Сварка чугуна технология: Обзор технологии сварки чугуна: горячей, холодной и газовой

Содержание

Особенности сварки чугуна

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Из чугуна изготовляются многие базисные детали строительно-дорожных машин, тракторов, автомобилей и технологического оборудования. При эксплуатации этих машин у чугунных деталей появляются трещины, изломы, износы, которые необходимо устранять. Особенности сварки чугуна обусловлены высоким содержанием углерода, кремния, серы и фосфора, относят его к трудносвариваемым сплавам. Основным фактором, затрудняющим сварку чугуна, является возникновение трещин в процессе сварки и охлаждения после сварки из-за образования хрупкого легкоплавкого сплава Fe — FeS, располагающегося по границам металлических зерен железа. Этот сплав при высоких температурах подвергается значительным объемным изменениям, что приводит к большим внутренним напряжением и трещинам в ОШЗ.

При сварке чугуна выгорает кремний, что вызывает появление отбеленных зон с высокой твердостью, склонных к образованию трещин. Образующиеся при этом оксиды кремния имеют температуру плавления выше, чем свариваемый металл, и препятствуют сварке.

Особенно склонны к трещинообразованию серые чугуны с крупными многочисленными графитовыми выделениями в виде пластинок, что несвойственно мелкозернистым перлитным чугунам с мелкими графитовыми включениями, а также ковким чугунам вследствие благоприятной формы графита и большой его разобщенности.

Сварка чугуна сопровождается выделением газов из сварочной ванны, что при водит к образованию пор в наплавленном металле. Водород, азот, водяной пар и оксид углерода могут поступать в ванну из окружающего атмосферного воздуха, при садочных материалов или образуются в результате реакций в жидком металле, например при выгорании углерода. Важнейшими причинами возникновения пор являются повышенная растворимость газов в жидком металле и ее резкое падение при остывании металла, в особенности при его кристаллизации.

Чугунные конструкции имеют неоднородный химический состав и структуру по сечению вследствие неоднородной скорости охлаждения тонких и толстых участков отливок. В зависимости от скорости охлаждения на отдельных тонких участках происходит отбеливание чугуна, а на других (толстых) сохраняется структура серого чугуна.

Отбеленный чугун с крупной структурой сваривается хуже, чем чугун с мелкой структурой.

Особенности сварки чугуна — причины, по которым она затруднена :

склонности чугуна к отбеливанию;
трещинообразования при сварке;
резкого перехода при нагреве из твердого состояния в жидкое.

Чугун называется отбеленным, если большая часть углерода в нем находится в химически связанном состоянии , т.е. в виде цементита Fe₃C. Отбеливание происходит при быстром охлаждении расплавленного чугуна, Углерод не успевает выделится в виде графита, а выделяется в виде цементита, ледебурита и мартенсита; чугун становится твердым и не поддается механической обработке.

В сером чугуне углерод находится в виде графита. Графитизация чугуна происходит не только при переходе чугуна из жидкого состояния в твердое, но и при дальнейшем охлаждении , причем чем медленнее охлаждается деталь, тем полнее происходит графитизация. Холодная масса чугунной , чаще всего большой по массе детали, ускоренно отводит тепло сварки, поэтому происходит интенсивное отбеливание сварного шва , а вследствие различия коэффициентов расширения серого и белого чугунов возникают внутренние трещины.

Избежать этих затруднений при сварке чугуна можно двумя способами :

Выполняется горячая сварка чугуна с последующим медленным охлаждением после сварки;
Выполняется холодная сварка чугуна, но в шов вводят элементы, препятствующие образованию цементита , или использовать способы упрочнения швов.

Далее рассмотрены особенности сварки чугуна с помощью различных технологий.

Горячая сварка чугуна проводится на предварительно нагретых до 600 …. 650^оС деталях. После сварки происходит охлаждение всей массы нагретой детали, поэтому скорость охлаждения сварного шва будет ниже, чем при холодной сварке. В сварном шве успевает произойти графитизация, скорость усадки уменьшается и поэтому не образуется трещин в околошовной зоне.

При заварке трещин в конструктивно сложных деталях с целью устранения возможного трещинообразования проводится 2-х ступенчатый нагрев : сначала до температуры 200 …250 ^оС нагревают с относительно не высокой скоростью до 600^о/ час, а далее -с большей скоростью до 1600 ^о час. Сварка выполняется электродами типа ОМЧ-1, состоящих из чугунных прутков со специальным покрытием, или при газовой сварке чугунными прутками без покрытия .

Горячая сварка позволяет получить наилучшие результаты, но процесс технологически сложный и очень трудоемкий, поэтому широкого распространения не получила.

Чаще применяется холодная сварка чугуна, выполняемая следующими способами :Стальным малоуглеродистым электродом.

Специальными электродами ПАНЧ-11, МНЧ-1, МНЧ-2, ОЗЧ-1 и др.
Биметаллическим электродом или пучком электродов.

Для повышения надежности сварки стальными малоуглеродистыми электродами в разделанные кромки шва ставят резьбовые шпильки или используется способ отжигающих валиков. При наложении второго и последующего валиков первые сварные швы вновь нагреваются и уже остывают с меньшей скоростью, поэтому значительная часть цементита распадается, получается более мягкий сплав с меньшей степенью отбеливания. Структура различных зон сварки получается неодинаковой, однако в среднем она лучше , чем при обычной сварке.

Эффективно использовать способ отжигающих валиков в комплексе со шпильками.

Для устранения продолжения трещины на ее оси сверлятся отверстия диаметром 2..3 мм , зубилом или шлифовальным кругом проводят V-образную разделку трещины и сверлят по ее длине отверстия , нарезают в них резьбы и заворачивают шпильки, которые сначала обваривают кругом, а затем наплавляют весь сплошной шов.

Однако эти способы холодной сварки малопроизводительны, поэтому , чаще всего, используются другие способы сварки чугунных деталей.

Если требуется хорошая обрабатываемость шва и допускается невысокая прочность, то используются электроды МНЧ-1, МНЧ-2. Никель, входящий в состав электродов, не образует соединений с углеродом, поэтому шов имеет невысокую твердость, но хорошо механически обрабатывается. Хорошие результаты при сварке чугуна дает использование сварочной проволоки ПАНЧ-11.

Электроды ОЗЧ-4, изготовляемые из медной проволоки с фтористо-кальциевой обмазкой, обеспечивают прочный, но труднообрабатываемый шов, представляющий собой медь ,насыщенную железом.

При отсутствии специальных электродов изготовляются биметаллические электроды намоткой медной проволоки или надеванием медной трубки (меди до 70% от железа) на стальной стержень или малоуглеродистый стальной электрод. Сварной шов также представляет собой медь с вкраплениями железа, прочность его составляет до 60 ….70% от прочности основного металла.

Для сварки толстостенных чугунных деталей используют пучок электродов : стальной электрод диаметром 3 … 4 мм с обмазкой УОНИ-13/55, медный стержень диаметром 4… 5 мм и латунный пруток диаметром 1,5 … 3 мм. Электрическая дуга автоматически перемещается с одного электрода не другой, поэтому тепло распространяется на большую площадь, шов медленнее охлаждается и поэтому меньше отбеливается. Пучок может также состоять из одного медного и одного стального, или двух медных и одного стального электродов.

Газовую ацетилено-кислородную сварку чугуна ведут нейтральным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Присадочный материал — чугунные прутки диаметром 6 …8 мм. При газовой сварке используются флюсы :

бура;
смесь 50 % буры, 47 % двууглекислого натрия и 3 % окиси кремния;
смесь 56 % буры, 22 % углекислого натрия и 22 % углекислого калия.

Другие страницы по теме

Классификация чугунов.
Порошковые проволоки для сварки чугуна.
Особенности сварки углеродистых сталей
Особенности сварки алюминия
Особенности сварки меди

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Технология сварки чугуна

Итак, есть ряд причин плохой свариваемости чугуна. Это и неоднородность состава (включения графита, как углерода, делают чугун хрупким и непластичным), и неравномерные нагрев и охлаждение при высокой хрупкости, которые способствуют образованию трещин шва или близлежащего металла, и газы, покидающие ванну, которые способствуют образованию пор, и кремний с другими элементами, которые окисляются, а потом их ок- сидами покрывается сварочная ванна, что приводит к непроварам. Более того, при температуре выше 750°С чугун становится жидкотекучим, что затрудняет образование сварочной ванны и шва по банальной причине вытекания.

Есть три технологии сварки чугуна:

в металл шва поставляется чугун
в металл шва поставляется высокоуглеродистая, а на последние слои и низкоуглеродистая сталь

шов заполняется сплавами цветных металлов

Сваривать чугун можно электродами, порошковой проволокой и газовой сваркой. Еще одна технологическая тонкость – свариваемые детали могут быть «холодными» или подогретыми. «Холодная сварка» технологически проще, однако, чтобы шов был качественным, электрод должен быть специальным, и его состав должен быть аналогичным составу свариваемого чугуна. Если же при сварке используют подогрев, то он должен быть медленным (увеличение на 150° в час), как и последующее охлаждение. Тогда при горячей сварке в чугуне не будут происходить структурные изменения, а при охлаждении не будут образовываться трещины. Не стоит забывать и то, что чугун начинает плавиться при 750°С, поэтому температура подогрева не должна превышать 650°С.

Холодная сварка чугуна при помощи электродов с цветными металлами

Для того чтобы получить швы, которые обладают высокими показателями пластичности даже в холодном состоянии, на практике применяют специальные электроды из никеля или меди. Эти цветные металлы не образовывают соединений вместе с углеродом, однако их присутствие в сплавах очень эффективно снижает растворимость углерода в железе, и как результат — способствует графитизации. Таким образом, при попадании в зону неполного расплавления, которая прилегает к шву, уменьшается вероятность отбеливания. Кроме всего прочего, пластичность, которая возникает в металле шва, помогает частично усвоить сварочные напряжения, и поэтому существенно снижается риск появления трещин и пор. При сварке чугуна, как правило, используют как медно- железные, так и медно-никелелевые электроды. Различают несколько видов медно-железных электродов. Так, существуют электроды с медным стержнем, оплетка которых выполнена из жести (с толщиной 0,2‑0,3мм), которую навивают на стержень в виде ленты (ширина 5‑6мм) по винтовому направлению. Также на электрод наносятся ионизирующие покрытия и запрессовывается в медную трубку, если это электроды с комбинированной проволокой. Кроме того, существует и другой вариант таких элек- тродов — в них предусматривается медный сердечник вместе со стальной оболочкой. Существуют и другие электроды, состоящие из пучка электродов с одним или двумя медными стержнями и стальным сердечником. Пучок связывается в 4‑5местах при помощи медной проволоки, а на конце прихватывается для надежного контакта между стержнями. Наиболее совершенными медно- железными электродами являются электроды марки ОЗЧ-1. Они представляют собой стержень из меди (диаметр около 3,5‑5мм), на который нанесено специальное покрытие. Это покрытие состоит из сухой смеси таких веществ, как УОНИ и железного порошка. Сварка с помощью медно-железных электродов выполняется так, чтобы не допустить сильного перегрева деталей, которые подвергаются сварке. Для этого на малых (как только это возможно) токах обеспечивают стабильную дугу и проделывают ею короткие участки вразброс, с некоторыми перерывами, чтобы могли охлаждаться свариваемые детали. Основным же преимуществом таких электродов является возможность проковки металла, который наплавился в горячем состоянии, дабы уменьшить уровень сварочного напряжения. Поэтому проковка является обязательным действием, поскольку при этом уменьшается риск возникновения трещин.

