Hydratool.ru

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

Cварка чугуна электродами – технология, виды стержней

Cварка чугуна электродами – технология, виды стержней

Изделия из чугуна, как известно специалистам, очень плохо соединяются методом сварки, а также отличаются повышенной хрупкостью. Между тем, сварка чугуна может быть эффективно выполнена с использованием специальных электродов.

Процесс сварки чугуна электродом

Процесс сварки чугуна электродом

Основные сложности процесса

Сложность сварки чугуна объясняется в первую очередь химической структурой и свойствами этого материала. Чугун, как известно, является сплавом, содержащим железо и углерод, в составе которого дополнительно присутствуют как примеси (сера, фосфор, марганец, кремний), так и легирующие добавки (хром, алюминий, магний, ванадий, никель и др). Те марки данного металла, которые не содержат легирующих добавок и не подвергаются термической обработке, отличаются невысокой прочностью и твердостью. Детали из такого металла, кроме того, очень хрупкие.

Плохая свариваемость чугуна объясняется целым рядом факторов. К ним относятся следующие:

  • В сварочной ванне происходит окисление различных элементов, в том числе и кремния, в результате на ее поверхности образуются тугоплавкие оксиды. По причине своей тугоплавкости такие оксиды приводят к образованию в зоне соединения непроваренных участков.
  • Место соединения охлаждается очень быстро, и в структуре металла образуется цементит, который отличается повышенной твердостью. Участки металла с цементитной структурой, которые называются отбеленными, очень сложно поддаются дальнейшей механической обработке.

На фото изделие из чугуна после сварочных работ

На фото изделие из чугуна после сварочных работ

  • Чугун относится к категории жидкотекучих материалов, в расплавленном состоянии из него очень сложно сформировать соединение и удержать металл в его зоне. Если посмотреть на видео процесса сварки чугуна, то заметно, как металл буквально вытекает расплавленными ручейками из-под электрода.
  • При осуществлении сварочных работ с чугуном необходимо обеспечивать равномерный нагрев, а также охлаждение деталей. Если пренебречь этими требованиями, то велик риск появления трещин в зоне соединения.
  • В расплавленном состоянии такой материал, как чугун, склонен к активному выделению газов, что приводит к пористости сварного шва.

Выполнение сварки чугуна электродами

Технология сварки чугуна предполагает использование угольных или покрытых электродов для чугуна, применение инверторов, а также газосварочных аппаратов. Если для сварки чугунных деталей используется газовая горелка, то для формирования шва применяется присадочный материал.

По типу формируемого шва технологии сварки чугуна разделяют на три категории:

  • сварочный шов формируется с использованием цветных металлов, а также их сплавов;
  • для получения шва используется низкоуглеродистая сталь;
  • шов формируется из чугуна.

По способам предварительной подготовки деталей технологии сварки чугуна бывают:

  • без предварительного нагревания деталей (так называемая холодная сварка);
  • с предварительным нагревом деталей до 450 градусов;
  • с предварительным нагревом до 650 градусов.

Подогрев чугунных деталей перед сваркой позволяет защитить их от появления участков с отбеленным металлом и минимизировать риск возникновения трещин в зоне соединения. Данная технология позволяет придать чугуну в области сварного шва те же характеристики, что и у основного металла. Холодная технология востребована в тех случаях, когда шов формируется за счет использования электродов, стержни которых изготовлены из цветных металлов или стали.

Процентное содержание элементов в электродах из чугуна марки А и Б

Процентное содержание элементов в электродах из чугуна марки А и Б

При предварительном подогреве применяют электроды, изготовленные из чугуна (марки «А» и «Б»). Работы выполняются на токах с большим значением и в непрерывном режиме, что очень важно иметь в виду. Даже если необходимо выполнить большой объем работ по сварке одной конструкции, то они не прекращаются, что обеспечивается за счет задействования нескольких специалистов, работающих посменно.

Хотя технология горячей сварки и является безальтернативной во многих ситуациях, она имеет ряд существенных недостатков. К ним, в частности, относятся:

  • высокая стоимость технологического процесса;
  • его продолжительность по времени;
  • трудоемкость работ по выполнению такой сварки (так как требуется равномерный нагрев всей поверхности деталей и формовка мест соединения).

