какими электродами и как варить

Сварка чугуна со сталью: какими электродами и как варить

Сварка разных металлов не редкость, особенно таких, как сталь с чугуном. Данные металлы очень близки по своему химическому составу, но варить их друг с другом, достаточно сложно, из-за сильной разницы процентного содержания углерода (в чугуне его больше).

Но это еще не значит, что нельзя варить чугун со сталью. Просто чтобы добиться качественного выполнения работ, придется соблюдать определенные технологии и использовать подходящее оборудование для этих целей.

Технология сварки чугуна со сталью

Существует несколько основных технологий, используя которые, можно добиться качественной сварки чугуна со сталью:

• Горячий и полугорячий метод — при горячем способе соединения чугуна со сталью, заготовки нагреваются до высоких температур (свыше 500 градусов), при полугорячем способе соединения, температуры нагрева несколько ниже.

• Холодный метод — без предварительного нагрева заготовок.

Основная сложность сварки чугуна и стали заключается в том, что структура у этих металлов разная. У чугуна, в отличие от стали, верхний слой не такой плотный, поэтому его важно не только обезжирить перед сваркой, но и максимально хорошо счистить, до появления плотного слоя.

Какими электродами варить сталь с чугуном

Ранее на сайте про ММА сварку mmasvarka.ru уже рассказывалось про электроды по чугуну и как их сделать своими руками. Что же касается электродов для сварки чугуна со сталью, то наибольшую эффективность в этом деле показали следующие марки электродов:

Электроды ЦЧ-4 — используются для достижения отличного результата при сварке стали с чугуном, как по горячей, так и по холодной технологиям. Сварка электродами ЦЧ-4 ведётся на постоянном токе с обратной полярностью, и, как правило, только в нижнем положении.

Электроды ОЗЧ-2 — достаточно эффективно показывают себя при сварке тонких металлов.

Электроды МНЧ-2 — специализированная марка электродов, которые дают достойные результаты при сварке чугуна со сталью.

Импортные электроды для сварки стали с чугуном, также пользуются немалой популярностью, среди наших мастеров. В первую очередь, это электроды для чугуна Ficast NiFe, электроды Zeller 855 и 866.

Сварка чугуна со сталью

Рассмотрим непосредственно сам процесс сварки чугуна со сталью:

• В первую очередь нужно выставить правильные настройки сварочного аппарата. Варить чугун со сталью рекомендуется на постоянных токах с обратной полярностью, при напряжении холостого хода не более 54 Вольт. Сварку следует выполнять малыми участками с максимально допустимой длиной валика не более 30 мм. Для того чтобы приварить сталь к чугуну, сначала подготавливается и очищается чугунная заготовка, к которой, впоследствии, приваривается металл.

• Проковка сварочного шва, также является важной особенностью сварки металла с чугуном. Особенно в тех случаях, когда нужно получить толстый сварочный шов. Проковка швов осуществляется молотком «по горячему», когда шов был только-только наложен. При этом характерный звон будет означать успешную проколку сварочного шва.
• Охлаждение места наложения шва, является залогом отсутствия деформаций и разрушений металлов. Следует время от времени охлаждать зону оплавки металла при сварке чугуна со сталью.

Осуществить сварку стали и чугуна непросто, однако вполне возможно. Здесь очень важно использовать только подходящие расходные материалы для этих целей, и знать правильную технологию выполнения работ.

Поделиться в соцсетях

Можно ли сварить чугун полуавтоматом

Наверняка я многих людей есть полуавтоматический сварочный аппарат. Часто такие люди задаются вопросом, как сварить чугун полуавтоматом и можно ли вообще это осуществить? Прежде всего Вам нужно знать, что чугун представляет собою сплав железа с углеродом. Содержание углерода в чугуне составляет не менее 2,14%. Кстати, углерод присутствует и в стали. Примечательно, что в природе чистого металла практически не существует, поэтому в стали, какой бы чистой она не была, в ней есть процент углерода. Он составляет не более 2,14%. В природе чугуна не существует. Чугун — это сплав, выведенный людьми. Взяв во внимание то, что чугун содержит много углерода, разумно заключить, что он будет хрупким. Несмотря на то, что он является прочным металлом, он в это же время хрупок. Многие люди, которые по много лет работали сварщиками считают, что сварить чугун полуавтоматом нереально. Однако такие люди ошибаются, потому что сваривать чугун полуавтоматической сваркой реально. Для этого Вам нужно использовать специальную порошковую проволоку, которая позволяет качественно и быстро сварить нужное Вам чугунное изделие. Эта проволока называется ПП-АНЧ-3. Её лучше всего использовать с подогревом, ведь подогрев способствует наивысшему качеству сваривания. Также при сваривании используются не окислительные и фторидные флюсы. Такая сварка дает Вам возможность получать качественные швы максимально быстро и с небольшими затратами. На сегодняшний день эта сварочная проволока имеет большой успех в продажах благодаря высокому качеству, потому что многие профессиональные сварщики пользуются только наилучшим сварочным оборудованием. Как видите, сваривание чугуна полуавтоматической сваркой — это несложный процесс, однако при сваривании чугунных изделий нужно быть внимательными и никогда не допускать перегрева металла, потому что чугун может пустить трещину, а в дальнейшем, может быть, и вовсе расколоться. Поэтому Вам нужно быть внимательными, чтобы не навредить своему изделию. Помимо того, что Вы можете испортить изделие, Вы можете еще и попросту потратить впустую время, пытаясь что-то сделать после сильного перегрева металла. Как же лучше быть просто немного внимательнее и избегать многих проблем. Однако если же все-таки у Вас произошел перегрев металла, Вам нужно его оградить от попадания даже капли воды, то есть ни в коем случае нельзя допускать резкое остывание металла. Для того, чтобы не возникало таких ситуаций, для Вас будет лучше всего предварительно разогреть свариваемый металл, а только потом начинать его сваривание. Только сваривание нужно начинать сразу же после окончания подогрева чугуна да 600 градусов. Сваривание после подогрева поможет Вам избежать резкого повышения температуры металла и позволит производить сваривание без какой-либо угрозы. Избегая перегрева металла, используя сварочную проволоку ПП-АНЧ-3 и предварительно разогревая металл, Вы сможете быстро и удобно производить сваривание чугуна полуавтоматической сваркой.

электроды и сварка со сталью

Мне предстоит ремонт коробки УАЗика и в перспективе — блока тракторного двигателя. В связи с чем вопрос: каковы особенности сварки чугуна?

Пример шва по чугуну

Указанный Вами сплав — довольно непростой материал, т.к. содержит от 2.14 до 6% углерода (все что ниже 2,14% именуется сталью). Высокое содержание углерода отрицательно влияет на его свариваемость. Как способ плавления, лучше всего подходит ручная дуговая (ММА), либо полуавтоматическая сварка (MIG-MAG).
Консультируйтесь при выборе инвертора со специалистами магазина, они помогут выбрать правильный вариант.

Теперь, собственно, про особенности чугуна:

• он обладает высокой теплопроводностью – соответственно, очень быстро отдает переданное ему тепло. Быстрое охлаждение приводит к возникновению закалочных участков в зоне шва и образованию белого чугуна склонного к охрупчиванию.
• Отсутствие пластичности создает внутреннюю сверхнапряженнность в структуре
• Углерод интенсивно сгорает при нагреве и плавлении с выделением монооксида углерода, способствующего развитию пор и раковин.

• Окисел чугуна очень тугоплавкий

Электроды по чугуну

Для РДС (ММА) используют следующие:

• чугунные сейчас редко встречаются. Могут быть очень большого диаметра от 6 до 15 мм. Рекомендуется применять электроды с минимальным диаметром и на малых токах.
• на медной основе,
• на никелевой основе
• стальные.

Применение стальных электродов

Для чугуна – хуже не придумаешь. Целесообразно, если ремонтируются небольшие дефекты и не планируется дальнейшая мех.обработка. Из-за процесса отбеливания шов становится податливым и хрупким. Применяют электроды ЦЧ-4 стержень которых составлен из чистого Fe или УОНИИ-13/45 , которые используются для заварки «черных » и малолегированных сталей

Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений

Электродами на медной основе варится чугун хорошо, но прочностные свойства шва и околошовной зоны вы не получите, связано это с тем, что Cu и Fe не взаимодействуют друг с другом до растворения Cu.

Для полуавтоматической сварки

применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.

Различают горячую и холодную сварку

• При горячая сварке чугун подогревают до температуры от 250 до 650 градусов с последующей плавлением на малых токах. Перегрев и большие токи могут привести к растрескиванию. После сварочной операции чугун медленно охлаждают. Для этого его можно поместить в песок или накрыть теплоизоляционным материалом.

• Холодная сварка для чугуна производится без подогрева, но нужно делать швы как можно короче, необходимо, чтобы они остывали постепенно.

Читайте Ремонт чугунных изделий сваркой. Из опыта Уралмашзавода.

Шлифмашинка Макита от брызг

Сварщик может столкнуться с «обилием» брызг. В таком случае должна помощь зачистка на глубину более 0,5мм. Дело в том, что при изготовлении песчано-глинистой формы, в которую отливают чугун, используются не только песок и глина, а еще и связующие компоненты, среди которых и канифоль. При нагреве возможно попадание этих примесей в поверхностный слой, и они «газят» при нагреве. Используйте шлифмашинку Макита с зачистным или обдирочным кругом для удаления поверхностного слоя.

Сварка чугуна и стали

Здравствуйте, делаю забор с фундаментом в виде ленты. Через каждые 2,5 метра – металлические решетки, которые будут между каменными столбиками. Для армирования каменных столбиков нашлись чугунные канализационные трубы. Решетки в столбиках будут крепиться с помощью стальных полосок. Вопрос: как приварить сталь к чугуну?

Обычно, перед сваркой стальную и чугунную заготовку подогревают до температуры 600 градусов. Предварительный подогрев позволяет получать сплошные герметичные сварные соединения в один проход.
Но если, как в вашем случае, предварительный подогрев в печи невозможен, то технология меняется. Сварку забора осуществляйте валиками длиной не более 25 мм. Перед наплавкой нового валика необходимо подождать, пока предыдущий валик остынет полностью. То есть нельзя перегревать основной металл соединения.
Также шов, полученный таким образом, нельзя подвергать механической обработке, поскольку он имеет повышенную хрупкость. Но прочности для поддержания целостности такой конструкции, как забор, должно хватить с запасом.
Для получения менее хрупкого сварного соединения и более прочного шва используйте электроды для сварки чугуна — а также чугуна со сталью — ESAB ОК 92.58.

Сварка чугуна — Технологии сварки

При условии предварительного разогрева чугуна — это 600-650 градусов по цельсию.Это уже называется горячей сваркой чугуна и требует довольно высоких токов,да вообще занятие специфичное.

начсет заваренной на 10 лет полумуфты — не знаю что это за деталь, но возможно она просто не ответственная.

 

Полностью с Вами согласен. НО обратите внимание сюда

 

Для сварки чугуна

UTP

Электроды:

UTP 8

Низко-водородный электрод для холодной сварки чугуна: серого, ковкого, высокопрочного и литых сталей, для сварки чугуна со сталями, медью и медными сплавами. Особенно рекомендуется для однопроходной сварки и нанесения первого слоя на чугун при многослойной сварке. Позволяет сваривать старый и замасленный чугун при восстановлении и ремонте.

 

UTP 86 FN

Ферро-никелевый электрод с биметаллическим сердечником для холодной сварки чугуна.

UTP 86 FN используется для сварки и наплавки следующих видов чугуна:

 

пластинчатый серый чугун GG 10 — GG 40 (СЧ 10 — СЧ 40)

высокопрочный (с шаровым графитом) GGG 40 — GGG 70 (ВЧ 42-12 — ВЧ 70-2)

ковкий чугун GTS 35 — GTS 65,

а также для сварки этих материалов с другими, или сталей с литыми сталями.

 

 

UTP 85 FN

используется для сварки и наплавки всех марок чугуна, особенно, чугуна с шаровым графитом ( ВЧ 42-12 — ВЧ 60-2 ) и для сварки этих материалов со сталями и литыми сталями.

 

UTP 85 FN имеет исключительные сварочные характеристики, ровное и регулярное течение сварки, высокая производительность, мелко чешуйчатый сварной вапик. Очень экономичный для конструкционной и промышленной сварки высокопрочных чугунов. Иысокий предельно допустимый ток, благодаря биметаллическому сердечнику.

 

 

Это все технологии просто их надо знать. Сам выискиваю по крупицам …

технология сварки в среде углекислого газа. Можно ли варить чугун полуавтоматом обычной проволокой? Как приварить чугун к металлу?

Сварка чугуна полуавтоматом — относительно простая разновидность работ. Но как и в любых других сварочных манипуляциях, тут есть свои важные особенности и правила. Необходимо учесть нюансы каждого способа, обратив внимание на рекомендации специалистов.

Способы

Сварка полуавтоматом чугуна возможна по различным схемам. В отличие от стали, однако, чугун сваривается очень плохо. Потому к такой работе нужно подходить максимально вдумчиво. Недопустима сварка чугуна при помощи стальных электродов.

Даже самые тщательные работы по такой схеме неизбежно приводят к растрескиванию шва.

В подавляющем большинстве чугун можно варить:

• холодным;
• горячим;
• полугорячим методами.

Работа без заблаговременного подогрева деталей востребована, если приходится сваривать крупные конструкции. Но в этом случае придется применять электроды специального образца. Предпочтительны расходники, содержащие медь, железо и никель. Такие добавки не провоцируют повышения хрупкости шва. Однако все же обычной практикой является использование горячего и полугорячего методов.

Предварительный разогрев подразумевает использование либо печей, либо индуктивных нагревателей. Такие методы широко применяются в промышленных масштабах. Наиболее важным требованием является строгое исполнение теплового режима. Недопустим прогрев металла более чем до 600 градусов. При превышении этой планки неизбежно меняется структура чугуна, и он переходит в белый вид.

