Как варить чугун инвертором электродами по чугуну?

Сварочные работы по чугуну довольно сложны в технологическом плане.

Подробный обзор

Характеристики чугуна

Материал представляет собой сплав железа, содержащий большое количество углерода. Вещество придает чугуну твердость.

Не являющийся металлом углерод не способен образовывать связей с железом, он содержится в сплаве в виде графитовых вкраплений.

Сплав обладает следующими характеристиками:

  1. Пористость структуры. Пустоты быстро заполняются газами или впитывают масло.
  2. Относительно невысокая температура плавления (1200-1250 °С). Этим объясняется высокая текучесть сплава при нагреве.
  3. Хрупкость. Чугун не рекомендуется использовать для изготовления конструкций, испытывающих высокие нагрузки.
  4. Низкая пластичность.
  5. Устойчивость к кислотам и щелочам. В то же время, материал чувствителен к длительному воздействию влаги.

Варим чугун электродом

В случае протечки автомобильного коллектора или трещины в трубе из чугуна обращаются за помощью к сварщику. Но в отличие от низкоуглеродистых сталей, чугун сваривается гораздо хуже. Частыми дефектами выступают поры на поверхности шва, а после проведения сварочных работ можно услышать потрескивание изделия, которое свидетельствует об образовании микротрещин в околошовной зоне. В промышленных условиях этот металл, с высоким содержание углерода, соединяют с предварительной подготовкой изделия, подогревая материал индукционными токами, и обеспечивая его плавное остывание. Но как решить проблему в быту? Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется обычным инвертором. Получить качественное соединение возможно, правильно подготовив поверхность изделия и верно выбрав режимы сварки.

Как варить чугун дома

В домашних условиях сваривать чугун можно инвертором или трансформатором, работа которого дополнена преобразователем, выдающем на держатель постоянный ток. Это содействует качественному проплавлению основного металла, и уменьшает брызги при горении дуги.

Сварочный процесс, выполняемый в гараже или во дворе, можно провести двумя способами. Если требуется заварить трещину в коллекторе или устранить раковину на изделии, то можно воспользоваться холодным методом. Это означает проведение сварочных работ без предварительного подогрева металла. Дефектное место очищается от окислов и грязи. Если трещина узкая (менее 1 мм ширины), то необходимо запилить ее тонким диском болгарки. Это позволит глубже затечь расплавленному металлу, и усилит структуру шва. Холодный метод применяется на не ответственных соединениях, которые после восстановления не будут испытывать серьезных нагрузок.

В случае ремонтных работ на чугунных шестеренках, где откололся зуб и требуется его наплавка, или при сваривании между собой двух отдельных чугунных деталей, необходим предварительный подогрев изделия до 350 градусов. Этот метод сварки чугуна называется полугорячим. Свариваемый элемент можно положить в горн с жаром от твердого топлива. Через 20 минут можно его извлечь и начинать сварочные работы.

Альтернативным способом разогрева может послужить паяльная лампа (на керосине), или горелка с пропан-кислородным пламенем. Предварительный подогрев изделия поможет сгладить перепад температур между материалом и расплавленным присадочным металлом. Это минимизирует последующее появление трещин, и предотвратит образование цементитов, затрудняющих последующую шлифовку шва. Данный метод используют в тех случаях, когда требуется качественное соединение, способное переносить нагрузки при эксплуатации.

Для получения максимального эффекта от подогрева, необходимо обеспечить и плавное остывание изделия после сварки. В домашних условиях чугунную деталь можно засыпать золой от печи или сухим песком. Пользоваться конструкцией следует только после полного остывания.

Какие выбрать электроды

Для сваривания чугуна инвертором требуются специальные электроды, состав проволоки которых будет хорошо взаимодействовать с основным металлом, и препятствовать выделению углерода и образованию пор. В этом отношении отлично зарекомендовали себя следующие марки:

В их состав добавляется никель и медь, что препятствует высвобождению углерода. Дополнительно, растяжимые свойства этих примесей содействуют более прочному шву, способному переносить нагрузки на разрыв и излом.

Если нет возможности приобрести электроды для сварки чугуна, а ремонтные работы ждать не могут, то их можно изготовить самостоятельно. Для этого, на обычные электроды (Э-46, АНО-21) наматывают медную проволоку. Витки укладывают плотно друг ко другу одним слоем. Начинать намотку необходимо от конца электрода, который будет гореть. Диаметр медной проволоки значения не имеет, и может составлять от 0,5 до 1,0 мм. При горении электрической дуги плавится стержень самого электрода и намотанная медь, а обмазка электрода будет защищать сварочную ванну от внешней среды.

Настройки аппарата

Чтобы качественно заварить изделие из чугуна дома, требуется правильно установить настройки на сварочном аппарате. В зависимости от марки электрода и его диаметра, сила тока на инверторе выставляется по таблице ниже:

Особенности материала

Чугун представляет собой железоуглеродистый сплав, с содержанием углерода процента.

