Сварка чугуна электродом с медной проволокой
Данный железоуглеродистый сплав является практически основным материалом (уступая первенство лишь стали) для изготовления нагруженных металлических конструкций. В чем сложность его сварки чугуна? Основной недостаток полученного шва – пониженная прочность (из-за образования множественных пор в результате выгорания углерода) и появление сетки трещин в месте соединения. О том, как правильно выполнить сварку чугунных изделий электродом с медной проволокой, и пойдет речь в данной статье.
Существуют два основных вида сварки чугуна. В быту, при недостатке соответствующего оборудования, применяется «холодная» технология. Ее специфика – в использовании специальных электродов, сердечник которых выполнен из никеля или меди. По отношению к углероду эти металлы нейтральны, поэтому выгорание данного элемента периодической таблицы и образование новых хим/соединений не происходит. Следовательно, и сварной шов получается более плотным (без микропустот) и надежным.
На заметку!
При использовании электродов с медным сердечником соединение получается более твердое и не такое однородное, как после работы с аналогом из никеля. Причина – медь не «растворяется» в железе.
Марки электродов для сварки чугуна
- ОЗЧ- (2 или 6). «Сердцевина» – медная проволока, поверхностный слой – железный порошок.
- МНЧ –2. Состав проволоки более сложный, так как она композитная. Кроме элемента Cu, еще есть Fe и Ni. Но, по отзывам профессионалов, именно такие электроды позволяют получить действительно высококачественный шов. Единственный недостаток этой разновидности продукции – высокая стоимость.
- Марка ОЗЖН (любой модификации), которая также используется при «холодной» сварке – на основе никелевой проволоки.
Специфика «холодной» сварки чугуна
Примечание. На упаковке указаны все рекомендации производителя по режимам работы с конкретной модификацией электродов. Ими и следует руководствоваться.
Что учесть
Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задача – обеспечить минимальную глубину проплавления. Именно это гарантирует качественный шов.
- Сечение электродов – как можно меньше.
- Небольшой ток.
- Швы – короткие. После каждой «проходки» необходимо делать перерыв, чтобы обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.
Порядок работы по сварке чугунных изделий
Подготовка участка
Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. При необходимости заделки трещины в чугуне поврежденный участок разделывается. Для выравнивания краев наиболее подходящий инструмент – напильник. В некоторых случаях мастеру приходится работать и зубилом. Нужно учитывать хрупкость сплава, поэтому материал «снимается» аккуратно, постепенно, тонким слоем порядка 1 мм, не более.
Особенности:
- Чтобы исключить увеличение трещины по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия.
- Если трещина сквозная, то обработка кромок производится с обеих сторон.
- На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».
На последнем этапе все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещины зачищается (примерно на 2,5 см с каждой стороны).
Непосредственно сварка
Сначала обвариваются кромки, после чего производится заполнение полости. Рисунок все наглядно поясняет:
В зависимости от специфики дефекта используются разные схемы и способы скрепления деталей.
Полезный совет
В таблице приведены ориентировочные данные, которыми можно руководствоваться:
Нередко бывает так, что подходящих для сварки чугуна электродов под рукой нет. Их можно изготовить самостоятельно, если найти медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?
- Чтобы получить вещество для обмазки сердечника, необходимо снять защитное покрытие с обычного (стального) электрода. Он не является дефицитом.
- Вся масса тщательно измельчается. При этом в нее вводится порошкообразное железо. Его несложно получить, поработав напильником. В качестве сырья подойдет любая металлическая болванка или проволока.
- После качественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще называют «жидким стеклом»). В результате должна получиться масса в виде жирной сметаны.
- С меди снимается лаковое покрытие (например, «наждачкой»), после чего металл обезжиривается.
- Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому подобное) и поочередно окунать в нее проволочки. Чтобы характеристики электродов были идентичны, следует строго контролировать время выдержки сердечника в растворе.
Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Дополнительно производится их прокалка (достаточно при +260 ºС). Например, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. После этого они готовы к применению.
Если немного потренироваться, то вполне можно наладить изготовление электродов, ничуть не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.
Сварка чугуна медными электродами
Широкое применение при холодной сварке чугуна имеют медные электроды. Обычно такие электроды представляют медные стержни диаметром 3—6 мм, обернутые жестью толщиной 0,3 — 0,5 мм, с покрытием. В некоторых случаях применяют медные трубки с железным сердечником. Швы, наплавленные такими электродами (при правильном ведении сварки), легко обрабатываются. Участок отбеленной структуры имеет небольшие размеры и поэтому не затрудняет обработку. Прочность соединения несколько большая, чем при сварке стальными электродами. Однако швы могут получаться пористыми, особенно возле линии сплавления с чугуном.
Для уменьшения пористости рекомендуется применение флюсов или специальных покрытий. Простейшим флюсом может быть пережженная бура, а простейшим покрытием — меловое с добавкой буры.
Было предложено пользоваться медными электродами без обертки из жести, но с покрытием следующего состава:
Титановая руда | 5 вес. частей | Графит | 20 вес. частей |
Ферросилиций | 50 » | Мрамор | 15 » |
Алюминий в порошке | 15 » | Плавиковый шпат | 10 » |
Широко известны электроды Московского опытного сварочного завода типа ОЗЧ-1 с составом покрытия (в %):
Железный порошок | 50 | Ферромарганец малоуглеродистый | 2,5 |
Мрамор | 27 | ||
Плавиковый шпат | 7,5 | Ферросилиций | 2,5 |
Кварцевый песок | 4,5 | Ферротитан | 6 |
Жидкое стекло | 10—12/100 в. ч. |
Сварка такими электродами выполняется на постоянном токе обратной полярности.
На многих заводах применяются медные электроды с аналогичными покрытиями. Эти покрытия способствуют мелкокапельному переносу электродного металла и этим самым стабилизируют процесс сварки, защищают расплавленный металл от окисления, обеспечивают раскисление и легирование металла шва, способствуют улучшению устойчивости горения дуги.
В результате при удачном подборе покрытий и правильном выполнении процесса сварки сварные швы получаются совершенно плотные, достаточно прочные, легко обрабатываемые обычным режущим инструментом.