Полугорячий вариант — это нагрев до 350-400 градусов. Теплая сварка ограничивается прогревом до 250 градусов. Когда процесс закончен, металл охлаждают крайне медленно, иногда несколько суток, чтобы избежать растрескивания шва. Горячие методы отличаются повышенной трудоемкостью. Однако только они позволяют достичь качественных соединений.

В ряде случаев применяют сварку чугуна в защитной среде углекислого газа. Такая защита помогает существенно повысить производительность труда.

Кроме того, углекислотная изоляция от внешней среды полезна и при работах на особо ответственных участках. Для этой цели используют чугунные либо стальные (но со специальным покрытием) электроды. Для горячей сварки подходят только чугунные электроды с толстым защитным покрытием.

В холодном режиме можно применять электроды из:

• чугуна;
• стали со специальным внешним слоем;
• стали с оплеткой из меди;
• медно-жестяной смеси;
• медно-никелевого состава;
• железоникелевого состава.

Подготовка

Чугун перед сваркой требуется аккуратно вычистить. Недопустимы даже малейшие частицы грязи или пленок. Снимать следы масла помогает использование растворителей. Грубые дефекты убирают шлифовальной машинкой. Кромки расширяют по длине той же болгаркой.

Но зачищать металл требуется предельно тщательно. Его лучше снять послойно, потратить больше времени, нежели повредить изделие. Трещины заваривают, предварительно засверливая проблемные точки. В противном случае прямо в ходе сварки трещины будут расползаться.

Важно: на всех деталях, чья толщина больше 5 мм, на краях требуется сформировать фаску; угол ее формирования составляет 45-60 градусов.

Тонкие чугунные изделия надо варить, применяя подкладки из графита. Если их нет, расплав может вытечь и прожечь металл полностью. Сварочную проволоку подбирают сообразно применяемому варианту сварки. Для «холодной» методики нужна ПП АНЧ-1. Для полугорячего способа правильнее использовать ПП АНЧ-2, а для горячего — ПП АНЧ-3.

Описание процесса

Оптимальная технология горячей сварки чугуна полуавтоматом подразумевает сначала прогрев металла до 600 градусов, а затем немедленное начало работы. Степень разогрева надо внимательно проконтролировать. Если все же перегрев допущен, придется исключить малейшее попадание воды. Даже единственная капля может спровоцировать растрескивание и окончательную порчу изделия. Само сварочное оборудование должно быть тщательно настроено.

Полуавтомату задают слабый постоянный ток и обратную полярность. Чтобы четко сварить чугун полуавтоматическим способом, необходимо вести держатель под углом от 50 до 60 градусов.

Важно: все время работы следует контролировать визуально кончик проволоки и весь ход процесса. Швы формируют послойно, делая 2 или даже 3 прохода.

Нежелательны перемещения в поперечной плоскости или колебания во время создания первого шва – это приемлемо только при работе со сталью.

Второй и последующие проходы позволяют немного расслабиться и водить кончиком проволоки в поперечной плоскости. Когда сварка завершена, шлак аккуратно удаляют. Остывание металла будет идти равномернее, если его накрыть или обсыпать негорючими материалами.

Рекомендация: стоит заблаговременно потренировать навык быстрого выполнения шва и аккуратной подачи проволоки. Защищать сварочную ванну от проникновения кислорода помогает подача инертных газов, прежде всего аргона.

Полуавтоматы базового уровня отличаются однокорпусным исполнением. В общем модуле содержатся:

• генератор сварочного тока;
• двигатель, подающий проволоку;
• редуктор;
• пассивные части толкающего механизма;
• газовая нагнетательная система;
• блок управления.

Многие люди пытаются заварить с углекислотой различные чугунные изделия. Частая причина их неудач — несоблюдение технологии. Чтобы нейтрализовать частично угарный газ, нужно применять проволоку с небольшой концентрацией марганца. Рекомендуется подключать ток с обратной полярностью, иначе невозможно получить, действительно, стабильную дугу. Но прямая полярность вполне допустима, когда идет наплавка металла.

В углекислотной среде можно применять осцилляторы. Темп подачи проволоки выбирают такой, чтобы дуга оставалась стабильной при конкретном напряжении.

Особое внимание следует уделять размеру рабочего сегмента электродов. Очень большой вылет приводит к порче шва. Очень короткие электроды усложняют наблюдение за процессом, и часто предотвратить выгорание наконечника оказывается невозможно.

Полезные советы

В некоторых случаях полезнее использовать «дедовский» метод сварки чугуна. Этот вариант подразумевает использование «простого» электрода. Предварительно все неровности и шероховатости устраняют при помощи УШМ. Электрод нужно обмотать медной проволокой. «Минус» подают на деталь, а «плюс» – на электрод. Рекомендуемое напряжение — 80 А.

Перегревать чугун категорически нельзя – это даже более вредно, чем недостаточный подогрев. После окончания работы шов обстукивают молотком, зачищают и смотрят на полученный результат. Самые сложные участки можно проварить на 120-125 А. Сварка без меди нецелесообразна, потому что качество шва окажется слишком слабо.

Довольно часто звучит вопрос, как приварить к металлу чугун или, иными словами, как соединить его со сталью.

Тут также выделяются уже известные 3 ключевых метода — холодный, горячий и промежуточный режимы. Предпочтение надо отдавать второму типу, потому что он позволяет добиться максимально добротной связи свариваемых изделий. Однако надо понимать, что это наиболее долгий и трудоемкий процесс. Полугорячий метод подходит только для высоколегированных сплавов. А холодная методика рекомендована исключительно при наплавке, потому что в других случаях она не работает.

Соединить сталь с чугуном помогут электроды:

• ЦЧ-4;
• ОЗЧ-2;
• МНЧ-2.

Как варить чугун, смотрите далее.

Особенности сварки чугуна — Все о сварке

В быту, строительстве, при производстве иногда крайне необходима сварка чугуна. Многих начинающих сварщиков волнуют вопросы — можно ли сварить чугун? Если да, то какие особенности сварки чугунных деталей существуют? Как правильно сварить детали? Возможна ли сварка чугуна в домашних условиях? Как заварить чугунную батарею, трубу или плиту? Ответим сразу: сваривать чугун можно, однако сварка чугунных деталей потребует определенных навыков. Чтобы получить прочное соединение, которое прослужит не один десяток лет, ознакомьтесь с теоретической частью.

Содержание статьи

• Специфика сплава
• Где применяется
• Как подготовить материал к свариванию
• Способы соединения
• Особенности горячей сварки чугуна
• Особенности холодной сварки чугуна
• Сварка при помощи аргона
• Сварка чугунных радиаторов
• Соединение чугуна со сталью
• Полезные советы

Специфика сплава

Чугун представляет собой сплав из железа и углерода, где количество последнего — от 2 до 6 %. Чтобы повысить жаропрочность сплава, его устойчивость к коррозии и воздействию внешней среды, к чугуну добавляют легирующие элементы, такие как хром, титан, никель и т. д. Если примешать кремний, то значительно уменьшится температура плавления, сера поспособствует снижению текучести, марганец придаст дополнительную прочность, а фосфор позволит получить деталь, имеющую сложную конфигурацию.

В чугуне углерод может находиться в виде цементита или графита. Карбид железа (цементит) в сплаве находится в связанном состоянии, и такой чугун  называется белым. А вот самородный минерал (графит), наоборот, присутствует в свободном состоянии, причем в каждой из разновидностей чугуна имеет различную форму. Например, пластинчатый графит входит в состав серого чугуна, хлопьевидный – ковкого, шаровидный – высокопрочного. Зная особенности сварки чугуна, можно без проблем выбрать подходящую его разновидность для предстоящих работ.

В отличие от кованого железа и стали, чугун:

• Содержит гораздо больше углерода (почти в 10 раз).
• Имеет лучшие литейные качества.
• Менее пластичен, с трудом поддается ковке.
• Обладает меньшей рыночной стоимостью.

Поскольку атомы углерода и железа связаны между собой не очень тесно, то сплав является хрупким и не может быть использован для изготовления элементов, подлежащих интенсивным нагрузкам. Тем не менее он устойчив к вибрациям и износу. Если длительное воздействие воды приведет к возникновению ржавчины, то в кислотно-щелочной среде этот сплав не потеряет своих качеств. После нагревания чугун способен сохранять высокую температуру длительное время.

Где применяется

Ранее этот сплав широко применялся для производства канализационных и водопроводных труб, арочных конструкций (в том числе несущих), декоративных элементов и т.д. Несмотря на то, что сейчас предпочтение отдается современным строительным материалам, чугун по-прежнему незаменим в сферах строительства и промышленности. Из него изготавливают плиты для фундамента, колонны, канализационные трубы большого диаметра, люки, ограждения, тормозные колодки, детали для машин. Некоторые предметы быта (сковороды, горшки и т. д.) также производятся из железно-углеродного сплава. Часто отливаются чугунные скульптуры и памятники.

Как подготовить материал к свариванию

Сварка чугуна в домашних условиях, равно как и в условиях производства, должна начаться с предварительной подготовки свариваемых поверхностей. Прежде чем заварить чугунную деталь, стоит удостовериться, что она не имеет повреждений и загрязнений. Материал довольно хрупкий и пористый, поэтому малейшая деформация с течением времени будет увеличиваться, а очистка потребует больших усилий.

Подготовка чугуна к сварке включает в себя:

• Ликвидацию или уменьшение трещин,
• Очистку.

вырезанная трещина

Перед тем как сварить чугун, все трещины, даже самые мелкие, лучше засверлить по краям и пройтись сверлом по всей глубине. Кроме сверла, можно воспользоваться зубилом, шабером и вырезать трещину, округлив при этом ее края. Сквозные трещины стоит обработать с двух сторон, а место с множественными трещинами лучше вырезать полностью и поставить заплатку.

Чугунные детали сваривают, очистив их от ржавчины, окалины, горючих веществ, грязи и т.д. Очистку можно проводить при помощи растворителей, газовой горелки, наждачной бумаги, металлических щеток и болгарки – в зависимости от степени загрязнения и типа поверхности. В особо сложных случаях можно использовать пескоструйную очистку. В конечном результате заготовка должна иметь гладкую, блестящую поверхность.

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.

Особенности горячей сварки чугуна

Можно ли варить чугун, избежав отбеливания шва и зоны около него? Чтобы получить качественное соединение, часто прибегают к горячему соединению поверхностей. Перед сваркой их тщательно очищают от загрязнений, затем формуют в специальных ящиках – опоках. Горячая сварка чугуна подразумевает двухступенчатое повышение температуры – сначала просушка до 120 градусов по Цельсию, затем подогрев до 600-700 градусов по Цельсию. И только затем можно сварить чугунные детали.

Поскольку для качественного результата площадь одной сварочной ванны не должна быть больше 50-60 см2, то сварка производится небольшими участками. Работа над следующим начинается только после того, как предыдущий затвердел. Приварить детали таким методом можно с помощью электродов ОМЧ-1 или ПЧЗ.

Особенности холодной сварки чугуна

Сварные работы по чугуну могут проводиться и без предварительного нагрева поверхностей – например, если нужно заварить чугун в домашних условиях или же деталь имеет слишком большие габариты.  Сварить чугун в таких условиях можно при помощи электродов из аустенитного чугуна, стали или цветных металлов. Сварочные швы нужно стараться делать как можно короче — не длиннее 25 мм. Обеспечьте условия для постепенного остывания швов.

Чтобы сварить чугун и избежать при этом отслойки металла сварного шва, нужно воспользоваться стальными шпильками с диаметром не более 16 мм. Если края деталей не толще 10 мм, диаметр шпильки должен составлять 6 мм, если в пределах 10-20 мм, то небходимы шпильки с диаметром 10 мм.

Сварка при помощи аргона

Сварка чугуна аргоном (TIG) возможна тремя способами – с помощью холодной сварки, горячей (до 600 градусов по Цельсию) или полугорячей (до 400 градусов по Цельсию). Первый из них уместен тогда, когда нужен шов, не состоящий из чугуна.

Как варить чугун аргоном? Для этого выставляют значение сварочного тока в 40-80 А в зависимости от толщины деталей. Если этот показатель вы выбрали правильно, металл во время процесса трещать не будет. Качество шва не зависит от направления сварки, поэтому горелку можно располагать как за присадочным прутком, так и перед ним. Сварочный присадочный стержень предварительно нагревают, затем помещают в сварную ванну и формируют шов. Чтобы он получился качественным, без пор, присадочный пруток лучше не выносить из зоны сварки, а помешивать им расплавленный металл, равномерно распределяя его и удаляя пузырьки газов. После сваривания деталь должна остыть естественным путем.

Сварка чугунных радиаторов

Можно ли заварить чугунную батарею самостоятельно, не вызывая специалиста? Заварить трещину в радиаторе можно, если у вас есть стаж проведения подобных работ, так как не каждый шов сможет выдержать давление до 10 атмосфер и температуру до 100 градусов по Цельсию. Наиболее распространена сварка чугуна инвертором: этот прибор легкий и компактный, к тому же простой в управлении.

В большинстве случаев поверхности, подлежащие сварке, нельзя вращать, поэтому соединение варят с отрывом. Чтобы шов получился прочным, производят два прохода. После каждого из них нужно очистить место сварки, удалить наплыв и окалину. В качественно выполненном шве все края заполнены, подрезов нет.

Соединение чугуна со сталью

Сварка чугуна со сталью осложнена тем, что эти металлы имеют разное процентное содержание углерода. Кроме того, если гранулы углерода крупные, то речь не может идти о надежном шовном соединении.

Стали с чугуном могут быть соединены при помощи как холодной, так и полугорячей, и горячей технологии. Для соединения железно-углеродного сплава с обычной сталью или с нержавейкой нужно использовать постоянный ток (полярность – обратная). Переменным током следует воспользоваться только при напряжении холостого хода, превышающем 54 вольта. Сначала нужно обрабатывать изделие из чугуна, затем – из стали. Если соединение чугуна и стали должно иметь толстый шов, то он варится слоями. Каждый из них необходимо уплотнить, используя молоток.

