удары наносим точно, не особо сильно. Сигналом готовности служит «отбой» шва: он перестает подаваться, а звук удара становится звонче.

Выполнив один проход, немедленно приступаем к заполнению промежутков, затем (при необходимости) к следующему слою наплавки. Работы ведут непрерывно, пока стык не окажется заварен полностью.

Сварка чугуна полуавтоматом ведется по схожему алгоритму. Отличие — отсутствие присадочного прутка, поскольку его заменяет специальная проволока. Разумеется, баллон с углекислым газом заменяет емкость с аргоном.

Материалы

При работе с использованием аргона штыревые плавкие электроды не используются. Основным материалом является присадка, оформленная как пруток или проволока.

Состав присадочных прутков выбирают в зависимости от необходимого качества шва. Для получения более пластичного стыка используют сплавы с никелем. Твердый шов получают, применяя медь.

Получить шов средней твердости (обычно, наиболее востребованный) возможно с использованием так называемого монель-металла. Это сочетание никеля и меди, в пропорциях приблизительно 60:40.

Кроме специальных марок, при аргоновой сварке используют нихромовую проволоку, омедненную стальную и некоторые другие.

Особенности в домашних условиях

Оборудование для аргоновой сварки сейчас не является чем-то из ряда вон выходящим. Некогда запредельные цены на TIG устройства сегодня свелись к вполне доступным для рядового мастера.

Как правило домашние мастера не используют аргоновую сварку для изготовления серийных изделий, крупных конструкций. Чаще этим способом ремонтируют элементы двигателей, коробок передач. Реже — чугунной запорной фурнитуры, деталей эл. двигателей.

Проверенное сочетание при этом — нагрев газовой горелкой до температуры порядка 350 градусов, с последующей обваркой инвертором.

Подробной инструкции для такой «штучной» сварки нет и быть не может. Ответ на большинство вопросов, возникающих в процессе, дает только практика.

Источник: https://svarka.guru/tehnika/opredelennih-metallov/chuguna-argonom.html

Сварка чугуна своими руками

Чугун — один из самых популярных металлов для изготовления разнообразных изделий: от деталей для автомобиля до водопроводных труб. По сути своей, чугун — это углерод и железо, которые в правильной пропорции образуют очень прочный и долговечный металл. Детали из чугуна можно встретить на заводах, в промышленности и даже старые чугунные сковородки десятилетиями служат своим хозяевам.

Несмотря на множество альтернатив, чугун не сбавляет оборотов и остается очень востребованным материалом. Поэтому домашнему или профессиональному сварщику рано или поздно придется столкнуться с необходимость сварки чугуна. В этой статье мы подробно расскажет, какие особенности есть у этого металла, как правильно сварить чугун и как провести сварочные работы по чугуну с максимальной пользой.

Особенности чугуна

Сварка чугуна в гаражных условиях или на крупном производстве имеет ряд нюансов, которые нужно учесть перед тем, как приступить к работе. Их немного, поэтому обо всех мы вам и расскажем.

Сварку чугуна нужно осуществлять в нижнем положении, поскольку металл очень текучий. Не перегревайте чугун при сварке, иначе гарантировано образуются поры, а вслед за ними и трещины. Также при плавлении чугун выделяет особый газ, который отрицательно влияет на формирование сварного шва. Поэтому сварка чугунных деталей должна выполняться быстро и с соблюдением температурного режима. Не переохлаждайте раскаленный чугун, иначе опять же образуются трещины.

Чтобы при работе с этим металлом получиться по-настоящему качественное сварное соединение, учитывайте все особенности и характеристики самого чугуна. Обязательно подготовьте металл перед сваркой, выберите правильный режим работы в вашем сварочном автомате и используйте специальные электроды. Но обо всем этом мы поговорим далее, для начала разберемся с подготовкой металла, поскольку с этого начинается технология сварки чугуна.

Инверторная сварка плавящимся электродом

Теперь перейдем к способам сварки. Чугун варится при средней температуре, так что его можно сварить инверторным аппаратом прямо в гараже или на даче, не говоря о заводском цеху.

Сварка чугуна инвертором осуществляется с применением плавящегося электрода, а также со сварочным аппаратом и холодным методом (метод, при котором деталь перед сваркой не нагревается в печи или вручную с помощью горелки).

