Сварка чугуна полуавтоматом: технология и особенности процесса

Сварка чугуна требует особого внимания сварщиков. Этот металл отличается хрупкостью, швы образуются ненадежные, рыхлые из-за высокого содержания углерода в сплаве. По технологии наплавки можно варить чугун полуавтоматом. Только прежде необходимо правильно подготовить свариваемые поверхности, выбрать нужную проволоку. Опытные специалисты поделятся профессиональными секретами.

Учитывая особенности сварки чугунных деталей, практики разработали несколько методов реставрации чугунных изделий. Для этого применимы практически все виды сварки, главное выбрать нужный температурный режим. Удобней всего наплавлять углеродистый сплав полуавтоматом.

Способы сварки чугуна

Чтобы металл сохранял свою структуру, его прогревают локально или полностью. Если нет особых требований к прочности соединения, нужно только восстановить целостность детали, варят металл без нагрева.

Холодный метод

Самый простой способ заварить габаритную деталь в гараже или дома. Холодная сварка чугуна не предполагает нагрева сварочной зоны. Для наплавки используют медно-никелевые электроды, имеющие низкую температуру плавления, большую вязкость. Такая присадка не взаимодействует с углеродом, одновременно выполняет роль защитного флюса. Металл варится без защитной атмосферы, на воздухе. Для стыковых швов, испытывающих динамические нагрузки, такой метод неприменим. Для истертых поверхностей, неглубоких трещин (не больше ½ толщины детали) он подойдёт.

Читайте также: Как склеить линолеум в домашних условиях

Полугорячий метод

Разделяют полугорячий и теплый методы. При первом предусмотрен нагрев всей детали или области дефекта до + 350–400°C, при втором – до + 250°C. Удобство такого способа сварки ковкого чугуна заключается в необязательности демонтажа деталей, можно обойтись паяльной лампой. Внимательно нужно отнестись к охлаждению рабочей зоны. Шов потихоньку подогревают, пока он полностью не окрепнет. Времени на подогрев и охлаждение уходит много, зато шов будет прочным, надежным.

Горячий метод

Деталь демонтируют, помещают в печь, постепенно нагревают. Высокоуглеродистый сплав плавится при +750°C, поэтому допустимая температура прогрева не выше + 650°C. Велик риск ожогов, средствами защиты пренебрегать нельзя. Горячая сварка чугуна обеспечивает высокую прочность заделки трещин. Но это самый трудоемкий метод, для прогрева крупной детали требуется несколько часов. Нужно умудриться закрепить горячее изделие перед работой. После сварки шов охлаждают постепенно, на несколько дней реставрированное изделие оставляют в печи. Важно следить, чтобы на металл не попадала вода – чугунина моментально растрескается на мелкие куски.

Как варить чугун полуавтоматом

Имея полуавтомат, можно реставрировать металл в домашних условиях. Подойдет любая технология:

• MIG – использование инертного газа,
• MAG — наплавка присадки в среде углекислого газа.

При сварке чугуна полуавтоматом высокое качество гарантировано: присадка ложится равномерно, она поступает ко шву автоматически. Точечная технология не предусматривает глубокого прогрева детали из-за ограниченности площади контакта.

Если нужно надежное соединение, работающее под нагрузкой, изделия предварительно разогревают до нужной температуры.

Подготовительные работы

Многое зависит от качества разделки трещин, их вырезают на всю глубину. Чтобы заварить чугун, углы сглаживают, шлифуют. Разделка превышает по верху первоначальные размеры дефекта до 6 см, углубляется на 1-2 мм. Конечные точки обычно засверливают для надежности. Угол разделки – 45°. Масляные пятна обжигают или обезжиривают. Тонкие изделия варят на подкладке из графита, он нужен для амортизации. На подформовке металл не «трещит». Кромки обязательно очищают, сметают пыль, стружку. Любое включение снижает прочность шва.

Читайте также: Технология диффузионной сварки металлов

Выбор проволоки для чугуна

По чугуну применяется медесодержащая сварочная проволока. Без подогрева выбирается присадка с маркировкой ПП АНЧ-1, для температуры до + 350°С – порошковую проволоку АНЧ-2, АНЧ 3 предназначен для высокой температуры.

Процесс сварки

Угол наклона держателя к свариваемой поверхности не должен превышать 60°. В таком положении удобно осматривать рабочую зону, следить за процессом сварки, подачей проволоки. Сначала прихватывают края трещины, затем делают первый проход. Шов накладывают фрагментами до 3 см длиной. Многослойность соединения зависит от толщины реставрируемого металла. Каждый последующий шов сначала проковывается молотком, сбивается окалина. Следующий слой наплавки перпендикулярен предыдущему – так обеспечивается прочность. Когда работа закончена, восстановленное изделие убирают для медленного остывания. Только потом шов окончательно очищают, выравнивают валик, если есть необходимость.

Перед ответственной сваркой начинающим лучше сначала потренироваться, чтобы соблюдалась скорость движения подающей насадки.

Загрузка…

Сварка чугуна полуавтоматом: особенности и технология процесса

Чугун представляет интерес и для строительной сферы, и для многих направлений производства. Его уникальная комбинация технико-физических свойств позволяет изготавливать износостойкие мелкие детали и ответственные монолитные конструкции для компоновки инженерных сооружений. Но в каждом случае требуется та или иная форма обработки данного сплава. Наиболее доступным и современным методом можно назвать сварку чугуна полуавтоматом, которая сама по себе предоставляет несколько вариантов термического воздействия на заготовку.