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; ;
  • 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).
Читайте так же:
Как померить заземление в частном доме

Электрод для сварки чугуна МНЧ-2

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:

Технология сварки чугуна электродами в домашних условиях своими руками

Сварка многих видов стали в домашних условиях не представляет собой ничего сверхъестественного.

При наличии специального оборудования с данной работой сможет справиться даже человек, не особо разбирающийся в этом деле.

Но, если вы хотите сварить чугун в домашних условиях, то следует быть готовым к тому, что могут появиться некоторые трудности. В чем они состоят?

Краткое введение

электроды для сварки чугуна

Основная неудача, которая вас, скорее всего, постигнет — это плохое качество сварного соединения.

Сложность сварки, в первую очередь, обуславливается составом металла.

В чугуне имеется большое количество углерода, что негативно сказывается на его обработке и дальнейшей эксплуатации.

По этой причине у обывателей довольно часто возникают следующие вопросы:

  1. Как безупречно варить чугун электросваркой?
  2. Какие известны способы проведения работ с чугуном?
  3. Какие для этого нужны расходные материалы?
  4. Полезные советы по безопасному ведению работ.

Особенные моменты

  • Материал имеет склонность к растрескиванию.
    Это сопряжено с его гетерогенным составом и с процедурами закаливания и отбеливания, которые происходят рядом со швом, в то время, когда осуществляется остывание раскаленного металла.
  • Большая «плывучесть» материала в расплавленном виде, а это внушительно затрудняет формирование качественного сварного рубца.
  • В результате термической обработки, выгорает часть углерода, что способствует образованию пор.
  • В процессе сварки появляются неплавкие кислоты, у которых температура плавления намного больше, чем у железа.

душевая кабина для маленькой ванной комнатыА вы знаете, как устанавливается душевая кабина для маленькой ванной комнаты? Интересные решения по размещению сантехоборудования в малогабаритных квартирах прочитайте в полезной статье.

Как сделать столешницу из гипсокартона в ванной своими руками написано на этой странице.

Методика наплавки

Варить чугун электродами в домашних условиях можно, но при этом, желательно, иметь определенные практические навыки и соблюдать рекомендации специалистов.

Сварка чугуна, из которого сделан сифон для двойной раковины на кухне, может проводиться двумя методами:

  • холодным,
  • горячим.

Вне зависимости от выбранной методики следует учитывать следующие факторы.

Поверхность металла нельзя быстро охлаждать. Если не придерживаться этого правила, качество сварки не может быть хорошим.

При сварке чугуна со сталью, для того, чтобы продлить время остывания детали, ее засыпают угольной пылью или сухим песком мелкой фракции (про переходники для канализационных труб написано здесь).

При быстром нагревании/остывании чугуна, на его поверхности образуются трещины, а это создаст дополнительные трудности в процессе последующей обработки изделия.

холодная сварка чугуна электродами

Когда металл находится в жидком состоянии, он характеризуется большой текучестью, поэтому необходимо использовать подформовку.

Это является подоплекой для процесса деформации и напряжения при сваривании.

Затруднения при аргонодуговой (TIG)сварке связаны, как правило, с потребностью сделать возможным надежное примыкание сварного шва.

В особенности, тяжело соединять два разнотипных элемента (как приварить сгон к трубе отопления написано здесь). Иногда, в процессе реставрационных работ требуется восстановить деталь из сплава стали, алюминия и чугуна.

При ведении работ, необходимо принимать во внимание характеристики всех материалов.

Особенное свойство сваривания чугуна и алюминия заключается в разнице температуры плавления обеих металлов.

Для чугуна это значительно меньшие показатели. Поэтому стоит знать, что во время работы не обойтись без графитовой пластины — она предотвратит утечку чугуна.

Обратите внимание! Есть такие затратные материалы, которые используются только для обработки чугуна. Другими, пользуются в случае сочетания двух и более металлов.

Если вы хотите, чтобы сварка или наплавка чугунных деталей была выполнена безупречно, нужно, строго придерживаться технологического процесса.