Данный материал характеризуется рядом свойств, затрудняющих процесс сваривания, а именно:

  • формирование трещин и пор;
  • образование каленых структур вследствие обработки;
  • тонкие заготовки рассыпаются от перегрева.

В зависимости от состава, материал разделяется на белый и серый. Первые особенно трудно поддаются свариванию из-за своей хрупкости и твердости. С серыми работать значительно легче. Они более податливы обработке.

Мастера, имеющие значительный опыт работы и знающие, как сварить чугун, способны даже по разрезу определить его свариваемость. Мелкодисперсная структура металла является более приближенной к серому. Это значит, что работать с ней легче, чем с материалом имеющим в своем разрезе крупные зерна.

Длительное нахождение материала в масляной или водной среде делает его непригодным к сварке. В связи с этим не каждую деталь можно подготовить должным образом для получения качественного соединения.

Технология сварки чугуна.

В связи с ограниченной свариваемостью подобного металла необходимо принимать во внимание следующие его основные особенности:

  • данный материал – жидкотекучий, в связи с чем работать с ним можно только лишь в нижнем положении;
  • важно строго соблюдать температурные режимы, иначе можно выпалить углерод и сформировать поры;
  • низкая пластичность и неправильные термические нагрузки приводят к развитию напряжений;
  • при расплавлении образуются окислы с температурой плавления, превышающей таковую для основного материала.

Одной из основный трудностей, с которыми часто сталкиваются сварщики – формирование трещин в области сварки во время охлаждения изделия.

Указанные особенности этого материала, а также дефекты и недостатки могут доставлять трудности только при несоблюдении технологии сварки.

Существует несколько методов, позволяющих обрабатывать данный металл. Достаточно часто используется горячая сварка чугуна, может также применяться сварка чугуна аргоном или же, например, полуавтоматом.

Каждый из указанных методов обладает своими положительными и отрицательными сторонами. В связи с этим выбор той или иной технологии может меняться в зависимости от поставленной задачи.

Не стоит забывать и про необходимость правильно выбирать электроды по чугуну. Учитывая все тонкости работы с подобным материалом возможно достичь наилучших результатов.

Особенности сварного процесса

Теперь расскажем: как сваривать чугун электросваркой. Когда мастер убедился в надежности оборудования, он может приступать к процессу. Для этого требуется выбрать, как варить чугун простыми электродами:

  • по шпилькам;
  • многослойно.

В первом случае мастер сначала устанавливает сами шпильки, а вокруг них образует шов. Опытные сварщики рекомендуют выполнять процедуру в шахматном порядке, чтобы не допустить перегрева материала. Завершают работу соединительным швом — он идет от одной шпильки и ее «окружения» к другой.

Многослойный способ заключается в следующем: создаются фаски, потом наплавляют начальный слой, его проковывают молотком, далее кладут второй слой, опять простукивают и так далее. После остывания шва, его в обязательном порядке ошкуривают, чтобы придать изделию эстетичный вид. Если есть возможность доступа к внутренней части изделия, то начальный слой при многослойном методе кладут с наружной и внутренней сторон. Так соединение становится еще прочней.

В целом, в том, как правильно варить чугун электродами, нет ничего сложного. Главное, соблюдать правила техники безопасности.

Холодная сварка чугуна

Данный способ используют чаще. Чтобы подготовить деталь к сварке, ее зачищают, фрезеруют, высверливают до тех пор, пока поверхность не будет чистой и ровной. Если дефекты, находятся друг от друга на расстоянии более 2 см, их зачищают по отдельности. При расположении менее 2 см вырубается полностью весь дефектный участок.

В ежедневной практике используют несколько способов холодной сварки:

  • медно-железная;
  • медно-никелевая;
  • никелевая;
  • железоникелевая;
  • со сталью и другим.

Используя первые два способа можно получить наплавленное железо, которое хорошо поддается обработке.

Заваривание последним способом выполняется несколько иначе. Чтобы сделать прочный слой наплавленного железа, в чугунную деталь вставляют штыки, которые в дальнейшем сбиваются. Данный способ актуален для ремонта больших, тяжелых деталей. В данном случае в металлическом шве содержится высокое количество углерода, за счет чего повышается его твердость. Чтобы ее минимизировать, используют 2 способа:

  1. Метод сокращения глубины проплавления чугуна.
  2. Нанесение большого количества графитизирующего вещества на стальные стержни.

Если дефекты отдельные и небольшие, используют медно-железный электрод. Сварной шов будет представлять собой смесь из меди и сплава из железа и углерода.

Медно-никелевый электрод используется при сварке литейных браков рабочих поверхностей, на которых повышать твердость категорически не допускается.

Железоникелевый электрод применяется для заваривания незначительного отдельного брака на ответственной поверхности чугунных отливок.

Дуговую сварку используют для заделки дефектов в литье. Сварка выполняется постоянным током прямой полярности.

Газовую сварку применяют крайне редко и используют ее только для ремонтных работ. Наиболее результативной является сварка с применением специальной горючей смеси. Перед началом работ деталь предварительно прогревают как местно, так и полностью.