Особенности сварки чугунных сплавов

Это не самый удобный металл с точки зрения доступности к термическому расплаву. Сложность работы с чугуном обуславливается следующими его характеристиками:

• Низкая температура плавления. Электрическая дуга от сварочного аппарата способствует выделению тепловой энергии высокой плотности, в результате чего металл в зоне сварки перегревается. Заготовка может деформироваться даже в местах, которые не предназначались для обработки, а также происходит перекаливание примесей (кремния и марганца).
• Риски образования пористой структуры. Негативное влияние кислорода на структуру расплавленного металла обуславливает возможности образования разного рода дефектов. Поэтому используются специальные газовые среды, защищающие заготовку от кислорода. В частности, практикуется сварка чугуна полуавтоматом в среде углекислого газа как наиболее приемлемого с точки зрения химических реакций в рабочей зоне. Но даже этого недостаточно для минимизации рисков образования брака после сварки. Специалисты рекомендуют в качестве дополнительного условия получения качественного шва использовать проволоку с флюсом, который дополнительно снижает воздействия атмосферного воздуха и стабилизирует горение дуги.
• Текучесть расплава. Под высокими температурами с эффектом плавления чугун быстро переходит в жидкое состояние, что обуславливает еще один спектр сложностей. Как правило, текучесть становится проблемой в операциях с тонколистными заготовками, когда возникают риски сквозного плавления с полной деформацией элемента. Решается эта проблема использованием графитовых подкладок, сохраняющих форму заготовки.

Основы полуавтоматической сварки

Главным отличием сварки полуавтоматами (инверторами) является механизация подачи расходного материала – электрода или проволоки. Для этого может применяться специальный подающий агрегат. Также в ходе работы задействуется баллон с газом, редуктор и горелка. Операции с чугуном желательно выполнять в одном из следующих режимов – MIG/MAG или TIG. Реже применяется ручной метод обработки MMA, который характеризуется высоким качеством расплава. На мощных инверторах технология сварки чугуна полуавтоматом позволяет соединять детали общей толщиной до 10 см. Однако толстые заготовки могут накладывать высокую ответственность на самого исполнителя. Особенно это касается начального этапа розжига дуги, когда необходимо поддержать стабильность факела и в то же время не дать электроду прилипнуть к поверхности заготовки.

Сварка холодным способом

Технология сварки без применения средств предварительного нагрева заготовки. С точки зрения организации, это самый удобный метод, но в плане качества результата он проигрывает технике формирования горячего расплава. Как правило, холодная сварка чугуна полуавтоматом выполняется электродами, покрытие которых наделяет шов дополнительными физико-химическими свойствами, как и флюс. Обычно используют электроды с составами меди, железа и никеля. Такое покрытие под термическим воздействием формирует защищенную от углеродистых вкраплений структуру, что повышает качество соединения. Использовать метод холодной сварки рекомендуется в работе с большими строительными конструкциями.

Сварка горячим способом

В домашних условиях реализовать этот метод едва ли получится, так как предварительный нагрев требует достижения температур порядка 400-600 °С. К слову, в промышленности для таких целей используют индукционные печи. Работа с нагретыми изделиями во многом технически облегчается, но главная задача такой подготовки сводится к улучшению качества сварки. Твердотельные и в то же время хрупкие сплавы могут проявлять структурную чувствительность к повышенным температурным воздействиям, поэтому на первый план выходят такие параметры, как точность направления факела и корректность связки электрода и заготовки. Горячая сварка чугуна и стали полуавтоматом позволяет соединять элементы с чистым швом и минимальным содержанием дефектных участков. После завершения процесса заготовки медленно охлаждаются. Выдержка до нескольких суток требуется, чтобы в зоне соединения не возникло трещин.

Подготовка к рабочим операциям

Независимо от применяемого метода и оборудования для сварки, чугунная заготовка требует специальной подготовки. Ее поверхности необходимо очистить от грязи, масляных пятен и по возможности удалить окалину со следами коррозии. Далее зубилом или углошлифовальной машиной следует по всей длине расширить кромки. Если планируется сваркой выполнять ремонт трещин, то изначально производится и рассверление отверстий в местах образования дефектов. По созданным углублениям будет проще выполнить качественную сварку чугуна полуавтоматом с оптимальным проникновением в зону формирования трещины. Заготовки толщиной более 5 мм подвергаются токарной обработке с целью получения угловых 50-60-градусных фасок по краям. Тонкие же детали, как выше отмечалось, варятся с применением графитовых подкладок, исключающих риск сквозного прожига.

Выбор проволоки для сварки

Полуавтомат обычно предполагает использование проволоки. Если электрод скорее применяется как средство модификации структуры шва, то проволока в случае с чугунной обработкой выполняет функцию защиты. Сегодня для этого металла выпускают специальные виды проволоки – например, из стального сплава с маркировкой ПП АНЧ-1 (для холодного метода). Если же планируется наделять структуру и особыми свойствами, то подойдет порошковая проволока. Специалисты, в частности, хвалят комбинированные варианты состава на основе кремния, меди и никеля. По-прежнему актуальна и сварка чугуна полуавтоматом с обычной проволокой из алюминия толщиной порядка 1 мм. С таким расходником можно обслуживать профильные чугунные элементы, а также крупные металлоконструкции при постоянном токе.

Что учесть в организации защитной среды?

Следует предусмотреть два аспекта. Во-первых, это оборудование, которое обеспечит подачу газа к горелке. Во-вторых, непосредственно тип и свойства газа. Для технической организации потребуется баллон с соответствующим наполнением и монтажно-соединительная арматура с соплом, редуктором и прочей необходимой оснасткой. Что касается второго аспекта, сбалансированная сварка чугуна полуавтоматом в углекислой среде является наиболее распространенным методом. Углекислый газ как таковой является самодостаточным и обеспечивает нужную защиту для сварки. Другое дело, что он не всегда гарантирует устойчивость дуги и при высокоточных работах проявляет себя не лучшим образом. Альтернативным вариантом выступит аргоновая или углекислотно-аргоновая смесь, которая открывает больше возможностей для получения модифицированных легированных сплавов.

Процесс сварки чугуна полуавтоматом

Начинается работа с розжига дуги. Наиболее комфортный вариант выполнения этой операции предлагается в инверторах с функцией пьезорозжига и последующим контролем факела по технологиям Arc Force и Hot Start. Держатель необходимо вести под 60-градусным углом относительно рабочей поверхности. Шов накладывают в несколько подходов – слоями. Финальные пласты укладываются кончиком проволоки поперек. Завершается мероприятие удалением шлака и корректировкой его температуры. Для обеспечения постепенного и равномерного остывания заготовка засыпается негорючим материалом наподобие асбеста.