расчет расширительного бака для отопленияА вам известно, как сделать расчет для расширительного бака отопления? Формула и методика вычислений описаны в полезной статье.

Видео установки угловой акриловой ванны посмотрите здесь.

На странице: https://ru-canalizator.com/santehnika/aksessuary/polotentsesushitel-vodyanoj.html написано про лучшие полотенцесушители для ванной.

Как уже говорилось выше, сварочный процесс может осуществляться холодным и горячим методом. При этом применяются, как готовые электроды, так и собственного изготовления.

Кстати, комплектующие, смастеренные самолично, применяются не только для работы в домашних условиях, но и на производстве.

Состав электрода для чугуна:

  • мрамор,
  • алюминий,
  • термит,
  • жидкое стекло,
  • ферросицилий,
  • мелкий титановый порошок.

В качестве неплохой альтернативы таким электродам может быть использован кусок присадочной проволоки со стержнем из графита.

Типы электродов

Стержень чугуна со специальным покрытием, в состав которого входит огромное количество углерода.

Читайте так же:
Лимб и алидада теодолита

сварка чугуна нержавеющим электродом

Им можно варить с помощью любого вида тока.

При этом сварочная дуга работает более стабильно.

Металлические прутки с нанесением слоя графита. Стоит продукция не дорого, но качество сварочного шва, выполненное посредством данного электрода «хромает на обе ноги».

Металл наплавляется слишком неоднородно, а полученный сварной стык не просто обработать.

При помощи таких электродов заваривают микротрещины при монтаже чугунных радиаторов отопления.

Стержни с медной основой.

Сварочное соединение состоит из следующего сплава: железо, углерод и медь.

Высокого качества получаются маленькие швы (длиной не более 5 – 6 см).

Эта методика требует проведения обязательной проковки рубца после очередного прохода.

[note]Данный способ не применяют в местах, к которым нет свободного доступа.[/note]

Прут с никелевым каркасом. Эта модель позволяет добиться отличного, крепкого шва, который легко поддается обработке.

Полученный рубец так же нуждается в проковке, но она проводится без каких-либо осложнений. У таких электродов имеется один недостаток – слишком высокая цена.

Именно, по этой причине их реализовывают в форме сплава меди, никеля и железа.

сварка чугуна и стали электродом

Для сварки чугуна в домашних условиях (как устранить течь в чугунной канализационной трубе прочитайте здесь) профессионалы советуют использовать следующие марки электродов:

  1. ОЗЧ 2,
  2. ОЗЧ 6,
  3. ОЗЖН 1,
  4. ОЗЧ 3,
  5. ОЗЧ 4,
  6. МНЧ 2.

Есть вполне разумное объяснение тому, почему применяют электроды, в составе которых имеется большое количество меди и никеля.

Никель по отношению к углероду, инертен, и вступает с ним в химическую реакцию. Какие это дает приоритеты?

В результате, сварной шов получается мягкий и эластичный, он хорошо поддается дальнейшей обработке.

Медь нужна для сваривания жаропрочного чугуна. Она образует более прочный шов.

Сварка чугуна ведется любым типом неплавящихся электродов, а именно:

  • графитовыми,
  • вольфрамовыми,
  • угольными.

Также в их состав входят присадочные прутки, состоящие из разных цветных металлов.

сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором

Сварочная зона находится под защитой флюса (в его состав входи бура).

Некоторые мастера отдают предпочтение инертному аргону.

В последнее время очень популярной считается сварка – АС TIG.

В этом случае используют вольфрамовый электрод с подачей переменного тока.

В качестве защитной среды выступает аргон и присадки, содержащие никель.

И ручная дуговая сварка, и электросварка может сопровождаться такой сложностью, как возникновение трещин. Во избежание неприятных последствий, главное – правильно подобрать оптимальный режим работы.

Технологические меры, с помощью которых можно не допустить возникновение небольших расщелин:

  • предотвращение избыточного нагревания чугуна при сварке.
    Этого можно достичь, используя электроды маленького диаметра, или проведением сварочных работ малым током «вразлет»;
  • снижение напряжения, которое возникает в процессе усадки швов или наплавленных участков, которые получаются в результате горячей проковки.