Электроды, которые необходимы для холодной и полугорячей сварки

Во время холодной сварки чугуна использование простых электродов недопустимо, так как в этом процессе имеет место большая скорость охлаждения изделия, в результате чего на поверхности шва и в околошовной зоне образовывается белый чугун, а кроме того, происходит и резкая закалка чугунной и металлической основы, что также пагубно для чугунных изделий. Кроме всего прочего, из‑за всех вышеперечисленных факторов может произойти существенная деформация поверхности, что в 99,9% случаев приведет к образованию трещин. Поэтому, чтобы предупредить отбеливание чугуна, нужно сделать такой состав шва, который в различных условиях будет образовывать структуру серого чугуна, которая наиболее благоприятна для сварки. Этого можно достичь с помощью введения в сварочный процесс большого количества графитизаторов, а также за счет воздействия легирующих элементов, которые способствуют сфероидизации карбида. Например, в качестве таких элементов отлично подойдут электроды с маркировкой ЭМЧ, в которых стержень является чугуном с повышенным содержанием в нем кремния (до 5,3%), а также в котором присутствует двухслойное покрытие. Один слой является легирующим, а второй — обеспечивает газовую защиту. Первый слой состоит из 40% графита, 41% силикомагния; в нем содержится 14% железных окалин и 5% порошкового алюминия. Второй же слой состоит на 50% из мрамора и на 50% из плавикового шпата. Во время сварки чугуна при помощи таких электродов можно не разогревать поверхность изделия, если его толщина до 12мм. Таким образом она не будет под- вергаться отбеливанию и закалке. Использование таких электродов способствует и некоторому замедлению протекания скорости охлаждения благодаря реакции, возникающей между железными окалинами и порошком алюминия. Пользуясь такой сваркой, рекомендуется воспользоваться подогревом при температуре 400°С. Такой способ сварки уже будет называться полугорячим.
Но впрочем, если под рукой нет источника тепла, можно пользоваться и холодной сваркой. Для того чтобы улучшить и облегчить обработку пластичного после сварки металлического шва, используются специальные электроды, из так называемых никелевых чугунов, которыми являются нирезист или никросилаль. Таким образом, холодная и полу- горячая сварка предусматривает использование особенных видов электродов, поскольку использование обычных сделает процесс сварки просто-напросто невозможным.

Параметры сварки чугуна электродами без прогрева:

Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна:

Технология горячей сварки чугуна

Рассмотрим технологический процесс горячей сварки, который не так прост, как это может показаться на первый взгляд. На самом деле, он состоит из нескольких этапов, которые заключают в себе подготовку и подогрев изделий для сварки, непосредственный процесс сварки и последующее охлаждение изделия. Итак, рассмотрим все процессы поближе. Подготовка изделия под сварочный процесс во многом зависит от того, какой вид исправляемого дефекта предусматривается. Но обязательно в любых случаях подготовка заключается в том, чтобы тщательно очистить поверхность от загрязнений и в разметке разделок, где будут образовываться полости, что обеспечивают доступ и манипуляцию электрода и воздействия сварочной дуги. Чтобы предостеречь вытекания жидкого металла во время сварки, часто к месту сварочных работ применяют формовку. Она выполняется в зависимости от того, какие размеры и местоположения рабочей области, в которой будет проводиться сварка. После формовки необходимо просушить форму при небольшой температуре — около 60 ‑ 120°С, после чего выполняется дальнейший подогрев при температуре 120‑150°С. Это может происходить посредством воздействия горелки или же в специальных печах или нагревательных устройствах.

Забегая вперед, отметим, что замедленное охлаждение после сварки происходит за счет укрытия чугунной детали теплоизолирующими материалами — при помощи листов асбеста или засыпкой песком, например. Горячая сварка чугуна также возможна с использованием угольного электрода. Сварка угольным электродом является несколько промежуточной, между газовой сваркой и сваркой с плавящимися электродами. Так, при использовании угольной сварки процесс проходит при постоянном токе прямой последовательности, а диаметр электродов равен 8‑20мм. Сам диаметр выбирается в зависимости от величины сварочного тока и от толщины металла, с которым будет происходить сварка. В качестве присадочных материалов используются прутки. Таким образом, горячая сварка чугуна является отнюдь непростой работой, однако вполне прогрессивной и облегчающей производительность, в отличие от других видов сварки чугуна.

Сварка чугуна: технология, особенности, способы

Чугун является сплавом железа и углерода, однако его структура усложняется наличием различных легирующих примесей. От состава и количественного соотношения этих примесей зависит сорт чугуна. Традиционно принято выделять белые и серые сплавы. Название им присвоили по оттенку, который получается на изломе. В белом чугуне углерод присутствует в виде цеменита. Так как материал достаточно хрупкий, то он практически не поддается обработке. Тем не менее, белый чугун отличается прочностью.

В производстве такой сплав применять не рационально. Усугубляет ситуацию тот факт, что сварке он практически не подлежит.

Белый чугун становится сырьем для ковкого чугуна. Для этого материал отливают, а затем подвергают длительной термообработке. При этом температура среды может достигать тысячи градусов. Ковкий чугун нашел свое применение в технике и строительстве. Его используют там, где приходится противостоять высоким ударным нагрузкам. Практическое применение подобного сплава привело к необходимости разработки процесса его сварки. Повышают прочность чугуна посредством внесения в его состав легирующих добавок. Такие сплавы применяют в машиностроении.

Серый чугун имеет более выраженное зернистое строение и на изломе характерен серебристо-серым цветом. Углерод, входящий в состав серого чугуна, присутствует в нем в виде графита. Такой сплав подлежит обработке обычным режущим инструментом. Благодаря этому свойству серый чугун нашел применение во многих отраслях. Кроме того, он обладает прекрасными литейными свойствами, устойчив к вибрационным нагрузкам. К недостаткам можно отнести хрупкость и недостаточную прочность (по сравнению с белым сплавом).

Содержание

Особенности

Процедура сварки вполне определена даже в домашних условиях, однако физические и химические свойства сплава становятся причиной возникновения некоторых специфических особенностей, сопровождающих процесс. Об этих особенностях должен знать каждый, кому предстоит такая работа, как сварка по чугуну.

Низкая удельная теплоемкость сплава обуславливает высокую скорость остывания после сварки. Наблюдается такой эффект, как «отбеливание». Это появление на поверхности шва тонкого слоя белого чугуна. Он, как уже известно, тяжело обрабатывается и обладает повышенной хрупкостью.
Необходимо с большой точностью выбирать температурный режим. В противном случае наступит перекалка сплава, что чревато образованием трещин.
В сварочной ванне при плавлении металла образуются газы. После кристаллизации сплава в зоне формирования шва могут возникнуть множественные поры.
Высокая текучесть – основное физическое свойство чугуна, усложняющее работу мастера и ограничивающее выбор направления ведения сварки.
Неравномерное охлаждение сварочной ванны часто приводит к образованию трещин.
Некоторые соединения, вступая в реакцию с кислородом, образуют на поверхности сплава оксидную пленку, в результате чего появляются непроваренные зоны.

И все же, несмотря на представленные нюансы, существует несколько распространенных способов сварки чугуна, применяемых в ремонтных работах, при изготовлении чугунных изделий или при исправлении дефектов литья. Качество выполненных работ напрямую зависит от теоретических знаний сварщика. Он должен определить, чем можно варить тот или иной сплав.

Подготовка поверхностей

Этап подготовки чугунных поверхностей и разделки кромок нельзя исключить из технологии сварки, так как от него зависит надежность и качество будущего шва. Если предстоят работы по заделыванию трещин, то необходимо помнить, что они локализованы в гораздо большей области, чем кажется при визуальном осмотре. Именно поэтому важно разделать трещину на максимальную ее глубину. Существуют два способа разделки.

Механический способ включает в себя шлифование и вырубку.
Под термическим способом подразумевается резка или кислородно-дуговая строжка.

Линейные размеры области разделки должны на несколько миллиметров превышать размеры трещины. Примерный отступ с обеих сторон обычно составляет 5-6 мм. Разделанная поверхность кромки плавно переходит в поверхность детали. Несквозные трещины разделываются так, чтобы глубина разделки на пару миллиметров превышала реальную глубину трещины. На плоскости по краям трещины следует произвести сверления. При отсутствии такой возможности придется вырезать отверстия любым доступным способом, а края закруглять.

Важно не только очистить поверхности кромок, но и правильно выбрать скосы. Плоскости кромок должны находиться друг к другу под углом 45° градусов. В противном случае есть риск столкнуться с неравномерным нагревом детали по толщине. После того, как выбраны кромки, края следует обточить и закруглить. Зачищать поверхность заготовки удобно наждачной бумагой, шлифовальной машиной или металлической щеткой. Допускается также применять пламя горелки для обжига загрязнений. Перед началом сварки, особенно если дело касается тонкостенных изделий, готовятся графитовые подкладки. Они выполняют теплоизоляционную функцию, а также предотвращают растекание расплавленного металла.

Способы

Если рассматривать все разработанные технологии по сварке чугуна, то их можно насчитать около десятка. Но в тривиальной классификации выделяют три принципиальных способа. Первый способ, более известный, как горячая сварка, чаще всего встречается в промышленности и на производстве. Он сопряжен с предварительным разогревом заготовки до температуры 600-650°C градусов.

Естественно, в домашних условиях таких значений получить невозможно. Лишь только с использованием специального оборудования удается нагревать чугун перед сваркой. Целью этого этапа служит исключение появления трещин при сварке. Важно равномерно разогреть детали. Если возникнет градиент температур, то это неизбежно приведет к разломам. Перед нагреванием составные части закрепляют, чтобы внутри металла не возникало механических напряжений. Температурный режим строго выдерживается. Увеличение температуры может привести к плавлению материала.

Предварительный нагрев заготовок до температуры 400°C градусов характерен для полугорячей сварки. Так как подобные условия можно создать не только на производстве, но и в быту, данная технология более распространена в мелких ремонтных мастерских или у частных мастеров.

Способ сварки без предварительного нагрева называется холодным. К холодной сварке прибегают при ведении мелких бытовых работ. Специального оборудования для этого не требуется, а характер ремонта обычно временный. Причиной тому является невысокое качество соединения.

Ручная дуговая сварка

Сварка чугуна в режиме MMA может проходить с предварительным нагревом, частичным нагревом или без него. Простыми словами, доступна горячая, полугорячая и холодная сварка. Для каждого способа определены свои специальные электроды. При ведении сварки горячим способом следует придерживаться такого алгоритма:

подготовка поверхности и разделка кромки;
нагрев детали;
непосредственный процесс сварки;
охлаждение детали.

Ручная дуговая сварка чугуна осуществляется угольными или плавящимися электродами. К плавящимся расходникам можно отнести электроды на медной или никелевой основе, а также чугунные стержни. Для ковкого чугуна подойдут электроды марки ОЗЧ-2 или ОЗЧ-6. Сюда также можно отнести распространенные марки МНЧ-2 и ЦЧ-4. Серый чугун будет вариться электродами ОЗЖН-1, ОЗЖН-2, а также упомянутыми выше ОЗЧ-1, ОЗЧ-6, ОЗЧ-4 и МНЧ-2. Для сплавов высокой прочности подойдут те же марки и еще электроды ОЗЧ-3.