В случае, когда нержавейка присоединяется при помощи горячего или полугорячего способа, зону наплавки стоит охлаждать. Обратите внимание: при резком снижении температуры материал будет деформирован или начнет разрушаться. Поэтому температуру в зоне наплавки снижают медленно, а шов время от времени нагревают.

Полезные советы

• Правильно варить чугун нужно в нижнем положении.
• Перед тем как заварить чугун низкоуглеродистыми электродами, обратите внимание, что толщина наплавленного металла должна составлять около 50 процентов от толщины самой детали.
• Сварка чугуна полуавтоматом должна проводиться без колебательных движений при ведении первого шва. Затем можно приступать к поперечным движениям.
• Чугун и сталь можно сваривать и при помощи аргонодуговой технологии. В таком случае используйте для присадки флюсовую проволоку на никелевой основе, сняв с нее обмазку. Электроды должны быть изготовлены из вольфрама.
• Нержавейка к чугуну может быть надежно приварена в том случае, если сварку проводить в несколько проходов короткими швами, давая металлу остыть.
• Чтобы чугун после сварки остывал постепенно, его или накрывают, или засыпают негорючими материалами (асбест, песок, зола).
• В толстых деталях перед свариванием разделываются кромки. Угол фаски должен составлять 45 градусов.

Watch this video on YouTube

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 мм².

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.

Можно ли сваривать чугун? (Полное руководство)

Сваривать чугун можно, хотя это может быть проблематично из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет около 2–4%, что примерно в десять раз больше, чем у большинства сталей. Процесс сварки заставляет этот углерод мигрировать в металл шва и / или зону термического влияния, что приводит к повышенной хрупкости / твердости. Это, в свою очередь, может привести к растрескиванию после сварки.

Чугун состоит из железа и углерода в различных пропорциях с дополнительными элементами, такими как марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден и т. Д.для улучшения определенных свойств. Кроме того, он может содержать значительно более высокие уровни серы и фосфора в качестве примесей, затрудняющих сварку без образования трещин. Различные марки чугуна включают серый чугун, белый чугун, высокопрочный чугун (с шаровидным графитом) и ковкий чугун с сильно различающейся свариваемостью. Все категории чугуна, кроме белого чугуна, считаются свариваемыми, хотя сварка может быть значительно более сложной по сравнению со сваркой углеродистой стали. Однако бывает трудно определить разницу между этими разными типами чугуна без подробного металлургического анализа.Несмотря на это, чугун — прочный, износостойкий металл, который использовался веками.

Содержание

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы перейти к разделу в руководстве:

Как упоминалось выше, сварка чугуна может быть затруднена из-за его специфического состава, но это возможно, если вы используете правильную технику сварки, чтобы избежать трещин при сварке. Это включает в себя осторожный нагрев и охлаждение, часто включая предварительный нагрев, правильный выбор сварочных стержней и медленное охлаждение детали.

Существует ряд основных шагов, которые можно предпринять, чтобы обеспечить эффективную сварку чугуна. К ним относятся:

1. Определение сплава
2. Очистка гипса
3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева
4. Выбор правильной техники сварки

1. Определите сплав

Чугун имеет плохую пластичность, поэтому при быстром нагреве или охлаждении он может треснуть из-за термических напряжений. Склонность к растрескиванию зависит от типа / категории чугуна. Это означает, что необходимо понимать, с каким типом сплава вы работаете:

Серый чугун

Это самый распространенный вид чугуна. В основном это сплав железо-углерод-марганец-кремний с 2,5-4% углерода. Углерод осаждается в виде чешуек графита во время производства в кристаллическую структуру феррита или перлита. Однако эти чешуйки графита могут растворяться во время сварки и выделяться в виде высокоуглеродистого мартенсита, охрупчивая зону термического влияния и металл шва.

Белый чугун

Белый чугун не содержит графита и содержит углерод в комбинированной форме в виде карбидов металлов, делающих хрупкую микроструктуру. Белый чугун обычно считается несвариваемым.

Ковкий чугун (с шаровидным графитом)

Ковкий чугун по составу похож на серый чугун, но по сравнению с серым чугуном уровни примесей низкие. В отличие от серого чугуна, который содержит углерод в виде чешуек графита, высокопрочный чугун содержит графит в виде сфероидов в своей матрице. Остальная часть матрицы в основном представляет собой перлит с областью феррита, окружающей сфероиды графита.

Ковкий чугун

Ковкий чугун — это термообработанный белый чугун с существенно более низким содержанием углерода по сравнению с белым чугунным железом. В зависимости от применяемой термической обработки он обычно имеет структуру как смесь феррита или перлита с включениями графита и, следовательно, имеет большую пластичность по сравнению со стандартным белым чугуном.

Самый простой способ определить, с каким типом утюга вы работаете, — это проверить исходную спецификацию.Химический и металлографический анализ также может помочь в определении категории чугуна, с которым вы работаете. Есть несколько других способов отличить сплавы; серое железо будет иметь серый цвет вдоль точки излома, в то время как белое железо покажет более белый цвет вдоль трещины из-за цементита, который он содержит. Однако, например, высокопрочный чугун также будет иметь более белый излом, но при этом его будет легче сваривать.

2. Очистка литья

Важно очистить чугун перед сваркой, удалив все поверхностные материалы, такие как краска, смазка и масло, уделяя особое внимание области сварного шва.Кожу отливки можно удалить шлифованием. Важно, чтобы очищенная поверхность была протерта уайт-спиритом для удаления остаточного графита с поверхности перед сваркой. Медленный предварительный нагрев области сварного шва в течение короткого времени поможет удалить влагу, скопившуюся в зоне сварки основного материала.

3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева

Наиболее важным фактором предотвращения растрескивания под напряжением в чугуне является контроль нагрева / охлаждения. Это необходимо для сведения к минимуму накопления остаточных напряжений в процессе нагрева и охлаждения.

Локальный нагрев, например, возникающий во время сварки, приводит к ограниченному расширению, поскольку ЗТВ удерживается окружающим более холодным металлом. Температурный градиент будет определять результирующее напряжение. Пластичные металлы, такие как сталь, могут снимать напряжение за счет растяжения, но, поскольку чугуны имеют плохую пластичность, они вместо этого склонны к растрескиванию. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент между ЗТВ и окружающей отливкой, сводя к минимуму остаточные напряжения, вызванные сваркой.Предварительный нагрев чугуна перед сваркой снижает скорость охлаждения сварного шва и окружающей области. По возможности нагрейте отливку целиком. Типичные минимальные температуры предварительного нагрева составляют от 100 до 400 ° C, в зависимости от типа чугуна и допустимой твердости HAZ. Любой предварительный нагрев должен выполняться медленно и равномерно.

Теоретически любой из распространенных процессов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка металлическим электродом, дуговая сварка порошковой проволокой, сварка металла активным газом, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамом и т. Д.Можно использовать процесс, который способствует медленному нагреванию и охлаждению, как правило, предпочтительнее.

1. Ручная дуговая сварка металла (MMA)

Этот тип сварки, также известный как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), обычно считается лучшим общим процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней. Выбор электрода будет зависеть от области применения, требуемого цветового соответствия и объема послесварочной обработки.

Два основных типа электродов для ручной дуговой сварки металла — это железо и никель.Электрод на основе железа будет производить металл шва с высоким содержанием углерода мартенсита, поэтому обычно ограничивается незначительным ремонтом отливки и когда требуется подбор цвета. Чаще всего используются электроды из никелевого сплава, обеспечивающие более пластичный металл сварного шва. Никелевые электроды также могут помочь уменьшить предварительный нагрев и растрескивание в ЗТВ, обеспечивая более низкую прочность металла сварного шва.

Во всех случаях следует проявлять осторожность, чтобы свести к минимуму плавление основного металла. Это минимизирует разбавление.

2.MAG Сварка

Сварка

MAG обычно выполняется с использованием никелевых материалов. Смесь 80% аргона и 20% углекислого газа подойдет для большинства применений. Хотя можно использовать припойную проволоку, обычно это не рекомендуется, так как припой будет значительно слабее отливки.

3. Сварка TIG

Сварка

TIG может обеспечить чистый сварной шов на чугуне, но обычно не является предпочтительным из-за его сильно локализованных характеристик нагрева. Как и при любой сварке TIG, качество готового сварного шва в значительной степени определяется навыками сварщика.

Узнайте больше о сварке TIG

4. Кислородно-ацетиленовая сварка

Как и при дуговой сварке, в кислородно-ацетиленовой сварке используется электрод, но вместо дуги, генерируемой электрическим током, в этом процессе для генерации тепла используется кислородно-ацетиленовая горелка. Низкая интенсивность нагрева и медленный нагрев, связанные с процессом, приведут к большой ЗТВ, но медленный нагрев полезен для предотвращения образования высокоуглеродистого мартенсита в ЗТВ. Низкая теплоемкость процесса потребует предварительного нагрева до более высокой температуры, обычно около 600 ° C, чтобы сварка стала возможной.Для сварки используется нейтральное или немного редуцирующее пламя.

Подробнее о кислородно-ацетиленовой сварке

5. Сварка припоем

Сварка припоями может использоваться для сварки чугунных деталей, поскольку она оказывает минимальное воздействие на сам основной металл. И снова для этого процесса используется присадочный пруток, за исключением того, что он прилипает к поверхности чугуна, а не растворяется в сварочной ванне из-за более низкой точки плавления присадки.

Как и в случае с другими методами, при сварке пайкой важна очистка поверхности.Флюс можно использовать для предотвращения образования оксидов, способствуя смачиванию, очищая поверхность и позволяя наполнителю растекаться по основному металлу.

Также возможна пайка

TIG с использованием более низкой силы тока для нагрева заготовки, избегая плавления чугуна. Кожух горелки для газа аргона защищает зону пайки, что означает, что нет необходимости использовать флюс, как с кислородным топливом.

Подробнее о сварке пайкой

Как упоминалось выше, выбор сварочного стержня важен для сварки чугуна, хотя большинство экспертов советуют использовать никелевые стержни.

1. 99% никелевые стержни

Эти электроды дороже других вариантов, но также обеспечивают наилучшие результаты. Прутки с содержанием 99% никеля позволяют получить сварные швы, которые поддаются механической обработке, и лучше всего подходят для отливок с низким или средним содержанием фосфора. Эти прутки из чистого никеля создают мягкий, податливый наплавленный металл.

2. 55% никелевые стержни

Менее дорогие, чем стержни на 99%, они также поддаются механической обработке и часто используются для ремонта толстых секций. Более низкий коэффициент расширения означает, что они образуют меньше трещин на линии плавления, чем стержень на 99%. Эти ферроникелевые стержни идеально подходят для сварки чугуна со сталью.

Доступны менее дорогие варианты, такие как стальные стержни, хотя они не так эффективны, как никелевые стержни:

3. Стальные стержни

Стальные стержни

— самый дешевый вариант из трех и лучше всего подходят для мелкого ремонта и заполнения. Стальные электроды дают твердые сварные швы, которые требуют дополнительной шлифовки для чистовой обработки и не поддаются механической обработке. Однако, несмотря на эти недостатки, стальные стержни обеспечивают соответствие цвета и лучше переносят отливки, которые не являются полностью чистыми, чем никелевые стержни.

Упрочнение

По мере охлаждения и сжатия сварного шва возникает остаточное напряжение, ведущее к растрескиванию. Шансы на растрескивание могут быть уменьшены за счет приложения сжимающего напряжения. Напряжение сжатия прикладывается упрочнением (с использованием молотка для ударно-ударной обработки для нанесения умеренных ударов), которое деформирует сварной шов, пока он остается мягким. Однако упрочнение следует использовать только с относительно пластичным наплавленным металлом, то есть со сварными швами, выполненными с использованием никелевых расходных материалов.

Нагревание после сварки

Слишком быстрое охлаждение чугуна может привести к растрескиванию.Процесс охлаждения можно замедлить, используя изоляционные материалы или периодическое нагревание. Некоторые методы включают в себя помещение заготовки в изолирующее одеяло, помещение ее в сухой песок или даже помещение ее над дровяной печью, позволяя металлу остыть по мере затухания огня.

Сваривать чугун можно, но при этом необходимо соблюдать правильную технику и осторожность, чтобы не допустить растрескивания. Большинство методов сварки требуют очистки поверхности материала, и для чугуна требуется предварительный и послесварочный нагрев, а также тщательное охлаждение.

TWI обладает многолетним опытом во всех аспектах сварки и соединения, включая работу с литой сталью. Пожалуйста, свяжитесь с нами ниже, если у вас есть какие-либо вопросы и вы чувствуете, что мы могли бы помочь вам с вашим проектом.

[email protected]

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Рекомендации по сварке чугуна

Сваривать чугун сложно, но возможно. В большинстве случаев сварка чугуна включает ремонт отливок, а не соединение отливок с другими элементами.Ремонт может производиться в литейном цехе, где производятся отливки, или может производиться для устранения дефектов отливки, обнаруженных после механической обработки детали. Неправильно обработанные чугунные детали могут потребовать ремонтной сварки, например, если отверстия просверлены в неправильном месте. Часто сломанные чугунные детали ремонтируют сваркой. Сломанные чугунные детали — обычное дело, учитывая хрупкую природу большинства чугунов.

Несмотря на то, что существует множество типов чугуна, наиболее распространенным является серый чугун, и данные рекомендации относятся к этому типу материала.

Несколько фактов о чугуне помогают понять проблемы сварки. В чугуне обычно содержится 2–4% углерода, что примерно в 10 раз больше, чем в большинстве сталей. Высокое содержание углерода заставляет углерод образовывать чешуйки графита. Этот графит придает серому чугуну характерный вид при разрушении.

При отливке расплавленный чугун выливают в форму и дают ему медленно остыть. Когда этому высокоуглеродистому материалу дают медленно остыть, можно изготавливать отливки без трещин.Помните об этом при сварке чугуна: во время и после сварки отливке нужно дать медленно остыть, либо ее следует поддерживать в достаточно холодном состоянии, чтобы скорость охлаждения не имела значения.