Общий нагрев маленьких деталей осуществляется специальными печами до 400 градусов, а крупных – до 700. Для местного прогревания используются газовые горелки или паяльные лампы. Из-за того, что у чугуна высокая текучесть, работа с ним выполняется только для нижнего положения шва. Специальная емкость огораживается флюсами, которые подаются в ручном режиме.

Кроме вышеперечисленных способов, существуют еще механические методы крепления. К таким относят электросварку, которая позволяет обеспечить положительный результат на сварном шве. Данный способ подразумевает использование литых чугунных пластин вместо электродов. Если правильно подобрать электрод и применить все флюсы, а также позволить детали остыть постепенно, можно в результате получить сварной шов без трещины и дефекта.

Сварка чугуна аргоном в бытовых условиях

Чтобы удачно справиться с чугунными деталями у себя дома, стоит придерживаться нескольких несложных правил:

  1. Перед тем как начать сваривать конструкцию, нужно тщательно очистить соединяемую поверхность от любого мусора.
  2. Сварку нежелательно начинать, если конструкция не была до этого прогрета. Для нагрева можно использовать любые подручные средства, генерирующие тепло.
  3. Всегда нужно использовать небольшой показатель тока.
  4. Соединение проводят поэтапно, небольшими отрезками в 2,5 см.
  5. По окончании работ деталь должна остыть постепенно.

Применение шпилек и многослойности

После завершения фиксации шпилек можно приступать непосредственно к наварке швов полуавтоматом. Вокруг каждой из них послойно кладется металл, из которого и формируются заплатки. Не допускать нагрева свыше 80 градусов можно, придерживаясь шахматного порядка или выполняя действия по очереди с противоположных сторон изделий.

Завершающий момент для такого рода сварочных работ — нанесение верхнего соединительного шва из нержавеющей проволоки, предназначение которого — прочное объединение наваренной стали в пространстве, полученном вокруг шпилек.

Сначала следует убедиться в том, насколько правильно созданы фаски. После этого посредством специального электрода, выдерживая оптимальный температурный режим, начинают аккуратно наплавлять первый слой электросваркой. Он будет главным и определит качество дальнейших работ. Каждый из слоев еще в горячем состоянии должен тщательно проковываться молотком. Когда есть свободный доступ к обратной стороне изделий, то после нанесения первого слоя его нужно перевернуть, наплавить такой же шов, после чего завершить многослойную варку сверху, а потом снизу. После проковки швов поверхность поддается шлифовке.

Originally posted 2018-07-04 07:48:13.

Предварительная подготовка поверхностей и разделка щелей перед пайкой чугуна

Особое внимание должно быть уделено предварительной обработке поверхности, которую планируется паять или залудить. Как правило, такой способ ремонта применим к трещинам и сколам в массивных деталях, когда замена на новый элемент неоправданна технологически или по соображениям стоимости, сложностями в изготовлении. Разделка трещин и их обработка должна быть выдержана в рамках определенных правил, которые позволять продлить эксплуатацию всего узла и получить качественный контакт металла и припоя.

Предварительное лужение поверхности позволяет повысить качество и надежность последующего спаивания. Лужение происходит в следующем порядке:

  1. Детали предварительно зачищаются механическими методами до появления однородного блеска на поверхности. Пайка чугуна в домашних условиях предусматривает применение металлической щетки и шлифовальных шкурок, соответствующей зернистости.
  2. Произвести обезжиривание при помощи жидкостей, предназначенных для этих целей.
  3. Производится обработка предварительным флюсом. Водный раствор хлористого цинка, с добавлением хлористых солей можно считать универсальным средством для чугунных изделий, независимо от формы графитовых включений.
  4. Элементы нагреваются до рабочей температуры флюса. Наносится флюс.
  5. Спаиваемая область разогревается дальше до температуры плавления припоя.
  6. Наносится припой. Элемент, имеющий пленку из луженого металла готов к дальнейшей пайке.

Исходя из указанных проблемных моментов пайки трещин, можно утверждать, что предварительный подогрев и дополнительный разогрев приграничной к трещине области, позволят припою более длительное время оставаться в расплавленном состоянии и проникнуть максимально глубоко в полость трещины.

В случае если есть такая возможность, существует необходимость дальнейшего использования в тяжелых условиях обрабатываемой детали, необходимо произвести двадцатиминутный отжиг при температуре 700-750 градусов Цельсия. Это позволяет диффундировать припою в основной металл, тем самым укрепив шов и придав ему высокие физические свойства.

Каждый из методов соединения чугунных элементов имеет свои положительные стороны и недостатки. Пайка и лужение не являются исключением. Эти способы должны выбираться в соответствии с поставленными задачами и степенью прочностных характеристик, гарантированных этими методами. Использование пайки и лужения чугуна в печах с применением латунных припоев не оправдано ввиду температурных превращений этого сплава при температурах ниже точки плавления меди и выгорания олова.