Заключение

Методы полуавтоматической сварки содержат немало технологических нюансов, которые предполагают разные форматы проведения работ. Многое зависит от газовой среды и расходных материалов. Например, проволока для сварки чугуна полуавтоматом может обусловить диапазоны оптимального напряжения дуги и подаваемого тока. Но, конечно, на базовом уровне следует исходить из требований к целевой заготовке. Учитываются ее характеристики и параметры планируемого шва, а на производствах имеет значение и скорость выполнения операции.

Применение сварочной проволоки для сварки чугуна полуавтоматом

Чугун относится к очень крепким металлам, но в то же время он обладает более высокой хрупкостью, чем остальные. Особенно это заметно во время повышения температуры, когда меняется структура металла. Благодаря этому возникают большие проблемы со свариванием, так как нужно очень четко придерживаться режимов и должна быть правильно подобрана проволока для сварки чугуна. Это касается не только точного соотношения состава, так как повышение углерода в металле шва сделает его еще более хрупким и это будет наиболее уязвимое место на всей конструкции.

Проволока для сварки чугуна

Несмотря на сложность процедуры, специалисты все же проводят сваривание данного металла и для этого есть ряд расходных материалов, специально созданных для работы в подобных условиях. Проволока для сварки чугуна полуавтоматом, как правило, содержит до 1% углерода, тогда как сам метал более 2,5%. Благодаря этому, во время нагревания расходный материал ведет себя нормальное и минимизирует уровень образования внутренних трещин и прочих дефектов. Исходя из большой ответственности подбора, качество продукции должно быть на высоком уровне, чтобы обеспечить требуемый результат. Проволока для сварки чугуна полуавтоматом должна соответствовать ГОСТ 26271-84. Поставка такой продукции зачастую осуществляется в бухтах.

Преимущества

• Практически отсутствует длительная подготовительная работа, как это случается с другими проблемными металлами;
• Процесс производительности сварки становится более эффективным, при использовании правильных расходных материалов;
• После восстановления несущая способность сваренных деталей становится выше, если сварочный процесс проходил достаточно качественно;
• Подходит как для ручной газовой сварки, так и для полуавтоматической аргонодуговой сварки;
• Проволока расширяет возможности для ремонта чугунных изделий;
• Состав сбалансирован для температурной обработки чугуна;
• Если сравнивать со сваркой электродами, то материала здесь расходуется на четверть меньше.

Недостатки

• Необходимо четкое следование режимам, так как при отклонения качество соединения резко падает и проявляются все негативные моменты, связанные с неподатливостью к свариванию чугуна;
• Проволока требует дополнительной защиты инертными газами, так как не имеет защитного покрытия, что делает себестоимость ремонта более высокой;
• Нужно следить за температурой прогрева и последовательностью данного процесса, так как из-за неравномерной температурной обработки появляются трещины, как внутренние, так и внешние, что может испортить заготовку.

Разновидности

• Стальная проволока, которая дает относительно низкое качество соединения и не рекомендуется к использованию, если есть какая-либо другая альтернатива.

Стальная проволока

• Медная проволока применяется для исправления дефектов, которые возникли во время литья и не предназначена для соединения разрывов и трещин.

Медная проволока

• Применение сварочной проволоки из сплава железа, меди и никеля применяется для стандартного сваривания, так как данное соотношение позволяет обеспечить надежное соединение.

Проволока из сплава железа и никеля

• Также может применяться никелевая или железно-никелевая проволока, в которой содержание данного металла составляет, примерно 90%.

Железно-никелевая проволока

 

• Медно-железная порошковая проволока, которая отлично подходит для работы с полуавтоматом.

Медно-железная порошковая проволока

Физико-химические свойства

Сварочная проволока для чугуна позволяет снизить теплопроводность в месте сваривания, что помогает избежать некоторых проблем из-за перепада температур. Снижение тепловложений благодаря воздействию проволоки не вызывает больших структурных превращений в металле. Предел прочности готового соединения может достигать до 500 Н/мм квадратный, если соблюдать все правила проведения. Твердость при этом составляет до 180 НВ, а коэффициент удлинения возрастает до 25%. Предел текучести материала – 300 Н/мм в квадрате.

Сварочная проволока для чугуна

Химические свойства зависят от того, из какого сплава сделан материал, но многое здесь определяется вкраплениями углерода, так как слишком большое его количество приведет к ухудшению качества и снижению прочности.

Технические характеристики популярных марок

Марка	Характеристики
ПАНЧ-11	Никель – основа; Медь -2,7%; Марганец – 5,7%; Железо – 2%; Кремний – 0,3%; Углерод – 0,3%.
06Х15Н60М15	Температура плавления 1453 градуса Цельсия Температура кипения 2140 градусов Цельсия
OK Tubrodur 15. 66	Предел прочности материала до 500 Мпа относительное удлинение 12% Механическая обработка – без ограничений.
СВ08Г2С	Предел прочности – 500 Н/мм Твердость – 180 НВ Предел текучести – 300 Н/мм Относительное удлинение – 25%

Особенности выбора

Диаметр сварочной проволоки и толщина металла всегда являются тесно взаимосвязанными параметрами, поэтому, при тонких заготовках следует выбирать проволоку толщиною 1-2 мм, которая будет легко плавится и не вызовет переплавленное основного металла. Основным параметром выбора является материал. Не все виды расходного материала предназначены для сваривания, так как некоторые служат исключительно для наплавки, хотя есть и универсальные разновидности. В составе не должно присутствовать много углерода, а также желательно наличие элементов, которые снизят теплопроводность металла на данном участке.

Особенности сварки чугуна проволокой

Чугун очень чувствителен к перепадам температуры и благодаря этому перед свариванием его нужно подогревать. Подогрев должен производиться постепенно, после чего можно начинать процесс соединения. Когда шов будет закончен, то его также следует подогревать, постепенно охлаждая до нужной температуры. При толщине заготовки от 5 мм требуется разделывать кромки, чтобы проварить деталь на всю глубину. Как правило, ведется ремонт толстых деталей, что делает разделку кромок обязательной.

