Чугун сварка: особенности сварки, чем можно, каким током, как сваривать ковкий, наплавка

Содержание

Сварка чугуна в домашних условиях инвертором: технология и маркировка электродов

На чтение 10 мин. Просмотров 2.6k. Опубликовано Обновлено

Выполнение сварочных работ с металлом не вызывает особых трудностей. А вот когда дело касается сварки чугуна, то с этой задачей может справиться не каждый, особенно если за дело берется любитель.

В данном случае необходимо строго соблюдать технологию подготовки и сварки, иначе материал можно перепалить, что сделает его хрупким или приведет к другим проблемам. Давайте рассмотрим процесс сварки более подробно.

Особенности материала

представляет собой железоуглеродистый сплав, с содержанием углерода 2.14 процента.

Данный материал характеризуется рядом свойств, затрудняющих процесс сваривания, а именно:

  • формирование трещин и пор;
  • образование каленых структур вследствие обработки;
  • тонкие заготовки рассыпаются от перегрева.

В зависимости от состава, материал разделяется на белый и серый. Первые особенно трудно поддаются свариванию из-за своей хрупкости и твердости. С серыми работать значительно легче. Они более податливы обработке.

Мастера, имеющие значительный опыт работы и знающие, как сварить чугун, способны даже по разрезу определить его свариваемость. Мелкодисперсная структура металла является более приближенной к серому. Это значит, что работать с ней легче, чем с материалом имеющим в своем разрезе крупные зерна.

Длительное нахождение материала в масляной или водной среде делает его непригодным к сварке. В связи с этим не каждую деталь можно подготовить должным образом для получения качественного соединения.

Технология сварки чугуна.

В связи с ограниченной свариваемостью подобного металла необходимо принимать во внимание следующие его основные особенности:

  • данный материал – жидкотекучий, в связи с чем работать с ним можно только лишь в нижнем положении;
  • важно строго соблюдать температурные режимы, иначе можно выпалить углерод и сформировать поры;
  • низкая пластичность и неправильные термические нагрузки приводят к развитию напряжений;
  • при расплавлении образуются окислы с температурой плавления, превышающей таковую для основного материала.

Одной из основный трудностей, с которыми часто сталкиваются сварщики – формирование трещин в области сварки во время охлаждения изделия.

Указанные особенности этого материала, а также дефекты и недостатки могут доставлять трудности только при несоблюдении технологии сварки.

Существует несколько методов, позволяющих обрабатывать данный металл. Достаточно часто используется горячая сварка чугуна, может также применяться сварка чугуна аргоном или же, например, полуавтоматом.

Каждый из указанных методов обладает своими положительными и отрицательными сторонами. В связи с этим выбор той или иной технологии может меняться в зависимости от поставленной задачи.

Не стоит забывать и про необходимость правильно выбирать электроды по чугуну. Учитывая все тонкости работы с подобным материалом возможно достичь наилучших результатов.

Технология сварки электродами

Сварка чугуна полуавтоматом выполняется в соответствии с маркой материала, его размерами и наличием дефектов. Марка электрода для сварки чугуна выбирается по-разному в каждом конкретном случае.

Например, если используется холодная или горячая сварка чугуна, то выбирают электроды ЦЧ-4. Они используются как подготовка чугуна к сварке и позволяют наплавить 1-2 слоя на изношенную часть детали для последующей наплавки специальными стержнями.

ОЗЧ-2 наиболее часто применяются в ремонте тонкостенных конструкций. Они позволяют заварить чугун, чтобы убрать дефекты литья. МНЧ-2 также используется для устранения дефектов литья.

Сварка чугуна в домашних условиях – задача посильная каждому человеку. Тем не менее важно соблюдать некоторые рекомендации. Также потребуется наличие определенных навыков у того, кто выполняет работу. Если подобная процедура осуществляется впервые, тогда она может получиться не сразу.

При производстве чугуна выдерживается температура на уровне 1200°C – 1500°C. В связи с этим высокотемпературная обработка этого материала не представляется возможной, а его свойства определяются содержанием углерода.

[box type=”fact”]Выделяют два вида выполнения соединения данного материала: холодная и горячая сварка.[/box] Подогрев при сварке чугуна.