электроды для сварки чугуна со сталью

Можно, в домашних условиях своими руками сделать электроды, по составу аналогичные тем, что были перечислены выше.

Учитывая тот факт, что МНЧ 2 – это довольно редкий и дефицитный товар, то собственноручное его изготовление окажется вполне оправданным.

Перечень работ, которые вам нужно будет сделать:

  1. Удалить с обычного электрода покрытие.
    Обмазку, которую вы снимите, необходимо измельчить и добавить в содержимое аналогичное количество порошка железа.
    Можно пользоваться только стружкой мелкой фракции.
  2. В разовую посуду наливаем небольшое количество жидкого стекла.
    Затем в емкость маленькими порциями высыпаем смесь.
    Состав должен получиться текстуры густой сметаны.
    Варить медными электродами могут позволить себе даже не все профессиональные сварщики (это дорогое удовольствие).
    А сократить стоимость ремонтных работ можно, изготовив самодельную обмазку.
  3. Берем медную проволоку, маркировки М2, М3.
    С помощью наждака хорошо ее зачищаем, затем обезжириваем и нарезаем нужной нам длины.
  4. Готовые заготовки смачиваем в обмазке и в итоге получаем электрод с проволокой из меди, толщиной около 1,5 мм.
    Для того, чтобы характерные особенности сделанных вами изделий были практически идентичные, их нужно обрабатывать одинаковое количество времени.
  5. Для полного высыхания и затвердевания продукции, ее развешивают в вертикальном положении.

технология сварки чугуна электродами

Стоит знать! Нельзя использовать в качестве штифта заготовку из латуни.

Так как в ее составе имеется в большом количестве цинк, а это продукт очень ядовитый.

При сжигании электрода, токсическое вещество будет испаряться, а это, скорее всего, явится подоплекой нешуточного отравления.

Делаем своими руками

Если у вас нет намерения или времени мастерить самому электроды, то в бытовых условиях можно обеспечить сварку чугуна комбинированными электродами (медно-стальными).

Их изготавливают способом навивки спирали из медной или латунной проволоки. При этом, поперечник должен быть не более 1,5 мм.

Необходимо, чтобы масса спирали была в 5 раз больше веса железной сердцевины.

Используя комбинированные электроды, нельзя сильно прогревать свариваемые элементы.

Процесс должен происходить с применением малого тока короткими промежутками «вразлет» с проковкой готовых швов.

А также, обязательно, нужно делать перерыв в работе для того, чтобы дать остыть обрабатываемому изделию.

сварка чугуна в домашних условиях

При выполнении сварочных работ следует соблюдать технику безопасности.

  1. В домашних условиях заниматься сваркой чугуна можно только в хорошо проветриваемом и освещенном помещении.
  2. Аппаратура должна быть заземлена по всем правилам.
  3. Металл не нужно быстро охлаждать.
    Его поверхность необходимо обезопасить от проникновения влаги.
  4. Наличие индивидуальных средств защиты, а именно: спецодежда, очки, перчатки.
Читайте так же:
5Ге200аф с содержание драгметаллов

Работая с чугуном, способом электросварки, нужно придерживаться основных требований, которые предъявляются ко всем манипуляциям, связанные с этим сложным производством.

Мастер должен соблюдать правила безопасности при эксплуатации электросварного оборудования.

[note]Важная информация! Данный процесс считается довольно трудоемким, поэтому при сварке деталей из чугуна лучше пользоваться технологией холодного сваривания.[/note]

Как сварить чугунные детали дома при помощи простого электрода и медной проволоки посмотрите в предлагаемом видео.

Как варить чугун полуавтоматом

Возможна ли сварка чугуна полуавтоматом? И что нужно знать о технологических особенностях такого вида работ? Дальше об этом в нашей статье.

Сварочные работы по чугуну довольно сложны в технологическом плане. Сам материал очень плохо переносит воздействия высоких температур с последующим охлаждением. Для получения качественного шва нужно оборудование и специальные электроды.

Возможна ли сварка чугуна полуавтоматом? И что нужно знать о технологических особенностях такого вида работ? Дальше об этом в нашей статье.