Сварку медными электродами следует вести при умеренной силе тока тонкими валиками. Медные электроды выбираются небольшого диаметра (3—4 мм). Выбор рода тока зависит от состава покрытия. Однако в большинстве случаев лучшие результаты получаются при применении постоянного тока обратной полярности.
Разработан способ холодной сварки чугуна комбинированным пучком электродов, состоящим из стальных толстопокрытых электродов и медных стержней, связанных вместе. Лучшие результаты получаются при применении стальных электродов с покрытиями УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 или К-5. Рекомендуются пучки, состоящие из одного стального электрода диаметром 3—4 мм и двух медных стержней такого же диаметра. Весьма желательно в пучок добавлять латунный пруток диаметром 1,5—3 мм или полоску сечения от 4 до 9 мм
Рекомендуется при сварке вести пучок с наклоном к детали под углом 35—45° (в направлении сварки). Конец электрода должен совершать поперечные дугообразные колебания.
При холодной сварке чугуна любыми электродами важное значение имеет подготовка под сварку: правильная разделка кромок, зачистка кромок от различных загрязнений, от формовочного песка на поверхности и т. д.
Какие бывают сварочные электроды по чугуну?
Наряду со сталью чугун является основным конструкционным материалом. Однако в силу своего физико-химического состава он имеет массу особенностей, которые следует учитывать при сварке. Кроме того, типов чугуна несколько, что также необходимо брать во внимание при выборе сварочных расходников. Какие же бывают сварочные электроды по чугуну? Для начала рассмотрим специфические свойства.
Содержание
1. Особенности чугуна
2. Лучшие электроды по чугуну
3. Холодная сварка чугуна
4. Горячая сварка чугуна
5. Основные марки электродов по чугуну
Наряду со сталью чугун является основным конструкционным материалом. Однако в силу своего физико-химического состава он имеет массу особенностей, которые следует учитывать при сварке. Кроме того, типов чугуна несколько, что также необходимо брать во внимание при выборе сварочных расходников. Какие же бывают сварочные электроды по чугуну? Для начала рассмотрим специфические свойства.
Особенности чугуна
В отличие от стали чугун содержит в себе значительное количество углерода — от 2 до 6%, при этом СО2 находится в нем в свободном состоянии — в виде графита. Это обуславливает его уникальные характеристики — он чрезвычайно тверд, но при этом хрупок, обладает низкой пластичностью и вязкостью. Эти свойства сказываются при обработке и сварке металла. При неправильно выбранных параметрах, материалах и технике сварки существуют следующие риски:
- из-за наличия графита в металле могут образовываться трещины;
- углерод выгорает, что приводит к образованию пор в сварном шве;
- образуются тугоплавкие окислы, у которых температура плавления выше, чем у чугуна.
Кроме того, затруднения при сварке может вызвать и такое его свойство, как высокая жидкотекучесть, препятствующая образованию качественного шва.
Быстрое охлаждение серого чугуна после температуры нагрева более 750°С ведет к превращению графита в карбид железа — цементит. Сам чугун превращается из серого в белый. Такой чугун сварке не подлежит.
Лучшие электроды по чугуну
Указанные особенности требуют выбора специальных марок электродов. Они должны обеспечивать одинаковую концентрацию СО2 в основном и присадочном металле и их одинаковое время остывания. В состав электродов по чугуну часто входит медь (медно-никелевые, медно железные электроды), однако они могут быть и стальными, ферро-никелевыми или никелевыми. Тип покрытия стержня — основной, реже кислый. В ряду наиболее популярных марок, которые используются для сварки по чугуну, — МНЧ-2, ОЗЧ-4, ОЗЧ-6, ОЗЧ-2, ОК 92.18, ОЗЖН-1. Часть из них универсальна по назначению, позволяет работать со всеми типами чугунов (кроме указанного выше белого), часть имеет более узкую специализацию (об этом — ниже).
Марка электродов | Тип чугуна | Направление сварки | Тип сварки | Свойства |
МНЧ-2 |
|
|
Предпочтительны для заварки первого слоя в соединениях, от которых требуется высокая плотность швов и чистота поверхности после обработки | |
ЦЧ-4 |
|
в нижнем положении |
|
Для конструкций из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и серого чугуна с пластинчатым графитом, а также их сочетаний со сталью. |
ОЗЧ-6 |
|
|
Для ручной дуговой сварки и наплавки тонкостенных деталей. | |
ОЗЧ-4 |
|
|
|
Предпочтительны при сварке последних слоев, обеспечивая металлу шва высокую сопротивляемость истиранию и ударную вязкость. |
ОЗЧ-2 |
|
холодная сварка | Для сварки, наплавка и заварка дефектов литья при восстановлении чугунных изделий. | |
ОЗЖН-1 |
|
|
холодная сварка | Данная марка часто используется при заварке крупных дефектов литья и многослойной, с большими объемами металла, наплавке. |
OK 92.18 |
|
все положения | горячая сварка | Хорошо зарекомендовали себя при ремонте изделий из нетолстых деталей (заварка повреждений и дефектов в коробках передач, корпусах насосов, блоках двигателей и т. д.). |
Холодная сварка чугуна
Холодная сварка — это сварка чугуна без предварительного подогрева деталей.
Для холодного метода сварки тебуются специальные электроды. Сюда относят такие марки, как МНЧ-2 (хорошо сваривают детали в ответственных конструкциях) ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 (особенно эффективны при работе с тонкостенными изделиями), ЦЧ-4, а также ОЗЖН-1 (устранение серьезных дефектов).
Горячая сварка чугуна
Горячая сварка — это сварка, при которой требуется предварительная прокалка чугуна.
Собственно «горячим» методом называется тот, при котором металл нагревается до температуры +500… + 600 °С, «полугорячим» — температура достигает +300 +400 °С, «теплым» — +200 °С. Наиболее часто для этого используются универсальные электроды марки ЦЧ-4, а также OK 92.18 («теплый» способ) и ОМЧ-1. Также в этом случае применяются электродные прутки марок УОНИИ, АНО, угольные и другие электроды.