Технология сварка чугуна аргоном

» Статьи » Технология сварка чугуна аргоном

Изготовление сварных конструкций является довольно трудоемким процессом, который предполагает как наличие специального оборудования, так и слаженную работу бригады квалифицированных рабочих, среди которых первое место отводится сварщикам.

Сварка чугуна – сложный процесс. Добиться качественного сварного шва помогает только использование специальных электродов и точного соблюдения технологии сварки. Специальные электроды для чугуна выпускают и отечественные, и зарубежные производители. Также такие электроды можно изготовить и самостоятельно. 

Сварка чугунных изделий аргоном

Тот, кто пытался варить чугун, наверняка заметил, как сложно добиться высокого качества шва. Надежное соединение позволяют получить лишь несколько способов. Один из них — сварка чугуна аргоном. Чем она лучше других методов? Какие этапы включает процесс? Нужно ли готовить поверхность? Чего делать не стоит? Ответы на эти вопросы вы узнаете из данного материала.

Особенности чугуна

Рассматриваемый материал является сплавом железа с повышенным содержанием углерода в составе. Если, к примеру, у кованой или закаленной стали этот показатель составляет 0,3-0,5 %, то у чугуна он в десять раз больше (от 2 до 6%). Однако во внимание стоит принять ряд других особенностей материала. Среди них:

  • высокая скорость охлаждения, приводящая к появлению слоя «белого» чугуна, который не поддается какой-либо обработке;
  • образование пор в процессе сварки за счет выгорания углерода и образования смеси СО;
  • низкая пластичность материала — верная предпосылка к появлению трещин.

Увы, недостатки материала зачастую перекрывают все его достоинства, вызывая головную боль у сварщиков. При термообработке общеизвестными методами (ручная сварка и т. д.) и последующем застывании шва его хрупкость приводит к нарушению целостности заготовок. К тому же, чугун выступает трудносвариваемым металлом, поэтому альтернативный метод создания соединений просто необходим. Здесь то на помощь приходит дуговая сварка в среде защитного газа — аргона.

Полезные советы

Даже точное следование приведенному выше плану не гарантирует, что вы получите ожидаемый эффект. Далее — несколько рекомендаций от опытных сварщиков:

  • при обработке материала в домашних условиях допускается любой способ предварительного нагрева детали;
  • максимальная длина коротких швов не должна превышать 30 мм;
  • удары молотком с целью снятия напряжений должны выполняться мягко и аккуратно, во избежание растрескивания детали.

Высокое качество получаемого соединения — основная причина популярности сварки аргоном чугунных изделий. При должном опыте процесс протекает быстро, а при покупке никелевых присадочных прутков вместо бронзовых или алюминиевых — качественно. Сложности, связанные с физическими и химическими характеристиками чугуна, сходят на нет, когда сварка производится в аргоновой среде. Однако и это достижимо лишь при выполнении ряда условий.

Сварка чугуна в домашних условиях инвертором и полуавтоматом

В случае выхода из строя сантехнических приборов встает вопрос — как можно сварить чугунные детали в домашних условиях. Важно знать, как заварить чугун обычным электродом. Если металл легко поддается сварке, то место нанесения шва на чугунную поверхность требует подготовки. Несоблюдение технологии приводит к перекаливанию металла, а значит, увеличивается его хрупкость.

Особенности чугуна

Необходимо обратить внимание на структуру материала. Если она серого цвета и мелкозернистая, то ее варить легче. Особенно тяжело вести работы с чугуном крупнозернистой структуры. А также с тем, который работал в масляной среде или подвергался окислению. При варке чугуна стоит обращать внимание на такие особенности:

  • Учитывая, что чугун — материал текучий, варить его нужно в нижнем положении.
  • Несоблюдение температурного режима приводит к выгоранию углерода. Как результат, формируются поры. Вокруг сварных швов образуется остаточное напряжение.
  • Если чугун плавить, он дает окислы с более высокой температурой плавления, чем у основного металла.

Технология сварки

В отличие от стали, производство чугуна ведется при температуре 1200−1500 градусов по Цельсию. Это вносит особенности в технологию его сварки:

  • При подготовке поверхности все дефекты удаляются. Если между ними расстояние меньше 20 мм, то они вырубаются все вместе. В случае если больше, чем 20 мм, то удаляются по отдельности.
  • Режим сварки выбирается в зависимости от химического состава данного вида чугуна.
  • Свариваемые поверхности предварительно зачищаются. В другом случае применяются шпильки, которые вкручиваются рядом с местом повреждения.
  • В процессе сварки используется аргон, сварочная проволока или присадки в виде соды, азотнокислого натрия или буры.
  • После окончания работы шов присыпается сыпучим веществом. Делается это с целью замедления процесса остывания. Шов осматривается визуально. В нем не должны присутствовать прожоги и непровары.

После остывания металла сварной шов проверяется. Трубы наполняются жидкостью, и ведется их осмотр на отсутствие протекания.

Способы заварить чугун электросваркой

Правильно варить чугун электросваркой можно при наличии нужного оборудования и требуемых электродов. Сварка имеет следующие разновидности:

Газовый метод

Применяется в том случае, когда необходимо обеспечить шов высокого качества. При этом не допускается большая глубина провара металла.