В чем специфика сварки чугуна

Чугунная деталь после сварки

Чугун чаще всего используют в изделиях, производимых путем литья. Но такой металл довольно хрупок и наиболее распространенные поломки это трещины. Их, как правило, заваривают, используя электросварку. В чем трудность проведения такого вида работы?

  • Расплавленный чугун очень текучий, что создает трудности при заваривании сквозных трещин и пробоин. Это же свойство часто приводит к сквозному прожиганию металла.
  • Чугун имеет относительно невысокую температуру плавления. Воздействие высокотемпературной электрической дуги приводит к его отбеливанию (изменение структуры), вследствие чего материал в месте сварки становиться более хрупким и трескается уже при остывании.
  • Кислород, который находиться в атмосфере вступает в контакт с углеродом, это провоцирует образование множества пор в теле сварного шва. Соединение от этого имеет намного меньший запас прочности.

Это — основные проблемы сварки чугунных деталей. Для их решения применяют несколько технологий, которые позволяют избежать быстрого разрушения соединения.

Способы сварки чугуна

В основном, для сварки чугунных деталей используется две основные технологии: горячая и холодная. Также может применяться и полугорячий метод варки такого металла.

Холодный способ варки

Такой метод позволяет варить чугун без предварительного нагрева деталей. Особенно он актуален, когда конструкции имеют довольно большие габариты.

Обязательное условие такого способа — это использование специальных электродов.

Обычно для этого выбирают расходники, в составе которых есть железо, медь и никель. Эти элементы не приводят к образованию сплавов с углеродом, от чего шов не получается слишком хрупким.

Горячий и полугорячий способы

Сварочный шов полуавтоматом

Это более надежные методы сварки чугуна. Детали предварительно разогревают либо в печах, либо специальными индукционными нагревателями (промышленные масштабы).

Главное — это соблюдение температурных режимов. Чугун нельзя нагревать более чем на 600 градусов. Иначе начинается процесс, которого и пытаются избежать во время сварки — изменение структуры и отбеливание (образование белого вида чугуна).

Этот способ может быть нескольких видов в зависимости от того, до какого показателя происходит нагрев. Например, при полугорячем способе детали нагреваются в пределах от 350 до 400°, а теплый предусматривает подогрев в пределах 250 градусов.

После завершения сварки детали нужно медленно охлаждать (иногда до 5 суток!), чтобы шов не треснул от слишком быстрого снижения температуры.

Горячие способы сварки более трудоемки. Но позволяют при этом получить качественные соединения.

Как варить чугун полуавтоматом

В большинстве случаев использование полуавтоматической сварки позволяет получать сварные швы очень высокого качества. Все дело в устройстве такого аппарата. Швы ложатся точечно и каждая отдельная точка как бы вбивается в поверхность металла. При этом полуавтомат не разогревает слишком большие площади. Итак, как варить чугуны полуавтоматом?

poluavtomat svarka

Подготовительные работы

Независимо от используемого оборудования, будь то ручной инвертор или полуавтомат, чугун нужно подготовить к сварке.

Зачистка чугуна болгаркой

Металл тщательно очищают от загрязнения, если есть следы масла — его удаляют растворителями.

Сами кромки нужно расширить по всей длине (для этого можно использовать болгарку или зубило). Однако нужно делать зачистку очень аккуратно, удаляя металл в несколько подходов послойно!

При заваривании трещин по ее края нужно засверлить точки, иначе растрескивание может получить продолжение в процессе сварки.

Также, при толщине детали больше чем 5 миллиметров, по краям нужно сделать фаску под углом в 45-60 градусов. Тонкие изделия варят с использованием графитовых подкладок, чтобы можно было избежать вытекания расплава и прожигания металла насквозь.

Выбор проволоки

Сегодня существуют специальные виды сварочной проволоки для работы по чугуну.

Проволока сварочная ПП АНЧ-1

Их подбирают в зависимости от выбранного способа сварки.

  • Проволока с маркировкой ПП АНЧ-1 — используется в процессе варки без подогрева (холодный метод).
  • При полугорячем подогреве до 350 градусов применяют сварочную проволоку марки ПП АНЧ-2.
  • И, конечно же, при горячем нагревании до 600 градусов применяют расходник с маркировкой ПП АНЧ-3.