Процесс сварки в режиме ММА характерен тем, что шов накладывается непрерывно. Еще необходимо отметить высокое значение силы тока. Информация о том, какой тип тока применим к каждой марке электродов, содержится в их описании. Угольные электроды предполагают только сварку постоянным током.

Ручная дуговая сварка чугуна, несмотря на свою кажущуюся относительную простоту исполнения, обладает рядом недостатков. Простота заключается только в описании, на самом же деле этот процесс очень трудоемкий. Необходимо обладать большим опытом, чтобы обеспечить непрерывное формирование шва. При этом всегда следует помнить о том, что неравномерное нагревание может повредить заготовку. При расчете затрат времени оказывается, что ММА сварка чугуна проходит медленнее, чем ее другие виды, да и себестоимость такого процесса немалая. Но если к качеству и прочности шва не предъявляется особых требований, то самым оптимальным видом работ будет холодная или полугорячая сварка чугунными или стальными электродами.

Полуавтоматическая

Под полуавтоматической сваркой будем понимать сварку чугуна в среде инертного (MIG) или активного (MAG) газа. Принцип такой сварки схож с принципом ручной дуговой сварки. Здесь в зону формирования шва подается проволока. Она играет роль присадки, плавится и образует соединение кромок. Но без газа расплавленный металл будет вступать в реакцию с атмосферным воздухом. Инертный химически не активный и, с другой стороны, вытесняет кислород, образуя защитную зону.

Горячая сварка MIG/AG ведется в том случае, когда к параметрам шва предъявляются высокие требования. Эти требования связаны с прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям. Для большего эффекта мастер должен обеспечить постепенное охлаждение чугуна. Чем меньше температура предварительного нагрева, тем меньшей прочности получается шов. В соответствии с этой закономерностью определяют область применения полугорячего метода и холодной сварки. Для режимов полуавтоматической сварки они вполне определены, но применяются только тогда, когда свариваемые детали не будут испытывать серьезных нагрузок при эксплуатации. К достоинству сварки MIG можно отнести более высокую производительность, особенно если подача проволоки происходит в автоматическом режиме.

Аргонодуговая

Даже если не брать во внимание сложности, связанные со сваркой чугуна, работа в режиме TIG (аргонодуговая сварка) отличаются сложностью и затратностью. Аргон выступает в роли защитного газа, препятствующего попаданию атмосферного воздуха в зону сварки. Но в отличие от полуавтоматического режима, режим TIG подразумевает использование неплавящихся вольфрамовых электродов. Аргонодуговая сварка возможна при выполнении ряда требований.

Сварка ТИГ также требует предварительного нагревания изделий.
Процесс ведется при небольших значениях переменного тока.
Шов накладывается небольшими участками, что позволяет контролировать равномерное распределение температуры.
Швы необходимо проковывать, чтобы снять излишнее внутреннее напряжение.

Газовая

Перед ведением газовой сварки чугунные изделия подлежат более длительному нагреванию. Необходимость данного этапа все та же, но параметры температуры несколько иные. Кромки разделываются так, чтобы угол между ними составлял 90° градусов. Но такая подготовка необходима только при толщине листов, превышающих 4 мм.

В обязательном порядке должен присутствовать присадочный материал. Он выполнен в виде чугунных прутков, диаметр которых рассчитывается для каждого случая в отдельности. Обычно пользуются такой формулой: толщина изделия, деленная на 2. Флюс насыпают в сварочную ванну, но им могут быть покрыты прутки. Флюс защищает расплавленный металл от окисления, повышает сплавляемость, повышает текучесть.

Естественно, для газовой сварки чугуна доступно лишь нижнее положение выполнения работ. После сварки деталь покрывается слоем асбеста, препятствующего выходу тепла, так обеспечивается медленное остывание чугуна.

Электрошлаковая

Электрошлаковая сварка уместна при соединении чугунных изделий большой толщины. При этом получается качественный шов без «отбеливания». Данная технология практически единственно возможная при необходимости наплавления большой массы чугуна. Примером может служить исправление дефектов в массивных изделиях.

В качестве расходного материла выступают электроды, выполненные в виде чугунных пластин, и специальный флюс. К сожалению, ЭШС возможна только на производственных предприятиях. Что же касается сварки в домашних условиях, то наиболее оптимальным вариантом остается сварка MMA, MIG и MAG.

Сварка чугуна — холодная, горячая, при помощи аргона, со сталью

Под сплавами мы привыкли понимать соединение нескольких металлов. В данном случае мы имеем дело со сплавом железа с углеродом — чугуном. Фактически, это железо, насыщенное углеродом в количестве от 2,14% до 6,67%. Присутствие углерода кардинально меняет свойства железа. Вместо привычной пластичности и вязкости появляются хрупкость и жесткость. В связи с изменением свойств меняются способы сваривания чугунных деталей.

1 / 1

Специфика чугуна

Сплав действительно очень специфичен. Не являясь благородным металлом, чугун чрезвычайно устойчив к коррозии, что, наряду с хорошими литейными характеристиками, делает его самым распространенным сплавом для изделий художественного литья, предназначенных для установки на открытом воздухе. Высокая жаропрочность позволяет применять его в печах.

Некоторые особенности свойств чугуна дают возможность получения сплавов с различными физико-химическими свойствами не только изменениями в химическом составе, но и изменением вида термической обработки. Наиболее широкое применение нашли следующие виды чугуна:

белые – очень хрупкие и твердые;
ковкие – получаются при отжиге белых;
половинчатые – средняя стадия между белыми и ковкими;
антифрикционные – хорошо работаю в узлах с интенсивным трением;
износостойкие – работают в условиях внешней среды;
жаростойкие и жаропрочные – работают в коксовых печах и газотурбинных двигателях;
коррозионностойкие – применяются в химической промышленности.

Как подготовить чугун к свариванию

Трещины на чугуне имеют склонность к развитию из-за особенной хрупкости этого сплава. Поэтому перед свариванием необходимо исключить возможность их дальнейшего развития путем засверливания их концов. Далее необходимо тщательно разделать болгаркой трещину до самого дна на ширину, достаточную для обеспечения процесса сваривания. В случае загрязнения сварочной зоны маслом, его нужно удалить с помощью соответствующих растворителей.

Технология и способы сварки чугуна

Специфические особенности сварки чугуна не способствуют широкому применению этого способа соединения деталей при сборке сложных конструкций. В основном, сваривают чугун при ремонтных работах. Применяют следующие виды сварки:

газовую;
термитную;
электродуговую;
электрошлаковую.

Для работ используют стальные, угольные, графитовые электроды. Также применяют электроды из высоколегированных сталей и цветных металлов. Характерной особенностью при сваривании чугунных деталей является частое применение предварительного нагрева деталей, как местного, так и общего. Сила тока рассчитывается из условия 60 – 90 ампер на каждый миллиметр диаметра электрода. Нетрудно подсчитать, что сваривание «тройкой» потребует от 180 до 270 ампер.

Особенности горячей сварки чугуна

Технологи разработали множество специальных режимов прогрева чугуна перед сваркой, но наибольшее распространение получил метод с нагревом до 600 – 650С⁰. Идея состоит в том, что после сварки происходит не быстрое остывание шва, а постепенное остывание всей массы изделия. Постепенное остывание способствует графитизации (не образуется белый чугун), и не образуется трещин на изделии. Применяются специальные электроды типа ОМЧ – 1, представляющие собой чугунные прутки со специальным покрытием.

Несмотря на хорошее качество шва при горячей сварке, широкого распространения она не получила. Виной тому – сложность технологического процесса, большие расходы на организацию и проведение предварительного подогрева.

Особенности холодной сварки чугуна

Холодная сварка чугуна — наиболее распространенный способ. В основном, применяется методика, описанная выше: с тщательной разделкой трещины. Иногда, в особо ответственных местах, в кромки шва вкручиваются стальные шпильки, которые сперва обваривают по кругу. А затем варят основной шов.

При повышенных требованиях к обрабатываемости шва используются электроды, содержащие никель: МНЧ-1 или МНЧ-2. Никель не вступает в реакцию с углеродом, не создает с ним соединений, характеризующихся высокой твердостью, и поэтому хорошо обрабатывается механическими способами.

В случае отсутствия специальных электродов, можно выйти из положения при помощи медной проволоки, которая наматывается на простой низкоуглеродистый электрод. Вместо проволоки можно использовать медную трубку. Такие электроды получили название биметаллических.

Сварка при помощи аргона

В большинстве случаев сваривания чугуна происходит закаливание материала шва, что затрудняет последующую механическую обработку и провоцирует образование трещин. От этого недостатка можно избавиться применением аргонодугового способа сварки. Этот метод позволяет получить характеристики шва, сравнимые с характеристиками основного металла.

Сварка ведется графитовым электродом в среде защитного газа по специально разработанным токовым режимам. Имеет массу различных особенностей. Применяется как горячая, так и холодная сварка. Наличие графита не дает образовываться белому чугуну. Защитный газ способствует малому образованию окислов. По окончанию сварки обеспечивается режим медленного остывания изделия путем накрывания его теплоизолирующими материалами. При сваривании ответственных образцов может использоваться газосварочное оборудование для поддержания тепла в остывающем изделии.

Соединение чугуна со сталью

Выбор режима сварки чугуна со сталью зависит от напряжения холостого хода. При напряжении до 54 вольт сварка производится током обратной полярности. Переменный ток используется при напряжении холостого хода более 54 вольт. Сварка ведется короткими валиками. Длина их не должна превышать 30 мм. Швы большой глубины провариваются слоями с проковкой каждого слоя. Для получения шва хорошего качества рекомендуется применять горячий способ сварки и обеспечить постепенное охлаждение сваренного изделия.

Сварка чугуна | Строительный справочник | материалы — конструкции

Технология сварки чугуна

Сплавы железа, содержащие более 2% углерода, называют чугунами. Свариваемость и свойства сварных соединений во многом определяются составом чугуна и его структурой. Чугуны различают по форме графита, содержащегося в сплаве. Физические свойства чугуна указывают в его маркировке. Так, индекс «СЧ» указывает, что чугун серый, механические свойства которому придает углерод, находящийся в несвязанном состоянии с кристаллами углерода пластинчатой формы. Серый чугун чаще всего применяют для изготовления конструкций. Высокопрочный чугун маркируют индексом «ВЧ». Графит в этом виде чугуна присутствует в шаровидной форме, которая формируется за счет введения магния.

Длительный отжиг чугуна придает графиту хлопьевидную форму, что позволяет ему находятся в свободном состоянии. Это способствует увеличению пластичности основного материала, и такой чугун называют ковким, обозначая индексом «КЧ». Белый чугун («ВЧ»), содержит углерод в виде химического соединения, называемого цементитом. Цементит придает чугуну высокую твердость и хрупкость, что накладывает ограничения на его применение в конструктивных целях.

Технологию, режимы и материалы сварки чугунных конструкций подбирают в зависимости от вида чугуна и условий эксплуатации свариваемой конструкции. Сварку можно выполнять как холодным, так и горячим методами. При сварке чугуна появляются определенные трудности, выраженные в охрупчивании сварного соединения и образовании трещин, являющихся следствием остаточных напряжений и деформаций. Для борьбы с этими явлениями применяют предварительный и сопутствующий подогрев, обеспечивающий нужную структуру сварного соединения.