В зависимости от конечного результата ведутся разные режимы работы. На это влияют факторы:

  • Подача напряжения, пределы изменения — 18−21 Вт.
  • Техника работы при наложении шва.
  • Величина силы тока, 100−120 А.
  • Скорость выполнения работы, оптимальный вариант скорости — 12 м / час.
  • Материал применяемой проволоки — 09Г2СА.

Метод горячей сварки

Такая работа состоит из следующих этапов:

  • Ведется обработка дефектов. Если это трещина, то она расширяется, и в концах сверлятся отверстия.
  • Деталь заключается в форму из графитовой основы. Она необходима на случай, если металл потечет.
  • Идет нагрев детали в интервале температур от 300 до 650 градусов по Цельсию. Сварка ведется литыми электродами с использованием порошковой проволоки. В качестве присадки используется стержень из керамики.
  • Последняя стадия — охлаждение.

Шов получается однородный высокого качества.

Сварка чугуна электродом при помощи инвертора

Для сварки инвертором холодным методом сначала это место подготавливается. Если верхний слой чугуна окислился, то он счищается болгаркой или другим инструментом. С помощью растворителя или бензина проводится обезжиривание.

Работа ведется специальными электродами, которые содержат хром, никель или другие лигатуры.

Особенности процесса:

  • Обратная полярность подключения.
  • Аппарат включается на минимальную мощность для конкретной толщины электрода.
  • Максимальная длина шва — 30−50 мм .
  • Не допускается перегрев, поэтому необходимы постоянные остановки.
  • После нанесения первого и последнего слоя их требуется проковать молотком.

Способ варки полуавтоматом

Работы ведутся специальным аппаратом, который вбивает сварку точечным способом. При этом окружающая площадь не разогревается.

Подготовительные работы не отличаются, место зачищается и обезжиривается. Если толщина превышает 5 мм, требуется снять фаску. Работа ведется с применением специальной проволоки. В домашних условиях при холодном методе применяется материал ПП-АНЧ-1.

Особенности процесса:

  • В работе используется постоянный ток.
  • Угол наклона держателя — 50−60 градусов.
  • Шов ложится за 3 подхода.
  • Во время сварки не допускаются колебательные движения.
  • По окончании работы со сварочного шва ведется удаление шлака.

Ремонт чугунного коллектора

Сваривать коллектор сложно потому, что в процессе работы он может треснуть. Для этого нужно использовать специальные электроды для сварки нержавеющих материалов.

Суть заключается в том, что коллектор нельзя сильно нагревать. Такому электроду высокий нагрев не требуется. Он начинает плавиться при температуре 700−800 градусов. Этого достаточно для начала процесса сварки.

Сварку чугуна реально вести в домашних условиях собственными силами. Для этого необходимо иметь сварочный аппарат, электроды и необходимую защитную амуницию. Предварительно нужно ознакомиться с инструкцией по варке чугуна. Желательно иметь необходимые начальные навыки. В домашних условиях лучше варить холодным методом, который наиболее прост.

Подготовка чугуна к сварке

Чтобы сварить чугун его нужно должным образом подготовить. Свариваемые поверхности необходимо зачистить наждаком или болгаркой, можно использовать для этого и щетку по металлу. Для заваривания трещин в чугуне, дефектные места, также подвергаются особой подготовке.

В первую очередь, трещины необходимо немного расширить, делается это чаще всего механическим путём (вырубкой металла). Разделка трещин должна быть осуществлена, таким образом, чтобы дефект увеличился в разменах, не менее чем на 5 мм с обеих сторон. Концы трещин после разделки необходимо засверлить, чтобы остановить их дальнейшее распространение.

Особенности сваривания чугуна полуавтоматом

С помощью такого оборудования можно самостоятельно реставрировать металл. При этом выбирают любой режим сварки: сварку MIG (с использованием химически неактивного газа) или MAG (наплавку с применением углекислоты).

При применении этих технологий присадочный материал распределяется равномерно, проволока подается в сварочную ванну автоматически. Использование точечной сварки для работы с чугуном не рекомендовано. Из-за ограниченной площади контакта тщательный прогрев детали становится невозможным.

Подготовка чугуна к работам

Прочность соединения зависит от качества разделки кромок. Трещины перед сваркой вырезают на всю глубину. Углы выравнивают, шлифуют. Разделка должна превышать ширину дефекта на 1-2 см, глубину — на 1-2 мм. Замковые точки засверливают, что повышает надежность соединения. Разделку выполняют под углом 45°. Масляные пятна удаляют обезжиривающим составом или обжигают. Под тонкие заготовки подкладывают графитовую подставку. В таком случае металл не будет растекаться. Кромки очищают от стружки и пыли, уменьшающих прочность соединения.

Перед выполнением сварки чугун нужно выровнять и отшлифовать.