Популярные фирмы и марки

• ПАНЧ-11;
• СВ08Г2С;
• OK Tubrodur 15. 66;
• 06Х15Н60М15;
• Nicore 55;
• UTP85FN.

Сварка чугуна полуавтоматом: технология, электроды

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 360 Опубликовано 06.05.2014

Чугун до сих пор остается одним из самых востребованных сплавов. Область применения данного материала достаточно широка, но, в то же время он отличается плохой технологической свариваемостью. Для выполнения этого вида работ применяются различные технологии, в том числе и сварка чугуна полуавтоматом, которая имеет ряд особенностей.

Почему чугун плохо поддается сварке?

Чугун представляет собой сплав железа и углерода (более 2,1%), в его состав могут входить и другие химические элементы (марганец, кремний,  сера, легирующие добавки).

Данный материал отличается литейными качествами, но он очень хрупок, имеет низкий предел прочности.

Все это и определяет сложности, которые возникают при осуществлении сварочных работ:

• Появление трещин не только в зоне сварочного шва,  но и на прилегающих участках. Причина — неравномерный нагрев или охлаждение.
• Полуавтоматическая сварка чугуна (как и другие технологии) осложняется высокой текучестью материала. Из-за этого достаточно непросто удержать расплавленный металл и сформировать шов необходимого качества.
• Возможно появление пор в металле при остывании и кристаллизации, это связано с обильным газовыделением из расплавленной сварочной ванны.
• Окисление второстепенных компонентов чугуна (кремний и другие) приводит к образованию тугоплавких соединений, что грозит к появлению непроваров. При этом возможно и образование цементитов, отличающихся высокой твердостью, а это существенно осложняет последующую обработку.

Способы сварки чугуна

В принципе, чугун можно варить практически всеми существующими способами. Большое значение имеет квалификация исполнителя, подбор расходных материалов (электроды, проволока), выбор режимов сварки.

На практике применяют три способа сварки чугуна (независимо от вида применяемого сварочного оборудования):

• Холодная сварка без предварительного подогрева деталей.
• Полугорячая сварка с предварительным нагревом заготовок до температуры 350-400 градусов. Кроме того, в сварочную ванну вводятся дополнительные графитизирующие элементы.
• При горячей сварке детали прогревают до 600 градусов и обеспечивают плавное охлаждение после завершения сварочных процессов. В этом случае достигается естественная графитизация.

Для всех этих способов используется разная проволока для сварки чугуна полуавтоматом:

• ПП АНЧ-1 — предназначена для холодной сварки.
• ПП АНЧ-2 — полугорячая сварка (температура подогрева 350 градусов).
• ПП АНЧ-3 — для горячей сварки позволяет получить наиболее прочный шов (до 320 МПа при растяжении и до 520 МПа при изгибе).

При сварке чугуна с помощью полуавтоматического оборудования необходимо уделять огромное внимание подбору величины сварочного тока и скорости подачи проволоки. Именно от этих параметров в основном и зависит качество шва.

Применение полуавтоматической сварки позволяет существенно повысить производительность выполняемых работ, а также получить сварное соединение надлежащего качества.

Сварка чугуна с помощью инвертора и полуавтомата

Чугун — один из самых популярных металлов для изготовления разнообразных изделий: от деталей для автомобиля до водопроводных труб. По сути своей, чугун — это углерод и железо, которые в правильной пропорции образуют очень прочный и долговечный металл. Детали из чугуна можно встретить на заводах, в промышленности и даже старые чугунные сковородки десятилетиями служат своим хозяевам.

Несмотря на множество альтернатив, чугун не сбавляет оборотов и остается очень востребованным материалом. Поэтому домашнему или профессиональному сварщику рано или поздно придется столкнуться с необходимость сварки чугуна. В этой статье мы подробно расскажет, какие особенности есть у этого металла, как правильно сварить чугун и как провести сварочные работы по чугуну с максимальной пользой.

Содержание статьи

Особенности чугуна

Сварка чугуна в гаражных условиях или на крупном производстве имеет ряд нюансов, которые нужно учесть перед тем, как приступить к работе. Их немного, поэтому обо всех мы вам и расскажем.

Сварку чугуна нужно осуществлять в нижнем положении, поскольку металл очень текучий. Не перегревайте чугун при сварке, иначе гарантировано образуются поры, а вслед за ними и трещины. Также при плавлении чугун выделяет особый газ, который отрицательно влияет на формирование сварного шва. Поэтому сварка чугунных деталей должна выполняться быстро и с соблюдением температурного режима. Не переохлаждайте раскаленный чугун, иначе опять же образуются трещины.

Чтобы при работе с этим металлом получиться по-настоящему качественное сварное соединение, учитывайте все особенности и характеристики самого чугуна. Обязательно подготовьте металл перед сваркой, выберите правильный режим работы в вашем сварочном автомате и используйте специальные электроды. Но обо всем этом мы поговорим далее, для начала разберемся с подготовкой металла, поскольку с этого начинается технология сварки чугуна.

Подготовительный этап

Подготовительный этап — один из самых важных, так как от правильной подготовки зависит качество дальнейшей работы. Для начала очистите поверхность от грязи, пыли и коррозии (если имеется). Обезжирьте ацетоном металл. Если предстоит сварка тонкого чугуна, то заранее позаботьтесь о наличии теплоотводящей подкладки. Разделайте кромки с помощью напильника или болгарки.  Если вам предстоит сварка чугунных деталей горячим методом (метод, при котором деталь перед сваркой нагревается), то используйте для этого печь или газовую горелку.

Способы сварки

Инверторная сварка плавящимся электродом

Теперь перейдем к способам сварки. Чугун варится при средней температуре, так что его можно сварить инверторным аппаратом прямо в гараже или на даче, не говоря о заводском цеху. Сварка чугуна инвертором осуществляется с применением плавящегося электрода, а также со сварочным аппаратом и холодным методом (метод, при котором деталь перед сваркой не нагревается в печи или вручную с помощью горелки). Плавящиеся электроды должны иметь в составе никель или медь. Ниже вы можете видеть таблицу, с рекомендуемыми настройками для разных электродов.