Основные марки электродов по чугуну
МНЧ-2
Универсальные никелемедные электроды, позволяющие работать с любыми видами чугуна — ковким, серым и высокопрочным. Изделия этой марки специально разработаны для того, чтобы сварку можно было выполнять без предварительного прокаливания. Сердечник из монель-металла (большая часть — никель, 28,5% медь, также присутствуют железо и марганец) имеет специальное покрытие. Основное назначение: холодная сварка, наплавка, заварка дефектов литья. Сварка возможна в любых пространственных положениях кроме потолочного и сверху вниз, производится при постоянном токе обратной полярности. Помимо универсальности применения в ряду преимуществ:
- отсутствие в необходимости прокалки — незначительный подогрев требуется только при работе с толстыми изделиями;
- легкий поджиг, стабильное горение дуги, высокая скорость расплавления при сравнительно низкой температуре, легкое отделение шлаковой корки;
- отличное качество получаемого шва по прочности, пластичности, стойкости к коррозии;
- цветовая идентичность основного и наплавляемого металла;
- низкая твердость шва, благодаря чему при эксплуатации конструкции риски образования трещин в районе соединения минимальны.
Данная марка электродов по чугуну для электродуговой сварки повсеместно применяется при ремонте изношенных деталей в шестернях, насосах, редукторах, экскаваторных ковшах и других узлах и механизмах. Аналоги марки МНЧ-2 по международной классификации — электроды типа ENiCu-B.
Важно. Если осуществляется многослойная наплавка, валик необходимо постепенно охлаждать до температуры 60 °С и проковывать легкими ударами молотка. Таким образом снижается внутреннее напряжение в структуре металла и снижаются риски появления в околошовной зоне трещин. Длина самого сварочного валика — от 30 до 50 мм.
ОЗЧ-4
По своим свойствам эти электроды с основным покрытием практически так же универсальны, как и марка МНЧ-2 — с ними можно выполнять сварку чугунов любого вида. Электроды позволяют получить шов повышенной износостойкости (что важно, если эксплуатация изделия предусматривает постоянное трение металла о металл), а также высокую технологичность при обработке резанием и высокую стойкость к ударным нагрузкам. Для сварки и наплавки используется ток обратной полярности. Возможное пространственное положение — нижнее и вертикальное. При технологии сварки следует соблюдать требования, предъявляемые и к изделиям марки МНЧ-2 (охлаждение и легкая проковка валика), однако в отличие о МНЧ-2 в данном случае необходима предварительная часовая прокалка при температуре 250…280 °С.
Важно. Наиболее эффективно электроды ОЗЧ-4 проявляют себя при сварке последних слоев, обеспечивая металлу шва высокую сопротивляемость истиранию и ударную вязкость.
ЦЧ-4
Электроды с основным покрытием, предназначенные как для горячей, так и для холодной сварки ковкого, высокопрочного, серого чугунов. Основное назначение — заварка дефектного литья, наплавка при ремонте чугунных деталей. Также это — электроды по чугуну и нержавейке, они позволяют качественно сваривать два этих сплава с разной структурой. Нередко для получения более эфективного результата применяются только для наплавки первых слоев, после чего она выполняется другими, специальными электродами.
ОЗЧ-2
Это медные электроды для сварки чугуна (медный сердечник) с кислым покрытием. Имеют ограниченную сферу использования — применяются для работы только с ковким (мягким и вязким) и серым чугуном. Спектр работ — холодная сварка, а также наплавка и заварка дефектов литья при восстановлении чугунных изделий. Длина валика, которыми рекомендуется выполнять сварку, — небольшая, в диапазоне 30… 50 мм. Полученный валик необходимо охладить до 60 °С и далее проковать несильными ударами молотка. Перед сваркой электрод следует прокалить в течение часа при температуре 190-210 градусов. Сварка допустима в нижнем и вертикальном положениях постоянным током обратной полярности.
ОЗЖН-1
Сфера использования — исключительно холодная сварка. Используется постоянных ток обратной полярности. Типы свариваемых чугунов — высокопрочный и серый. Перед сваркой необходима часовая прокалка электрода при температуре 350°С. Как и в случае с другими марками по чугуну, валик следует проковать легкими ударами молотка для снятия внутреннего напряжения в металле шва. Данная марка часто используется при заварке крупных дефектов литья и многослойной, с большими объемами металла, наплавке. В последнем случае эти электроды необходимо комбинировать с МНЧ-2 или ОЗЧ-3 (ими наплавляются первый и промежуточные слои).
OK 92.18
Новое название этих электродов — OK Ni-Cl. Имеют основное покрытие с высоким содержанием графита. Предназначены для сварки с минимальным подогревом. Работают и на постоянном, и на переменном (при этом пониженных) токах. Хорошо зарекомендовали себя при ремонте изделий из нетолстых деталей (заварка повреждений и дефектов в коробках передач, корпусах насосов, блоках двигателей и т. д.). Отвечая на вопрос, какие подходят электроды для сварки чугуна и стали, отметим, что наряду с ЦЧ-4 подходят и эти.
Сколько стоят электроды по чугуну
Основные факторы, определяющие стоимость этого расходного материала, — бренд и страна-производитель, тип электродов, их марка и состав покрытия. Традиционно более дорогими считаются качественные европейские и американские аналоги — например, продукция таких известных брендов, как ASPIK или UTP. Отличные потребительские свойства при работе с чугуном демонстрирует электрод UTP 86 FN немецкого производства и также немецкая продукция марки Capilla. Российские аналоги стоят дешевле, при этом качество современной отечественной продукции находится на высоком уровне.
Где можно купить электроды по чугуну
Конечно же покупать такую продукцию стоить только у известных производителей и проверенных поставщиков — это гарантия высокого заводского качества и, что немаловажно, это — репутация бренда. Именно такое, и только такое качество имеют электроды по чугуну, производителем которых является старейшее в России профильное предприятие — Магнитогорский электродный завод.
Электроды для чугуна
для сварки и наплавки, марки, маркировка, виды и разновидности
Сварка электродами по чугуну заняла прочное место в чугунно-литейном производстве и главным образом при устранении дефектов чугунного литья и ремонте оборудования.