Процесс подготовки свариваемых поверхностей практически не отличается от ранее рассмотренных вариантов и включает в себя очистку деталей, разделку кромок и т. д. Для того, чтобы в процессе сварки было легче уберечь расплавленный металл от вытекания, сварку лучше выполнять в нижнем положении с формовкой сварочной ванны. Сварка требует повышенного внимания, так как образование на поверхности сварочной ванны тугоплавких окислов способствует появлению непроваров.

Сварку чугуна выполняют стальными, никелевыми, железно-никелевыми, медно-никелевыми и медно-железными электродами.

Стальные электроды ЦЧ-4 состоят из проволоки на основе низкоуглеродистой стали с карбидообразующим покрытием. Электроды УОНИ-13/45 имеют защитно-легирующие покрытия. Как правило, сварку стальными электродами выполняют для неответственных чугунных изделий небольших размеров и с малым объемом наплавки. Технология такой сварки обычно не предусматривает послесварочную механическую обработку. Сварку ведут небольшими (100 — 120 мм) участками, с остановками для остывания до температуры 60 — 80°С.

Железно-никелевые электроды ОЗЖН-1 применяют для сварки отдельных небольших дефектов на обрабатываемых поверхностях из серого и высококачественного чугуна. Наплавленный этими электродами металл имеет высокую прочность и плотность и хорошо обрабатывается механическими методами.

Медно-железные электроды ОЗЧ-2 с покрытием в виде сухой смеси типа УОНИ-13 (50%) и железного порошка (50%), защищенными и жидким стеклом, применяют для заварки дефектов на отливках, которые играют ключевую роль в механизмах и конструкциях. Сварка электродами данного типа не предусматривает чрезмерного разогрева свариваемых поверхностей. По окончании сварки швы проковывают в горячем состоянии. Проковка снижает возникающие напряжения в швах и уменьшает опасность возникновения трещин.

Никелевые электроды ОЗЧ-З чаще всего применяют в местах с повышенным трением, так как покрытие, выполненное ими, обладает высокой твердостью и стойкостью на истирание.

Медно-никелевые электроды МНЧ-1 и МНЧ-2, наоборот, дают мягкую, хорошо обрабатываемую поверхность. Ими пользуются тогда, когда поверхность после сварки требует тщательной обработки. Сваренная поверхность не применяется в местах, где имеется повышенное трение. Сварку следует вести с перерывами в работе, не допуская перегрева. Швы после сварки проковывают в горячем состоянии.

Горячая сварка предусматривает предварительный подогрев свариваемых деталей до температуры 600 — 800°С, что снижает опасность появления внутренних напряжений и Деформаций. Так как горячая сварка требует наличия специального оборудования (муфельные печи и т.д.), то в условиях домашних мастерских применяется крайне редко, хотя качество соединения при этом получается выше. Процесс горячей сварки ведут непрерывно при больших величинах тока, что позволяет поддерживать большой объем сварочной ванны.

Способы сварки чугуна

Сварка чугуна применяется в ремонтных целях и для изготовления сварнолитых конструкций. К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от типа и условий эксплуатации предъявляют требования по механической прочности, плотности (водонепроницаемость, газонепроницаемость) и обрабатываемости режущим инструментом. Обеспечить эти требования при сварке весьма сложно из-за физико-химических особенностей чугуна.

Трудности, возникающие при сварке чугуна, обусловлены, как правило, низкой стойкостью металла сварного соединении против образования трещин плохой его обрабатываемостью на механических станках.

Низкая стойкость основного металла и металла околошовной зоны против образования трещин характерна для чугуна пониженным запасом деформационной способности (пониженная прочность и пластичность).

Указанные особенности чугуна являются следствием нарушения сплошности его металлической основы включениями графита, а также склонностью его к отбелке и закалке даже при небольших скоростях охлаждения. Эти свойства чугуна определяются высоким содержанием углерода в нем.

Соединение чугунных деталей между собой выполняют газовой сваркой, пайкой, термитной сваркой, литейной сваркой, дуговой сваркой и электрошлаковой.

Сварку ведут без подогрева (холодный способ сварки),с местным подогревом и с общим подогревом всего изделия. Для дуговой сварки используют угольные, графитовые, стальные и легированные электроды, а также электроды из цветных металлов. Подготовку мест под сварку выполняют механическим путем или огневым способом. Для удержания расплавленного металла сварочной ванны (чугун жидкотекуч) применяют специальиые формовки. Назначение формовки — удерживать расплавленный металл. Формовочная масса имеет следующий состав: кварцевый песок, замешанный на жидком стекле 40%, формовочная земля 30% и белая глина 30%.

Подготовленная к сварке деталь подвергается общему или местному подогреву до температуры 350 — 450º С. Иногда для особо сложных деталей подогрев производят до температуры 550—600° С.

Сварку выполняют как на переменном, так и на постоянном токе. Величину тока подбирают из расчет 50—90 А на 1 мм диаметра электрода.

Использованы репродукции http://welding.su/gallery/

Технология сварки чугуна

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание которого превышает 2,14%.

В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и серые. В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение: карбид железа Fe₃C – цементит. В серых чугунах значительная часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде графита. Серые чугуны хорошо поддаются механической обработке, белые обладают очень высокой твердостью и режущим инструментом обрабатываться не могут.

Сварочный нагрев и последующее охлаждение настолько изменяют структуру и свойства чугуна в зоне расплавления и околошовной зоне, что получить сварные соединения без дефектов с необходимым уровнем свойств оказывается весьма затруднительно. –в связи с этим чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Тем не менее сварка чугуна имеет большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда и при изготовлении конструкций.

Основные трудности при сварке:

1) Высокие скорости охлаждения металла шва и зоны термического влияния приводят к отбеливанию чугуна;

2) В результате местного неравномерного нагрева металла возникают сварочные напряжения, которые в связи с низкой пластичностью чугуна приводят к образованию трещин в шве и околошовной зоне. Наличие отбеленных участков создает дополнительные структурные напряжения;

3) Интенсивное газовыделение из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может приводить к образованию пор в металле шва;

4) Повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет формирование шва и удержание расплавленного металла от вытекания.

Существует три технологических направления сварки чугуна:

1) Технология, обеспечивающая получение в металле шва чугуна;

2) Технология, обеспечивающая получение в металле шва низкоуглеродистой стали;

3) Технология, обеспечивающая получение в металле шва сплавов цветных металлов.

Технология, обеспечивающая получение в металле шва чугуна.

Наиболее радикальным способом борьбы с образованием отбеленных и закаленных участков и возникновением трещин является предварительный подогрев. Если температура предварительного подогрева находится в пределах 600 — 650°С, сварку называют горячей; если 400 — 450°С – полугорячей. При отсутствии подогрева сварка называется холодной.

Для горячей сварки используются плавящиеся электроды со стержнями из чугуна марок А и Б. В состав покрытия, наносимого на литые прутки диаметром 5 – 20 мм, входят стабилизирующие и легирующие материалы. Горячую сварку выполняют на больших силах тока (I_св = (60÷100)d_э) без перерывов до конца заварки дефекта. Электрододержатель для горячей сварки должен обеспечивать хороший контакт с чугунным электродом и иметь щиток для защиты руки сварщика от теплового ожога.

При полугорячей или холодной сварке для предупреждения отбеливания необходимо обеспечить такой состав металла шва, для которого будет получаться структура серого чугуна. Это может быть достигнуто путем введения в наплавленный металл достаточно большого количества графитизаторов и легирования чугуна элементами, способствующими сфероидизации карбидов (магнием). Примером таких электродов могут служить электроды марки ЭМЧ, стержень которых представляет собой чугун с повышенным (до 5,2%) содержания кремния и двухслойное покрытие: первый слой – легирующий, второй – обеспечивает газовую и шлаковую защиту. При сварке этими электродами чугунных деталей с толщиной до 12 мм без предварительного подогрева удается получить швы и околошовную зону без отбеливания и закалки.

Технология, обеспечивающая получение в металле шва низкоуглеродистой стали.

Если выполнить наплавку на чугун электродами, предназначенными для сварки углеродистых или низколегированных конструкционных сталей, то в первом слое даже при относительно небольшой доле участия основного металла получится высокоуглеродистая сталь, которая при скоростях охлаждения, имеющих место при сварке без предварительного подогрева, приобретает резкую закалку. В результате образуются трещины и поры. Во втором слое доля участия чугуна уменьшится, однако содержание углерода будет находиться еще на высоком уровне, что также приведет к закалке и образованию трещин. В последующих слоях доля участия чугуна окажется незначительной, и металл шва будет обладать определенным уровнем пластичности.

В связи с этим стальные электроды можно применять только для декоративной заварки небольших по размерам дефектов, если к соединению не предъявляются требования обеспечения прочности, плотности и обрабатываемости. Сварку ведут электродами малого диаметра на малых токах (I_св = (20÷25)d_э), не перегревая основной металл.

Наиболее рационально при данной технологии применение специальных электродов, позволяющих ввести в металл шва сильный карбидообразователь – ванадий. В данном случае в шве образуются карбиды этого элемента, не растворяющиеся в железе и имеющие форму мелкодисперсных нетвердых включений. Металлическая основа при этом оказывается обезуглероженной и достаточно пластичной. Примером могут служить электроды марки ЦЧ-4 со стержнем из низкоуглеродистой проволоки марки Св08А. этими электродами сначала облицовывают кромки на малых токах (I_св = (20÷25)d_э). Сварку выполняют параллельными валиками с перекрытием каждого предыдущего на половину его ширины. Для второго слоя силу тока увеличивают на 15 – 20%; окончательно разделку заполняют электродами УОНИИ-13/45. Область применения таких электродов – сварка поврежденных деталей и заварка дефектов в отливках из серого и высокопрочного чугуна.

В случае необходимости этими электродами можно сваривать соединения серого и высокопрочного чугуна со сталью.

Есть также технология механизированной сварки короткими участками проволокой марок Св-08ГС, Св-08Г2С диаметром 0,8 – 1,0 мм в углекислом газе. Сила сварочного тока – 50 – 75А, напряжение дуги – 18 – 21В.

Технология, обеспечивающая получение в металле шва сплавов цветных металлов.

Для получения швов, обладающих достаточно высокой пластичностью в холодном состоянии, применяют электроды, обеспечивающие получение в наплавленном металле сплавов на основе меди и никеля. Медь и никель не образуют соединений с углеродом, но их наличие в сплаве уменьшает растворимость углерода в железе и способствует графитизации. Попадая в зону неполного расплавления, прилегающую к шву, они уменьшают вероятность отбеливания. Кроме того, пластичность металла шва способствует частичной релаксации сварочных напряжений и поэтому снижается вероятность образования трещин в зоне термического влияния. Для сварки чугуна используют медно-железные, медно-никелевые и железоникелевые электроды.

Существует несколько типов медно-железных электродов:

1) Медный стержень с оплеткой из жести с ионизирующим покрытием. Второй вариант – медный сердечник со стальной оболочкой. Во всех разновидностях содержание железа в наплавленном металле не должно превышать 10 – 15%;

2) Пучок электродов, состоящий из одного или двух медных стержней и стального электрода с защитным покрытием любой марки. Пучок связывают в четырех-пяти местах медной проволокой и на конце, вставляемом в электрододержатель, прихватывают для надежного контакта между всеми стержнями;

3) Наиболее совершенные из числа медно-железных электродов — электроды марок ОЗЧ-2; ОЗЧ-6, представляющие собой медный стержень диаметром 4 – 5 мм, на который нанесено покрытие, состоящее из сухой смеси покрытия УОНИИ-13 (50%) и железного порошка (50%), замешанных на жидком стекле.