Допускается делать прерывистые швы, но не короче 3 сантиметров в длину, нужно использовать температуру не более 80 градусов по Цельсию и давать чугуну остыть. Также установите обратную полярность.

Сварка стальными электродами

Можно ли сварить чугун обычными стальными электродами? Вы, конечно, можете попробовать, но мы не рекомендуем делать это, особенно дуговой сваркой. Да, стандартные электроды из стали стоят дешево, но такое соединение получится неэстетичным и недолговечным. Если вам нужно сварить ответственную деталь (например, часть водопровода), то лучше используйте специальные электроды и не экономьте.

Сварка чугунными электродами

Для чугуна лучше всего подходят специализированные чугунные электроды. Варить можно и холодным, и горячим методом, как вы посчитаете нужным. Мы зачастую прогреваем деталь перед сваркой, чтобы структура металла стала лучше, а шов был надежнее.

С помощью таких электродов можно без проблем исправить множественные дефекты чугунного литья, например, трещины, дыры или сколы. В работе зачастую используются электроды марок МНЧ-1, ОЗЧ-1 или ОЗБ-2М. Они стоят не так уж дорого, зато качество работы на высоте.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется на постоянном, и на переменном токе. Чтобы правильно установить значение тока посмотрите, каков диаметр вашего электрода. 1 миллиметр диаметра электрода соответствует 25-50 амперам.

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугунных деталей неплавящимися электродами осуществляется в среде защитного газа или с использованием флюсов бура. Также можно использовать присадочную проволоку из никеля, меди или алюминия. В качестве неплавящегося электрода используют угольные, вольфрамовые или графитовые стержни.

В большинстве случаев при использовании неплавящихся электродов осуществляется сварка чугуна аргоном (так называемая TIG сварка). Мы рекомендуем немного нагреть деталь перед сваркой с помощью газовой горелки. Установите небольшое значение сварочного тока. Сварка должна быть прерывистой, по 3 сантиметра. После сварки нужно постепенно охладить деталь и следить за температурой, чтобы не допустить переохлаждения и образования трещин.

Сварка чугуна аргоном применяется нечасто, поскольку требуется не только электрод, но еще и баллон с газом, предварительный прогрев детали и аккуратное охлаждение, а это все отнимает много времени. Также сварка чугуна полуавтоматом стоит дороже других методов, но когда у вас нет другой возможности, можно сварить и этим способом.

Газовая сварка чугуна

Газовая сварка чугуна — довольно популярный способ, поскольку для работы необходим лишь горючий газ, кислород, проволока сварочная из чугуна и флюс. При этом качество швы очень достойное. Сварочная проволока по чугуну, используемая в работе, должна содержать в своем составе кремень. Это очень важно, поскольку кремний способствует образованию графита в чугуне, не отбеливает металл. Вы также можете использовать проволоку из низколегированного чугуна для лучшего качества шва.

Применением флюсов при газовой сварке чугуна просто обязательно, особенно, если предстоит сварка стали с чугуном. Чугун и сталь вообще очень разные металлы, поэтому на поверхности в большом количестве образуется окисная пленка.

Техника безопасности

Недостаточно просто знать, каким способом можно сваривать чугун, чтобы сразу приступить к работе. Дополнительно не помешает изучить технику безопасности, особенно это касается сварщиков, занимающихся своим ремеслом в домашних условиях. Прежде всего, в помещении должна быть более-менее нормальная вентиляция (хотя бы открытое окно) и при этом отсутствие сквозняков. Освещение должно быть ярким, вы должны четко видеть все ваши детали и швы.

Используйте средства заземления, чтобы избежать неприятностей. Не подвергайте поверхность чугуна воздействию влаги.  И самое главное: используйте индивидуальные средства защиты, такие как перчатки, маска, специальный костюм и так далее. Не пренебрегайте техникой безопасности, ведь в критические моменты она может спасти вашу жизнь.

Вместо заключения

Сварка чугуна электродом в домашних условиях требует от мастера соблюдения технологии и учета всех нюансов самого металла. Не спешите в процессе работы, используйте качественные комплектующие и практикуйтесь как можно больше. Так вы сможете наработать опыт. Оставляйте свои комментарии, делитесь этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи!

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/svarka-chuguna-svoimi-rukami.html