Допускается делать прерывистые швы, но не короче 3 сантиметров в длину, нужно использовать температуру не более 80 градусов по Цельсию и давать чугуну остыть. Также установите обратную полярность.

Сварка стальными электродами

Можно ли сварить чугун обычными стальными электродами? Вы, конечно, можете попробовать, но мы не рекомендуем делать это, особенно дуговой сваркой. Да, стандартные электроды из стали стоят дешево, но такое соединение получится неэстетичным и недолговечным. Если вам нужно сварить ответственную деталь (например, часть водопровода), то лучше используйте специальные электроды и не экономьте.

Сварка чугунными электродами

Для чугуна лучше всего подходят специализированные чугунные электроды. Варить можно и холодным, и горячим методом, как вы посчитаете нужным. Мы зачастую прогреваем деталь перед сваркой, чтобы структура металла стала лучше, а шов был надежнее.

С помощью таких электродов можно без проблем исправить множественные дефекты чугунного литья, например, трещины, дыры или сколы. В работе зачастую используются электроды марок МНЧ-1, ОЗЧ-1 или ОЗБ-2М. Они стоят не так уж дорого, зато качество работы на высоте.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется на постоянном, и на переменном токе. Чтобы правильно установить значение тока посмотрите, каков диаметр вашего электрода. 1 миллиметр диаметра электрода соответствует 25-50 амперам.

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугунных деталей неплавящимися электродами осуществляется в среде защитного газа или с использованием флюсов бура. Также можно использовать присадочную проволоку из никеля, меди или алюминия. В качестве неплавящегося электрода используют угольные, вольфрамовые или графитовые стержни.

В большинстве случаев при использовании неплавящихся электродов осуществляется сварка чугуна аргоном (так называемая TIG сварка). Мы рекомендуем немного нагреть деталь перед сваркой с помощью газовой горелки. Установите небольшое значение сварочного тока. Сварка должна быть прерывистой, по 3 сантиметра. После сварки нужно постепенно охладить деталь и следить за температурой, чтобы не допустить переохлаждения и образования трещин.

Сварка чугуна аргоном применяется нечасто, поскольку требуется не только электрод, но еще и баллон с газом, предварительный прогрев детали и аккуратное охлаждение, а это все отнимает много времени. Также сварка чугуна полуавтоматом стоит дороже других методов, но когда у вас нет другой возможности, можно сварить и этим способом.

Газовая сварка чугуна

Газовая сварка чугуна — довольно популярный способ, поскольку для работы необходим лишь горючий газ, кислород, проволока сварочная из чугуна и флюс. При этом качество швы очень достойное. Сварочная проволока по чугуну, используемая в работе, должна содержать в своем составе кремень. Это очень важно, поскольку кремний способствует образованию графита в чугуне, не отбеливает металл. Вы также можете использовать проволоку из низколегированного чугуна для лучшего качества шва.

Применением флюсов при газовой сварке чугуна просто обязательно, особенно, если предстоит сварка стали с чугуном. Чугун и сталь вообще очень разные металлы, поэтому на поверхности в большом количестве образуется окисная пленка.

Техника безопасности

Недостаточно просто знать, каким способом можно сваривать чугун, чтобы сразу приступить к работе. Дополнительно не помешает изучить технику безопасности, особенно это касается сварщиков, занимающихся своим ремеслом в домашних условиях. Прежде всего, в помещении должна быть более-менее нормальная вентиляция (хотя бы открытое окно) и при этом отсутствие сквозняков. Освещение должно быть ярким, вы должны четко видеть все ваши детали и швы.

Используйте средства заземления, чтобы избежать неприятностей. Не подвергайте поверхность чугуна воздействию влаги.  И самое главное: используйте индивидуальные средства защиты, такие как перчатки, маска, специальный костюм и так далее. Не пренебрегайте техникой безопасности, ведь в критические моменты она может спасти вашу жизнь.

Вместо заключения

Сварка чугуна электродом в домашних условиях требует от мастера соблюдения технологии и учета всех нюансов самого металла. Не спешите в процессе работы, используйте качественные комплектующие и практикуйтесь как можно больше. Так вы сможете наработать опыт. Оставляйте свои комментарии, делитесь этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

Сварка чугуна полуавтоматом

Полуавтоматический вид сварки включает в себя аргоновую сварку, газовую, а также дуговую. Нужно отметить, что чугун представляет собой сплав железа с углеродом. Также стоит отметить, что в этом сплаве содержание углерода значительно низкое.

В настоящее время техническая промышленность получает различные виды чугуна, обладающие необходимыми в той или иной отрасли его применения, характеристиками и соответственно разным содержанием углерода в его составе. При добавлении в сплав чугуна магния и других веществ, получают модифицированных чугун. Который в свою очередь необходим для выполнения деталей требующих повышенную прочность.

Технология сварки чугуна определяется его физико-химеческими свойствами такими как:

• — Повышенная склонность к образованию трещин в около шовном пространстве и в самом шве в частности;
• — весьма трудная обработка чугуна при помощи механических станков;
• — повышенная сложность при процессе формирования сварного шва;
• — повышенное порообразование в сварном шве;
• — повышенная склонность к образованию тугоплавких оксидов на поверхности сварной ванны и образование непроверенных участков в сварном шве, за счет окисления кремния;

Поэтому существует множество способов и приемов выполнения соединений деталей из чугуна. Весьма большой популярностью пользуется полуавтоматическая сварка чугуна. Этот вид сварочных работ на изделиях из чугуна, возможен, с применяем электрошлаковой сварки с применением электродов имеющих вид пластин. Пластины что в свою очередь выполнены из чугуна.

Также используются флюсы и присадки, и флюсы, относящиеся по своим химическим характеристикам к десульфирующим фторидным видам. А также сварке с применением порошковой проволоки.

Применение порошковой проволоки, возможно, при выполнении все видов сварки, с подогревом, с частичным подогревом и без подогрева. Сварка в свою очередь с успехом выполняется холодным и горячем методом. Для выполнения качественной электрошлаковой сварки применяются обезсеривающие фторидные и неокислительные флюсы.