Сварку медно-железными электродами всех типов следует выполнять таким образом, чтобы не допускать сильного разогрева свариваемых деталей: на минимально возможных токах, обеспечивающих стабильное горение дуги, короткими участками вразброс, с перерывами для охлаждения свариваемых деталей. Основное преимущество этих электродов – возможность проковки наплавленного металла в горячем состоянии для уменьшения уровня сварочных напряжений. Проковка обязательна, так как при этом уменьшается опасность образования трещин в околошовной зоне.

Лучшей обрабатываемостью, чем описанные электроды, обладают электроды марки АНЧ-1, стержень которых состоит из аустенитной стали марки Св-04Х18Н9 и медной оболочки. На электрод наносят покрытие основного типа.

Медно-никелевые электроды применяют главным образом для заварки литейных дефектов на поверхностях, где местное повышение твердости недопустимо. Недостатки этих электродов – их высокая стоимость и дефицитность, а также большая усадка, приводящая к образованию горячих трещин. Сварку выполняют электродами диаметром 3 – 4 мм, ниточным швом, короткими участками, при возвратно-поступательном движении электрода, не допуская перегрева детали, для чего рекомендуются перерывы для охлаждения. Наплавленные валики в горячем состоянии следует тщательно проковывать ударами легкого молоточка.

При сварке железоникелевыми электродами обеспечивается достаточно высокая прочность и некоторая вязкость металла шва железоникелевые электроды дают меньшую литейную усадку, чем медно-никелевые. Примером могут служить электроды марки ОЗЖН-1. Применяются также электроды на никелевой основе ОЗЧ-3, ОЗЧ-4.

← Технология сварки алюминия и его сплавов | Сварка мартенситных и мартенситно-ферритных нержавеющих сталей →

Обработка сварочного чугуна

27 февраля 2021 г. 27 февраля 2021 г. | 14:43

Литье железа сложно, но невозможно. В большинстве случаев при сварке чугуна используется ремонт отливок без соединения отливок с другими элементами. Ремонт производится в литейном цехе, где изготавливаются отливки. Также процесс ремонта производился после обнаружения дефектов литья при механической обработке. Несоосные детали из чугуна требуют ремонтной сварки. Такие условия, как когда отверстия просверлены не в том месте. Сломанные чугунные детали также требуют сварки для своего ремонта. Сломанные куски чугуна необычны и придают чугуну хрупкость.
Разновидности присутствующего чугуна включают белый чугун, серый чугун, ковкий, шаровидный или ковкий чугун. Среди серых чугунов наиболее распространен. Чугун принципиально содержит от 2 до 4% углерода и в десять раз больше стали. Присутствие большого количества углерода заставляет углерод образовывать чешуйки графита. Здесь графит предлагает вид излома серого чугуна в качестве основной характеристики.
Сварка чугуна экономит время и деньги, но сопряжена с рядом проблем. Неудачная сварка приводит к растрескиванию и другим повреждениям. Если свариваемые детали являются критическими, то для получения желаемых результатов требуется сварочное оборудование и квалифицированные сварщики.

Процесс сварки включает в себя несколько этапов, включая следующие:

Идентификация сплава
Здесь чугуны представляют собой железоуглеродистый сплав с высоким содержанием углерода. Присутствие углерода обеспечивает твердость. Здесь твердость сочетается с пластичностью. Чугун менее пластичен по сравнению с другими материалами. Процесс нагрева и охлаждения во время сварки вызывает расширение и сжатие металла и вызывает растягивающее напряжение. Чугун не реагирует на растяжение и деформацию после нагрева и нагружения. Вместо этого они становятся сложными для сварки. Спектрохимический анализ — лучший способ понять технические характеристики материала.
Очистка чугуна
Перед сваркой необходимо надлежащим образом очистить чугун, независимо от сплава. При подготовке материала к сварке необходимо удалить все поверхностные элементы. Место сварки должно быть чистым. Зона сварки отливки должна быть очищена от краски, жира, масла и загрязняющих веществ. Применение медленного нагрева к зоне сварки удаляет захваченный газ и другие элементы. Кроме того, перед сваркой чугуна необходимо провести простой метод испытаний на поверхности чугуна. Испытание определяет наличие примесей и пористую природу отливки.
Предварительный нагрев
Все чугуны склонны к растрескиванию в условиях напряжения, и термоконтроль хорошо помогает предотвратить растрескивание. Для сварки чугуна необходимы три этапа: предварительный нагрев, низкие тепловложения и медленное охлаждение. Из-за теплового расширения контроль температуры является необходимым фактором. Металл расширяется после воздействия высоких температур. Местный нагрев приводит к ограниченному расширению вокруг металла.
Метод сварки
В зависимости от пригодности чугунного сплава можно выбрать метод сварки. Но ниже приведены наиболее распространенные процедуры сварки, которые хорошо работают с чугуном.
Сварка электродом
Она также известна как дуговая сварка в среде защитного газа или MMA. В процессе используется расходуемый электрод, покрытый флюсом. В процессе используются различные электроды в зависимости от применения, желаемого цвета и степени обработки после сварки. Несколько присадочных элементов, которые хорошо работают при сварке чугуна, включают электроды с покрытием из чугуна, электроды из медного сплава и электроды из никелевого сплава.
Кислородно-ацетиленовая сварка
Это процесс сварки с использованием электродов. Здесь в процессе используется кислородно-ацетиленовая горелка для обеспечения энергии для сварки вместо дуги, генерируемой током. Здесь подходят чугунные электроды и медно-цинковые электроды. Неосторожная сварка приводит к потере кремния и образованию белого железа во время сварки. Перед сваркой необходимо расплавить сварочный пруток.
Сварка пайкой
Стандартный метод соединения чугунных деталей благодаря минимальному воздействию на основной металл. Здесь сварочный стержень предлагает наполнитель, который прикрепляется к чугуну. Низкая температура плавления присадочного материала не ослабевает с чугуном и не прилипает к поверхности. Также при сварке чугуна необходима очистка поверхности, так как качество соединения зависит от качества наполнителя.
Чистовая обработка
Термические сжатия обычно вызывают растрескивание чугуна. Кроме того, при охлаждении сварного шва и усадке в чугуне возникают растягивающие напряжения. Чугунное литье трескается после достижения уровня напряжения. Вероятность растрескивания литья уменьшается с напряжением сжатия, чтобы противостоять напряжению растяжения во время охлаждения. Сварщики используют метод наклепа для сварки деформируемого валика, при котором сварной шов остается мягким. Упрочнение снижает риск образования трещин в сварном шве и требуется при работе с относительно пластичным металлом сварного шва.
Контроль охлаждения является завершающим этапом сварки чугуна. В процессе используются изоляционные материалы для уменьшения охлаждения или периодический нагрев сварного шва для сдерживания естественного охлаждения.

Piping Mart

Pipingmart — это портал B2B, специализирующийся на промышленных, металлических и трубопроводных изделиях. Кроме того, делитесь последней информацией и новостями, касающимися продуктов, материалов и различных типов марок, чтобы помочь бизнесу в этой отрасли.

Методы сварки при ремонте чугуна

| How-To

Не выбрасывайте старые детали — почините их!

Классическая реставрация грузовиков часто подразумевает ремонт старых деталей. Сохраняя оригинал автомобиля или выполняя фактическую сборку «совпадения чисел», бывают случаи, когда вам необходимо восстановить существующую отливку или металлическую деталь. Ремонт чугуна, включая корпуса и блоки цилиндров, обычно относится к категории последних средств, поскольку этот ремонт может оказаться дорогостоящим и рискованным.

Железо часто дешевле в производстве, но оно долговечно, легко поддается механической обработке и может быть достаточно прочным. Не все железо одинаково. Чугун различается по содержанию углерода, пластичности, текучести и относительному удлинению. Легированные чугуны устойчивы к износу, усталости и термоциклированию.

Применение чугуна в автомобилестроении подразделяется на несколько категорий: 1) серый чугун, используемый для блоков двигателей и корпусов коробок передач; 2) легированный чугун (с повышенным пределом прочности) для литых цилиндров, поршней, колец и тормозных барабанов; 3) отливки из перлитного ковкого чугуна, различающиеся по жесткости для различных применений. Ковкое железо характерно для корпусов осей и дифференциалов, распределительных валов и даже коленчатых валов.

Точно так же ковкий чугун (в народе называемый «чугун с шаровидным графитом») обладает прочностью и ударопрочностью. Когда мы говорим о «узелковом коленвале» или Ford 9-дюймовый «узелковый» корпус дифференциала, это высокопрочные, но пластичные отливки. Ковкий чугун означает большее удлинение или «податливость» и меньшую склонность к расколу или растрескиванию при высоких нагрузках. Поскольку ковкий чугун может подвергаться пламенной или индукционной закалке, он также популярен для использования с чугунными головками цилиндров эпохи выбросов. Пламенная или индукционная закалка седел выпускных клапанов позволила использовать неэтилированное топливо без риска быстрого износа седел клапанов.

Способов сварки столько же, сколько видов чугуна Спросите у пяти специалистов, какой ремонт чугуна лучше всего, и вы, скорее всего, получите пять ответов! При ремонте железа учитывают пластичность, состав и зернистую структуру основного материала. Для одного типа литья может потребоваться другой метод сварки или присадочный материал, чем для другого. Что касается утюгов с шаровидным графитом, то они имеют сложное содержание графита и сплава, и их нелегко воспроизвести во время ремонта. Серый чугун, обычно используемый в корпусах для более легких условий эксплуатации, требует ступеней предварительного нагрева, чтобы предотвратить появление трещин во время ремонта. Ковкий чугун, такой как тот, который используется в обычных коленчатых валах, часто используется в автомобильной промышленности.

Так как типы железа имеют различную металлургию, любой ремонт начинается с определения используемого железа. Тип присадочной проволоки, используемой в процессе сварки, должен быть совместим с железом. В противном случае, даже если сварка прошла успешно, область сварки может вести себя не так, как окружающее железо. Один вид железа может быть более пластичным, чем другой, или материал наполнителя может вести себя неправильно. Это может вызвать послесварочные напряжения и трещины по краям сварного шва или в «зоне термического влияния» (ЗТВ).

Большой проблемой при ремонте чугуна является расширение и усадка. В некоторых случаях отливку необходимо полностью нагреть до однородной высокой температуры перед сваркой. Существуют процедуры, при которых отливку помещают в настоящую печь. Деталь постепенно раскаляется докрасна, и сварщик производит ремонт через дверцу в печи! Сварка в печи помогает предотвратить усадку сварного шва, вызывающую трещины.

Самая большая проблема при ремонте железа — это его растрескивание. Необходимо соблюдать крайнюю осторожность, чтобы предотвратить растрескивание. Предварительный нагрев является требованием или рекомендацией при ремонте большинства чугунных изделий. Формы предварительного нагрева включают локальный нагрев с помощью горелки с бутоном розы, электрическое сопротивление всего изделия, приготовление пищи в угольной печи или обжиг в газовой печи.

Корпус редуктора рулевого управления со смещением Saginaw 1955 года выпуска. Грязный кусок еще не показал своего истинного состояния. Часто сменная деталь или переработанный узел, покрытый смазкой и дорожным мусором, не выявляют дефекта литья.