Каждый из этих расходных материалов представляет собой порошковую проволоку (маркирование ПП), в составе которой есть уже необходимые элементы (медь, кремний, железо, никель и прочие). Благодаря чему можно сваривать чугун полуавтоматом.

Сварочный процесс

Сварочный процесс полуавтоматом

Нагревание нужно контролировать, чтобы не превышать допустимые показатели. Если все таки произошел перегрев, ни в коем случае нельзя допустить попадания воды на металл. Даже капля приведет к образованию трещин и окончательно испортит изделие.

  • Нужно особо уделить внимание настройке сварочного оборудования. На полуавтомате чугун варят на малом постоянном токе и с обратной полярностью.
  • Под детали укладывают графитовую подкладку (подформовку).
  • Держатель ведут под углом в 50-60 градусов к поверхности свариваемых деталей. Главное — это видеть конец проволоки и контролировать весь процесс.
  • Шов накладывают в несколько слоев за два три прохода.
  • Во время ведения первого шва не нужно делать колебательных и поперечных движений, как в случае со сталью.
  • Следующие проходы можно делать с использованием поперечных ведений кончика проволоки.
  • После окончания сварки нужно удалить шлак и обеспечить постепенное остывание детали. Для этого металл накрывают или засыпают негорючим материалом (асбест, древесный уголь).

Сварочный процесс полуавтоматом происходит намного быстрее, чем при ручном режиме. Стоит предварительно потренироваться в скорости ведения шва и подачи проволоки!

Также для защиты сварочной ванны от поступления кислорода можно использовать полуавтоматический режим сварки с использованием подачи аргона.

Читайте так же:
Какой газ лучше для газовой горелки

А что Вы можете добавить к данному материалу статьи? Поделитесь своим опытом в сварочных работах с использованием полуавтоматических аппаратов в блоке комментариев. Какими видами проволоки вы пользовались и какие настройки выставляли на полуавтомате?

Как сварить чугунные тиски своими руками

Как заварить чугунные тиски

Сварка чугуна

Чугун – сплав, состоящий из железа, углерода и легирующих добавок. Детали из него часто используются как в промышленности, так и в быту. Несмотря на высокую прочность, этот материал сравнительно хрупкий, поэтому домашним и профессиональным сварщикам надо знать, как правильно работать с ним и как заварить чугунные тиски или другие изделия из этого металла.

Чугун

Насколько сложно варить чугун в домашних условиях

Хотя это и непростой процесс, но соединять чугунные детали или заваривать в них трещины можно и дома. Сварщик должен знать технологию выполнения таких работ и быть готовым к следующим трудностям:

  • сплав обладает высокой текучестью, поэтому сварочные работы лучше выполнять в нижнем положении заготовок;
  • в расплавленном состоянии чугун выделяет газы, которые попадают в шов, из-за чего его качество ухудшается;
  • при нарушении температурных показателей чугун перекаливается, из-за чего в нем появляются поры, а в сварных швах – дополнительные напряжения;
  • при быстром или неравномерном нагреве/охлаждении соединения в нем появляются трещины.

Подготовка чугуна к обработке

Чтобы создать качественный и прочный шов, важно правильно провести подготовительные работы.

  • очистка свариваемых поверхностей от имеющихся загрязнений и пыли;
  • обезжиривание очищенных поверхностей ацетоном или другим растворителем;
  • подготовка подкладок для отведения тепла, они используются при соединении тонких заготовок;
  • разделка кромок, она выполняется перед соединением тонкостенных деталей, делают это напильником или с помощью УШМ;
  • обработка трещин, их засверливают по краям и разделывают по всей длине или вырезают трещину, а затем ее края заокругливают;
  • подогрев изделия проводится в зависимости от способа сваривания (холодный или горячий).