Правильно подобранные для сварочного процесса электроды по чугуну во многом определяют качество наплавленных поверхностей и сварных швов, а также работоспособность конструкций и деталей из чугуна.
Маркировка электродов по чугуну
В маркировке электродов по чугуну указывается из чего они сделаны, для чего предназначены и номер серии. Для примера расшифруем МНЧ-2.
- М – обозначает, что в электроде есть медь,
- Н – говорит о содержании в нем никеля.
- Ч – показывает для какого вида металла предназначен электрод.
- Цифра 2 – это номер марки, в данной серии производятся и другие подобные продукты, но с отличным составом.
В некоторых маркировках могут содержаться и другие детали. Э46-ЛЭЗС-УД-Е431(3) РЦ13. Э46– это тип, означает, что электрод имеет временное сопротивление к разрыву 46 килограмм на миллиметр квадратный. В марке сокращенно указан производитель. Обращается внимание и на диаметр. УД – расшифровывается так: для сварки изделий из углеродистой и низколегированной стали, у него толстое покрытие. РЦ – означает что оно рутилово-целлюлозное.
Электроды для сварки чугунного коллектора
Чтобы успешно произвести работы по сварке коллектора чугунного, рекомендуется купить марку ЦЧ-4. Выпускаются эти электроды 3-5 миллиметров толщины. Ими нужно работать при размещении в нижнем пространственном положении деталей, установив 65-80 ампер, 90-120, 130-150, эти показатели тока зависят от диаметра электродов соответственно. Перед использованием их лучше прокаливать в течении двух часов при +170 +200 градусов.
МНЧ-2 подойдет для сварки любых чугунных деталей. Полученный шов отлично обрабатывается. Электроды для коллектора выбираются в зависимости от типа чугуна. Он бывает обычный, ковкий, серый, других разновидностей. Под состав коллектора выбирают металл стержня. Есть электроды, подходящие для любого его вида. Это может быть МНЧ-2. Учитывается также тип обмазки, толщина.
Популярные марки электродов для сварки чугуна
Популярны сегодня для работы с чугунными изделиями марки: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18.
Подбор марок
Для того чтобы определиться, какими электродами варить ту или иную деталь, необходимо точно знать из какого вида чугуна она изготовлена: ковкого, серого или высокопрочного.
Электроды для горячей сварки чугуна
Когда температура чугунного изделия достигает +500 + 600 градусов метод сварки называется горячим, +300 +400 – полугорячим, +200 – теплым.
Рекомендуется работать по технологии горячей сварки маркой ЦЧ-4, при слабом разогреве ОК 92.18. Электроды ЦЧ-4 универсальные, ими работают и холодным способом. Его рекомендуется применять при нижнем пространственном расположении деталей. Настроить нужно обратный по полярности ток.
ОК 92.18 работают на постоянном и переменном токе.
При покупке электрода учитывается толщина, вес, условия эксплуатации деталей. Все это очень важно учитывать.
Чаще всего используют соответствующие ГОСТ 2671 марки электродов. Они отличаются тем, что у них меловое покрытие или, как у ОМЧ-1 специальное. В некоторых случаях используются угольные электроды, стальные УОНИ, АНО, вид А или Б со стержнем, выполненным из чугуна.
Электроды для холодной сварки чугуна
Технология холодной сварки чугуна производится при помощи ОЗЧ-6 и ОЗЧ-2, МНЧ-2, часто покупается и универсальный ЦЧ-4.
Отлично зарекомендовал себя в работе с тонкостенными чугунами ОЗЧ-6. Им рекомендуется работать при вертикальном и нижнем пространственном расположении деталей.
При необходимости сваривать ответственные стыки, для наплавки чугуна без подогрева, покупается МНЧ-2. Ими легко исправить дефекты, образовавшиеся впоследствии процесса литья, выполнить наплавку. Шов получается прочным и качественным. Работать ими хорошо в вертикальном пространственном положении и нижнем, иногда даже в потолочном. Ток лучше всего настроить обратной полярности.
Выгодно покупать для осуществления наплавки чугуна без подогрева электроды ОЗЖН-1. Они позволяют выполнять работы по заделке серьезных дефектов. С их помощью получается наплавлять большие объемы. Их советуют использовать для проведения работ в вертикальном, нижнем положениях детали. Нужен постоянный обратный ток.
Для сварки чугуна без подогрева, холодным методом подходит и ОЗЧ-2.
Электроды для сварки чугуна и стали
Для успешной сварки деталей из разных металлов, а именно, имеется в виду сварка чугуна и стали, рекомендуется применить ЦЧ-4. Электродом успешно варят с соблюдением требований горячей и холодной сварки. Им быстро и легко можно устранять дефекты, наплавлять. С его помощью получается наложить 1-2 слоя, подготовить деталь под наплавку обычными типами электродов. Работать ЦЧ-4 рекомендуется в нижнем пространственном положении. Настраивается при этом обратный ток.
Ficast NiFe K рекомендуется покупать при необходимости приварить деталь, выполненную из разных видов сталей, к чугунной. Им сварщик может работать в любом требуемом положении. Шов будет прочным, не имеющим трещин, легко обрабатываемый.
ZELLER 855 наделены теми же качествами и характеристиками, которые присущи марке Ficast NiFe K.
Важно знать, что ими варят даже не очищенные изделия, заржавевшие кромки, не удаляя масляных пятен.
Электроды по ковкому чугуну
Чтобы работать с чугуном, полученным в процессе ковки, берется МНЧ-2, ОЗЧ-6 и 2, ЦЧ-4.
Электроды по серому чугуну
С серым чугуном взаимодействуют ОЗЧ-2 и 6, 4, ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, МНЧ-2.
Основные виды электродов по чугуну и их особенности
- МНЧ-2. Сварка электродами этой марки возможна любого вида чугуна. Эти электроды используются часто для заварки брака в литье, ими можно также производить наплавку. Применяется для сварки чугуна в нижнем, полу потолочном и вертикальном положении постоянным током обратной полярности.