Прежде чем рассматривать метод сварки, поймите, что существуют и другие способы ремонта железа. В некоторых случаях метод дымящейся бронзы (пайка) вернет сломанной отливке форму без сильного нагрева сварки. Этот метод распространен при ремонте в полевых условиях труб и фитингов из сырого железа, таких как те, которые используются для сельскохозяйственного орошения низкого давления. Бронзовый наполнитель, используемый в процессе кислородно-ацетиленовой пайки, доступен для более высоких пределов прочности. Это будет работать для ремонта железа на деталях, не подверженных высоким нагрузкам.

Метод, часто упускаемый из виду, — это использование пайки серебром. Иногда это называют «серебряной пайкой»; тем не менее, используемый материал и тепло действительно необходимы для пайки. Высокопрочный серебряный припой и тщательное флюсование могут дать отличные результаты при ремонте чугуна. Особенно в случае правильно очищенной и офлюсованной фиссурной трещины серебряная пайка может быть правильным решением. Серебряный припой обычно используется для соединения стальных и латунных фитингов высокого давления.

Наконец, существует технология сварки металлическим напылением или порошковой сварки. Здесь специальная кислородно-ацетиленовая горелка имеет на борту бункер. В бункере находится металлический порошок. Когда утюг достигает нужной температуры, сварщик впрыскивает порошок в смесительную камеру горелки. На поверхности железа происходит соединение, подобное пайке или поверхностному легированию. Материал наполнителя имеет характеристики, подобные основному железу. Порошок сцепляется и нарастает так же, как и сама отливка, без риска отслоения или расслоения в месте соединения. Мастера этой техники могут построить новые уши на сломанных фланцах трансмиссии или блока цилиндров. Этот метод приобрел популярность как разумный ремонт треснувших головок цилиндров. После механической обработки ремонт распылением порошкового металла часто невозможно отследить.

Предстоящий ремонт — литье редуктора рулевого управления с волосяными усталостными трещинами. Сварка потребует тщательной подготовки и правильного присадочного стержня. Метод сварки — TIG (GTAW), а сварочный аппарат — аппарат с воздушным охлаждением, такой как Miller или HTP. Внимательно запишите шаги и решите, могут ли ваши проекты выиграть от реставрации чугуна!

Инструмент для заусенцев создает отверстие в отливке. Сварной присадочный материал и стальной лист обеспечивают более прочное сечение, чем оригинал.

Отливка была производной серого чугуна, тонкой и не очень прочной.

Trending Pages

Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 90 90 90 90 90
Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Trending Pages

Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 90 90 90 90 90
Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Изделия из чугуна — Excelloy Industries Inc

Для чугуна: уникальный двухлегированный никелевый электрод с высоким напылением

Excelloy 20 обеспечивает высокоскоростное наплавление никеля с высоким напылением на всех типах чугуна. Его специально разработанное покрытие и сердечник делают его идеальным для использования в качестве наплавки на изношенных или подвергнутых механической обработке чугунных отливках. Наплавленные наплавки отличаются исключительной прочностью, пластичностью и легко поддаются механической обработке.

Приложения

Для высокоскоростной наплавки и соединения деталей машин из тяжелого чугуна. Идеально подходит для наращивания головок компрессоров, оснований машин, дефектов литья и больших чугунных шестерен. Высокие характеристики наплавки Excelloy 20 делают его лучшим выбором в ситуациях, когда необходимо экономичное нанесение больших объемов металла сварного шва.

Процедура

Очистите и подготовьте зону сварки в соответствии со стандартной практикой сварки. Выдолбите трещины и проверьте с помощью Excelloy 56. Предварительно нагрейте тяжелые секции до 500 F. Используйте технику скиповой сварки, чтобы уменьшить деформацию. Слегка отбейте отложения сферическим концом молотка с шаровидным бойком. Дайте отливке медленно остыть.

Технические данные

Прочность на растяжение: до 70 000 фунтов на квадратный дюйм

Удлинение: до 22%

Твердость: 220 Brinell

Области применения

Для низкотемпературного ремонта всех типов чугуна, где требуются очень мягкие, поддающиеся механической обработке наплавки. Идеально подходит для сложных или тонкостенных отливок из серого чугуна. Отлично подходит для ремонта чугунных шестерен, станков, головок, блоков двигателей и корпусов насосов. Это также исключительный электрод для соединения разнородных металлов, таких как монель, медь, нержавеющая сталь, никель и сталь.

Процедура

Очистите и подготовьте зону сварки в соответствии со стандартной практикой сварки. Выровняйте трещины с помощью Excelloy 56. Используйте метод сварки со скипами на сложных отливках. Ограничьте длину валика до 1-1/2 дюйма, чтобы свести к минимуму тепловложение. Поддерживайте максимальную межпроходную температуру 200 F. Сколите шлак между проходами и зачешите сварной шов шариковым молотком.

Технические характеристики

Прочность на растяжение: до 50 000 фунтов на квадратный дюйм

Удлинение: до 30 %

Твердость: 160 по Бринеллю

Области применения

Этот исключительный электрод можно использовать для сварки отливок из серого, ковкого и ковкого чугуна. С его помощью можно успешно отремонтировать блоки цилиндров, коллекторы, корпуса редукторов, коробки передач и зубья шестерен. Он идеально подходит для получения высокопрочных сварных швов при ремонте толстых отливок, соединении чугуна со сталью и ремонте высокопрочных отливок.

Процедура

Очистите и подготовьте зону сварки в соответствии со стандартной практикой сварки. Выровняйте трещины с помощью Excelloy 56. Используйте метод сварки со ступенями на сложных отливках. Ограничьте длину валика до 1-1/2 дюйма, чтобы свести к минимуму тепловложение. Поддерживайте максимальную межпроходную температуру 200 F. Сколите шлак между проходами и проковайте сварной шов шаровым концом молотка с шаровидным утолщением.

Технические характеристики

Прочность на растяжение: до 65 000 фунтов на квадратный дюйм

Удлинение: до 10 %

Применение

Для изготовления и сложного ремонта всех видов серого и легированного чугуна. Рекомендуется для сварки головок цилиндров, оснований машин, корпусов редукторов, кулачков, рычагов, заполнения отверстий, ремонта зубьев литых шестерен и наращивания или замены отсутствующих секций. Обычно используется для сварки ковкого чугуна, Ni-Resist и Meehanite друг с другом или со сталью. Также подходит для соединения никелевых сплавов с серым чугуном, ковким чугуном и стальным литьем.

Процедура

Очистите зону сварки, если это возможно. Удалите поверхностную кожу и все острые края. Соединение со скосом для образования U-образной канавки. Под прямым углом к каждому концу каждой трещины необходимо приварить отверстие под валик, чтобы предотвратить растекание во время сварки. Используйте низкую силу тока и поддерживайте короткую дугу. Следует использовать короткие стрингеры или узкие плетеные валики, чтобы предотвратить чрезмерное накопление тепла. При разрыве дуги всегда заполняйте кратер и протягивайте стержень обратно по наплавленному металлу. Упрочнение в горячем состоянии поможет уменьшить напряжение. При повторном зажигании дуги начинайте с ранее наплавленного металла, а не с основного материала. Дайте детали медленно остыть.

Технические данные

Прочность на растяжение: до 80 000 фунтов на квадратный дюйм

Удлинение: до 20 %

Твердость: прибл. 200 HB

2 2 1/13” 65 5/32 дюйма 90–160 А
Запланировать демонстрацию
Сделать запрос
Скачать паспорт безопасности
Можно ли сваривать чугун? (Подробное практическое руководство)
Сварка чугуна в домашних условиях выглядит довольно сложной задачей. Вы должны выполнить важные шаги, основанные на соответствующих исследованиях, для точной сварки чугуна.
Чугун плохо поддается сварке. Вы можете заметить множество методов сварки для этой цели. Должны убедиться, что эти руководящие принципы проверены и не имеют трещин во время их процедур.
Сварка внутри помещений требует дополнительных мер предосторожности, так как здесь материал также является сложным. Всего один неверный шаг может обернуться ужасными последствиями.
Возможно, вы думаете о сварке чугуна, или вы можете сварить чугун в домашних условиях? Наша сертифицированная команда поможет вам выполнить необходимые шаги, чтобы помочь вам сварить чугун, как настоящий профессиональный специалист по сварке чугуна.
Никогда не думайте пропустить какой-либо раздел в этом захватывающем руководстве.
Содержание
Как правильно сварить чугун?
Выбор правильного процесса сварки
Основные этапы сварки чугуна
Видеоруководство по сварке чугуна
Какая сварочная проволока лучше?
Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы
Заключение
Как правильно сваривать чугун?
Шаг 1. Сначала просмотрите и попытайтесь распознать марку сплава углеродистого железа.
Шаг 2. Подготовьте чугун с помощью правильного метода очистки.
Шаг 3. Примените процесс предварительного нагрева перед сваркой.
Шаг 4. Выберите правильный метод сварки чугуна.
Этап 5. Медленно охладите место сварки для достижения идеального результата.
Выбор правильного процесса сварки
Следующим шагом является выбор процедуры, которую необходимо использовать при сварке чугуна. Лучшим вариантом будет сварка стержнем, кислородно-ацетиленовая сварка или сварка чугуна TIG.
Никогда не думайте о том, в какую сторону отливать или как сваривать эти материалы.
Некоторые желательные параметры сварки контролируют температуру в процессе сварки. Если вы хотите сохранить метод экстремального нагрева или охлаждения, вам необходимо выбрать правильные методы сварки чугуна.
Основные этапы сварки чугуна
Состав чугуна сложный. Процесс сварки чугуна немного сложен, но не сложен. Вы должны точно знать, что вы здесь делаете.
Марка или тип материала также важны! Есть некоторые существенные различия в их скорости, которые вы должны понимать, если хотите выполнить эту задачу с отношением «сделай сам».
Во избежание образования трещин в сварных швах необходимо соблюдать правильную технику сварки и определенные шаги для этой цели.
Вам нужно пройти всего две-три петли, и вы к этому привыкнете. Вы должны полностью следовать определенным рекомендациям, чтобы снизить уровень сложности.
Для сварки чугуна необходимо выполнить четыре основных этапа. Давайте обсудим эти шаги один за другим:
Шаг 1. Определите сплав
Семейство сплавов углеродистого железа подразделяется на разные марки. Первоначально вы должны распознать эти типы.
Чугун является наиболее распространенной маркой этих сплавов. Во время этих сварочных процессов вы можете увидеть дополнительные циклы нагрева и охлаждения.
Эти методы различаются в зависимости от класса. Возможно, вам придется растянуть или согнуть их при температуре плавления чугуна.
Шаг 2. Очистка отливки
Перед сваркой чугунную отливку необходимо подготовить. Вы должны выбрать идеальную поверхность для этой задачи. Зона сварки чугунного материала должна быть готова к нагреву.
Если вы сошлифовали поверхность, осторожно повторите этот процесс, чтобы очистить всю область отливки.
Этап 3. Предварительный нагрев
Процесс нагрева для сварки чугуна состоит из трех различных этапов:
Предварительный нагрев
Низкое тепловложение
Медленное охлаждение
Нагрев может вызвать расширение металла вокруг него. Вы можете ограничить это расширение, растянув процесс нагрева до определенной области.
Для сварки чугуна должна быть минимальная зона растягивающего напряжения. Идеальный способ — свести к минимуму тепловложение и расплавить сварочный прут или проволоку при более низком нагреве.
Скорость охлаждения также должна быть ниже, иначе эта процедура быстрого охлаждения может привести к растрескиванию сварных швов и повреждению поверхности.
Шаг 4. Выбор метода сварки
Пришло время выбрать метод сварки. Вы можете выбрать метод сварки в зависимости от пригодности свариваемого чугуна.
Вам может понадобиться никелевый сварочный пруток, если вы выберете метод сварки палочкой. Иногда вам нужно соединить детали из чугуна с незначительным воздействием на металл, и этот метод сварки дает вам оптимальные результаты.
Этап 5. Финишная обработка
Для растрескивания металлической поверхности требуется напряжение с помощью плавильного стержня, пока оно не достигнет критической точки. Вы должны применить сжимающее напряжение, чтобы уменьшить возможность растрескивания.
При работе с пластичным наплавленным металлом риск поломки меньше. Наконец, вы должны охладить процесс сварки.
Процесс естественного охлаждения может быть медленнее, но для охлаждения металла необходимо периодически применять нагревание с разной интенсивностью.
Видео-руководство по сварке чугуна
Если вы все еще думаете о методах сварки или не знаете, чем заняться, внимательно посмотрите подробное видео ниже:

Какая сварочная проволока лучше?
Процесс сварки чугуна также зависит от выбора сварочных электродов. Большинство профессиональных сварщиков рекомендовали использовать никелевые стержни, но на рынке вы можете найти и другие бренды.
Стальные стержни дешевле, чем никелевые, и могут производить сложные сварные швы. Вы также можете использовать молоток с шариковым бойком в этих методах.
Выбор этих сварочных электродов зависит от предпочтений сварщика чугуна.
Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы
Как сварить чугун без образования трещин?
Если вы хотите сварить чугун без видимых трещин, то с ним нужно обращаться хладнокровно. Просто используйте минимальную температуру без предварительного нагрева, вы можете эффективно сварить его без трещин.
Какой проволокой вы пользуетесь для сварки чугуна?
Проволока на основе никеля является лучшим материалом для сварки всех типов чугуна. Металл сварного шва этих проволок никогда не даст усадки или трещин, а скорее будет сопротивляться поглощению углерода.
Как лучше всего сваривать литые стали?
Чугун можно сваривать со сталью, и для этой цели идеально подходит сварка ВИГ. Для сварки требуется аккуратный и чистый металл.
Чем лучше всего сваривать чугун?
Сварочная проволока – лучший вариант для сварки чугуна. Самым популярным и промышленным сварочным электродом, рекомендованным профессионалами, является никелевый пруток.
Эти фирменные электроды могут быть дороже, чем другие классические сварочные электроды, представленные на рынке, но никелевые электроды определенно обеспечат оптимальные результаты.
Можно ли сваривать сломанный чугун?
Сварить битый чугун сложно, но возможно. Вы можете ремонтировать отливки, присоединив их к другим своим соратникам. Большая часть чугуна чрезвычайно тверда, поэтому для этой цели нельзя использовать идеальную технику сварки.
Заключение
Вы понимаете, что сварка чугуна в вашем доме возможна. Процесс не так сложен, как кажется. Я постарался изо всех сил объяснить все аспекты сварки чугуна в этом кратком информативном руководстве.
Все методы сварки требуют чистых поверхностей, вспомогательных инструментов и сложных методов сварки, чтобы сделать эту задачу удобной. Я надеюсь, что все мои усилия по предоставлению вам точной информации о сварном чугуне облегчат ваши трудности.
Обязательно выполните все эти шаги для получения оптимальных результатов сварки!!!
Как сварить чугун? Узнайте все о сварке чугуна
Сегодня мы рассмотрим руководство по сварке чугуна. Но прежде чем мы углубимся в эту тему, важно, чтобы вы поняли, что представляет собой материал, который необходимо сваривать.
Что такое чугун?
Существует множество типов металлов, которые широко используются для разработки и других специализированных целей. Сочетание углерода с железом приводит к металлу, известному как чугун.
Чугун использовался на протяжении веков благодаря его преимуществам, таким как долговечность и устойчивость к общему износу с течением времени. Популярность чугуна не угасла на фоне роста популярности других металлов.
Итак, без дальнейших задержек, давайте начнем наше руководство, включая советы по сварке чугуна, независимо от того, являетесь ли вы новичком или экспертом.
Содержание
Можно ли сваривать чугун?
Почему сложно сваривать чугун?
Как сварить чугун
Сварка чугуна: советы, рекомендации и передовой опыт
Заключение
Можно ли сваривать чугун?
Теперь, когда вы знаете, что такое чугун, одна из первых вещей, которую нам нужно прояснить, это то, можно ли сваривать чугун.
Сварить чугун можно и можно, но это непростая задача!
Как мы упоминали минуту назад, чугун широко используется, однако за многие годы его использования он заработал репутацию одного из самых трудно свариваемых металлов.
Несмотря на то, что он прочен и очень устойчив к износу, он становится препятствием при сварке. Это связано с более высоким уровнем углерода в его составе от 2% до 4%. Содержание углерода делает его твердым и хрупким в процессе сварки из-за миграции углерода.
В результате чугун чувствителен к хрупкости при сварке. Но разные марки чугуна будут иметь разную степень хрупкости. Таким образом, потенциальные трещины, которые могут возникнуть при сварке чугуна, не одинаковы для каждого куска чугуна.
Можно ли сваривать чугун?
Сварить чугун очень сложно, но возможно!
Почему сварка чугуна сложна?
Мы уже узнали, что сварка чугуна возможна, но почему это так сложно?
Сложность чугуна заключается в самом процессе сварки, а свариваемость чугуна зависит от типа и марки чугуна. Серый чугун является наиболее распространенным типом чугуна.
Наиболее частое применение сварки чугуна связано с ремонтом отливок. Ремонт может потребоваться из-за дефектов ошибок. Например, когда в чугуне просверлено отверстие не в том месте.
Также, когда чугунные детали по каким-то причинам сломались и нуждаются в ремонте. Поскольку чугун имеет тенденцию быть хрупким, он редко ломается.
Ниже приведены некоторые причины, объясняющие сложность сварки чугуна:
Чугун имеет очень высокое содержание углерода от 2% до 4%. Это более чем в 10 раз больше, чем у других сталей.
Из-за высокого содержания углерода при сварке образуются чешуйки графита.
При изготовлении отливок процесс охлаждения чрезвычайно важен, так как он определяет разницу между отливками с трещинами и без трещин.
Во время и после сварки чугун должен медленно охлаждаться в течение длительного времени.
Важно помнить о рубеже в 1450 градусов по Фаренгейту, потому что это температура, при которой может произойти растрескивание. Так что при сварке помните, что она не выдерживается при этой температуре слишком долго.
Как сварить чугун
Мы знаем, что сварка чугуна сложна, но не невозможна, а теперь самое главное – как сварить чугун!
Как новичок, так и эксперт, должны решить определенные проблемы для эффективной сварки чугуна на месте. Эффективность будет проявляться с точки зрения времени и денег, сэкономленных в процессе.
Мы уже знаем, что нарушение сварки чугуна может привести к растрескиванию или непоправимым повреждениям. Всегда рекомендуется работать с опытными сварщиками, если вы не уверены, что сможете сделать это самостоятельно. Ниже приведены пять (5) основных компонентов сварки чугуна:
Определите тип металла
Обеспечить тщательную очистку
Предварительный нагрев имеет решающее значение
Выберите метод сварки
Отделка
СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛА: Еще до того, как вы начнете думать о сварке чугуна, вы должны определить, очистить, подогреть и выбрать метод сварки.
ШАГ 1: ОПРЕДЕЛИТЕ ЧУГУН
Мы уже обсуждали, что существуют различные типы чугунов и содержание углерода в них, что повлияет на ваш опыт сварки.
Поэтому очень важно точно определить тип чугуна. По сравнению с другими металлами чугун имеет другие характеристики.
Как правило, вы должны знать, что чугуны не просто растягиваются при нагревании, они трескаются – этого вам следует избегать!
Ниже приведены распространенные типы чугуна, и вы увидите, что некоторые из них свариваются легче, чем другие:
Серый чугун
Наиболее распространенный тип чугуна известен как серый чугун.
Мы уже обсуждали, как углерод в сером чугуне может превратиться в графитовые чешуйки во время сварки. У него лучшая свариваемость по сравнению с белым чугуном, но есть и проблемы.
Графитовые чешуйки серого чугуна могут сделать металл очень хрупким во время сварки.
Белый чугун
В случае белого чугуна углерод не опадает в виде чешуек графита, а удерживается в виде карбида.
В результате образующаяся кристаллическая микроструктура цементита становится чрезвычайно твердой и хрупкой, что делает сварку практически невозможной.
Итак, если вы идентифицируете металл как белый чугун, то не пытайтесь его сваривать.
ШАГ 2: ОЧИСТКА КАСТИРОНА
Независимо от конкретного типа чугуна, который вы определили, все отливки должны пройти надлежащую тщательную очистку перед выполнением любых сварочных работ. Будь то мусор или другие поверхностные материалы, все они должны быть удалены.
По крайней мере, область сварки должна быть полностью очищена. Так что, если есть жир, краска, масло или что-то еще, что не является самим чугуном — его нужно удалить.
Вы даже можете немного нагреть зону сварки, чтобы удалить захваченные газы и добраться до основного металла. Вы также можете быстро придержать проход сварного шва, чтобы увидеть, есть ли какие-либо посторонние отложения, которые необходимо очистить.
Как только вы обнаружите, что чугун полностью готов, вы можете перейти к следующему важному шагу предварительного нагрева чугуна.
ЭТАП 3: ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ ЧУГУНА
К настоящему времени мы без тени сомнения знаем, что чугуны подвержены растрескиванию при сварке. Таким образом, необходимо соблюдать особую осторожность в отношении воздействия высоких температур. Вот почему предварительный нагрев является важным аспектом перед процессом сварки.
Ниже приведены типы термоконтроля, которые можно применять к чугуну для подготовки его к сварке:
Предварительный нагрев
Низкое тепловложение
Медленное охлаждение
Тепловой контроль обеспечивает надлежащее тепловое расширение чугуна без образования трещин. Для обеспечения успеха при сварке чугуна необходимо применить один из вышеперечисленных методов.
Как правило, предварительный нагрев является предпочтительным и настоятельно рекомендуется при сварке чугуна. Итак, в спорах о том, нагревать или нет, определенно предварительно нагревать!
Другим методом регулирования температуры является низкое тепловложение чугуна. Когда вы подаете слабый нагрев, окружающий металл все еще остается холодным, что допускает ограниченное расширение. Если вы не можете гарантировать, что достаточный предварительный нагрев невозможен, то лучше всего сваривать при более низкой температуре.
Вы также можете сваривать чугун методом контроля нагрева, поддерживая его холодным или медленным охлаждением. Важно понимать разницу между холодным и , а не холодным . Не чередуйте предварительный нагрев и охлаждение, придерживайтесь одного или другого.
Скорость охлаждения важна, потому что так же, как экстремальная жара может привести к растрескиванию, быстрое охлаждение также может вызвать усадку, за которой следует хрупкое литье, которое легко растрескивается.
ШАГ 4: ВЫБЕРИТЕ СПОСОБ СВАРКИ ЧУГУНА
После того, как вы определили, очистили и предварительно нагрели чугун, пришло время выбрать подходящий метод сварки.
Важно отметить, что метод сварки зависит не только от предпочтений, но и от точного соответствия свариваемого чугуна.
Существует 3 основных метода сварки, которые мы кратко обсудим при сварке чугуна:
Сварка электродом
Сварка электродом — это распространенный метод сварки, более известный как дуговая сварка в среде защитного газа или ММА. Для сварки используются электроды, покрытые флюсом.
Существуют различные типы электродов, которые можно использовать, например, покрытые чугуном, покрытые медью и электроды из никелевого сплава. Тип электрода выбирается в зависимости от типа применения и цветового соответствия, необходимого для работы.
Электроды из никелевого сплава наиболее популярны при сварке чугуна. Он прочнее и имеет меньший потенциал теплового расширения, в результате чего снижается вероятность растрескивания. Существует также дополнительная проблема, связанная с объемом механической обработки, необходимой после сварки.
Сварка кислородно-ацетиленовым электродом
При сварке кислородно-ацетиленовым электродом также используются электроды, а кислородно-ацетиленовая горелка обеспечивает энергию, необходимую для сварки.
При использовании этого метода необходимо соблюдать определенные меры предосторожности и осторожности, чтобы чугун не окислялся во время сварки. Если это так, это может привести к образованию белого железа в сварном шве.
Сварка пайкой
Сварка пайкой также является очень распространенным методом сварки чугуна. Используется в основном для соединения чугунных деталей. В этой технике сварочный стержень выступает в качестве наполнителя для чугуна и закрепляется на поверхности.
Независимо от того, какой метод вы используете, чистота поверхности чугуна имеет решающее значение. Специально для техники сварки пайкой, которая опирается на поверхность чугуна для крепления сварочного стержня.
Итак, при выборе метода сварки следует быть внимательным и выбирать исходя из конкретного типа свариваемого чугуна.
ШАГ 5: ЗАВЕРШЕНИЕ СВАРКИ
Теперь, что касается большой отделки сварочных работ, важно, чтобы вы ожидали самого ужасного результата – растрескивания!
Как мы уже говорили, самая большая опасность при сварке чугуна — растрескивание. Вот почему мы прошли этот краткий, но важный пошаговый процесс, чтобы гарантировать, что вы получите идеальный сварной шов.
Итак, что происходит, когда у вас есть трещины, и вам нужно закончить работу?
Заделка трещин
Один из вариантов заделки трещин, теперь это очень мелкие трещины, которые необходимо отполировать для идеальной отделки. Это крошечные, которые появляются даже после того, как вы соблюдаете все безопасные процедуры и передовые методы. Так что не пугайтесь.
Просто используйте форму герметика или герметика, чтобы гарантировать отсутствие утечек в зависимости от окружающей среды чугуна.
Трещины на шпильках
Если трещины немного больше, требуется другой метод.
Для этого необходимо просверлить скошенные участки с помощью стальных шпилек. Вы должны вкрутить стальные шпильки в отверстия и оставить их отвинченными на определенное количество времени.
В результате вы приварите шпильки и покроете всю поверхность наплавкой. Таким образом, обе стороны могут быть сварены вместе.
Помните, что последним этапом процесса сварки чугуна является охлаждение, поэтому вы должны убедиться, что подвергаете чугун медленному процессу охлаждения.
Сварка чугуна: советы, рекомендации и передовой опыт
Вероятность появления трещин можно значительно снизить, применяя эти и другие шаги. сделано правильно, каждый раз.
Вот рекомендации, которым следует следовать для достижения наилучших результатов:
Не пропускайте контроль нагрева – всегда предварительно нагревайте чугун, чтобы контролировать расширение и сужение, используя один из 3 упомянутых методов: предварительный нагрев, низкий нагрев или медленное охлаждение.
Работайте в теплой среде, как в самом чугуне, и дайте достаточно времени, например, для медленного охлаждения, чтобы завершить процесс, и никогда не торопите процесс.
Работайте со сварочным электродом в вертикальном положении для максимального контроля.
Сварка партиями — например, дайте одному чугуну остыть, пока вы переходите к другому для сварки или предварительного нагрева и т. д. Это позволит вам не торопиться ни на одном этапе.
Обязательно очищайте после каждого сварного шва, чтобы мусор не переносился с одной детали на другую.
Подумайте о методах герметизации и шипования, чтобы получить идеальную поверхность сварки, это также предотвратит расширение существующих крошечных трещин.
Обязательно повторяйте этап очистки на протяжении всего процесса, например, регулярно удаляйте любой заметный мусор, такой как ржавчина, масляная смазка и любые другие загрязнения.
При сварке чугуна уделяйте как можно больше времени.
Заключение
Это подводит нас к концу этого руководства по сварке чугуна для новичков.
Мы точно знаем, что отлить железо НЕ невозможно, однако довольно сложно. Таким образом, рекомендуется, чтобы как новички, так и эксперты использовали правильный процесс при сварке чугуна.
Читайте также:
Как работает плазменный резак
Различные типы сварочных процессов
MIG против сварки электродом: что лучше для вас?
Процесс и преимущества сварки чугуна
Сварка — это производственный процесс, при котором две или более деталей сплавляются под воздействием тепла, давления или того и другого с образованием соединения при охлаждении деталей. Сегодня мы обсудим как сварить чугун , группу железоуглеродистых сплавов с содержанием углерода более 2%. Сварка чугуна возможна, хотя это может быть проблематично из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет около 2-4%, что примерно в 10 раз больше, чем у большинства сталей. В процессе сварки этот углерод переносится в металл шва и/или околошовную зону, повышая хрупкость/твердость. Это может привести к трещинам после сварки.
Давайте посмотрим, как сваривать чугун, процесс, его преимущества и различные методы сварки чугуна.
Сварка чугуна
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, могут быть значительно более высокие уровни серы и фосфора. Так как несоответствия затрудняют сварку без трещин.
1. Предварительные шаги для чугуна
Следующие шаги, которые вы должны учитывать для эффективного чугунного роста:
· Обнаружение сплава
Точная температура предварительного нагрева
·       Выбор правильной технологии сварки
Определение сплава
Чугун имеет низкую пластичность и может растрескиваться из-за термического напряжения при быстром нагревании или охлаждении. Склонность к растрескиванию зависит от типа/категории чугуна. Это означает, что вам нужно понимать, какой тип сплава вы используете.
Серый чугун
·       Белый чугун
·       Чугун с шаровидным графитом
·       Ковкий чугун