Выбор присадочной проволоки

Для сварки в среде углекислого газа применяют плавящиеся электроды. Использовать обычную проволоку по стали нельзя. Это способствует появлению большого количества трещин в процессе охлаждения. Выбор проволоки для чугуна определяется режимом сварки:

  • при работе холодным методом используют плавящиеся электроды ПП АНЧ-1;
  • полугорячий метод подразумевает применение присадки ПП АНЧ-2;
  • при сварке с нагревом до +600 °C используют ПП АНЧ-3.

Символы «ПП» в маркировке свидетельствуют о наличии наполненной порошком сердцевины.

Материал содержит все нужные для сварки присадочные компоненты (кремний, железо, медь, никель). Они делают шов стабильным и прочным.

Необходимое оборудование

Полуавтоматическая сварка ведется с применением аппарата, непрерывно подающего присадочный материал в сварочную ванну. Также требуется защита рабочей области газом или флюсом. Простые полуавтоматы представлены единственным модулем, объединяющим редуктор, двигатель, подающий механизм, систему выпуска газа. При больших объемах работ применяют составное оборудование. Газовая горелка и средство подачи проволоки такого агрегата заключены в отдельные корпусы. С учетом устройства электрических цепей приборы делятся на:

  1. Однофазные полуавтоматы. Характеризуются компактными размерами и удобством подсоединения к сети. Приборы работают от бытовых розеток 220 В.
  2. Трехфазные агрегаты. Питаются от промышленной электрической сети 380 В.

Сварка ведется с помощью полуавтомата. При выборе аппарата учитывают тип подающего механизма, который бывает:

  1. Толкающим, находящимся в пределах корпуса. Устройство выводит присадку в рукав. При использовании тонкой проволоки материал может застревать.
  2. Тянущим, встроенным в рукоять горелки. Он втягивает присадку, равномерно подавая ее в сварочную ванну. Недостатком считается возможность чрезмерного истончения проволоки.
  3. Комбинированным, сочетающим 2 типа механизмов. Узлы работают синхронно, обеспечивая стабильную подачу расходного материала.

Процесс сварки

Соединение чугунных заготовок выполняют так:

  1. Подготавливают кромки деталей, при необходимости устанавливают подложку.
  2. При использовании полугорячего или горячего способа прогревают детали до нужной температуры. При работе холодным методом этот этап пропускают.
  3. Фиксируют заготовки в правильном положении. Начинают подачу газа, через 10 секунд зажигают электрическую дугу.
  4. Медленно ведут горелку вдоль шва, удерживая инструмент под наклоном.
  5. Повторно сваривают шов (в зависимости от толщины металла действие выполняют 2-5 раз). На этом этапе допускается поперечное ведение электрода.
  6. Обрывают дугу, через 30 секунд перекрывают газ.
  7. Очищают швы, оставляют их под асбестовым или угольным слоем для медленного остывания.
  8. Выполняют заключительную обработку соединения.

Детали прогревают до нужной температуры.

Технология сварки чугуна электродами. Описание процесса

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

Особенности материала

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

Процесс трудоемок ввиду:

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

По составу чугун подразделяется на серые и белые:

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

Технология сварки чугуна электродами

Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.

К горячей относится и полугорячая.

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

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

Разделка кромок

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

Снятие фасок выполняется:

  • напильником;
  • наждаком;
  • болгаркой.

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

Как правильно сварить чугунные детали на холодную

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

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

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

Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:

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

Сам процесс:

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

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

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

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. 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.

Виды и производители

На рынке представлен широкий ассортимент холодной сварки. В зависимости от консистенции различают следующие виды:

  1. Холодная сварка, напоминающая по обыкновенный пластилин. Она выглядит как двухслойный или однослойный брусок. Двухслойные перемешиваются перед использованием.
  2. Жидкая холодная сварка представляет собой двухкомпонентный состав, который перед применением соединяется с отвердителем. Например, клей эпоксидный контакт.

Какой клей предпочесть, зависит от его состава, поэтому при выборе следует учитывать производителя и назначение. В линии одного брэнда могут быть клеи для различных целей:

  • универсальные — подходят для склеивания деревянных и металлических поверхностей, полимерных материалов, не отличаются прочностью;
  • для металлических изделий — включают металлический наполнитель и отлично сваривает металлы, часто по цвету прозрачные;
  • сварки под водой;
  • для ремонта авто — предназначены для склеивания металлических запчастей автомобилей.

Совет Нельзя использовать клей, предназначенный для другого материала. Соединение поверхностей не будет прочным, так как это свойство обеспечивается наполнителем.

Клей холодная сварка от отечественных производителей имеет невысокую цену, но не отличается высоким качеством. Лучшей российской продукцией являются «Алмаз» и «Полимет». Приобретать лучше составы зарубежного производства, например, WEICON, Hi-Gear, Poxipol, ABRO, Permatex, которые дороже, но отлично себя зарекомендовали.

Чем выше указанный на упаковке температурный режим, тем лучше клей. Высокотемпературные составы обладают повышенной прочностью, по сравнению с обычными, при абсолютно любой эксплуатации изделий.