Разновидности используемых для чугуна электродов

С чугунными заготовками работают специальными электродами с маркировкой СВ-08 А и СВ-08 или используют для этого материала универсальные расходники:

  1. ЦЧ-4 – применяются для работы при любой температуре и позволяют создавать ровное и прочное соединение.
  2. ЭМЧС – основа сделана из низкоуглеродистой стали, на нее нанесена трехслойная обмазка. В процессе горения электрода вокруг него создается газозащитный слой, предохраняющий шов от окисления и образования в нем включений воздуха.
  3. Ficast NiFe K – такие стержни выполнены из железоникелевого сплава, предназначены для сварки чугуна и стали.
  4. МНЧ-1 – сделаны из сплава меди, никеля и монель-металла, что увеличивает их стоимость. Применение этих расходных материалов позволяет получать качественный шов, который потом легко обрабатывать.

Как сделать самостоятельно

Качественные электроды для работы с чугуном можно приобрести не в каждом строительном магазине, стоимость их достаточно высокая. Многие опытные сварщики и домашние мастера делают расходники для сварки чугуна самостоятельно.

Электрод

Для этого понадобятся стержни общего назначения (АНО-4 или УОНИ), медная проволока толщиной 1,5-2 мм.

Процесс изготовления простой, достаточно накрутить проволоку на выбранный электрод.

Можно использовать и другой вариант, для его реализации понадобятся:

  • жидкое стекло;
  • медные прутья диаметром до 5 мм;
  • измельченная обмазка, снятая со стержней общего назначения;
  • металлический порошок.

В этом случае процесс изготовления состоит из таких этапов:

  1. Нарезка медных прутьев на отрезки необходимой длины. Зачистка их поверхности наждачной бумагой и обезжиривание.
  2. Подготовка покрывающего состава. Для этого тщательно толкут обмазку, снятую со стержня, и в равной пропорции смешивают ее с металлическим порошком. Затем в подготовленную смесь вводят 30% жидкого стекла, снова все хорошо перемешивают.
  3. Создание электрода. Готовые прутья несколько раз опускают в подготовленный состав, пока на них не образуется покрытие толщиной 1,5-2 мм.
  4. Сушка стержней. Их размещают вертикально и оставляют на открытом воздухе.
  5. Прокаливание. Для этого самодельные изделия помещают в духовку, температура которой в пределах +200-250°С.

Качество самостоятельно сделанных электродов будет немного ниже, чем тех, что приобретены в магазине, но с их помощью также можно надежно соединять или восстанавливать чугунные детали, при этом режим работы выбирают такой же, как и при использовании фирменных расходников.

Техника безопасности

При любых сварочных работах чугун не является исключением, важно соблюдать правила безопасности:

  • если работа выполняется в помещении, то оно должно хорошо проветриваться и иметь качественное освещение;
  • обязательно надо использовать заземление;
  • чугунные детали не должны быстро охлаждаться, поэтому при работе с ними их надо защищать от влаги;
  • сварщик обязательно должен работать в огнестойком костюме и обуви, рукавицах, защитной маске.
Читайте так же:
Как открутить шуруп с сорванной головкой

Какие методы сварки применяются для тисков

Для восстановления работоспособности чугунных тисков можно использовать такие методы сварки:

  1. Горячая. Это самый распространенный способ, позволяющий получать качественное соединение. Перед свариванием деталей их поверхность при помощи газовой или жидкотопливной горелки или в печах нагревают до +600-650°С. Это помогает избежать перекалки и напряженности в месте сварки, а также появления соединений, имеющих высокую температуру плавления. Дома реализовать такую технологию сложно. Кроме правильного нагрева, надо еще знать, когда можно начинать работу, как остудить заготовки и другие нюансы.
  2. Полугорячая. Идентична предыдущему методу, но в этом случае нагрев заготовок проводится до +300-350°С.
  3. Холодная. Здесь проведение нагрева деталей не предусмотрено, но есть ряд технологических особенностей, их несоблюдение приведет к получению некачественного и непрочного шва. Этим методом чаще всего сваривают чугун в домашних условиях.

Сваривание тисков инвертором

Для сварки чугуна нужна средняя температура, поэтому работать по такому металлу электросваркой можно в гараже или на даче. Удобнее всего делать это инверторным аппаратом.