Критическая температура для большинства чугунов составляет около 1450 градусов по Фаренгейту. При этой температуре возникают условия, которые могут привести к растрескиванию. Хотя дуга нагревает отливку до температур выше этого уровня, важно, чтобы отливка не выдерживалась при этой температуре в течение длительного времени.

Выбор электрода
Если деталь будет обрабатываться после сварки, потребуется электрод никелевого типа. Для однопроходных сварных швов с высоким разбавлением используйте стержневой электрод Lincoln Softweld® 99Ni. Softweld 55 Ni предпочтительнее для многопроходных сварных швов. Иногда корневые проходы выполняются Softweld 99 Ni, а затем заполняются Softweld 55 Ni. Для сварных швов, для которых не требуется механическая обработка и ожидается, что сварной шов будет ржаветь, как чугун, можно использовать стержневой электрод Lincoln Ferroweld®.

Нагревать или не нагревать
Как правило, предпочтительно сваривать чугун с предварительным нагревом — и большим его количеством. Но еще один способ успешно сваривать чугун — сохранять его прохладным — не холодным, а прохладным. Ниже будут описаны оба метода. Однако, как только вы выберете метод, придерживайтесь его. Держите его горячим или прохладным, но не меняйте лошадей посреди ручья.

Методы сварки с предварительным нагревом
Предварительный нагрев чугунной детали перед сваркой замедлит скорость охлаждения сварного шва и области вокруг сварного шва. По возможности всегда рекомендуется нагревать всю отливку. Типичные температуры предварительного нагрева составляют 500–1200 градусов по Фаренгейту. Не нагревайте выше 1400 градусов по Фаренгейту, так как это переведет материал в критический диапазон температур. Разогрейте деталь медленно и равномерно.

Сваривайте на слабом токе, чтобы минимизировать примеси и остаточные напряжения. В некоторых случаях может потребоваться ограничить сварные швы небольшими сегментами длиной примерно 1 дюйм, чтобы предотвратить накопление остаточных напряжений, которые могут привести к растрескиванию.В этом отношении также может быть полезна очистка сварных швов.

После сварки дайте детали медленно остыть. Обернуть отливку изолирующим одеялом или погрузить ее в сухой песок, чтобы снизить скорость охлаждения и уменьшить склонность к растрескиванию.

Методы сварки без предварительного нагрева
Размер отливки или другие обстоятельства могут потребовать ремонта без предварительного нагрева. В этом случае деталь нужно хранить в прохладном, но не холодном состоянии.

Полезно поднять температуру литья до 100 градусов по Фаренгейту.Если деталь находится на двигателе, можно дать ему поработать несколько минут, чтобы достичь этой температуры. Никогда не нагревайте отливку настолько сильно, чтобы на нее нельзя было положить руку.

Выполняйте короткие сварные швы длиной примерно 1 дюйм. При использовании этой техники важно упрочнение после сварки. Дайте сварному шву и отливке остыть. Не увеличивайте скорость охлаждения водой или сжатым воздухом. Во время остывания предыдущего сварного шва можно провести сварку в другом участке отливки. Все кратеры должны быть заполнены.По возможности бусинки должны располагаться в одном направлении, и предпочтительно, чтобы концы параллельных бусинок не совпадали друг с другом.

Трещины уплотнения
Из-за природы чугуна крошечные трещины имеют тенденцию появляться рядом со сварным швом даже при соблюдении надлежащих процедур. Если отливка должна быть водонепроницаемой, это может быть проблемой. Однако утечку обычно можно устранить с помощью какого-либо герметика, или они могут закрываться ржавчиной очень скоро после возврата в эксплуатацию.

Метод установки шпилек
Один из методов, используемых для ремонта крупных разрывов в крупных отливках, — это просверливание и нарезание отверстий на поверхностях, которые были скошены для приема металла ремонтного сварного шва. Вкрутите стальные шпильки в резьбовые отверстия, оставив от 3/16 дюйма (5 мм) до ¼ дюйма (6 мм) шпильки над поверхностью. Используя методы, описанные выше, приварите шпильки на месте и покройте всю поверхность разрыва наплавленным слоем. После того, как будет сделан хороший наплавленный шов, две стороны трещины можно сварить вместе.

Посмотреть еще статьи с инструкциями по сварке чугуна

Посмотреть стержневые электроды для чугуна

Сварка чугуна: основные процедуры

Чугун — это сплав железа, углерода и кремния, в котором количество углерода обычно составляет более 1,7% и менее 4,5%.

Общая свариваемость чугуна низкая и зависит от типа материала, сложности, толщины, сложности отливки и потребности в обрабатываемости.

Ковкий и ковкий чугун имеют хорошую свариваемость, в то время как серый чугун и белый чугун свариваются только для небольших приспособлений.

Серый чугун — наиболее широко используемый вид чугуна. Серый чугун имеет разнообразный состав, но обычно он представляет собой в основном перлит с множеством рассеянных чешуек графита.

Есть также чугуны из сплавов, которые содержат небольшое количество хрома, никеля, молибдена, меди или других элементов, добавленных для придания им особых свойств.

Другой легированный чугун — это аустенитный чугун, модифицированный добавками никеля и других элементов для снижения температуры превращения, так что структура становится аустенитной при комнатной или нормальной температуре. Аустенитные чугуны обладают высокой степенью коррозионной стойкости.

В белом чугуне почти весь углерод находится в комбинированном виде. Это обеспечивает более высокую твердость чугуна, что используется для обеспечения устойчивости к истиранию.

Ковкий чугун получают путем специальной термообработки белого чугуна с отжигом для изменения структуры углерода в чугуне.Структура меняется на перлитную или ферритную, что увеличивает ее пластичность.

Чугун с шаровидным графитом и высокопрочный чугун изготавливаются путем добавления магния или алюминия, которые либо связывают углерод в комбинированном состоянии, либо придают свободному углероду сферическую или шаровидную форму, а не обычную чешуйчатую форму в сером чугуне. Эта структура обеспечивает большую пластичность или пластичность отливки.

Основным фактором, усложняющим сварку чугуна, является его недостаточная пластичность.Если чугуны нагружены за пределы их пределов текучести, они скорее ломаются, чем деформируются в какой-либо значительной степени. Поэтому присадочный металл сварного шва и конфигурация деталей должны выбираться таким образом, чтобы минимизировать сварочные напряжения.

MMA, порошковая дуга, MIG, TIG и газовая сварка обычно используются со сварочными материалами на основе никеля для получения высококачественных сварных швов, но чугунные и стальные электроды также могут обеспечить удовлетворительные сварные швы в некоторых сплавах.

Свариваемость по типу чугуна

Приложения

Эти типы металлов широко используются в:

• сельхозтехника
• на станках в качестве оснований, кронштейнов и крышек
• для трубопроводной арматуры
• труба чугунная
• блоки, головки, коллекторы автомобильные
• комплекты для воды
• ремонт дефектов с целью модернизации или восстановления отливки перед обслуживанием

Редко используется в конструкционных работах, за исключением элементов сжатия.Он широко используется в строительной технике для противовесов и в других областях, где требуется вес.

Характеристики

Чугун	Предел прочности при растяжении (МПа)	Прочность на сжатие (МПа)	Твердость (HB)	Относительное удлинение (%)	Прочность (j)
Белый	200–410	НЕТ	321–500	Очень низкий	Очень низкий
Гибкий	276–724	1350 — 3600 (перлитный и мартенситный)	110-156 (ферритный) 149-321 (перлитный и мартенситный)	1–10	4-12 Дж при 20 ° C
Серый	152–431	572–1293	156–302	<0. 6	Очень низкий
Пластичный	345–827	359–920	143–302	2–20	16-27 при 20 ° C

Серый (серый) или чешуйчатый графит

Если графит существует в виде разветвленных взаимосвязанных чешуек; этот тип чугуна относительно дешев и имеет плохие механические свойства.

Серый чугун обычно можно сваривать GMAW (SMA), MIG (GMA) или FCAW, если используются специальные расходные материалы и процедуры.

Серый чугун имеет низкую пластичность и поэтому не будет расширяться или растягиваться в значительной степени перед разрушением или растрескиванием. Из-за этой характеристики при сварке чугуна методом кислородно-ацетиленовой сварки необходим предварительный нагрев. Однако его можно сваривать дуговым методом без предварительного нагрева, если тепло сварки тщательно контролируется.

Этого можно достичь, сваривая за один раз только короткие отрезки стыка и давая этим частям остыть. Благодаря этой процедуре тепло сварки ограничивается небольшой площадью и исключается опасность растрескивания отливки.

Крупные отливки со сложным сечением, такие как моторные блоки, можно сваривать без разборки или предварительного нагрева. Обычно желательны специальные электроды, предназначенные для этой цели. Ковкий чугун, такой как ковкий чугун, высокопрочный чугун и чугун с шаровидным графитом, можно успешно сваривать. Для достижения наилучших результатов эти типы чугунов следует сваривать в отожженном состоянии.

Графит с шаровидным или шаровидным графитом (высокопрочный чугун)

Если графит существует в виде графита в сфероидальной форме, а механические свойства приближаются к свойствам стали. Чугун с шаровидным графитом, как правило, легче сваривать, чем серый чугун, но все же для этого требуются специальные расходные материалы и процедуры.

Гибкий CI

Если графит существует в виде конкреций или розеток, полученных термической обработкой. Ковкий чугун имеет две основные формы: ковкий чугун черного цвета, который имеет свариваемость, подобную чугуну с шаровидным графитом, и ковкий чугун белого цвета, который легко сваривается с ферритными расходными материалами при условии, что приняты меры для ограничения провара.

Белый

Твердый, хрупкий чугун, не содержащий свободного графита. Белый утюг обычно считается несваркой.

Аустенитный

Если графит может существовать в виде чешуек или узлов, что обеспечивает хорошую коррозионную и термостойкость. Многие марки аустенитного чугуна можно сваривать с использованием специальных расходных материалов и специальных процедур.

CI с высоким содержанием кремния и алюминия

Если графит существует в основном в виде хлопьев, и материал имеет хорошую коррозионную стойкость.Этот сплав можно сваривать с помощью специальных расходных материалов и специальных процедур.

Наконечники для сварки чугуна

Большинство проблем связано с высоким содержанием углерода. Это приводит к проблемам с растрескиванием и проблемами терморегулирования. Чугуны содержат от 2 до 4% углерода.

Сварку палкой можно использовать для ремонта отливок с несколькими типами сварных швов, которые являются машинными:

• никель 55 мягкий сварной шов
• никель 99 мягкий сварной шов
• HTS-528 Пруток для пайки (самый прочный пруток для соединения чугуна, с удобством встроенного флюса)

Никель — это сплав цветных металлов, который не впитывает углерод, что делает его хорошим выбором для ремонта.

• Предварительно нагрейте отливку во избежание растрескивания. Контролируйте предварительный нагрев с помощью височной палочки. Когда он плавится, значит, вы можете вваривать отливку. Предварительный нагрев отливки перед ремонтом сварного шва может быть очень полезным для контроля скорости охлаждения после сварки. Это особенно важно при ремонте изделий сложной формы, поскольку материалы различной толщины по-разному реагируют на тепло от сварочной ванны, что может привести к термическим напряжениям и деформации.
• Очистите все соединения, которые будут ремонтироваться или сваривать, включая жир и грязь.Используйте шлифовальные или чистящие растворители.
• Если после ремонта возникла проблема пористости, отшлифовать поверхность до прочного металла
• При ремонте дефектов отливки, таких как выбоины или трещины, все дефектные участки следует удалить путем холодного долбления, строжки или шлифовки. При строжке покрытым электродом или воздушно-угольной дугой вокруг области строжки образуется зона термического влияния. Перед строжкой отливку следует предварительно нагреть до 300 ° C, чтобы снизить риск появления трещин в этой области.Канавку также следует слегка отшлифовать, чтобы удалить затвердевший материал перед нанесением ремонта, поскольку графит в этой области может растворяться во время строжки, повышая его чувствительность к растрескиванию при последующей сварке. При удалении трещин или линейных дефектов концы трещин следует затупить путем просверливания перед строжкой, чтобы предотвратить дальнейшее распространение при подготовке к ремонту. Истинные концы трещины, которые могут быть очень тонкими, перед сверлением следует определить с помощью метода проникающего красителя или магнитных частиц.

В видео используется положительный сигнал постоянного тока. Используйте соответствующее защитное снаряжение и избегайте воздействия дыма.

Ремонт сваркой чугуна Рекомендуется предварительный нагрев

Преимущества чугуна

Преимущества чугуна как сварочного металла:

• Более текучая, чем сталь (лучшая литье)
• Более низкая температура плавления, чем у стали
• Низкозатратный материал
• Может формоваться методом литья в песчаные формы
• Желательные свойства, такие как:
  — Амортизирующая способность
  — Теплопроводность
  — Пластичность
  — Твердость
  — Прочность

Рекомендации по проектированию

Плохая по сравнению с улучшенной конструкцией сварного шва чугуна

Модификации конструкции соединения, снижающие риск образования трещин при сварке чугуна.

Сварка чугуна

Сварка используется для восстановления новых чугунных отливок, ремонта отливок, вышедших из строя, а также для соединения отливок друг с другом или со стальными деталями в производственных процессах.

В таблице ниже показаны сварочные процессы, которые можно использовать для сварки литого, ковкого и чугуна с шаровидным графитом.

Выбор процесса сварки и присадочных материалов зависит от желаемых свойств сварного шва и ожидаемого срока службы.Например, при использовании процесса дуговой сварки экранированным металлом можно использовать различные типы присадочного металла. Присадочный металл будет влиять на соответствие цвета сварного шва по сравнению с основным материалом.

Соответствие цвета может быть определяющим фактором, особенно при утилизации или ремонте отливок, когда разница в цвете недопустима

Независимо от того, какой из сварочных процессов выбран, необходимо выполнить определенные подготовительные действия.

Важно определить точный тип свариваемого чугуна, будь то чугун серый, ковкий или пластичный.

Если точная информация неизвестна, лучше всего предположить, что это серый чугун с низкой пластичностью или без нее.

Как правило, не рекомендуется сваривать отливки из ремонтного серого чугуна, которые при нормальной эксплуатации подвергаются нагреву и охлаждению, особенно когда нагрев и охлаждение изменяются в диапазоне температур, превышающих 400 ° F (204 ° C).

Если в качестве присадочного материала не используется чугун, металл сварного шва и основной металл могут иметь разные коэффициенты расширения и сжатия.Это будет способствовать возникновению внутренних напряжений, которые не может выдержать серый чугун.

Ремонт таких отливок может быть произведен, но надежность и срок службы такого ремонта невозможно спрогнозировать с точностью.

Подготовка к сварке чугуна

При подготовке отливки к сварке необходимо удалить все поверхностные материалы, чтобы полностью очистить отливку в области сварного шва. Это означает удаление краски, смазки, масла и других посторонних материалов из зоны сварки.

Желательно нагреть зону сварного шва в течение короткого времени, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварного шва основного металла. Кожа или поверхность с высоким содержанием кремния также должны быть удалены рядом с областью сварного шва как на лицевой, так и на корневой стороне. Края стыка должны быть вырезаны или отшлифованы, чтобы получился угол 60 ° или фаска.

Там, где есть канавки, следует использовать V-образную канавку под углом 60–90 °. V должен выступать примерно на 3,2 мм от дна трещины.На каждом конце трещины следует просверлить небольшие отверстия, чтобы она не расширилась.

Всегда следует использовать сварные швы с полным проплавлением, поскольку не полностью устраненные трещины или дефекты могут быстро появиться снова в условиях эксплуатации.

Предварительный нагрев желателен для сварки чугунов любым сварочным процессом. Его можно уменьшить при использовании очень пластичного присадочного металла. Предварительный нагрев уменьшит температурный градиент между сварным швом и остальной частью чугуна.

Температура предварительного нагрева должна зависеть от процесса сварки, типа присадочного металла, массы и сложности отливки.Предварительный нагрев можно произвести любым из обычных методов.

Нагрев горелки обычно используется для относительно небольших отливок весом 30,0 фунтов (13,6 кг) или меньше. Более крупные детали могут быть предварительно нагреты в печи, и в некоторых случаях временные печи строятся вокруг детали, а не в печи.

Таким образом, детали могут поддерживаться при высокой температуре промежуточного прохода во временной печи во время сварки. Предварительный нагрев должен быть общим, так как он помогает улучшить пластичность материала и распределяет усадочные напряжения по большой площади, чтобы избежать критических напряжений в какой-либо одной точке.

Предварительный нагрев помогает смягчить область, прилегающую к сварному шву; способствует дегазации отливки, что, в свою очередь, снижает вероятность образования пористости наплавленного металла шва; и это увеличивает скорость сварки.

Медленное охлаждение или последующий нагрев улучшает обрабатываемость зоны термического влияния в чугуне, прилегающей к сварному шву. Последующее охлаждение должно быть как можно медленнее. Это можно сделать, накрыв отливку изоляционным материалом, чтобы не допустить попадания воздуха или ветров.

Электроды

Чугун можно сваривать стальным электродом с покрытием, но этот метод следует использовать только в крайних случаях.

При использовании стального электрода необходимо учитывать усадку металла сварного шва, углерод, улавливаемый из чугуна металлом сварного шва, и твердость металла сварного шва, вызванную быстрым охлаждением. При переходе из расплавленного в твердое состояние сталь дает усадку больше, чем чугун.

При использовании стального электрода эта неравномерная усадка вызывает деформации стыка после сварки.Когда на стык наносится большое количество присадочного металла, чугун может треснуть сразу за линией плавления, если не будут приняты профилактические меры.

Чтобы преодолеть эти трудности, подготовленное соединение следует сварить, наплавив металл шва в виде коротких валиков длиной от 0,75 до 1,0 дюйма (от 19,0 до 25,4 мм). Это делается с перерывами, а в некоторых случаях — с помощью процедуры обратного шага и пропуска.

Во избежание образования твердых участков дугу следует зажигать в V, а не по поверхности основного металла.Каждый короткий отрезок металла сварного шва, нанесенный на соединение, следует слегка обработать в горячем состоянии небольшим ударным молотком и дать ему остыть перед нанесением дополнительного металла сварного шва. Упрочнение приводит к ковке металла и уменьшению деформации при охлаждении.

Используемые электроды должны быть диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) для предотвращения чрезмерного нагрева при сварке. Сварку следует производить с обратной полярностью. Плетение электрода должно быть сведено к минимуму. Перед добавлением дополнительного металла каждый наплавленный металл следует тщательно очистить.

Электроды из чугуна необходимо использовать там, где требуется последующая обработка сварного шва.

Электроды из нержавеющей стали используются, когда обработка сварного шва не требуется.

Процедура выполнения сварных швов этими электродами такая же, как и для сварки электродами из низкоуглеродистой стали. Электроды из нержавеющей стали обеспечивают отличное сплавление присадочного металла и основного металла.

Следует проявлять особую осторожность, чтобы избежать растрескивания сварного шва, сужается примерно на 50 процентов больше, чем из-за того, что нержавеющая сталь расширяется, а низкоуглеродистая сталь расширяется при одинаковых изменениях температуры.

Дуговая сварка чугуна

Процесс дуговой сварки в среде защитного металла может использоваться для сварки чугуна.

Можно использовать четыре типа присадочных металлов:

1. Электроды с чугунным покрытием
2. Электроды из сплава на основе меди с покрытием
3. Электроды из сплава на основе никеля с покрытием
4. м Электроды с покрытием из низкоуглеродистой стали

Существуют причины для использования каждого из различных типов электродов, которые включают обрабатываемость наплавки, соответствие цвета наплавке, прочность наплавки и пластичность окончательного сварного шва.

При дуговой сварке чугунными электродами (ECI) предварительно нагрейте их до 250–800 ° F (от 121 до 425 ° C), в зависимости от размера и сложности отливки, а также от необходимости обработки наплавки и прилегающих участков.

Чем выше степень нагрева, тем легче будет обработать наплавленный металл.

В общем, лучше использовать электроды небольшого размера и относительно низкую настройку тока. Следует использовать дугу средней длины, и, если это возможно, сварку следует выполнять в горизонтальном положении.

Следует использовать процедуру сварки с перемещением или с пропуском сварки, а упрочнение поможет снизить напряжения и свести к минимуму деформацию.

Рекомендуется медленное охлаждение после сварки.

Эти электроды обеспечивают превосходное цветовое соответствие серого чугуна. Прочность сварного шва будет равна прочности основного металла.

Есть два типа электродов на основе меди:

1. Сплав медно-оловянный
2. Медь алюминиевая

Медно-цинковые сплавы нельзя использовать для электрода для дуговой сварки из-за низкой температуры кипения цинка. Цинк улетучивается в дуге и вызывает пористость металла сварного шва.

При использовании электродов с медной основой рекомендуется предварительный нагрев от 250 до 400 ° F (от 121 до 204 ° C). Следует использовать электроды малого диаметра и слабый ток. Дуга должна быть направлена ​​против наплавленного металла или лужи, чтобы избежать проникновения и смешивания основного металла с металлом сварного шва. После сварки рекомендуется медленное охлаждение. Электроды на медной основе не обеспечивают хорошего соответствия цвета.

Существует три типа никелевых электродов, используемых для сварки чугуна.Эти электроды можно использовать без предварительного нагрева; однако рекомендуется нагревание до 100 ° F (38 ° C).

Эти электроды можно использовать во всех положениях; однако рекомендуется горизонтальное положение. Сварочный шлак следует удалять между проходами.

Отложения никеля и никеля и железа чрезвычайно пластичны и не станут хрупкими из-за улавливания углерода. Твердость зоны термического влияния можно минимизировать за счет уменьшения проникновения в основной металл чугуна.

Упомянутая выше техника, игра дуги на лужу, а не на основной металл, поможет минимизировать разбавление.Медленное охлаждение и, при необходимости, последующий нагрев улучшают обрабатываемость зоны термического влияния. Электроды на никелевой основе не обеспечивают близкого соответствия цвета.

Медно-никелевые электроды двух марок. Любой из этих электродов можно использовать так же, как никелевый или железоникелевый электрод, с примерно той же технологией и результатами. Отложения этих электродов не обеспечивают совпадение цвета.

Электроды из низкоуглеродистой стали не рекомендуются для сварки чугуна, если требуется механическая обработка наплавки.Отложения из мягкой стали собирают достаточно углерода для образования высокоуглеродистых отложений, которые невозможно обработать механической обработкой. Кроме того, наплавка из мягкой стали будет иметь пониженный уровень пластичности в результате повышенного содержания углерода.

Этот тип электрода следует использовать только для небольшого ремонта и не должен использоваться, когда требуется механическая обработка. Для небольших ремонтных работ возможен минимальный предварительный нагрев.

Рекомендуются малые электроды при слабом токе, чтобы минимизировать разбавление и избежать концентрации усадочных напряжений.

Следует использовать короткие сварные швы в произвольной последовательности, и сварной шов следует как можно быстрее после сварки. Наплавленный электрод из низкоуглеродистой стали обеспечивает хорошее соответствие цвета.

Углеродная сварка чугуна

Отливки из чугуна можно сваривать с помощью угольной дуги, чугунного прутка и сварочного флюса для чугуна. Стык следует предварительно нагреть, перемещая угольные электроды по поверхности. Это предотвращает слишком быстрое охлаждение после сварки.

Расплавленная лужа металла может обрабатываться углеродным электродом так, чтобы перемещать любой образующийся шлак или оксиды на поверхность. Сварные швы, полученные с помощью угольной дуги, охлаждаются медленнее и не так тверды, как сварные с использованием металлической дуги и чугунного электрода. Сварные швы поддаются механической обработке.

Газовая сварка с кислородным топливом Чугун

Процесс кислородно-топливного газа часто используется для сварки чугуна. Можно использовать большую часть топливных газов. Пламя должно быть нейтральным или слегка уменьшающимся. Следует использовать флюс.

Доступны два типа присадочных материалов:

• прутки чугунные
• прутки медно-цинковые

Сварные швы, выполненные подходящим чугунным электродом, будут иметь такую ​​же прочность, как и основной металл.Все эти красные сварочные материалы обеспечивают хорошее цветовое соответствие. Следует использовать оптимальную процедуру сварки в отношении подготовки стыка, предварительного нагрева и последующего нагрева.

Медно-цинковые прутки используются для сварки пайкой. Есть две классификации:

• марганцевая бронза
• бронза слабодымящая

Наплавленная бронза имеет относительно высокую пластичность, но не обеспечивает совпадение цветов.

Пайка и пайка Сварка Чугун

Пайка используется для соединения чугуна с чугуном и сталью.

В этих случаях конструкция соединения должна выбираться для пайки так, чтобы капиллярное притяжение заставляло присадочный металл течь между плотно прилегающими деталями. Обычно используется факельный метод. Кроме того, в качестве источников тепла можно использовать угольную дугу, двойную угольную дугу, газо-вольфрамовую дугу и плазменную дугу.

Обычно используются два металлических сплава припоя; оба являются сплавами меди и цинка.

Для соединения чугуна также можно использовать пайку. При сварке пайкой присадочный металл не втягивается в соединение за счет капиллярного притяжения.Иногда это называют сваркой бронзы. Следует использовать наполнитель с жидкостью при температуре выше 850 ° F (454 ° C). Сварка пайкой не обеспечивает совпадения цвета.

Сварка пайкой также может выполняться дуговой сваркой в ​​защитном металлическом корпусе или газовой дугой.

Высокотемпературный предварительный нагрев обычно не требуется для сварки пайкой, если только деталь не является очень тяжелой или сложной по геометрии. Наплавленный бронзовый металл шва имеет чрезвычайно высокую пластичность, которая компенсирует недостаточную пластичность чугуна.Тепла дуги достаточно, чтобы довести поверхность чугуна до температуры, при которой сплав присадочного металла на основе меди будет сцепляться с чугуном.

Поскольку перемешивание материалов незначительное или отсутствует, зона, прилегающая к сварному шву в основном металле, не затвердевает заметно. После завершения сварки сварной шов и прилегающий участок можно обработать.

Как правило, для большинства применений достаточно предварительного нагрева до 200 ° F (93 ° C). Скорость охлаждения не очень важна, и термообработка для снятия напряжения обычно не требуется.

Этот тип сварки обычно используется для ремонтной сварки автомобильных деталей, деталей сельскохозяйственных орудий и даже блоков и головок автомобильных двигателей. Его можно использовать только в том случае, если отсутствие соответствия цветов не вызывает возражений.

Газовая дуговая сварка чугуна

Процесс газовой дуговой сварки металла может использоваться для сварки ковкого чугуна и углеродистой стали. Можно использовать несколько типов электродной проволоки, в том числе:

• Мягкая сталь с использованием 75% аргона + 25% CO2 для защиты.
• Никель-медь с использованием 100% аргона для защиты.
• Кремниевая бронза с использованием 50% аргона + 50% гелия для защиты.

Во всех случаях следует использовать электродную проволоку малого диаметра при слабом токе. При использовании электродной проволоки из мягкой стали образуется смесь защитного газа аргон-CO2, минимизирующая проникновение.

В случае присадочного металла на основе никеля и присадочного металла на основе меди наплавленный присадочный металл является чрезвычайно пластичным. Низкоуглеродистая сталь обеспечивает хорошее соответствие цвета. Обычно требуется более высокий предварительный нагрев, чтобы снизить остаточные напряжения и склонность к растрескиванию.

Порошковая сварка чугуна

Этот процесс недавно был использован для сварки чугунов. Более успешно применяется порошковая проволока на никелевой основе.

Эта электродная проволока обычно работает с защитным газом CO2, но когда более низкие механические свойства не являются нежелательными, ее можно использовать без внешнего защитного газа. Можно использовать минимальные температуры предварительного нагрева.

Метод должен минимизировать проникновение в основной металл чугуна. Дополнительный нагрев обычно не требуется. Подбор цвета не получается.

Другие процессы

Для чугуна можно использовать другие способы сварки.

• Сварка термитом — используется для ремонта определенных типов деталей станков из чугуна.
• Пайка — может использоваться для соединения чугуна, а иногда используется для ремонта мелких дефектов в небольших отливках.
• Сварка оплавлением — также может использоваться для сварки чугуна.

Методы сварки

Шпилька

Метод шпильки для ремонта чугуна

Трещины в крупных отливках иногда ремонтируются шпильками.

В этом процессе трещина удаляется шлифовкой V-образной канавки.

Отверстия просверливаются и нарезаются под углом с каждой стороны канавки, и в эти отверстия ввинчиваются шпильки на расстояние, равное диаметру шпилек, причем верхние концы выступают примерно на 1/4 дюйма.(6,4 мм) над поверхностью чугуна.

Шпильки следует герметично приварить на месте одной или двумя буртиками вокруг каждой шпильки, а затем связать вместе металлическими швами.

Сварные швы следует выполнять короткими отрезками, каждая из которых подвергается упрочнению в горячем состоянии, чтобы предотвратить высокие напряжения или растрескивание при охлаждении. Перед нанесением дополнительного металла каждому валику необходимо дать остыть и тщательно очистить.

Если метод крепления шипов не может быть применен, края соединения должны быть вырезаны или обработаны инструментом с круглым концом для образования U-образной канавки, в которую должен быть наплавлен металл шва.

Модификация конструкции шарнира

Предпочтительно использовать сварной шов с полным проплавлением, а не с частичным проплавлением. Сварные швы разной толщины могут привести к неравномерному напряжению сжатия и неравномерному расширению во время цикла сварки.

Изменение конструкции сварки для размещения сварных швов в области с постоянной толщиной может быть полезным. Еще один совет — использовать подкладной угловой сварной шов для поддержки напряженных участков.

Обработка торцевых канавок

Обработка торцевых канавок из чугуна

Вырезка канавок или шлифовка канавок на поверхности подготовленной сварной канавки с последующим использованием сварного валика для заполнения канавок перед заполнением всего стыка иногда является предпочтительным методом (см. Иллюстрацию ниже).

Такой подход снижает риск образования трещин за счет отклонения пути трещины. Бусины, которые контактируют с отливкой, осаждаются первыми, когда зона термического влияния напряжения и линия плавления находятся на низком уровне.

Ударная обработка (Молотковая обработка)

Упрочнение или ударный удар с помощью 13-19-миллиметрового молотка с шариковым упором, прикладываемого к деформируемому сварному шву, переводя его в состояние сжимающего напряжения, можно противодействовать растягивающим напряжениям, вызванным тепловым сжатием, тем самым снижая риск образования трещин внутри и вокруг сварного шва. сварка.

При ручном воздействии молотком он наносит умеренный удар перпендикулярно поверхности шва.

Для этого процесса требуется шов из пластичного металла. Никелевые наполнители используются, особенно при работе с серым чугуном. Упрочнение выполняется при более высоких температурах, пока металл мягкий.

Для дополнительного чтения

Чугун и сварка

Блог The Welders Warehouse

У

Welding Cast Iron есть немало потенциальных подводных камней, но если все сделано правильно, это несложно.

Почему сварка чугуна проблематична

Основная причина проблем со сваркой чугуна — высокое содержание углерода. Во время процесса сварки этот углерод мигрирует в металл сварного шва и / или зону термического влияния, прилегающую к металлу шва, вызывая повышенную твердость / хрупкость. Вот почему чугун получил свою репутацию из-за растрескивания после сварки.

Процесс сварки чугуна

Газовая сварка нагревает чугун медленнее, чем дуговые процессы, и пламя имеет более низкую температуру, чем дуга.Это означает, что миграция углерода обычно не является проблемой. Важно использовать запатентованный чугунный пруток для газовой сварки. Единственный реальный недостаток чугуна для газовой сварки — это количество тепла, необходимое для больших компонентов. Газовая сварка — тоже медленный процесс.

Дуговая / электродная сварка , возможно, является лучшим универсальным процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней. Сварочные стержни из чугуна имеют специальный флюс, богатый графитом, этот графит химически связывает углерод в чугуне, ограничивая миграцию в металл шва и зону термического влияния.Существует два распространенных типа сварочного стержня из чугуна: ферро-никель и чистый никель. Ферро-никель обычно состоит на 53% из стали и 47% из никеля. Ферро-никелевые стержни дешевле чистого никеля и идеально подходят для сварки чугуна со сталью. Чистый никель дает более мягкий и податливый наплавленный металл. Я бы рекомендовал использовать ферро-никель, если для работы специально не требуется чистый никель.

Mig Welding , на мой взгляд, не лучший способ сваривать чугун. Несмотря на то, что существуют специальные порошковые проволоки, я бы не стал защищать Mig Welding Cast iron, если у вас нет повторяющегося приложения, для которого вы можете создать процедуру.

Сварка Tig не считается подходящим процессом для сварки чугуна. Процесс с открытой дугой, такой как Tig, не дает возможности уменьшить миграцию углерода.

Методы сварки

Газовая сварка — Нет никаких специальных методов, которые необходимо использовать.

Дуговая / электродная сварка — Важно все следующее:

1. Подготовьте работу с U-образной канавкой, избегайте острых углов, так как это может привести к перегреву, что усугубит миграцию углерода.
2. Используйте сварочный стержень правильного типа.
3. Убедитесь, что компонент ПО МИНИМУМУ при комнатной температуре, добавление небольшого количества предварительного нагрева поможет, но вам нужно только, чтобы компонент был теплым на ощупь.
4. Ограничьте количество сварок за один прогон. Как показывает практика, не следует проводить непрерывную сварку, длина которой превышает 10-кратный диаметр используемого сварочного прутка. При этом можно выполнить несколько запусков в разных частях компонента (см. Рисунок в следующем элементе).Например, если вы ремонтируете 300-миллиметровую трещину стержнем 3,2 мм, вы можете сварить участок длиной 32 мм, а затем сделать еще один проход 32 мм в другой части трещины. Избегайте чрезмерного нагрева области сварного шва, это цель коротких прогонов.
5. Если вы ремонтируете трещину, нанесите валик на каждый конец трещины, чтобы трещина не распространилась дальше.
6. Держите сварочный стержень вертикально, а не под углом, как при обычной сварке штангой.
7. Не ждите, что сварите чугун быстро, главное — не торопиться и делать это правильно.

Надеюсь, вы нашли эту статью в блоге о сварке чугуна полезной. Если у вас все получится, пожалуйста, разместите несколько фотографий своих достижений на нашей странице в Facebook

Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете об этой статье, оставив комментарий. Не беспокойтесь, ваш адрес электронной почты не будет добавлен в базу данных или передан другим пользователям, и вы не получите нежелательных сообщений электронной почты.

Ура

Грэм

Склад сварщиков

Процедура сварки чугуна [Пошаговое руководство]

Чугун — хрупкое, дешевое изделие, которое нужно исправить, но оно используется повсюду, от мастерской до кухни. Обнаружить трещину в чугунных деталях для таких владельцев машин — беда. Замена сломанной детали или найм обученных специалистов по сварке чугуна для плавления трещины может привести к огромным финансовым потерям. Вы используете это как возможность изучить , как сваривать чугун , новый навык.

Приняв вызов , сварите чугун безупречно, поскольку неправильный ход может еще больше разрушить вашу сломанную деталь. Неукоснительно придерживайтесь рекомендаций, чтобы сварочная машина из чугуна не имела трещин и имела внутреннюю прочность, достаточную для того, чтобы выдержать предназначение компонента.Ваша миссия как сваривать чугунные детали поможет сэкономить ваши деньги и время.

Сварка чугуна на месте требует тщательного исследования в четыре основных этапа, чтобы узнать, как сваривать чугун .

• Идентификация сплава
• Тщательная очистка детали
• Выбор температуры предварительного нагрева
• Выбор техники сварки

1. Определите тип чугуна

Семейство железоуглеродистых сплавов с 2-4% углерода делает их твердым чугунным металлом.Он менее податлив, менее пластичен, не растягивается и не деформируется при нагревании. Вместо этого они трескаются и чрезвычайно затрудняют процесс сварки.

Существует много типов, и мы показываем свариваемость чугуна .

Серый чугун — трудносвариваемый

Белый чугун — несвариваемый, почти

Ковкий чугун — Сварка меняет свойства, делая его бесполезным

Ковкий чугун — Редко свариваемый, медленный и длительный процесс.

Тип чугуна всегда лучше определять по инструкции, совету производителя. Изучите трещину, поскольку она со временем меняет свой характер. Свариваемый чугун из котёнка серого типа. Это единственный чугун, который можно использовать для плавки. Вы можете обратиться за помощью к опытному сварщику чугуна для получения идеального сварного шва.

2. Очистка литых сварных поверхностей

Как и в большинстве случаев сварки, чем чище поверхность, тем лучше сварка.Очистите поверхности от краски, жира, масла и посторонних материалов. Лучше осторожно и медленно прикладывать тепло к области сварного шва в течение более короткого времени, чтобы удалить захваченные газы.

Мы разработали простой тест для оценки готовности чугуна. Наносим сварной шов на металл, в случае примесей зона шва будет пористой. Зашлифуем этот сварочный проход и будем повторять испытание до исчезновения пористости.

При штамповке поверхность детали намеренно деформируется ударом молотка, таким образом расширяя поверхностный слой в поперечном направлении.Таким образом, стабильная подповерхностная поверхность позволяет расширять поверхностный слой, который является полезным слоем остаточных напряжений сжатия. Для предотвращения растрескивания на это подойдет перфоратор. Это не обязательное явление, которое может быть полезным инструментом при неровной трещине. Предварительный нагрев и медленное охлаждение детали являются ключевыми для процедуры сварки чугуна .

3. Предварительный нагрев или холодная сварка

Сварка чугуна имеет две точки зрения: одна — это горячая сварка, а другая — холодная сварка.Многие соглашаются с предварительным нагревом как лучшим выбором, в то время как немногие используют минимальный нагрев или холодную сварку. Нам необходимо принять один, потому что в отличие от других металлов чугун хрупкий и имеет минимальную способность деформироваться при изгибе, сжатии и расширении.

Каждый металл имеет свойство деформироваться при нагревании из-за теплового расширения. Предположим, что одна часть металла нагревается или остывает быстрее, чем другая, затем треснет, и в сварном шве чугуна возникнет напряжение. Предварительный нагрев сводит к минимуму этот эффект нагрева вблизи зоны сварного шва, поддерживая температуру, близкую к температуре зоны сварного шва.Благодаря этому весь компонент изменяется равномерно. Лучше не подвергать компонент чрезмерному нагреву, так как чугун имеет свойство меняться, когда температура превышает 1400 градусов по Фаренгейту.

Холодный способ сварки чугуна без предварительного нагрева может быть полезным, поскольку он снижает общую температуру. Этот процесс не дает видимых трещин и дает более прочный сварной шов. Внешний вид может быть прекрасным, но внутренняя прочность остается низкой при холодной сварке.

Мы заметили, что обученные сварщики чугуна, которые ремонтируют или производят деталь, предпочитают только метод предварительного нагрева.Нам нужен готовый сварной шов из чугуна, который не только заметно потрескается, но и будет прочным внутри.

4. Выбор техники сварки и расходных материалов

Вы определили, что серый чугун подлежит сварке, теперь пора выбрать процедуру сварки чугуна . Наилучший способ сваривания чугуна — это любой процесс сварки, при условии, что вы выберете точный присадочный материал и процесс. Мы основываем выбор сварочного процесса на личных предпочтениях, но перед окончательным выводом необходимо учесть несколько факторов.

Если мы столкнулись с обработанной поверхностью для сварки, то предпочтение может быть отдано сварке TIG , поскольку брызги от стержня и чугун , сваренный MIG, могут повредить чистую поверхность. Сварка TIG остается без брызг и выбора.

Если вы попытаетесь уменьшить чрезмерное нагревание и быстрое охлаждение в процессе электросварки, лучшим вариантом будет оксиацетилен. Он легко поддерживает температуру компонентов и другие замечательные возможности для сварки чугуна.

Сварка стержнем — это альтернативный метод сварки чугуна , в котором используется электрод с флюсом. Обработка требуется после того, как мы завершим этот процесс. Выбор подходящего присадочного металла — это основа сварки чугуна.

Пайка может быть другим процессом соединения чугуна, но не сваркой. Вы можете адаптировать его, когда по какой-то причине возникают проблемы со сваркой. Грязные или ржавые поверхности могут не соединяться, поэтому важно очистить поверхности. Сварочный пруток из чугуна действует как присадочный материал, который склеивает поверхности и соединяет детали после охлаждения.

Выбор подходящих расходных материалов для электродов и проволоки

Ассортимент присадочной проволоки и электродов, которыми можно сваривать чугун, невелик. Доступные на рынке не предназначены только для чугуна. Они могут быстро остыть, вызвать трещины от напряжения и неправильно соединиться. Ниже приведены несколько доступных на рынке вариантов.

С высоким содержанием никеля: Этот электрод является лучшим из имеющихся на рынке, поскольку он мягкий и поддается механической обработке.По внешнему виду похож на чугун, и он тоже не остывает быстро. Недостатком этого электрода является то, что он очень дорогой и не подходит для сварки толстых участков.

Смесь никеля 55%, железа 45%: В сварке он выглядит так же, как чугун, но вполне доступен. Сварной шов, который он производит, поддается механической обработке, но он намного тверже, чем никелевый шов. Усадка меньше, чем у большинства железных стержней, что позволяет сделать электрод с наименьшим возможным растрескиванием.

Утюг: Сварка этим прутом дает цвет, отличный от цвета чугуна.Свойство к усадке очевидно и затрудняет его использование при сварке чугуна. Он затвердевает во время сварки, но не поддается механической обработке. Это экономичный вариант, который можно отшлифовать.

Нержавеющая сталь л: Чугун при соединении с нержавеющей сталью не изменяет свои свойства и не твердеет, как расходные материалы для железа. Он не расширяется и не сжимается значительно во время нагрева и охлаждения в процессе плавления, что затрудняет его использование. После сварки получается поддающийся механической обработке процесс.

Пайка бронзы: У нас есть выбор: пайка с кислородно-ацетиленовой пайкой или с аппаратом для сварки TIG. Мы можем предоставить прочную заплату в трещине или между двумя компонентами, которые хотят соединиться. Пайка здесь приведет к разделению двух поверхностей без изменения основных свойств чугуна.

Отделка с медленным охлаждением

Охлаждение — самая важная часть процесса сварки чугуна . Чем медленнее охлаждение, тем лучше результаты. Ни в коем случае нельзя обливать свариваемую деталь холодной водой или сжатым воздухом.

Пусть охлаждение может занять несколько дней, даже для лучшего результата без трещин. Медленного охлаждения можно добиться, поместив сваренные детали в песок или в теплую духовку. Равномерное охлаждение является обязательным, чего нельзя добиться при охлаждении на стенде. Задача — добиться высокого качества сварки без увеличения времени охлаждения. Мы можем применять периодический нагрев для равномерного охлаждения детали.

Трещина возникает в результате растягивающего напряжения при тепловом сжатии. Как только это напряжение достигает критического стыка, в сварном шве образуется трещина.Мы можем применить сжимающее напряжение, чтобы уменьшить растягивающее напряжение, возникающее при охлаждении сварного шва. Уплотнение — это процесс, который может значительно помочь предотвратить образование трещин.

В закрытии

Чугун — это обычно сварной металл. Прочность и полезность чугуна остаются такими же, как если бы не сварная деталь. Мы обсудили пошаговое обучение сварке чугуна . Если вы хотите выполнить сварку в домашних условиях, точно выполняйте каждый шаг.Наилучших результатов можно достичь при изучении сплава, выборе способа сварки, выборе присадочной проволоки. Не пропустите ни одного шага, чтобы добиться почти идеальных результатов.

Надеюсь, вам понравилась пошаговая инструкция по сварке чугуна. Вы можете сэкономить время и деньги, работая самостоятельно. Идеальная сварка с внутренней прочностью — вы можете нанять профессионального сварщика чугуна. Мы готовы помочь вам на любом этапе.

Сеансы вопросов и ответов

Сталь тверже чугуна?

Споры о том, какой металл прочнее, сталь или чугун.Я думаю, что у чугуна больше прочности на сжатие, а у стали больше на растяжение. Сталь трудно лить. Трудно решить, что сильнее.

Прилипнет ли магнит к чугуну?

Магниты могут прикрепляться только к металлу / сплаву, в состав которого входят такие прочные металлы, как железо и кобальт. Металлы, такие как латунь, медь, серебро и золото, в естественном состоянии не притягивают магниты.

Можно ли сваривать чугун?

Можно сваривать сломанные чугунные детали сваркой.Мы должны тщательно изучить деталь, состав сплава, присадочный материал и очистку деталей.

Как можно паять сварной чугун?

Для пайки чугуна нужен специалист. Это можно осуществить, отшлифуя паз от 1/16 до 1/8 дюйма в сплаве. Наконечник для пайки становится огненно-красным при температуре 600 градусов и продолжает нагревать и заполнять зазор, не меняя основной металл.

Какой клей лучше для чугуна?

Жидкий сварной шов по названию стальной эпоксидной смолы и смолы.Их необходимо перемешать перед использованием, но эпоксидная смола затвердевает быстрее, чем смола. Эпоксидная смола затвердевает за 5-30 минут, а смола — за 8-10 часов. лечить.

Можно ли сварить блок цилиндров из чугуна?

Можно сварить дуговой сваркой с использованием подходящего прутка. Сварка может вызвать деформацию блока цилиндров или сделать зону сварки более хрупкой и склонной к растрескиванию. Здесь может помочь холодная сварка.

Почему трудно сваривать чугун?

Сваривать чугун можно, но это значительно затрудняет сварку, поскольку чугун имеет очень высокое содержание углерода.Нагрев и охлаждение при этом делают его более твердым и хрупким, что делает его более склонным к растрескиванию. Этого можно добиться, правильно выполнив этапы сварки чугуна .

Почему чугун трескается при сварке?

Он гораздо менее податлив, чем сталь. Сварка вызывает растягивающее напряжение. Цикл нагрева и охлаждения при сварке вызывает расширение и сжатие, что приводит к растрескиванию, а не к растяжению или деформации.

Улучшается ли чугун с возрастом?

При хорошем уходе и хранении чугунное изделие прослужит намного дольше, чем ожидалось.С возрастом и временем он становится лучше, благодаря процессу, известному как добавление приправ.

Вот еще несколько статей по сварке чугуна .

советов, как успешно сварить чугун — сделать его из металла

Не могу сказать, сколько раз мне говорили, что чугун нельзя сваривать. В некоторой степени, многие опасения верны, работать с этим довольно неприятно. Но есть — это способа заставить его работать.

В этом посте я расскажу о некоторых из этих вариантов, а также о плюсах и минусах каждого из них.

Почему сварка чугуна — такая сложная задача

Это, наверное, лучшее место для начала. Что такого особенного в чугуне? Он довольно легко плавится, так почему же его так сложно сваривать?

Сваривать чугун сложно, потому что он имеет высокое содержание углерода (примерно в 10 раз больше, чем у большинства сталей), а также хрупкость и склонность к растрескиванию. Термические напряжения сложно устранить из зоны теплового воздействия, и трещины, вероятно, будут со временем распространяться.

Это может стать кошмаром, если все сделать неправильно: вы получите деталь, которая будет ломаться на части или мгновенно сломаться под воздействием стресса.Хотя, честно говоря, чугун потрескается даже в хороший день, если он находится под растягивающей нагрузкой.

Тем не менее, есть несколько способов снизить этот риск.

Подготовка зоны сварки

Это действительно критично с железом. Скорее всего, на детали, над которой вы работаете, будет значительное количество ржавчины, поэтому убедитесь, что вы хорошо поработали до голого блестящего металла.

Как правило, сваривать два железных предмета вместе — плохая идея, лучше припайкой.Подробнее о пайке позже. Сварка чугуна намного эффективнее при ремонтных работах, таких как треснувшие детали или когда вы просверлили отверстие не в том месте, и вам нужно его заполнить.

Если есть трещина, которую вы пытаетесь отремонтировать, ее необходимо как следует заделать. Когда вы коснетесь голого металла, должно быть очевидно, что трещина будет видна в виде темной линии. Иногда, используя более тонкий диск для сглаживания металлической поверхности, легче будет отчетливо увидеть трещину.

На обоих концах трещины просверлите отверстие.Это предотвратит распространение трещины. Мне нравится просверливать немного дальше конца видимой трещины. Таким образом, трещина дойдет до отверстия и остановится. Это снижает вероятность того, что на другой стороне отверстия есть трещина, которая просто позволит трещине подняться с того места, где она остановилась.

Если не просверлить концы трещины перед сваркой, маловероятно, что деталь останется вместе после повторной сварки. Он вполне может просто продолжать трескаться, пока вы его свариваете, или со временем просто сломается.

Растирайте до дна трещины. Для большинства работ это будет означать шлифование металла насквозь.

Сварка с предварительным нагревом

Это мой предпочтительный метод сварки, когда это возможно. Это не так уж сложно, но поможет, если вы достаточно опытный сварщик. Знание того, как правильно подогревать металл и контролировать температуру на лету, — хорошие навыки, которые нужно иметь под рукой, прежде чем пытаться это сделать.

Плюсы:

• Самый стабильный способ сварки чугуна, но он все же не идеален.
• Идеально подходит для деталей, которые должны выдерживать термоциклирование.

Минусы:

• Иногда просто невозможно достаточно нагреть деталь для ее предварительного нагрева.
• Настройка сложнее — вам понадобится фонарик из бутонов розы и способ замедлить охлаждение, например изолирующее одеяло или сухой песок.
• Площадь сварного шва редко бывает сильнее, чем непораженная зона.
• Существует риск того, что область вокруг сварного шва потрескается, даже если процесс выполнен правильно.

Необходимое оборудование:

• Для сварки MIG, TIG или дуговой сварки.
• Присадочный пруток / проволока для чугуна. Мне нравится использовать 308L, но есть много вариантов, которые отлично работают.
  

Инструкции по предварительному нагреву

За счет предварительного нагрева железа до 500–1200 градусов по Фаренгейту вы существенно уменьшите внутренние напряжения в нем. Это поможет предотвратить растрескивание детали вокруг сварного шва в зоне термического влияния.

Если у вас есть инфракрасный термометр, то непременно используйте его. Но если вы этого не сделаете, вот трюк, чтобы узнать, какая температура сейчас:

.

Утюг начинает светиться тускло-красным светом при температуре около 900 градусов по Фаренгейту. Так что, если вы положите на него свой фонарик и позволите ему просто начать светиться, то вы знаете, что у вас хорошая температура для сварки. Лучше всего сделать это внутри в более темном месте, чтобы вы заметили, когда он начинает светиться.

Не торопитесь, нагрейте его, убедитесь, что он медленный и ровный.Кроме того, не позволяйте утюгу нагреваться выше 1400 F (ярко-красный). Это критический диапазон температур железа. Сварка такая горячая = плохая.

В идеале нагреть всю деталь. Если деталь слишком большая и вы не можете ее нагреть, то нагрейте как можно большую площадь. Вам нужно, чтобы область вокруг сварного шва была должным образом нагрета на несколько дюймов (я предпочитаю снимать как минимум на 12 дюймов), чтобы правильно распределить внутренние напряжения.

Инструкции по сварке

Не позволяйте детали слишком сильно остыть, пока вы над ней работаете.Остановитесь и разогрейте столько раз, сколько вам нужно, чтобы температура детали оставалась выше 500 F. Плохие вещи случаются, когда вы пытаетесь выполнить предварительно нагретые сварные швы ниже этого значения — внутреннее напряжение просто не рассеивается, и вы в конечном итоге треснувшая часть.

Честно говоря, вариантов присадочных материалов десятки. Не стесняйтесь экспериментировать. Многие люди рекомендуют присадки на основе никеля, и они действительно хорошо работают, особенно если вам нужно обработать деталь после сварки. Просто они очень дорогие.

Если вы делаете что-то, что не требует механической обработки, например выпускной коллектор, попробуйте использовать провод 308L. Это все еще недешево, но и не так плохо, как никель. Он будет хорошо держаться и переносить жару.

Сварка слабым током. Слишком большое — приведет к дополнительным напряжениям, которые гарантированно потрескаются позже, если не во время сварки.

Pro Совет: Не начинайте и не останавливайте сварку в одной и той же точке при укладке дополнительных валиков.Вы получите накопление стрессов и потенциальную точку взлома. Вместо этого попробуйте использовать L или J-образную форму плавного движения на линии сварного шва, чтобы каждый сварной шов начинался и заканчивался в разных местах.

Хорошая особенность сварки с предварительным нагревом заключается в том, что вам не нужно сшивать сварные швы, если вы не перегреваете их. Вы можете просто дать и сделать. Во всяком случае, гораздо больше, чем подход без предварительного подогрева.

После инструкции по сварке

После каждого валика убедитесь, что вы тщательно обработали сварной шов.Это поможет снять лишнее напряжение и предотвратить растрескивание в дальнейшем.

Одна вещь, которая действительно важна, — это медленное восстановление. Оберните деталь изолирующим одеялом или закопайте ее в сухой песок, чтобы деталь медленно остыла и сняла напряжение. Быстрое воздушное охлаждение = растрескивание.

В целом, я считаю, что метод предварительного нагрева лучше всего подходит для всего, что будет испытывать термоциклирование (например, выпускные коллекторы или старые блоки двигателя). Это будет наиболее эффективный способ получить прочный сварной шов, который не трескается сразу.

Однако для большего количества декоративных элементов вы можете обойтись без предварительного нагрева.

Сварка без предварительного нагрева

Во-первых, вам не стоит заниматься сваркой в ​​холодном состоянии. В идеале заготовка должна быть нагрета примерно до 100 градусов по Фаренгейту, иначе она обязательно треснет.

Практическое правило заключается в том, чтобы иметь заготовку при температуре, при которой вы можете держать ее голой кожей, чтобы она не обожгла вас. Некоторые парни просто бросают деталь в шашлык на 15 минут и запекают до температуры.Не позволяйте ему остыть слишком сильно, пока вы работаете над ним, но как только вы начнете работать, скорее всего, тепло от сварки будет держать его достаточно теплым.

Плюсы:

• Легче настроить, не требуется горелка для предварительного нагрева или медленного охлаждения.
• Для многих приложений работает достаточно хорошо.

Минусы:

• Более склонен к растрескиванию, чем при использовании метода предварительного нагрева.
• Значительно больше внутренних напряжений.

Необходимое оборудование:

• Для сварки MIG, TIG или дуговой сварки.
• Присадочный пруток / проволока для чугуна. Мне нравится использовать 308L, но есть много других вариантов, которые отлично работают.
  
• Изоляционное покрывало или сухой песок, выдерживающий высокие температуры. Это используется для медленного охлаждения детали.

Препарат

По сути, это то же самое, что требуется для предварительного нагрева.

• Отшлифуйте всю ржавчину в области сварного шва и убедитесь, что у вас есть блестящий голый металл.
• Просверлите отверстия на обоих концах трещины, чтобы предотвратить ее распространение.
• Пришлифовать трещину до дна.
• Отшлифовать фаску для сварного шва.

Инструкции по сварке

Опять же, вам нужно поддерживать низкое напряжение и контролировать тепло. Выполняйте сварку не более чем на 1 дюйм за раз и дайте ей остыть, прежде чем продолжить. Очень важно, чтобы работа не светилась, пока вы над ней работаете.

Если вы начнете с одного конца и сделаете шитье «классики», вам действительно не придется ждать, пока он остынет, поскольку он остынет, пока вы свариваете другую секцию.

После инструкции по сварке

Упрочнение абсолютно необходимо, если вы не выполняете предварительный нагрев. В идеале используйте пневматический молоток или аналогичный инструмент, чтобы можно было очень тщательно снять напряжение.

Внимательно осмотрите его на предмет трещин после обработки. Пойдите в город с металлической щеткой и посмотрите, есть ли какие-либо видимые участки, где началось растрескивание. Постарайтесь как можно лучше подправить эти области, со временем они только ухудшатся.

Горелка для пайки

Это на самом деле , действительно, хороший вариант, когда приложение позволяет вам это сделать.Пайка восстановит деталь почти до ее первоначальной прочности.

Чугун очень хорошо переносит пайку, потому что он очень пористый. Обычно требуется небольшая дополнительная подготовка, чтобы убедиться, что поверхность достаточно чистая, но обычно оно того стоит.

Подготовьте металл так же, как и под сварку — сделайте фаску или надрез на месте пайки. Вы также должны зажать деталь как можно лучше — железо действительно будет деформироваться при остывании, и зажим поможет этому противодействовать.

Во многих справочниках будет сказано, что пайка не идеальна для деталей, работающих при температуре более 400 градусов по Фаренгейту, поскольку пайка часто теряет значительную прочность при этой температуре. Честно говоря, есть много ребят, которые паяют выпускные коллекторы для ремонта, и они отлично держатся. Пайка размягчается, но этого достаточно. Просто, возможно, избегайте этого, если это деталь, которая находится под нагрузкой при такой температуре.

Обычные прутки для пайки железа — это серебро, латунь или никель. Обычно я использую латунь, но делаю то, что делает вас счастливыми.

Плюсы:

• Действительно прочный, надежный способ устранения трещин и соединения металла.
• Может также работать для соединения разнородных материалов. Например, сталь к железу.

Минусы:

• Очень хорошо видно — любой ремонт будет заметен, так как пайка будет другого цвета. Это может оказаться непрактичным для некоторых косметических применений.

Необходимое оборудование:

• Горелка для пайки или кислородно-ацетиленовая сварочная горелка.Для более крупных предметов потребуются более крупные факелы.
• Прутки для пайки — обычно используются латунь, серебро и никель.
• Изоляционное одеяло для медленного охлаждения.

Очистка утюга

Есть несколько дополнительных проблем, которые более заметны при пайке. Одна из этих проблем связана с графитом.

Поскольку в железе такое высокое содержание углерода (примерно 2-4%), этот углерод не полностью абсорбируется металлом. Вместо того, чтобы равномерно и равномерно распределяться по всему чугуну, он слипается и кристаллизуется в чешуйки графита.

Это может быть настоящей болью при пайке, это очень затрудняет смачивание. Даже если поверхность только что отшлифованная и чистая, железо с более высоким содержанием углерода может вызвать проблемы.

Мне нравится ездить на нем в город с действительно чистой латунной проволочной щеткой. Это просто помогает выбить некоторые из этих чешуек графита. После этого протрите поверхность спиртом, пока не перестанет отрываться серый графит, пока вы ее протираете.

Если у вас есть оборудование для дробеструйной обработки стальной или никелевой дробью, то сейчас самое время использовать его.Он действительно хорошо справится с удалением излишков графита.

После этого используйте окислительное пламя (пламя с избытком кислорода, которое издает громкий шипящий звук), чтобы сжечь оставшийся графит. Вы можете увидеть это как искры, когда поверхность станет горячей.

Как только это будет сделано, все готово.

Зажим

Это действительно важно. Если вы не прижмете деталь плотно, вы не получите ее прямо.

По возможности прижмите его к твердому плоскому сварочному столу с помощью С-образных зажимов. Если вы работаете над каким-либо корпусом, вы можете подумать даже о том, чтобы изготовить для себя небольшое приспособление, которое действительно сможет надежно удерживать все на месте.

Вам необходимо, чтобы ваш зажим был очень прочным, чтобы ничто не могло двигаться на вас во время пайки. В противном случае деталь будет деформироваться как сумасшедшая, и вам будет очень неприятно все выравнивать. Это шаг, на который стоит потратить время, не торопитесь.

Инструкции по пайке

Когда вы убедитесь, что поверхности чистые и все надежно закреплено, пора нагреть деталь.

Добавьте приличное количество флюса в область, которую вы будете паять, и постарайтесь сделать это как можно тщательнее. Нагрейте заготовку аккуратно и равномерно, не слишком быстро, особенно если вы работаете с более мелкой деталью.

Чтобы это сработало, необходимо довести утюг до красивого вишнево-красного цвета. В этот момент флюс полностью расплавится.Не нагревайте до такой степени, чтобы утюг начал плавиться.

Когда утюг станет красивым и блестящим, поскребите прутком по поверхности. Если он достаточно горячий и флюс выполняет свою работу, он должен немедленно намочить поверхность металла и прочно прилипнуть к ней.

Не торопитесь и постепенно наращивайте припой до тех пор, пока он не станет немного выше скошенной области. Таким образом, вы сможете измельчить его, чтобы он стал наполовину респектабельным.

На самом деле, это требует некоторого мастерства.Будьте терпеливы по отношению к себе и не ждите, что первый выйдет в первозданном виде. В идеале попробуйте выполнить несколько упражнений, прежде чем припаять какое-нибудь железо, действительно важное для чего-то.

Инструкции по охлаждению

Крайне важно не отпускать деталь до тех пор, пока она не остынет на ощупь. В нагретом железе так много внутреннего напряжения, что вы, скорее всего, никогда больше не сможете это исправить.

Медленное охлаждение тоже очень важно. Закончив пайку, накройте деталь изолирующим слоем, чтобы замедлить ее.Вам понадобится несколько часов, чтобы он стал достаточно прохладным, чтобы его можно было трогать.

Вам, вероятно, лучше всего просто изолировать его и дать остыть в течение ночи. Таким образом вы действительно сведете к минимуму риск растрескивания и деформации.

В конечном счете, я обнаружил, что пайка дает наилучшие результаты с точки зрения механики. После того, как это будет сделано, он может выглядеть не самым красивым, поскольку цвет припоя подчеркнет ремонт, но он должен быть очень прочным.

На самом деле, однако, не существует единого подхода, который работал бы для каждого приложения.Если вы часто работаете с железом, было бы хорошо изучить все эти методы ремонта.

Есть ли у вас какие-нибудь хитрости или верные способы работы с железом? Или есть вопросы? Делитесь ими в комментариях.

Сварка чугуна: практическое руководство

Чугун. Он хрупкий, дешевый, и ремонтировать его — заноза в заднице … но мы используем его везде, от мастерской до кухни.

Если вы обнаружили трещину, порез или щель в чугунной части и вам пригодится сварщик, есть большая вероятность, что вы сможете ее отремонтировать.Вам просто понадобится терпение и немного ноу-хау, эта статья даст именно это, изложив всю информацию, которая вам понадобится при ремонте этой чугунной детали.

---

Можно ли сваривать чугун?

Когда дело доходит до сварки чугуна, важно понимать сложность работы. Скорее всего, у вас будет больше трещин в детали, чем вначале, а вероятность успеха в этой работе составляет около 50%.

Почему?

Чугун состоит из ряда различных материалов (обычно железа, углерода и стали) в разных пропорциях, поэтому трудно оценить, насколько прочен металл, с которым вы работаете, и сколько тепла он может выдержать до образования трещин. .

---

Как сваривать чугун:

Будучи по своей природе хрупким, углерод, содержащийся в смеси, вызывает усадку металла и растрескивание при нагревании выше определенной температуры. По этой причине, помимо прочего, перед сваркой чугунных деталей требуется большое внимание и осторожность. При сварке чугуна важно учитывать:

• Подготовка к предварительному и последующему нагреву
• Управление теплом при сварке
• Выбор стержня

Для начала процесса сварки чугуна требуется 1.Снятие фаски и 2. нагрев материала. Как описано в статье «Полное руководство по стыковым соединениям», канавки, скосы или буквы «V» создаются на детали с помощью специального станка для снятия фаски или резака. Это сделано для обеспечения более прочного сварного шва.

Чугун до и после нагрева перед сваркой

Чугун очень темпераментен, предварительный и последующий нагрев являются обязательными при работе с чугуном. Если температура металла переходит от комнатной температуры к температуре сварки слишком быстро, деталь будет испытывать слишком большие напряжения и растрескаться.То же самое происходит после завершения сварки: если дать остыть слишком быстро, сварной шов также подвергнется напряжению и может сломаться.

Предварительный нагрев можно выполнить, просто используя паяльную лампу для нагрева материала, некоторые сварщики, работающие самостоятельно, даже используют для этой работы автомобильный двигатель. Идеальная температура предварительного нагрева для большинства чугунных изделий должна составлять 260-650 градусов по Цельсию, при температуре выше 780 градусов материал будет перегреваться.

При последующем нагревании материала идеальным вариантом является обертывание объекта изолированной оберткой; Тем не менее, сварщик своими руками может также использовать угольный барбекю и положить кусок в ведро с песком или поставить кусок на дровяную печь, чтобы дать остыть, пока огонь гаснет.

Сварка для ремонта чугуна

При сварке чугуна Low и Slow — практическое правило, которому следуют многие сварщики.

Таким образом, при работе с чугуном операторы должны применять слабый ток и медленное движение (как сшивание). Работайте с шагом около дюйма, сваривая в разных точках, и старайтесь выдерживать 45 секунд между сегментами, чтобы избежать как перегрева, так и накопления остаточных напряжений. Управление нагревом — самая важная часть этого процесса, также полезно прихватывать сварные швы перед началом.

После получения удовлетворительного сварного шва проверьте, нет ли трещин или шлаков. Если рядом со сварным швом есть небольшие трещины, утечку можно устранить с помощью герметика или даже закрыть ржавчину после продолжительного использования.

Если вы на свободе, ударьте этого плохого мальчика щеткой для шлака и измельчите излишки шлака до однородной массы.

Теперь следует применить ваш метод последующего нагрева, позволяющий постепенно охладить изделие.

Что лучше для сварки чугуна: MIG, TIG или дуговая сварка?

Существует бесконечный список способов сваривания чугуна. В этой статье мы остановимся на основах; MIG, TIG и Arc.При любом из этих методов важно помнить о методах управления теплом и сварке, описанных ранее, чтобы добиться хорошего сварного шва.

Сварка чугуна MIG

Хотя ни один профессионал не рекомендовал бы MIG по сравнению с другими формами, сварка чугуна очень возможна с помощью сварочного аппарата MIG. Вот несколько советов по сварке чугуна методом MIG:

• Лучшим выбором для проволоки MIG будет специальная никелевая проволока, но это самый дорогой вариант, также можно использовать проволоку MIG из нержавеющей стали.
• Газ 80/20 (80% аргона, 20% углекислого газа) отлично работает в большинстве ситуаций, однако единственным недостатком этого варианта является то, что сварной шов в конечном итоге ржавеет. Хотя, будучи чугунным, этот материал естественно подвержен коррозии.
• Использование проволоки для припоя возможно для скрепления отливки, но это непрочный сварной шов, и он не рекомендуется для металлов, которые будут подвергаться ударам или нагрузке.
• Шпильки можно использовать для придания сварному шву механической прочности, но это зависит от выполняемой работы.

TIG Сварка чугуна

При сварке TIG чугуном никелевая проволока — единственный реальный вариант, доступный для этой работы.Это может быть дорого, но процесс TIG может обеспечить прочный и чистый сварной шов при большинстве работ с чугунным покрытием.

Также можно сваривать чугун в холодном состоянии (пропустить этап предварительного и последующего нагрева) с помощью TIG, если вы используете правильный газ, проволоку и настройки. Этот процесс заслуживает отдельной статьи, но вот короткое видео с описанием процесса.

Дуговая сварка чугуна

Дуговая или электродная сварка часто являются предпочтительным методом для многих сварщиков. Это просто, и существует широкий выбор электродов для различных работ, многие аппараты для дуговой сварки доступны как для коммерческих, так и для бытовых целей по разумным ценам.

Как правило, большинство структурных ремонтов можно успешно отремонтировать с помощью пайки с использованием неизолированного бронзового стержня, ацетиленовой горелки и флюса. Хотя в любой сварочной ситуации выбор правильного электрода часто сводится к: стоимости, машинным возможностям и тому, является ли сварка однопроходной или многопроходной.

Какой пруток лучше всего подходит для сварки чугуна?

ПРУТКИ НИКЕЛЯ 99%

Электроды на основе никеля часто бывают дорогими и считаются премиальными. Прутки с содержанием 99% никеля позволяют получать сварные швы, которые поддаются обработке и лучше всего подходят для отливок с низким или средним содержанием фосфора.

ПРУТКИ НИКЕЛЯ 55%

Более дешевый вариант, стержни 55% никеля экономичны. Они также поддаются механической обработке и часто используются при ремонте толстых секций. Он также имеет более низкий коэффициент расширения, чем 99% стержень, что означает меньшее количество трещин на линии плавления.

СТАЛЬНЫЕ УДИЛИЩА

Самый дешевый вариант, стальные электроды, лучше всего использовать для несложного ремонта и заливки. Они не поддаются механической обработке и дают твердые сварные швы, требующие дополнительной шлифовки для завершения обработки. Однако преимуществом является то, что этот стержень намного удобнее в использовании при дуговой сварке и может выдерживать отливки, которые не были полностью чистыми перед сваркой.

Советы для сварки чугуна с мягкой сталью

Если для работы требуется сварка чугуна с низкоуглеродистой сталью, сварка электродом — отличный метод для этого. Несколько прихваток и несколько ударов щеткой для шлака делают эту работу легкой. Работа при 95 А на DCEP (положительный электрод постоянного тока) даст отличные результаты.

---

Как НЕ сваривать чугун

Наконец, они говорят, что обучение лучше всего проводить после ошибки.