Основным отличающим свойством электрошлаковой сварки является получение сварных швов без отбеливания, закаленных участков и трещин, что в свою очередь принято считать удовлетворительным сварным соединением чугуна.

Сварка чугуна: технологии и особенности металла

Чугун является прочным металлическим сплавом, который состоит из двух видов металла — железа и углерода. Сплав используется практически во всех сферах жизни, из него делают батареи, сантехнические устройства, посуду, а также оградительные конструкции, детали для автомобилей и станочного оборудования.

Но при изготовлении различных конструкций, требуется знать, как выполняется сварка чугуна, потому что именно от соблюдений важных принципов будет зависеть прочность и износостойкость готового изделия. Данный процесс имеет некоторые трудности и сложности, которых можно избежать только при условии, если будет изучена правильная технология сварки.

Виды чугуна

Перед тем как проводить сварку чугуна в домашних условиях, стоит внимательно рассмотреть разновидности сплава. Виды могут отличаться по степени прочности, тугоплавкости, по степени свариваемости.

Ниже в таблице описаны основные разновидности чугуна.

Вид	Особенности
Белый	В составе белого чугуна весь имеющийся углерод присутствует в форме цементита. Расцветка излома светлая. Этот вид сплава обладает высокой прочностью, по этой причине он подвергается обрабатыванию режущими инструментами. Он используется в виде полупродукта при изготовлении ковкого чугуна.
Серый	Весь углерод или его часть присутствует в составе сплава в виде графита. При изломе обычно можно увидеть серый цвет. За счет того что серый чугун обладает высокими литейными качествами его применяют в качестве основного материала для литья. В отличие от белого чугуна достаточно хорошо поддается ковке.
Ковкий	Эту разновидность получают при отливке и последующей обработке белого чугуна с образованием графита с хлопьевидной структурой. Данная разновидность сплава в основном используется для изготовления автомобилей, сельскохозяйственных машин, тракторов.
Половинчатый или отбеленный	В составе данного вида чугуна углерод может присутствовать в двух формах — в виде графита или цементита. Его применяют в качестве функционального материала для работы в условиях сухого трения, а также для производства деталей с высокой износостойкостью.
Высокопрочный	В данном виде сплава имеется шаровидный графит, которые образуется в процессе кристаллизации. Обычно его применяют для изготовления элементов с высокой ответственностью в машиностроении, а также для производства труб с высокой прочностью для водоснабжения, нефте- и газопроводов.

Характеристика сплава

Процесс сварки чугунных деталей напрямую зависит от особенностей и свойств сплава. По сути, данный металл состоит из двух металлов — железа и углерода. Но если его сравнивать со сталью, то железа в нем выше практически на 2,14 %.

Как было указано выше в соответствии со составом чугун может быть разного вида — белый, серый, половинчатый, высокопрочный. Свойства каждого вида определяются составляющими компонентами.

Сварка по чугуну имеет некоторые сложности. Во время нее достаточно тяжело добиться высокой прочности сварного шва. Это происходит из-за наличия проблем из списка:

• из-за того, что чугун имеет неоднородную структуру, при сваривании шов может сильно растрескаться. Это происходит из-за влияния на него повышенной температуры дуги. В результате этого происходит отбеливание, изменение состава в области сваривания металла;
• сварочные работы по чугуну с применением высокотемпературного влияния электрической дуги вызывают выгорание части углерода из состава сплава. Все это может вызвать образование пор в составе сварного шва. В результате этого сильно снижается прочность сварного шва, ухудшаются характеристики качества;
• при расплавлении чугун приобретает сильно текучую структуру, что вызывает сложности при формировании нормального шва. Чем больше содержание в составе углерода, тем выше степень текучести сплава;
• во время сварки чугуна со сталью может появляться окись в шве, которая вызывает снижение прочности.

Вышеперечисленные особенности металла значительно осложняют процесс сварки по чугуну. Основная сложность состоит в том, что итог может быть не таким, какой его ожидают. Зачастую на поверхности сварного шва появляются поры и трещины при остывании сплава.

Для сварки не стоит применять чугун темно-серого или черного оттенка (в нем имеется высокое содержание графита). Данные разновидности сплавов не стоит варить дома, зачастую это вызывает растрескивание соединения и самой детали.

Способы сварки

Способы сварки чугуна могут выполняться по-разному. Все зависит от того, как будет подготовлен металл к самому процессу. В целом выделяют всего два способа сваривания — холодный и горячий.

Особенности холодной сварки

Технология сварки чугуна холодным способом достаточно легкая. Она не имеет сложностей и особых проблем, главное предварительно изучить ее важные особенности. Также нужно знать, чем сваривают чугун.

Сварка чугуна и стали обычно выполняется с использованием электродов, которые специально предназначены для этого вида сварочного процесса. Если будут использоваться простые стальные электроды без нагревания, то в области сварного шва появляется металл в форме высокоуглеродистой стали с дополнительными компонентами, которые входят в состав чугуна — фосфор, сера, марганец.

Холодная сварка чугуна с металлом имеет несколько важных особенностей, на которые стоит обратить внимание:

• она проводится электродами с небольшим размером диаметра, также весь процесс осуществляется на малом токе;
• холодная сварка чугуна электродом может проводиться в домашних условиях при маленьком объеме работ, а также если нет возможности для выполнения подогрева деталей;
• холодная сварка может быть проведена стальными электродами при условии, если на швы не будет оказываться нагрузка на растяжение. Идеально подходят медно-никелевые электроды, а также с содержанием в составе меди и железа.

После сваривания нельзя проводить зачистку шва, это связано с его высоким растрескиванием. Слишком быстрое остывание может привести к появлению белого чугуна в области рядом со сварным швом. В результате этого основа металла станет достаточно твердой, но сильно хрупкой.

Особенности горячей сварки

Горячая сварка чугуна является наиболее подходящим методом сваривания в домашних условиях. Во время подогрева сварной шов получается с хорошим качеством, потому что во время этого процесса не возникает отбеливаний металла, а также его закалки.