железо, которое именно вам нужно для вашей работы.
2. Очистка отливки
Важно очистить чугун перед сваркой, удалив все поверхностные материалы, такие как краска, жир и масло, уделяя особое внимание зоне сварки. Важно, чтобы перед сваркой поверхность была очищена уайт-спиритом для удаления поверхностного графита.
3. Выбор точной температуры предварительного нагрева
Если вы хотите свести к минимуму накопление остаточных напряжений в процессе нагрева и охлаждения, вы должны избегать растрескивания под напряжением в чугуне с помощью контроля нагрева/охлаждения.
4. Выбор правильного метода сварки
В общем, существует множество методов сварки чугуна. Обычно предпочтительно, чтобы вам просто нужно было сосредоточиться на этом процессе, который способствует медленному нагреву и охлаждению.
·       Manual Welding
·       Flux Cored Arc welding
·       Metal active gas welding
·       Submerged arc welding
·       Tungsten arc welding
·       Brief Description of major welding Techniques
Manual Welding
This type сварки, также известной как дуговая сварка в среде защитного газа (SMAV), как правило, считается лучшим процессом сварки чугуна — при условии, что используются правильные сварочные электроды. Выбор электрода будет зависеть от применения, требуемого соответствия цвета и объема обработки после сварки.
Дуговая сварка с флюсовой проволокой
Дуговая сварка с флюсовым покрытием представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс дуговой сварки. FCAW требует непрерывной непрерывной подачи трубчатого электричества с постоянным потоком и напряжением или, что чаще, обычного постоянного источника питания для сварки. Бассейн защищен флюсом, содержащимся внутри трубчатого электрода, с дополнительным экраном от газа, выделяемого снаружи.
Сварка металлов в активном газе
Сварка MAG (металл в активном газе) — это процесс дуговой сварки, при котором электрическая дуга создается между расходуемым проволочным электродом и соединяемым материалом. При сварке MAG используются активные защитные газы, в первую очередь для сварки сталей. Эти газы включают углекислый газ, аргон и кислород.
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка под флюсом (SAW) — это процесс сварки, который в основном включает образование дуги между непрерывно питаемым электрическим током и заготовкой. Слой порошкообразного флюса образует защитный газовый экран и шлак (а также может использоваться для добавления легирующих элементов в сварочную ванну), которые защищают сварочную ленту.
Дуговая сварка вольфрамом
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), которая также считается сваркой в среде инертного вольфрама (TIG). Это процесс дуговой сварки, в котором для выполнения сварки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Зона сварки и электрод защищены от окисления и других атмосферных загрязнений инертным защитным газом (аргоном или гелием).
Ключевые преимущества чугуна в качестве металла сварного шва
Многие желаемые свойства включают прочность, ударную вязкость, теплопроводность и влагоемкость.
·       Возможность придания формы путем отбрасывания песка
·       Низкая стоимость материала
·       Более низкая температура плавления, чем у стали
·       Намокание больше, чем у стали
Вывод: можно варить чугун
9002 900 900 правильную технику и будьте осторожны, чтобы не треснуть.

Особенности сварки чугуна

Технология сварки чугуна

Есть три технологии сварки чугуна:

Холодная сварка чугуна при помощи электродов с цветными металлами

Электроды, которые необходимы для холодной и полугорячей сварки

Параметры сварки чугуна электродами без прогрева:

Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна:

Технология горячей сварки чугуна

Сварка чугуна: технология, особенности, способы

Особенности

Подготовка поверхностей

Способы

Ручная дуговая сварка

Полуавтоматическая

Аргонодуговая

Газовая

Электрошлаковая

Сварка чугуна — холодная, горячая, при помощи аргона, со сталью

Специфика чугуна

Как подготовить чугун к свариванию

Технология и способы сварки чугуна

Особенности горячей сварки чугуна

Особенности холодной сварки чугуна

Сварка при помощи аргона

Соединение чугуна со сталью

Сварка чугуна | Строительный справочник | материалы — конструкции

Технология сварки чугуна

Способы сварки чугуна

Технология сварки чугуна

Обработка сварочного чугуна

Методы сварки при ремонте чугуна

Не выбрасывайте старые детали — почините их!

Trending Pages

Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей

Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 90 90 90 90 90

Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Trending Pages

Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей

Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен

Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей

Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году

Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить 90 90 90 90 90

Это внедорожники с лучшим расходом топлива

Изделия из чугуна — Excelloy Industries Inc

Приложения

Процедура

Технические данные

Рекомендованные настройки усилителей

Области применения

Процедура

Технические характеристики

Рекомендуемые значения силы тока

Области применения

Процедура

Технические характеристики

Рекомендуемые значения силы тока

Применение

Процедура

Технические данные

Рекомендуемые значения силы тока

2

Можно ли сваривать чугун? (Подробное практическое руководство)

Как правильно сваривать чугун?

Выбор правильного процесса сварки

Основные этапы сварки чугуна

Шаг 1. Определите сплав

Шаг 2. Очистка отливки

Этап 3. Предварительный нагрев

Шаг 4. Выбор метода сварки

Этап 5. Финишная обработка

Видео-руководство по сварке чугуна

Какая сварочная проволока лучше?

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Как сварить чугун без образования трещин?

Какой проволокой вы пользуетесь для сварки чугуна?

Как лучше всего сваривать литые стали?