Горячая и полугорячая

Способ включает в себя три стадии:

  1. Нагрев свариваемых деталей и заготовок до температуры 600÷650ºС.
  2. Сварку с использованием специальных электродов.
  3. Постепенное охлаждение готового изделия.

Там, где горячая сварка является частью промышленной технологии (к примеру, изготовление сварных картеров двигателей), нагрев выполняют в специальных тоннельных печах.

Чтобы заготовки не остывали, их укрывают специальными асбестовыми полотнами.

Работу ведут на большом токе, не прерываясь. При работе с крупногабаритными изделиями сварщики сменяют друг друга.

Одним из вариантов является сварка угольным электродом, в том числе автоматическая. Присадка вводится порошковой проволокой, куда включены все необходимые легирующие добавки и флюсы.

Методом горячей сварки удается получить соединения по прочности равноценные цельному металлу.

Полугорячий вид соединения считают промежуточным между горячей и холодной. Детали нагревают, но до температуры всего 300÷350ºС. При этом, уменьшаются напряжения металла,

Как варить чугун инвертором и плавящимся электродом

Сварка чугуна с помощью инвертора и плавящегося электрода проводится чаще всего холодным методом. Важными составляющими успешного проведения работ являются: правильный выбор электрода и оптимальные режимы сваривания.

Электроды ОЗЧ-3

Исполнитель должен проводить соединение специальными электродами, содержащими никель и/или медь:

Марка электрода Сила тока для электрода диаметром 3 мм. Сила тока для электрода диаметром 4 мм. Сила тока для электрода диаметром 5 мм. Сила тока для электрода диаметром 6 мм.
ЦЧ-4 65-80 90-120 130-150
ОЗЧ-2 90-110 120-140 160-190 220-250
ОЗЖН-1 100-120 130-150 160-180
МНЧ-2 90-110 120-140 160-190 210-230

Также следует выделить следующие технологические особенности:

  • длина одного непрерывного шва не должна 30-50 мм;
  • частые перерывы в сварочном процессе помогут исключить возможность перегрева, температура более 80°С недопустима;
  • полярность — обратная.

Данный метод сваривания может выполняться двумя вариантами: с помощью шпилек и по слоям.

1. Шпильки оснащены резьбой, что позволяет вкручивать их в кромки свариваемого изделия. Шпильки должны быть расположены вразброс/в шахматном порядке, что исключит перегревание во время сварки. Размеры шпилек зависят от толщины рабочего изделия, при их подборе следует полагаться на следующие рекомендации:

  • диаметр — 0,3-0,4 толщины изделия, но не более 12 мм.;
  • глубина вкручивания — 1,5 диаметра шпильки, но не более половины толщины изделия;
  • высота выступающей части шпильки — 0,75-1,2 диаметра.

После установки шпилек, можно приступать к сварке. Вокруг каждой шпильки осуществляется наплавление металла, слой за слоем. Затем исполнителю необходимо заварить пространство между шпильками, оставшееся нетронутым, выполнить один или несколько соединительных швов.

2. Многослойная сварка выполняется после разделки кромок. Не допускается присутствие острых углов. Наплавку следует производить с краев. Первый слой является основным, поэтому во время его наплавления нужно тщательно следить за режимом сварки. Каждый последующий слой, кроме первого и облицовочного, необходимо проковывать молотком, без охлаждения.

Видео

В нижеследующем ролике продемонстрирован электрод по чугуну Zeller 855, но из ролика можно увидеть, как производится сварка.

Данные сведения помогут исполнителю узнать, как варить чугун инвертором электродами по чугуну, и легко произвести работы по соединению.

Сварка обычными электродами

С целью экономии денежных средств, можно использовать вместо специальных расходников обычные (стальные). Электроды общего назначения отличаются более доступной ценой. Технология многослойной сварки обычными прутками практически ничем не отличается от рассмотренного выше способа, где применяются специальные стержни с покрытием из цветных металлов. Этапы выполнения работ аналогичны. Единственным отличием является то, что следующие после первого слои наплавляются не специальным электродом, а обычным.

Внимание! Сварка чугуна не предназначенными для этого электродами возможна, но мы не рекомендуем применять ее в сколько-нибудь ответственных соединениях! Данную информацию приводим лишь для сварки с экспериментальными целями.

Сварка чугунными электродами

Данный способ сварки может проводиться холодным и полугорячим методом. Небольшой предварительный нагрев улучшит структуру наплавленного металла.

Чугунные электроды представляют собой литые стержни с обмазкой, применяющие для исправления дефектов чугунного литья. К данному типу расходных материалов относятся следующие марки: МНЧ-1; ОЗЧ-1; ОЗБ-2М.

Сваривание осуществляется постоянным и переменным током. Величина тока определяется следующим образом: 50-60 А на 1 мм. электродного стержня.