Горячая сварка стали с чугуном может разделяться на два подвида — местная (частичное прогревание) и общая (полный прогрев всей детали). Для прогревания обычно применяется специальная печь, в которой деталь прогревается равномерно со всех сторон.

Помимо этого выделяют несколько вариантов степени прогрева, которые зависят от показателя температуры:

• горячее прогревание, при котором прогрев происходит под температурой от 500 до 600 градусов Цельсия;
• полугорячее прогревание при температуре от 300 до 400 градусов Цельсия;
• теплое прогревание от 150 до 200 градусов Цельсия.

Технология горячей сварки состоит в нагревании детали до требуемой температуры, которое производится перед началом сваривания, а затем производится медленное охлаждение после завершения процесса.

При нагревании температура не должна быть выше 600-650 градусов Цельсия, в противном случае это может привести к изменению структуры чугуна. Он может стать хрупким, в сварном шве могут образоваться трещины, поры. Обязательно должен соблюдаться неспешный прогрев с выдерживанием скорости до 150 градусов в час.

Процесс охлаждения также должен производиться не слишком быстро. Лучшим вариантом будет деталь оставить в печи, в которой и осуществлялось нагревание. В ней будет медленно происходить остывание.

Правильная подготовка чугуна к сварке

Подготовка чугуна к сварке должна проводиться в обязательном порядке, именно от нее зависит качество готового шва, его прочность, износостойкость. Если этот процесс будет выполнен правильно, то он предотвратить хрупкость и пористость структуры материала, а также устранить возможные дефекты.

Подготовка должна состоять из следующих действий:

• распиливание трещин. Зачастую трещины  в чугуне обладают тонкой и глубокой структурой. Если размер толщины обрабатываемой детали составляет 4 мм, то накладываемый сверху шов не сильно заплавит поверхность трещины. В результате этого останется разрозненная структура внутри основы сплава. При этом степень сопротивления на разрыв и излом будет слабая. Для того чтобы в этих местах было хорошее заваривание, требуется выполнять распиливание трещины «болгаркой» с использованием тонкого диска. При этом, чем больше толщина материала, том глубже должно быть запиливание;
• просверливание краев. При визуальном осмотре детали из чугуна невозможно увидеть точное окончание глубины трещин. По этой причине прежде чем начать сваривание трещины, стоит по ее краям просверлить небольшие отверстия. Отступать от видимого конца разлома требуется на расстояние 5 мм. Если выполнить просверливание краев, то это обеспечит хорошее заполнение металлом внутреннее пространство, а также защитить от продолжения раскола;
• выполнение разделки кромок. Степень свариваемости чугуна может отличаться перекалкой в области соединительного шва, что может привести к повышению хрупкости данного участка. Чтобы предотвратить данный процесс требуется провести равномерное прогревание на всю длину соединения. Область соединительного шва разбавляется металлом, для этого и используется правильная разделка кромок. Во время соединения толстых пластин проводятся скосы краев под углом 45 градусов, при этом у основания должно оставляться небольшое притупление в 3-4 мм. Данное разделение обеспечит хорошее заполнение области разделения, а также она повысит прочность и износостойкость данного участка;
• проведение подформовки. При сваривании тонкого изделия из чугунного сплава повышается вероятность протекания жидкого металла. По этой причине в этих случаях под изделие требуется подкладывать подкладку из графита, это позволит поддержать прогретую область и сохранит первоначальную форму элемента.

Как сваривать электросваркой

Перед тем как начать сваривание с использованием электродов обязательно нужно внимательно изучить особенности сварки чугуна данного вида. В первую очередь требуется подобрать правильные электроды и специальное оборудование. Главная особенность данного метода состоит в том, что в области сварного шва повышается степень хрупкости металла.

Повышение хрупкости связано с тем, что в период проведения сварочных работ сплав на сплав из чугуна оказывается высокая закалка. По этой причине сварка электродами котла чугунного и других деталей в промышленных условиях имеет существенные отличия по сравнению с обычной обработкой других изделий. Во время нее требуется проводить нагревание материала до температуры почти 600-650 градусов Цельсия.

Обычно при электросварке используются два вида электродов:

• ОЗЧ-2. Электроды данный модели имеют стержень из медного металла, который покрыт специальным составом с содержанием графита;
• МНЧ-2. Для стержня электродов данного вида применяются разные виды металлов — никель, медь, марганец и железо. Данная модель является самым подходящим вариантом для электросварки чугуна, но она имеет высокую стоимость.

Особенности сварки чугунных деталей с использованием электродов:

• во время электросварки холодным методом необходимо соблюдать определенный темп наложения швов;
• требуется контролирование проведения процесса сваривания, это поможет избежать перегревания поверхности выше установленных показателей;
• сварщик должен производить работы «вразброс», небольшими частями. При этом обязательно должна выполняться проковка и делаться перерывы;
• в связи с тем, что главная особенность чугуна состоит в том, что он достаточно медленно остывает, поэтому чтобы заварить деталь из чугуна может потребоваться некоторый период времени;
• если восстанавливаются дефекты небольшого размера, то дополнительно может потребоваться подложка из графита, это предотвратит вытекание металла.

Сварка полуавтоматом

Сварка чугуна полуавтоматом выполняется достаточно просто, главное внимательно изучить все действия. Обязательным условием для процесса является подготовка детали из чугуна, именно от подготовки будет зависеть показатель прочности сварного шва.  Также потребуется специальная проволока для сварки полуавтоматом чугуна.

Чтобы правильно выполнить сварку чугуна полуавтоматом, нужно рассмотреть правильную технологию. Обычно данный метод производиться при помощи трех способов сварки:

• холодная сварка чугуна с использованием сварочной проволоки по чугуну ПП АНЧ-1. Она подходит для небольших коротких швов, заделки трещин, для работы с тонкими деталями из чугуна. Никакого подготовительного этапа не потребуется, достаточно только лишь провести кончиком проволоки по области сварки. Схватывание дуги происходит практически сразу, потребуется удержать ее в течение нескольких секунда, а в это время нужно провести проволокой по месту шва;
• полугорячая сварка чугуна полуавтоматом обычной проволокой применяется для сваривания более сложных участков. К примеру, ее используют при установке заплатки на канализационных трубах. Уровень температуры нагревания составляет около 350 градусов Цельсия. Для полугорячей сварки подходит проволока для сварки чугуна ПП АНЧ-2. Для нагревания может применяться паяльная лампа. После сваривания производится плавное охлаждение;
• горячая сварка применяется для изготовления сварных швов с высокой прочностью, которые обладают повышенными качествами на изгиб и излом.  Во время него применяется проволока сварочная для чугуна ПП АНЧ-3. Нагревание производится в печи или при помощи газовой горелки. Нагревание производится до температуры 600 градусов Цельсия. А вот процесс графитизации выполняется естественным путем.

Сварка аргоном

Сварку чугуна аргоном используют многие начинающие сварщики по совету опытных товарищей, часто прибегают к свариванию полуавтоматом в аргоновой среде. Этот метод не оправдывает себя для изделий из чугунных сплавов. Соединение получается как на воздухе с подогревом, но при этом сильно возрастают затраты.

Технология сварки чугуна и стали аргоном обычно предусматривает наличие нейтральной среды. Конечно, в атмосферной среде шов можно получить, но при этом сильно ухудшится его качество. При осуществлении сварки в данной среде в соединении могут образоваться микротрещины, а также будет наблюдаться неравномерная закалка.

Если дополнительно к сварке подать инертный газ аргон, то химический состав в сварочной ванне никак не поменяется. Если применяется аргон, совсем не имеет значения способ сварки. Качество сварных швов получается одинаково хорошее при любом соединении деталей — встык, внахлест, заплатка.

TIG сварка чугуна с использованием аргона считается самым оптимальным вариантом, который позволяет сделать прочный шов. При помощи газа можно варить практически любые сочетания. Если же имеются некоторые сложности с приобретением аргона, то лучше оставить его для соединения чугуна и стали.

Газовая сварка

Газовая сварка чугуна в основном применяется в случаях, когда требуется получение высокопрочного сварного шва, но при условии соблюдения небольшого провара поверхности основного металла. При этом технология газовой сварки чугуна сопровождается применением нескольких режимов наложения шва, от которых будет зависеть качество итогового соединения.

На показатель качества сварного соединения оказывают влияние следующие составляющие:

• виды режимов подаваемого напряжения;
• вид техники накладываемого сварного соединения;
• показатель силы тока;
• скорость прохождения.

Как сварить чугун и сталь дуговой газовой сваркой, чтобы в итоге получить соединение с высокой прочностью без трещин, пор и других дефектов?  Для этого требуется соблюдать некоторые требования во время рабочего процесса:

• показатель напряжения дуги должен быть от 18 до 21 В;
• сила тока — 100-120 А;
• скорость прохождения не больше 12 м в час;
• сварные работы должны выполняться с использованием специальных сварных проволок 09Г2СА или ПАНЧ 11 с размером диаметра 1 мм.

Сварка инвертором

Многие неопытные сварщики часто задаются вопросом можно ли сварить чугун и сталь инверторным сварочным аппаратом? Конечно можно, но предварительно следует провести подготовку. Процесс подготовки чугуна должен проводиться с учетом следующих рекомендаций:

• в первую очередь необходимая область зачищается болгаркой. Для зачистки рекомендуется применять лепестковый круг или другую наиболее подходящую насадку;
• после того как будет проведена зачистка верхнего слоя до не окисленного металла требуется выполнить обезжиривание. Данный процесс может выполняться при помощи бензина или любого другого растворителя;
• если требуется заделать трещину, то ее нужно расчистить до полного окончания. После этого в этом месте необходимо просверлить отверстие с размером диаметра 10 мм.

Сварка чугуна инвертором может осуществляться послойно и с использованием опорных элементов — шпилек. Они полностью состоят из стали. Применение данных опорных элементов должно сопровождаться с учетом важных требований:

• размеры данных элементов должны быть точными, их размер диаметра не должен быть больше 40 % от толщины чугуна;
• показатель выступа шпильки над металлом составляет не более 4-6 мм;
• расстояние между ними не должно превышать 6 мм;
• количество используемых шпилек должно зависеть от параметров соединения, но их не должно быть больше 25 % от площади излома.

Также могут применяться электроды, но они должны быть специальными. Проводить заваривание чугуна обычными электродами не рекомендуется. Для сплава этого вида подойдут электроды с добавлением никеля, меди, хрома и других лигатур, которые способствуют прочному наплавлению чугуна.

Как проводится

Как сваривать чугун при помощи инвертора, чтобы получить хороший и качественный сварной шов? Для этого потребуется изучить важные рекомендации:

• полярность подключения должна быть обратная;
• работа сварочного аппарата должна осуществляться на минимальной мощности, она должна соответствовать толщине чугунного элемента;
• размер длины одного непрерывного сварочного шва не должна быть больше 3-5 сантиметров;
• не должно быть перегревания металла, которое может возникнуть в результате частых перерывов;
• первый и последний слой при многослойном сваривании должен проковываться молотком с небольшим усилием.

Сам процесс сварки может быть многослойным или с использованием шпилек. После правильной установки шпилек проводится наваривание каждого слоя. Металл должен накладываться вокруг каждой шпильки, что в итоге получилась заплатка. В конце делается сварной шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка выполняется с использованием электродов. После наплавления первого слоя проводится ковка молотком, она должна делаться на горячую. Если есть доступ к обратной стороне изделия, то также накладывается слой на ней, а затем он проковывается. В конце накладывают следующие слои металла.

Прежде чем ответить на вопрос варится ли сваркой чугун, стоит рассмотреть главные особенности данного сплава. Именно от его вида и структуры зависит выбор определенного вида сварки. Для него могут применяться разные виды сварок — электросварка, полуавтоматом, газовая, аргоном, инвертором. Но чтобы процесс был успешным, требуется провести предварительную подготовку чугуна и стали.

Интересное видео