- ОЗЧ-2. Эти электроды чаще используются для сварки ковкого и серого чугуна. Процесс сварки осуществляется в нижнем и вертикальном положениях без подогрева постоянным током обратной полярности.
- ЦЧ-4. Эта марка электродов по чугуну используется при холодной и горячей сварке. Ими, как правило, можно варить только в нижнем положении. Обладают той особенностью, что ими возможна сварка чугуна со сталью (чугун – сталь). Сварка осуществляется постоянным током обратной полярности, за исключением высокого напряжения, когда ток становится переменным.
- ОЗЧ-4. Этими электродами можно варить любой чугун в нижнем и вертикальном положениях исключительно постоянным током обратной полярности.
- ОЗЖН-1. Электроды этого вида используются только для холодной сварки серого и высокопрочного чугуна постоянным током обратной полярности. Возможно осуществление сварочного процесса в больших объемах в нижнем и вертикальном положениях.
- ОК 92.18. Такие электроды используются для сварки чугуна с небольшим подогревом при постоянном или переменном напряжении. Выбирая сварочный электрод, необходимо учитывать массу и толщину изделия, а также условия эксплуатации.
Немецкие электроды по чугуну
Популярностью пользуются и немецкие электроды по чугуну, например, UTP 86 FN компании UTP Schweißmaterial. Выпускает эта фирма и пруток присадочный нержавеющий UTP A68 HH. Ими работают на инверторах TIG-сварки. Они делаются из никеля, подходят для работы с нелегированными и низколегированными металлами, с высоколегированными сталями, с чугуном. Швы, сделанные электродами компании UTP, получаются устойчивыми к горячему растрескиванию, не имеют склонности к хрупкости.
Изделия еще одного немецкого производителя сварочных материалов CAPILLA подходя для технологии горячей сварки, а именно Capilla 41. Если с изделием планируется работать по холодной технологии, то рекомендуется купить Capilla 43 и 44.
TEAM BINZEL производит угольные электроды. Они отлично подходят для работы не только с чугуном, а и с медью, нержавейкой. Технология сварки угольной дугой характеризуется простотой и комфортом, для ее осуществления нужен сжатый воздух, углерод и электричество.
Особенности сварки
Электроды для наплавки ОЗЖН-1 и 2, ОЗЧ-2 и 4, МНЧ-2 очень качественные, но нужно соблюдать некоторые условия при работе с ними. Шов выполняется короткими участками до 12 миллиметров. Необходимо избежать того, чтобы стык быстро остывал. Важно учесть, что рекомендуется работать в нижнем пространственном положении, потому что чугун потечет, став жидким. Это обычно происходит уже при температуре 1200 градусов.
МНЧ-2 – это по сути проволока, называемым еще монель, покрытая особенным составом, состоящая из НМЖМЦ соединения. Ими можно вести работы по наплавке в нижнем, вертикальном и полу потолочном пространственном положении.
Использовать ОЗЧ-2 и 4, МНЧ-2, ОЗЖН-1 и 2 можно для наплавки холодным способом. Важно при этом соблюдать все технологические моменты, настраивать строго определенный по силе ток, придерживаться рекомендаций по дуге, скорости выполнения работы.
Восстановление внутренних частей чугунных деталей заключается в доведении их до требуемого размера. При этом берутся мягкие легкообрабатываемые электроды.
Для работы с наружными поверхностями изделий берутся марки, сделанные из износостойких сплавов, поддающиеся механической отделке. Выбирают ОЗЖН-1 и 2 для наплавки серого чугуна и высокопрочного. Настраивается постоянный обратный ток. Ими делается многослойное нанесение металла, устраняют крупные разрушения. Удобно работать этой маркой при расположении изделия в двух положениях, вертикально и в нижнем.
Популярные производители
Чаще всего сегодня покупаются для сварки чугунных изделий электроды производителя ASPIK; СпецЭлектрод; Фрунзе-Электрод.
Есть и иностранные хорошо зарекомендовавшие себя компании. UTP 86 FN изготовлены в Германии или на ее оборудовании, фирмой UTP Schweißmaterial. Ими выгодно наплавлять чугун в больших объемах. Их рекомендуется использовать с МНЧ-2.
Американский электрод Nickel-333N Unitor и Amerarc Ni 99 от Ashland Chemical USA используются повсеместно.
Недорого продаются многие марки от ESAB, например, ОК NiFe-Cl-A(92.58).
Oerlikon MONEL аналог МНЧ-2. Работают ими методом холодной сварки. Они подходят для наплавки. Их изготовлением занимается фирма Oerlikon Corporation AG, Швейцария.
В магазинах есть ЦЧ-4 Оливер, производства ООО Оливер Беларусь.
Как применить электроды УОНИ по чугуну
В некоторых обстоятельствах работать с чугуном можно медно-стальными электродами. Их делают, накручивая на предназначенные для сварки стали УОНИ 13/45 спираль из медной, иногда латунной проволоки, толщиной 1,5-2 миллиметра. Ее вес должен превышать в пять раз массу металлического стержня электрода. В случае необходимости проведения горячей сварки деталей из чугуна можно применить УОНИ.
Хорошие результаты получают, применяя УОНИ-13/55. Но при их использовании важно учесть и то, что не нужно допускать сильного нагрева детали. Это приводит к появлению трещин в месте термического влияния. Поэтому сварщику нужно следить за тем, чтобы не допускать перегрева изделия, а это происходит уже при +400 +500 градусов Цельсия. Также важно следить за тем чтобы не прогревался металл на расстояние более 100 миллиметров от шва.
Важные моменты по работе с электродами по чугуну
- МНЧ-2 создает шов, отличающийся хорошей податливостью при резке, стойкостью к коррозийным процессам, при воздействии на него жидких агрессивных сред, газа.
- Используя ОЗЖН-1 можно добиться оттенка наплавленного металла практически такого же по цвету по отношению к основному чугуну.
- Швы, сделанные ОЗЧ-4, отличается стойкостью при эксплуатации изделий, работающих при постоянном трении, они хорошо переносят удар.