С помощью плавящихся электродов

Для выполнения таких работ используют плавящиеся электроды, в их составе есть медь или никель. Необходимо делать прерывистые швы, но они не должны быть короче 3 см, рабочая температура до +80°С и надо давать изделиям остывать. Сварка проводится обратной полярностью. Работу чаще выполняют холодным способом.

Указанный метод сваривания проводится 2 способами:

  1. С применением шпилек с резьбой. Их вкручивают в кромки деталей, которые будут сваривать. Чтобы избежать перегрева, эти элементы располагают вразброс. На размер шпилек влияет толщина заготовок: диаметр 0,3-0,4 толщины изделия, но не более 12 мм; вкручивают на глубину не более 1,5 диаметра шпильки и не больше половины толщины заготовки; высота выступания над поверхностью – 0,75-1,2 диаметра. После установки этих элементов их обваривают по кругу, наплавляя слой за слоем металл. Затем заполняют расстояние между шпильками.
  2. С применением многослойной сварки. Работу выполняют после проведения разделок кромок, на них не должно быть острых углов. Наплавку начинают с краев и движутся к центру. Первый слой – основной, на этом этапе особенно важно соблюдать режим сварки. Следующие слои проковывают и не охлаждают, это не касается первого и облицовочного.

С электродами общего назначения

Если выполняется разовая работа с чугуном, чтобы сэкономить и не покупать специальные расходники, можно работать и стержнями общего назначения. Ими выполняют многослойную сварку, порядок проведения работ такой же, как описано раньше, где использовались прутки, покрытые цветными металлами.

Использование стальных расходников при сварке чугунных деталей не позволяет создавать прочный шов. Чтобы получить более качественный результат, первый слой делают специальным электродом ЦЧ-4, а следующие выполняют стальным прутком.

При сварке таким способом наиболее слабое место – околошовная зона. В ней образуется много трещин и повышается хрупкость.

В результате таких дефектов происходит отслоение наплавленного металла. Применять данный метод для создания ответственных соединений нельзя.

С электродами с чугунным покрытием

Этот вариант подходит для выполнения работ холодным или полугорячим методом. Для улучшения структуры шва рекомендуется делать небольшой прогрев места сваривания.

С электродами с чугунным покрытием

Такие стержни покрыты специальной обмазкой. Они предназначены для исправления дефектов в изделиях, выполненных методом чугунного литья. Чаще всего используют такие марки электродов: ОЗБ-2М, МНЧ-1, ОЗЧ-1. Работу выполняют постоянным или переменным током. Расчет его величины проводят таким образом: на 1 мм диаметра требуется 50-60 А.

Сварка неплавящимся электродом в аргоне или под флюсом

Технология проведения работ предусматривает наличие защитной среды (аргон или флюс). Присадку делают из чугуна, в который добавляют медь, алюминий, никель. Работают угольными, графитовыми или вольфрамовыми неплавящимися стержнями.

Чтобы шов был качественным, сварку выполняют с соблюдением таких правил:

  • поверхность хорошо очищают от грязи и жира;
  • соединяемые детали фиксируют в нескольких местах;
  • предварительно прогревают место соединения, необходимость этого этапа зависит от вида чугуна, из которого сделаны соединяемые детали;
  • присадочный прут подают под углом 20-30°;
  • работы выполняют при небольшом токе;
  • сваривание проводят поэтапно: проваривают 2-3 см, затем проковывают этот отрезок небольшим молотком;
  • после сварки детали охлаждают постепенно, нельзя допускать резкого снижения температуры.

Такой метод сварки чугуна требует больших затрат труда и финансов, а также есть некоторые сложности соблюдения технологии, поэтому его используют редко.

Видео о сваривании чугунных тисков

Сваривать чугунные изделия или заделывать в них появившиеся повреждения можно не только в заводских условиях, но и дома.

Если домашний умелец имеет опыт проведения сварочных работ, то, выбрав один из существующих методов, электроды и режим выполнения работ, он сможет самостоятельно прочно и качественно заварить тиски или любое другое изделие из чугуна. Для того чтобы проще было разобраться в технологическом процессе, надо посмотреть тематические видео, и тогда трудностей при выполнении таких работ возникать не должно.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector