Технология сварки чугуна в среде аргона своими руками

Даже в наше время сварка чугуна аргоном является нелегким делом. Тем не менее, сам материал обладает хорошими для машиностроения свойствами, благодаря чему он широко применяться в этой сфере. Металл имеет высокое содержание углерода в своем составе. Оно колеблется от 2 до 6%, тогда как в других сплавах данный показатель, примерно, в 10 раз меньше. Среди всех имеющихся на сегодняшний день разновидностей, сварка чугуна в среде аргона является наиболее качественным способом получить неразъемное соединение. Конечно же, здесь имеются свои особенности, куда входит подготовка металла под сварку при помощи подогрева. Здесь также могут использоваться специальные электроды из вольфрама, которые не плавятся. Также применяются особые присадочные материалы, в которых также имеется высокое содержание углерода, чтобы соединение было максимально идентичным основному металлу. Сам аргон создает условия защиты для сварочной ванны, на которую оказывает негативное влияние кислород из атмосферы и прочие посторонние факторы. Параметры данного процесса должны соответствовать ГОСТ 14771-76.

Сварка чугуна аргоном

Свариваемость чугуна и другие свойства

Сварка чугуна аргоном предполагает учет всех свойств данного металла. Он имеет ряд определенных особенностей, которые следует знать, чтобы не навредить. Ведь свариваемость чугуна находится не на самом высоком уровне и применение всех дополнительных технологий помогает избежать проблем. Среди важных свойств стоит отметить:

• Высокая скорость остывания металла. Это свойство приводит к эффекту «отбеливания». В это время, на поверхности материала появляется слой белого чугуна, который уже впоследствии не поддается обработке.
• Металл обладает низкими пластическими свойствами. Это приводит к перенапряжениям отдельных участков, особенно в местах сваривания. Из-за этого на месте шва образуются трещины, которые могут проявляться не сразу, а через несколько часов после остывания.
• Уменьшение количества углерода от температурного воздействия. При выгорании углерода, появляется окись СО, что способствует появлению пор внутри шва и на его поверхности.
• Хрупкость материала также оказывает множество проблем при сваривании отдельных частей.

Способы

Сварка чугуна аргоном может проводиться несколькими способами. Так как все это проводится в одной и той же защитной среде, то основная разница состоит в том, каким инструментом нужно будет пользоваться. Тут выделяют неплавкие электроды и присадочную проволоку, которая может иметь различный состав, в зависимости от того, для каких целей создается шов.

Сварочный шов

Использование неплавкого электрода из вольфрама оказывается не столь удобным, как при использовании плавкого присадочного материала и не может осуществлять процесс сваривания, если между деталями имеется зазор. Сваривание, в таком случае, должно происходить только в стык. Но данный способ позволяет создать сварочную ванну достаточной температуры, чтобы проварить необходимую глубину металла.

Электроды из вольфрама для чугуна

Другие виды и способы сварки металла аргоном предполагают использование присадочной проволоки. Она может заполнять собой зазоры и осуществлять сварку под углом, делать потолочные и вертикальные швы.

Технология сварки чугуна аргоном

Выбор способа

Наиболее распространенным является вариант с использованием присадочной проволоки. Он является более дорогостоящим, так как здесь необходимо тратиться на расходные материалы. В то же время, это более универсальный метод, с которым можно работать практически в любом положении. Если необходимо уменьшить расходы на сварочный процесс, то можно использовать более дешевую проволоку, если позволяет состав чугуна. Для толстых слоев металла этот метод оказывается не всегда удобным.

Сварка неплавким электродом применяется тогда, когда можно создать большую ванну, что осуществимо при высокой толщине металла. Вольфрам не плавится во время сварки, так что можно постоянно пользоваться одним и тем же инструментом. Но здесь обязательно нужно использовать дополнительный флюс для улучшения свариваемости, а также для обогащения металла углеродом.

Необходимый материл

Когда идет сварка чугуна аргоном присадка подбирается из определенных вариантов, которые выпускаются серийно. Наиболее распространенным материалом, отвечающим требованиям качества, является никелевая проволока. Она отлично подходит практически для любого типа чугуна. Дополнительным материалом здесь послужит флюс, который должен содержать углерод для обогащения шва при сварке.

Присадочный материал для сварки чугуна

Для более дешевого варианта используют алюминиево-бронзовые прутки. Они дают более бюджетный шов, но его потом нежелательно применять при высоких температурах, так как температура плавления у него будет ниже, чем у основного металла. Также могут использоваться неплавкие, вольфрамовые или угольные электроды, толщина которых подбирается по толщине металла.

Угольный электрод для сварки чугуна

Режимы

Сварка чугуна аргоном требует точного следования инструкции, чтобы качество соединения было максимально высоким. Ведь для избегания трудностей при сваривании нужно действовать уже по проверенным режимам. Для сварки неплавким электродом это должно быть так:

Толщина газотовки, мм	Толщина электрода, мм	Сила тока, А
6-10	8-10	280- 350
10-20	10-12	300- 400
20-30	12-16	350- 500
30 и выше	16-18	350-600

Сварка чугуна аргоном технология

Сварка чугуна аргоном начинается с подготовки поверхности, которую требуется тщательно зачистить от ржавчины и пыли, а также с нее нужно убрать все имеющиеся налеты и окислительные пленки. После этого можно выложить флюс и нагреть деталь перед свариванием, пока поверхность не начнет менять цвет. Сваривание должно вестись небольшими участками с периодическими перерывами, чтобы не было трещин и прочих деформаций.  Когда все будет окончено, то следует еще некоторое время подогревать шов и постепенно понижать температуру, чтобы из-за быстрого остывания чугуна не получилось брака.

«Важно!

После каждого перерыва нужно обстукивать шлак.»

Сварка чугуна аргоном: технология, оборудование, последовательность действий

Вещи из чугуна можно найти в любом доме. Это объясняется повышенной износостойкостью материала, но даже он может прийти в негодность при длительном использовании. В этом случае применяется сварка чугуна аргоном. При использовании этого газа любой человек сможет в домашних условиях починить любую испорченную чугунную вещь.

Сварка чугуна аргоном

Особенности материала

В составе чугуна содержатся железо, углерод в количестве не менее 2,14% и примеси. Материал имеет высокую твердость, но низкую ковкость и пластичность, из-за чего он является хрупким. Среди дополнительных веществ выделяют:

• кремний;
• марганец;
• сера;
• фосфор;
• дополнительный присадки.

В качестве металлов для легирования используют вещества:

• хром;
• никель;
• ванадий;
• алюминий.

Металл имеет плотность при нормальных условиях 7200 кг/м³, его применяют в литейной промышленности при изготовлении станин для станков, а также крупных деталей. Плавление чугуна происходит при температуре 1200°С, при этом углерод в составе не успевает проникнуть в глубину материала, а располагается в основном на поверхности. Такой эффект делает металл хрупким.

Виды чугуна

Материал классифицируют на следующие типы:

1. Белый чугун. В данном виде углерод имеет состояние цементита, при этом на срезе наблюдается белый оттенок и блеск характерный для металлов. Чугунное литье такого типа является износостойким, жаростойким и защищенным от коррозии. Применяется для переплавки в сталь.
2. Серый чугун содержит углерод в виде пластинчатого графита. На срезе имеет серый оттенок, без явного блеска. Применяется при изготовлении деталей с нагрузками на сжатие.
3. Ковкий чугун представляет собой белый тип после термической обработки, в результате чего графит в составе принимает форму хлопьев. Данные условия делают материал пластичным и вязким. Применяется при изготовлении деталей сложных конфигураций.
4. Высокопрочный тип содержит углерод в сферической форме, при этом металлическая основа не подвергается разрыву в структуре. Применяется в машиностроении для изготовления ответственных деталей высокой прочности.

Свариваемость чугуна и другие свойства

При соединении частей чугуна при помощи сварки возникают некоторые трудности, связанные с его характеристиками. При достижении критической температуры может произойти течение металла, в результате чего он вытекает из места шва. Сгорание графита и газообразование приводит к появлению трещин в металле, а также к некачественному шву с порами. Такие явления делают чугун трудно свариваемым материалом.

Сварка чугуна аргоном

Для того чтобы варить чугун в домашней мастерской необходимо соблюдать некоторые правила и требования, которые помогут избежать трещин и других дефектов.

Подготовительный этап

Перед тем как перейти к соединению частей материала при помощи сварки необходимо выполнить подготовку:

1. Осмотр внешнего вида на явные дефекты (трещины и поры).
2. Место сварки обрабатывают при помощи шлифовальной машинки, при этом края закругляют.
3. Очищают место соединения от мусора и стружки.

Выбор способа

Наиболее распространенным считается способ соединения при помощи присадочных материалов. Сварку аргонодуговым аппаратом осуществляют в любом положении. Применение проволоки низкого качества позволит снизить затраты на сварку, тем самым можно выполнять манипуляции при помощи аппаратов для дома и дачи.

Вольфрамовый электрод применяют для сварки толстостенных деталей. Данная технология позволяет создание качественного шва при добавлении специальных флюсов.

Необходимый материал и оборудование

Сварочный припой выбирают в зависимости от разновидности чугуна и вида сварки. В качестве электрода применяется вольфрам, при сварке с высокой температурой используют никелевый припой. Присадки подбираются в зависимости от типа варки:

• горячая сварка полуавтоматом требует применения марок А и Б;
• при автоматической варке используется проволока на основе кремния, является порошковой;
• в результате предварительного разогрева деталей в месте соединения до температуры 350°С подходит марка ПП-АНЧ-2;
• для высокопрочных типов используют ПП-АНЧ-5, при этом сила тока при сварке должна иметь значение до 500 А.

Для выполнения операции сварки аргоном применяют аргонодуговой сварочный аппарат. В нем применяется двойная технология газовая и электрическая. С его помощью получают соединения высокого качества. Различают автоматические и полуавтоматические модели.

Аргонодуговые сварочные аппараты

Режимы

Для аргонной сварки установлены следующие параметры:

• заготовка до 10 мм, сила тока до 350 А;
• толщина до 20 мм, сила тока до 400 А;
• толщина от 30мм и выше, сила тока до 600 А.

Последовательность действий

Для того чтобы сварочный шов имел высокое качество без дефектов и трещин необходимо выполнять следующие действия:

• подготавливаются чугунные заготовки;
• настройка режима сварки;
• в правой руке следует держать горелку, в левой — присадочную проволоку;
• на рукояти находится включатель подачи газа, его нагнетают за 20 секунд до сварки;
• между электродом и швом необходимо выдерживать 2 мм;
• включают аппарат, при этом на электрод подается напряжение и между ним и чугуном возникает дуга;
• в место сварки подаю газ;
• присадочная проволока плавится и заполняет пустоту между заготовками;
• не рекомендуется прикасаться вольфрамом к чугуну при сварке.

При соблюдении требований безопасности сварщик получит качественный шов, который в процессе эксплуатации детали из чугуна не покроется трещинами и порами.

Сварка чугуна аргоном — технология

Специалисты всегда говорят о том, что сваркой чугуна аргоном всегда должен заниматься только опытный человек, так как она не является простой задачей, даже учитывая весь технологический прогресс. Сам чугун в большей мере используется в машиностроительной сфере благодаря своим особым свойствам.

Он имеет большой по сравнению с другими металлами показатель углерода в своем составе, а именно 2–6 %. Для сварки чугуна применяется именно аргон, потому что это один из самых надёжных способов добиться высокого качества соединения деталей.

Характеристики свариваемости чугуна

Чтобы научиться правильно работать с чугуном, стоит учитывать все его характерные особенности. Если не учесть хоть один из нюансов, сварка станет бесполезной, такое соединение не будет отличаться надёжностью.

Чугун не самый благоприятный материал для сварки, поэтому принято применять дополнительные технологии. К важным свойствам металла относятся:

1. Отсутствие пластичности. Это говорит о том, что в процессе работы может происходить перенапряжение отдельных участков деталей, в особенности в месте соединения. Поэтому иногда могут образовываться повреждения в виде трещин, но они проявят себя только через несколько часов после проведения сварочных работ.
2. Быстро остывает. Эта особенность влечёт за собой так называемый эффект «отбеливания». Это означает, что на поверхности будет образовываться белый слой металла, который не является благоприятным для дальнейшей обработки.
3. Хрупкость. Одно из свойств, создающее очень много проблем при сварке отдельных участков.
4. Требуемое количество углерода снижается под воздействием высоких температур. Во время работы углерод начинает выгорать, из-за чего проявляются поры как внутри шва, так и снаружи.

Особенности сварки чугуна аргоном

Применение аргона для сварки чугуна всегда позволяет приблизить качество шва к прочности основного материала. Но добиться такого результата можно только при соблюдении особых правил. Одно из них — это постепенный прогрев зоны стыковки и в дальнейшем её охлаждение. Для чего это делается?

Прогрев обеспечит изменение структуры металла, после чего на свариваемой поверхности будет выделяться графит, что увеличит скромные пластичные свойства чугуна. Чтобы исключить попадание инородных металлов в место сварки, принято использовать графитовые прутки или электроды. Иногда также может использоваться порошковая проволока или специальные чугунные пластины.

После того как сварка чугуна аргоном завершена, готовый шов нужно постепенно охладить. Пытаться сделать это резко — строго запрещается, поэтому воду как охладитель использовать не стоит. Иногда для получения максимально качественного результата специалисты засыпают соединённые детали песком, чтобы охлаждение происходило максимально постепенно.

В промышленности сварщикам чаще всего приходится варить чугун с помощью холодной сварки. Это можно сделать множеством способов, но самую большую популярность получили всего 3 из них:

• использование электродов из цветного металла;
• применение электродов малого диаметра, которые в своем составе имеют минимальный процент углерода;
• использование стального стержня.

Холодный метод сварки позволяет удешевить производство и сэкономить рабочее время. Это также исключает необходимость предварительного нагрева места стыка и затем его охлаждение, что требует вовлечения в процесс дополнительного оборудования и материалов.

Сваривать чугун с помощью аргона рекомендуется на низком сварочном токе, это убережет элементы, находящиеся в сварочной ванне, от смешивания.

Сварка чугуна аргоном в бытовых условиях

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

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

Случается, что даже при соблюдении всех правил в металле может сохраниться остаточное напряжение, и оно может пагубно повлиять на долговечность шва. Чтобы избавиться от него, стоит взять небольшой молоток и с умеренной силой простучать им по всей длине соединения.

Заключение

Сварку чугуна можно производить только при наличии специальных знаний. Только опытный сварщик знает обо всех тонкостях, которые помогут добиться качественного соединения. Что касается неопытного человека, то для начала стоит подкопить навыков в этой области и потренироваться на более простых способах стыковки, иначе проделанная работа станет бесполезной.

Аргонодуговая сварка видео

Принцип аргонодуговой сварки заключается в плавлении цветного металла при помощи плавящегося или неплавящегося электрода под действием инертного газа. Наиболее частым инертным газом выступает аргон, благодаря которому сварка и получила свое название, реже – гелий и его смесь с аргоном. Наиболее распространенным видом неплавящихся электродов являются вольфрамовые стержни, диаметр которых подбирается согласно толщине свариваемого металла. Все это основы, с которых начинается любое обучение аргонодуговой сварке.

Преимущества аргонодуговой сварки

1. Аргоновая сварка, видео смотрите здесь, гарантирует качественный и геометрически однородный шов без дефектов и шлаковых образований, выдерживающий любые нагрузки
2. Выделение минимального количества вредных газов в процессе сварки
3. Минимальный риск получения ожогов.

Сварка аргонная неплавящимся электродом. Технология процесса

Чтобы освоить в должной степени технологию проведения такой работы, как аргонная сварка, обучение следует перевести в описание схемы данного процесса, что мы и сделаем. Основными элементами схемы являются сварочный аппарат, горелка и расположенный в ней электрод. Дуга сварки возникает в пространстве меж электродом и свариваемой плоскостью под воздействием электричества и защитного газа, вдуваемого через сопло горелки.

Аргон же, будучи почти на 40% тяжелее воздуха, выдавливает его из области сварки, надежно изолируя от воздействия атмосферы сварочную воронку и практически не вступая в химический контакт с металлом. Присадочный материал подается в дуговую область со стороны, не включаясь в цепь.

Аргонная сварка, производимая неплавящимся электродом, происходит без касания изделия (в отличие от сварки плавящимся), для зажигания дуги специально параллельным способом к источнику питания подключается устройство под названием «осциллятор».

Аргонная сварка бывает автоматической. При ней горелка с присадочной проволокой движутся без контроля сварщиком. Но, как правило, все происходит не так. Оба эти элемента сварщик держит в руках – производится ручная сварка аргоном, видео уроки по которой присутствуют в данной статье.

Осциллятором с целью поджига дуги, на электрод подаются высоковольтные импульсы высоких частот. Эти импульсы, в свою очередь, производят ионизацию дугового отдела и при включении сварочного тока обеспечивают зажигание дуги. Когда аргонодуговая сварка (видео смотрите здесь) выполняется под переменным током, вслед за зажиганием дуги осциллятор выполняет переход в режим стабилизатора.

В этом случае, для предотвращения деионизации дугового отдела и предотвращения затухания дуги, он уже подает в момент перемены полярности импульсы на дугу.

Важное об аргонодуговой сварке

О том, как технически выполняется сварка аргоном, видео уроки способны продемонстрировать великолепно. Однако, помните, что приступая к такому процессу как аргонная сварка, обучение первых ваших практических попыток должно происходить под непосредственным инструктажем профессионала.

Сейчас же мы поговорим о важных нюансах, которые помогут вам добиться лучших результатов.

Например, сварка аргоном (видео уроки об этом свидетельствуют) с целью улучшения борьбы с пористостью происходит при добавлении к аргону 3-5% кислорода. Это увеличивает защиту металла от загрязнения, присутствия влаги и иных включений, которые могут попасть в область сварки из присадочного металла или свариваемых кромок.

Благодаря кислороду они выгорают или образуют собой соединения, выплывающие на поверхность сварочной воронки, что предотвращает возникновение пористости.

Также более рациональным для обеспечения стабильности такого процесса как аргонная сварка является применение импульсных источников питания дуги, с помощью которых происходит струйный перенос под током I

св ≈ 100А.

Применение аргонодуговой сварки

Использование аргонной сварки неплавящимся электродом в основном направлено на легированные стали, их соединения и цветные металлы, титановые и алюминиевые сплавы. Благодаря хорошему качеству и форме сварных швов, точной глубине проплавления металла, аргонодуговая сварка, видео которой можно увидеть здесь, успешно применяется для сваривания тонких листов металла с доступом к одной стороне поверхности изделия.

Разработка различных конструкций сварочных аппаратов позволила этому виду сварки получить широкое распространение для сварки стыков труб, также называемой орбитальной.

Применение аргоновой сварки плавящимся электродом не так обширно. Как правило, это – сварка алюминия с нержавеющей сталью.

Недостатки аргонодуговой сварки

Невозможно проводить обучение аргонодуговой сварке, не упомянув ее недостаток, которым является недостаточно высокая производительность при ручном типе обработки. Автоматическая сварка же непригодна для выполнения коротких и неструктурированных швов.

---

---

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):