Технология холодной сварки, наплавки предполагает проведение работы с малым тепловым вложением. Метод основан на создании валиков не длинного размера. При этом их протяженность не должна быть больше 25-60 миллиметров. Это важно знать и учитывать.
Каждый из валиков нужно охлаждать естественным путем.
Необходимо следить за тем чтобы температура не опускалась ниже 60°С.
Специалисты рекомендуют выполнять проковку валиков. Делается это не сильным ударом молотка.
Электроды для работы с чугуном не стандартизованы, они производятся по особым техническим условиям.
Как сделать электроды по чугуну в домашних условиях
Как сделать электроды по чугуну в домашних условияхУглерод, который находится в составе чугуна, усложняет его сварку. При неправильном подходе, в месте соединения могут появиться глубокие поры и трещины, да и вообще, свариваемую заготовку можно легко испортить.
По этой причине к сварке чугуна предъявляются особые требования, одно из которых, это использование подходящего типа электродов. Электроды по чугуну различаются по материалам изготовления. Они могут быть сделаны как из чугунных прутков, стальной проволоки, так и меди с её сплавами.
В данной статье сайта про ММА сварку mmasvarka.ru будет рассказано о том, какие виды электродов по чугуну существуют, и можно ли их сделать своими руками, так сказать, в домашних условиях.
Виды электродов для сварки чугуна
Для сварки чугунных изделий применяются особые виды электродов. Если за основу их изготовления была взята стальная проволока, то, электроды по чугуну маркируются следующим образом — СВ-08 А и СВ-08. Существуют и так называемые универсальные типы электродов для чугуна.
ЦЧ-4 — электродами данной марки можно получить ровное и прочное сварочное соединение на чугуне и изделиях из него. Электроды ЦЧ-4 применимы для сварки практически под любой температурой.
ЭМЧС — для их изготовления служит низкоуглеродистая проволока, на которую в процессе изготовления электродов ЭМЧС наносится трёхслойная обмазка. Благодаря этому, во время горения электрода образуется газозащитный слой, который защищает сварочный шов от образования пузырьков воздуха и окисления.
Электроды Ficast NiFe K — особый вид электродов для сварки чугуна и стали вместе. Представляют собой железоникелевые стержни для высококачественной сварки чугуна со сталью.
МНЧ-1 — электроды данной серии изготавливаются из дорогостоящего сплава, в состав которого входит: медь, никель и монель-металл. Благодаря использованию этих электродов по чугуну, шов легко поддаётся дальнейшей обработке, на нем не образуется пор и трещин.
Как сделать электроды по чугуну своими руками
Стоимость электродов для сварки чугуна достаточно высокая, да и найти сегодня качественные расходные материалы для работы с чугуном и изделиями из него, достаточно сложно. Поэтому многие опытные сварщики прибегают к одной хитрости, они делают электроды по чугуну самостоятельно.
Для их изготовления потребуется медная проволока до 2 мм, и самые обычные электроды для сварки, например, те же УОНИ, АНО-4 или УОНИ 13/45. Процесс переделки обычных электродов под сварку чугуна, очень прост. Чтобы сделать электроды по чугуну своими руками, необходимо будет накрутить медную проволоку на обычные электроды. Таким образом, обычными электродами, можно будет варить чугун.
Не менее популярный способ изготовления электродов по чугуну и с использованием следующих компонентов:
- Жидкое стекло;
- Медные прутики, диаметром до 5 мм;
- Металлический порошок и измельчённая электродная обмазка.
Процесс изготовления самодельных электродов для сварки чугуна с использование данных компонентов, выглядит следующим образом:
- Медные прутики нарезаются необходимой длины, после чего тщательно зачищаются мелкой наждачной бумагой и обезжириваются;
- Берётся ранее подготовленная и тщательно истолчённая электродная обмазка, которая смешивается с мелкими металлическими опилками (пропорции: один к одному). После в полученную смесь добавляется примерно 30% жидкого стекла;
- Далее берутся нарезанные медные прутики и опускаются несколько раз в самодельную обмазку для электродов, пока их покрытие не станет толщиной, приблизительно в 2 мм;
- Затем электроды высушиваются;
- И обязательно перед сваркой чугуна, самодельные электроды прокаливаются в электрической духовке. Температура прокалки электродов по чугуну составляет примерно 200 градусов с плюсом.
Как видно, сделать электроды для сварки чугуна совсем несложно. Таким образом, получится не только сэкономить на расходных материалах для сварки, но и добиться лучшего качества выполнения работ.
Удачи Вам! Подписывайтесь на канал ММА сварка в Дзене, и оставайтесь в курсе последних новостей!
Поделиться в соцсетях
Маркировка электродов по чугуну — какой выбрать
Для соединения деталей из чугуна различных марок применяются электроды по чугуну, а маркировка изделий указывает на их состав и назначение. Выбор связан с технологией сварки и маркой свариваемого материала.
Чугун – это сплав элементов железа и углерода с легирующими добавками (никель, хром, ванадий, магний) для формирования необходимых физико-механических свойств. В нем содержится высокий процент углерода (свыше 2%), что придает твердость и хрупкость, но затрудняет свариваемость.
Процесс сопровождается повышенным газообразованием, что приводит к пористости и неоднородности шва. Неравномерный прогрев становится причиной появления трещин, а по причине окислообразования остаются непроваренные зоны. Замечено, что термовоздействие приводит к растеканию металла, что затрудняет формирование шва.
Существующие способы сварки
Сварка чугунаДля сваривания чугуна применяется горячий и холодный способ. Первый нуждается в дополнительном подогреве заготовки до температуры +650°С – горячий или же до +450°С – полугорячий. Нагрев происходит силой тока, а потом — плавное остывание на протяжении 80-90 часов. Электроды по чугуну используются сечением близким к 10 мм. Они должны выдерживать ток порядка 600-1000 А.
Холодная сварка чугуна наиболее популярна. Соединение классифицируется в зависимости от типа электрода: сталь, никель, медь и ряд сплавов. Процесс требует большого количества подготовительных операций, таких как фрезерование, сверление, зачистка.