В чем сложность сварки чугуна и стали

Главная проблема заключается в трудносвариваемости чугуна. Кроме того, влияние оказывают различия в следующих параметрах:

  1. Температуре плавления. Для стали этот показатель составляет +1300…+1500°С, для чугуна — +1100…+1300°С. К моменту расплавления первого материала второй становится чрезмерно жидким. Поэтому приварить сталь к чугуну можно только в нижнем положении.
  2. Коэффициенте теплопроводности. Он равен 16 Вт/м*С у нержавеющей стали, 54 — у низкоуглеродистой и 80 — у чугуна. Материалы остывают с разной скоростью, в результате чего могут появляться трещины.
  3. Электропроводимости. Показатель зависит от характера распределения углерода. У стали он составляет 7-12% IACS, у чугуна — 2-3,45%. Разница влияет на положение дуги, искажает распределение плотности тока в ней.
  4. Пластичности.

Чугун и сталь имеют разную температуру плавления.

Коэффициенты температурного расширения у обоих материалов равны.

Из-за большого количества естественных препятствий следует уделить особое внимание устранению прочих негативных факторов. К ним относятся окисление наплавки, насыщение ее азотом (вызывает охрупчение материала) и водородом (является причиной пористости).

Замена блока цилиндров и отказ от сварки — верное решение

Любая сварка, даже в исполнении самого профессионального исполнителя, не будет столь же качественной, как установка нового блока цилиндров. При трещине в этом узле происходит быстрое разбивание составляющих частей агрегата, все выходит из строя. Даже при профессиональном сваривании невозможно соблюсти все заводские размеры до последнего микрона. Замена блока цилиндров выполняется следующие образом:

  • по марке и модели двигателя специалист выполняет поиск запчастей, проводится подбор всех периферийных деталей, которые также придется поменять, формируется бюджет;
  • также к этому бюджету добавляют стоимость работ, которые каждый мастер оценивает по-своему, но лучше обращаться на профессиональную станцию обслуживания авто;
  • далее производится разборка двигателя, изучение проблемы и ее влияния на все остальные детали, такие как поршни, шатуны, кольца и уплотнения в агрегате;
  • проводится установка нового блока цилиндров, сборка необходимых деталей на нужное место, при этом на каждом этапе выполняется раз проверок, что доказывает качество детали;
  • после сборки необходимо провести диагностику силового агрегата в разных плоскостях, затем тест-драйв автомобиля с пониманием всех посторонних звуков и шумов в моторе.

Если устанавливается подержанный блок цилиндров, нужно особенно внимательно относиться к процессам тестирования и проверки двигателя. Впрочем, при профессиональном подборе детали не должно возникнуть никаких негативных особенностей эксплуатации силового агрегата. Именно поэтому замена является оптимальным процессом для такой поломки. А вот сварка подойдет не всегда, даже в профессиональном исполнении.

Особенности материала, используемого для изготовления блоков цилиндров

Блоки двигателей автомобилей, как правило, отливаются из чугуна. Этот материал является сплавом железа и углерода, содержание которого составляет 2,14%. Это негативно влияет на качество соединения.Основные трудности процесса:

  • формирование пор, трещин;
  • появление в процессе обработки каленых структур, используемый инструмент быстро тупится;
  • в результате перегрева тонкий материал рассыпается.

Чугун может отличаться составом:

  • серый чугун — ковкий высокопрочный материал, легко поддается обработке, ограниченная свариваемость;
  • белый чугун — достаточно твердый и хрупкий материал, который поддается шлифовке, но не сваривается.

Способы соединения

Существуют следующие способы сварки чугуна:

  • Газовая сварка чугуна. Необходима там, где нужно ликвидировать дефекты литья. Особенности сварки чугуна таким образом заключаются в том, что используются пропан-бутан либо ацетилен, а для работы можно применять несколько горелок. Для газовой сварки чугуна присадочной проволокой стоит использовать материал, который содержит большое количество кремния.
  • Ручная сварка при помощи дуги. Перед началом дуговой сварки детали придают температуру 600-650 градусов по Цельсию. Это обеспечивает равномерные нагрев и охлаждение. Наиболее популярна сварка чугуна аргоном.
  • Механизированная сварка при помощи дуги. Деталь также предварительно нагревается до высоких температур. Чтобы из сварной ванны не вытекал жидкий металл, подлежащий сварке участок детали можно формовать пластинами из графита.
  • Электрошлаковая сварка. Технология сварки чугуна включает в себя использование пластинчатых электродов и фторидных флюсов. Для предварительного прогрева детали применяют пламя газовой горелки либо неплавящийся электрод .
  • Термитная сварка. Особенности сварки чугуна таким образом состоят в использовании для нагрева очень горячего металла, полученного при горении термитов. Варится чугун при условии, что термитная смесь нагрета до температуры выше 1300 градусов по Цельсию.

электроды МНЧ-2 для сварки чугуна

Какой полярностью варить чугун? Прежде чем ответить на этот вопрос, подчеркнем, что выбор полярности зависит от вида электродов, а не от пространственного положения или других критериев. Например, электроды МНЧ-2 требуют применения прямой полярности. В остальных случаях выставляется полярность обратная.

Гулдана Шатура
Оцените автора
( Пока оценок нет )