Виды электродов
Для сваривания чугунных конструкций предназначены электроды из различных материалов:
- Сталь;
- Никель;
- Медно-никелевые;
- Медно-железные;
- Ферро-никелевые сплавы.
Стальные используются для старого чугуна, уже подвергавшегося температурному воздействию. Также они подходят для изделий со шлаковыми и металлическими загрязнениями, что имеет место в производственных печах и насосных установках. Только перед сваркой потребуется подготовительная очистка поверхности.
Виды электродов для плавки чугунаДля графитсодержащего чугуна необходимы биметаллические электроды, а для ковкого (КЧ) – ферро-никелевые.
Различаются электроды по чугуну видом стержня. Это может быть проволока: стальная медная или из сплава металлов. Второй вариант – чугунный пруток.
Изделия предназначены для промышленного и бытового использования. Их производство, состав, свойства и маркировку устанавливает ГОСТ 7293-85.
Основные марки
МНЧ-2 и ОЗЧ-4. Расходники универсального назначения, позволяющие работать со всеми видами чугуна. Данные электроды используются и в ремонтных целях, когда нужно устранить брак или выполнить наплавку. Для работы необходим постоянный, обратнополярный ток.
Марка МНЧ-2 используется для деталей, работающих во влажной среде и при высокой температуре. Они обеспечивают антикоррозионную защиту на открытых площадках эксплуатации.
ОЗЧ-2. характеризуется узкой областью применения: лишь для серых и ковких чугунов. Область использования: устранение дефектов в отливках и многослойное наплавление. Технология не требует дополнительного нагрева заготовок. Наиболее качественный шов получается при малой толщине стенок.
ОК-92.18. Предназначены для горячей сварки с переменным током.
ЦЧ-4. Применяются для наплавки и устранения дефектов литья в чугуне всех типов. Позволяют соединять чугун со сталями отдельных марок. Универсальны по способу сварки, т. е. используются и при горячем и при холодном методе. Обеспечивают однородность шва и равномерную ширину. Работают от постоянного тока обратной полярности либо от «переменки» высокого напряжения.
ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2. Электроды для сварки чугуна нужны для холодного соединения крупных изделий из серого и высокопрочного материала. Состоят из сплава никеля с железом. Ими выполняют значительный объем сварочных работ по исправлению литейного брака. Используются для многослойной наварки в сочетании с ОЗЧ-3 или МНЧ-2.
Чугунные стержни. Имеют особый тип покрытия из графитосодержащей смеси или соединения из бария, жидкого стекла и карборунда.
Расшифровка маркировки
Маркировка на электродах, регламентированная ГОСТ, содержит сведения о входящих в состав компонентах. Основа у большей части марок состоит из железа, но бывают и другие варианты. Например, МНЧ-2 содержит:
- М – около 30% меди;
- Н – никель 65%;
- Ч – указание предназначения «для чугуна»;
- 2 – серийный порядковый номер, обозначающий соотношение компонентов.
Критерии выбора электродов
Качество выполнения сварочных работ зависит от правильности выбора марки электродов по основным критериям:
- Соответствие марки электродов чугуну в ремонтной детали;
- Толщина свариваемой стенки;
- Тип применяемой технологии;
- Требования к сварному шву по физическим и механическим параметрам;
- Необходимость в последующей механообработке стыка;
- Наружное покрытие – основное либо кислое, имеет разную реакцию на условия эксплуатации;
- Для старого, низкокачественного чугуна и при наличии загрязнений сечение стержня должно быть больше;
- Сваривание тонкостенных деталей производится электродами, сечение которых приближено к толщине стенки.
При отсутствии опыта и затруднениях с выбором рекомендуется брать электроды марки МНЧ-2, ЦЧ-4 или же ОЗЧ сечением 3-6 мм. В случае предпочтений в пользу зарубежных производителей, рекомендуется универсальная марка UTP.
Важные рекомендации
Нужно помнить, что электроды для стальных заготовок непригодны для сварки чугуна по причине других физических свойств и структуры материала. Остаточные напряжения и усталостные явления способны вызвать разрушение сварного шва при дальнейшей эксплуатации. Электроды для чугуна куда толще расходников для стали, что определяется массивностью материала.
У применяемых электродов должно соответствовать время охлаждения с основным металлом, которое у чугуна очень большое. Процент содержания углерода в чугуне и присадочном материале должен совпадать. Соблюдение основных условий поможет избежать выгорания углерода и возникновения избыточных внутренних напряжений.
Чаще используются стержни с основным типом покрытия. Кислое напыление менее распространено.
Реклама партнеров
Видео: Электроды для сварки и наплавки чугуна EutecTrode 224
Какие электроды по чугуну лучше использовать
Соединив железо и углерод, человек получил особенный материал – чугун. Но без специальных добавок он получается хрупким. Поэтому обязательно выполняется легирование сплава, то есть, к основным компонентам добавляют хром, никель или магний. Элементы придают соединению такие свойства, как:
- легкость;
- прочность;
- устойчивость к коррозии.
Но они не облегчают процесс сварки, в которой нуждаются изделия из сплава. Для выполнения работы требуются специальные электроды по чугуну. Они бывают разных видов, что слегка усложняет выбор. В статье рассматриваются виды и отличия расходных материалов, маркировка электродов по чугуну, а также их выбор.
Особенности материала
Для сплава характерна низкая свариваемость. Поэтому прежде чем приступать к работе, необходимо узнать о некоторых особенностях процесса. Это свойство объясняется тем, что в составе содержится более 2% углерода. Из-за чего выбирают такие сварочные электроды, которые компенсируют отрицательные качества материала.
Причины затруднений в работе легко также бывают следующими:
- образуются не проваренные участки в зоне соединения из-за окисления поверхности;
- место стыка быстро охлаждается и становится твердым;
- процесс сварки такого металла усложняется из-за его жидкотекучей формы. Поэтому удержать сплав в одном месте непросто.
Особенностью сварки чугунный изделий является необходимость поддержания равномерного нагрева и охлаждения деталей. При халатном отношении к требованию на месте соединения могут появиться трещины. Другая проблема при сварке, с которой сталкиваются мастера – пористость шва. Это происходит из-за активного выделения газов во время плавления.
Для чугуна важно подобрать электроды с определённым химическим составом и правильный метод обработки.
Какими электродами можно варить чугун – виды и свойства
Электроды по чугуну различаются по материалу, из которого выполнен стержень. Это может быть следующее:
- проволока, изготовленная либо из легированной стали, либо из углеродистой стали;
- прутки, созданные из чугуна;
- медная проволока.
Все детали, которые произведены из стали, обрабатываются специальным составом, содержащим ферросилиций. Благодаря их использованию получают сварочный шов, который состоит из серого вида.
Этот вид расходного материала чаще всего используется для соединения несложных деталей, на которые в будущем не будет прикладываться серьёзная нагрузка. Материал подходит для применения в домашних условиях. Но прежде чем приступать к сварке, важно ознакомиться с основными нюансами работы, чтобы получить плотный и надёжный шов.
Марка электродов по чугуну СВ-08 и СВ-08А говорит о том, что они изготовлены из стальной проволоки. Существуют и другие виды, каждых из которых обладает индивидуальными качествами. Также выпускаются расходные материалы со стержнем, изготовленным из чугуна. Мастерам также предстоит выбрать один из двух типов изделия, которые отличаются покрытием.
В одном случае покрытие представляет собой смесь углекислого бария и карбоната, а во втором – компоненты графитообразующей группы. Специалисты также используют детали для сварки изделий, изготавливаемые из стержней комбинированного типа. Выбирая, какие использовать, необходимо учитывать их эксплуатационные и геометрические характеристики, а также предусмотреть, каким требованиям должно соответствовать соединённое изделие.
Маркировка и обозначение
Выбрать подходящий расходный материал, можно по наименованию изделий, установленных ГОСТом. Маркировка даст необходимую информацию о составе. Большинство изделий изготавливается из железа, но есть и с другими химическими элементами.
Достаточно посмотреть на обозначение марки, чтобы расшифровать состав. Например, популярный расходник МНЧ-2, состоит из:
- М-меди;
- Н- никеля;
- Ч- предназначен для чугуна;
- 2-соотношение основных элементов.
Профессионалы и домашние мастера давно используют определённые электроды для сварки чугуна, среди которых следует отметить следующие:
- ОЗЧ-4, который выгоден, потому что позволяет соединять детали в любом положении;
- ОК -92.18, подходящий для горячей сварки;
- ЦЧ-4, относящийся к универсальным электродам.
Расходные материалы также выпускаются зарубежными производителями – UTP и ASPIK. Выбор для конкретного случая зависит от типа сплава и толщины изделия.
Какие выбрать электроды
Главным критерием при покупке является соответствие материала типу свариваемого предмета. Несмотря на наличие универсальных изделий, рекомендуется сваривать электродом, стержень которого выполнен из особого материала.
При выборе также следует присмотреться к наружной обработке, которая бывает основной или кислой. Каждый из видов по-разному реагирует на условия эксплуатации. Если предстоит работа со старым и некачественным изделием из чугуна, то необходимо использовать модели с толстым слоем покрытия.
Для тонкостенных предметов применяются элементы, толщина которых совпадает с толщиной изделий или максимально приближена. Проигнорировав правило, мастер сталкивается с залипанием или плавлением деталей насквозь. Из-за этого пострадает внешний вид изделия.
Насколько успешной, быстрой и результативной окажется работа, определяется правильностью выбора расходных материалов. Поэтому мастерам, которые впервые в жизни собираются соединить детали из этого сплава при помощи сварки рекомендуется использовать проверенные элементы, вроде марок ИНЧ-2, ЦЧ-4. Их толщина составляет от 3 до 6 мм, поэтому шов получится качественным. Из зарубежных марок для этого случая подходит универсальная UTP, обладающая всеми необходимыми свойствами.
Для серых и высокопрочных чугунов применяются марки ОЗЖН – 1 и ОК- 92.18. Новички могут изучить таблицы с маркировкой, где указывается также, для какого вида сплава предназначается тот или иной вариант, в каком положении его использовать и технологические свойства.
Чем заварить ковкий чугун
На сегодняшний день все марки электродов для сварки чугуна обеспечивают качественное соединение металлических сплавов. Но крайне важно для каждого вида сплава подобрать правильные варианты, потому что они значительно упростят процесс.
Поэтому для ковкого чугунного изделия следует выбирать такие марки электродов, как:
- ОЗЧ-2, для которого не нужен подогрев и допускаются любые положения для работы, кроме полупотолочного;
- МНЧ-2, главное достоинство которого – стойкость к появлению трещин. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности.
Какие электроды подходят для серого чугуна
Другой вид сплава – серый также требует использования конкретных марок при сварке. Наплавка материала осуществляется следующими видами – ОЗЧ-2 и ОЗЖН-1. Условия использования практически идентичные описанным выше. За исключением марки ОЗЖН-1, который применяется при больших объёмах работы и применяется при холодном методе.
Способ сваривания металла также следует учитывать, выбирая детали из широкого ассортимента.
Холодная сварка чугуна – нюансы и выбор электродов
Холодная сварка – это один из самых распространённых способов соединения деталей. Она отличается от горячего метода длительной подготовкой. Перед началом сварки требуется зачистка, фрезеровка и сверление изделий. Таким образом добиваются максимальной чистоты и гладкости.
Электроды для холодной сварки чугуна рекомендуется использовать следующие:
- чугунные;
- стальные;
- медные, но содержащие не более 50% железа;
- медные, в состав которых входят 15% никеля.
Если детали соединяются при помощи холодного метода, то следует следить за тем, чтобы они не достигли определённой температуры. Иначе шов в месте соединения получится очень хрупким. К этому методу особенно часто прибегают в бытовых условиях потому что не требуется высокое качество соединения и применение специализированного оборудования.
Наиболее качественный результат можно получить, используя чугунные электроды. В процессе крайне важно придерживаться всех требований и правил безопасности, подобрать правильные материалы, тогда можно будет надеяться на ожидаемый результат. После изучения нюансов работы с ней справится и непрофессионал.