В каждом из отмеченных способов технологии сварки чугуна следует руководствоваться следующими правилами:

  1. Быстро охлаждать поверхность изделия строго запрещено.
    Если необходимо деталь приварить к металлу, тогда увеличить продолжительность остывания последнего можно, засыпав его песком.
  2. В жидком состоянии металл становится текучим, поэтому необходимо применять подформовку.
  3. Сварка чугуна ТИГ методом сопряжена с рядом трудностей.
    В частности должно быть обеспечено прочное прилегание шва. К наиболее трудоемким операциям следует отнести процесс соединения неоднородных изделий. В связи с эти в работе следует учитывать параметры каждой детали.

Если необходимо сделать сварку с помощью сварочного аппарата, обычно используются определенные марки электродов, доступные к покупке в строительных магазинах. Также существует и альтернатива стержням в виде сварочной проволоки.

Проволока для сварки чугуна с графитовым стержнем позволяет формировать достаточно надежное соединение.

В независимости от метода, будь то с использованием полуавтомата или ручная дуговая сварка, необходимо придерживаться следующей последовательности действий:

  • подготовить поверхность чугунной детали, удалив с нее дефекты механическим или ручным способом;
  • определить марку материала;
  • использовать способ, позволяющий обеспечить наилучшее соединение, например, в некоторых случаях можно применять металлические шпильки;
  • сварочные работы: данный материал можно варить с применением аргонодуговой сварки, но для этого следует соблюдать некоторые условия;
  • после завершения работы детали засыпаются песком или другим материалом, не позволяющим изделию быстро остывать.

Если с первым пунктом, указанного выше перечня, все понятно, то второй следует рассмотреть подробнее. Дело в том, что подготовка включает в себя не только механическую обработку, но и определение всех возможных процедур, которые предстоит выполнить в работе.

Сначала рабочий визуально осматривает изделие и по срезу определяет стойкость к термическому воздействию. Исходя из такого визуального осмотра выбираются режимы сварки.

Что касается формирования надежного соединения, то тут можно применить метод с использованием шпилек. Суть отмеченной технологии заключается в том, что в деталь предварительно устанавливаются шпильки, укрепляющие ее.

[box type=”info”]Количество шпилек зависит от формы и длины соединения. Также в данном случае следует учитывать состав стержня, которым осуществляется соединение. Обычно такие электроды изготавливаются самостоятельно.[/box] Схема наплавки при сварке чугуна.

Далее во время работы важно выполнять следующее условие: в сварочной ванне следует постоянно поддерживать небольшое количество расплавленного материала, а также его равномерное перемешивание в процессе работы.

Также в процессе формирования соединения часто используют присадки. Может понадобиться применение смеси, состоящей из азотнокислого натрия, соды и технической буры.

Если следовать простым правилам, то дуговая сварка не доставит много проблем и, при наличии определенных навыков, будет достаточно проста. Главное правильно выбирать варящие электроды. В некоторых случая стоит отдать предпочтение стержням марки РДС, а в некоторых – ЭСАБ.

Стоит помнить о том, что электросварка наиболее эффективна не только при правильном выборе электродов для чугуна, но и правильном определении марки материала. При наличии должных навыков сваривание и починка радиатора чугунной батареи не будет вызывать никаких проблем.

https://youtu.be/qr72k7UjqPU

Как правильно сваривать чугунные детали?

чугуна – это метод формирования соединения на материале без подогрева. Сварка чугуна аргоном по данной технологии осуществляется в случаях отсутствия возможности выполнения предварительного прогрева деталей. Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна.

Причиной возникновения подобной ситуации может быть, например, слишком большой размер изделия или же специфическая форма детали.

Осуществляется сварка чугуна электродом с верхним слоем из стали с низким содержанием углерода. Также нередко используются электроды из нержавейки или медные электроды.

При выполнении сварки чугуна электродом в домашних условиях следует иметь ввиду, что применение стержня без покрытия не позволит достичь высокого качества соединения.

Это связано с неоднородным составом наплавленного металла, а именно, в процессе соединения нижние слои будут обогащаться углеродом и станут близки к чугуну, а верхние, наоборот, станут низкоуглеродистыми и более близкими к металлу.

[box type=”fact”]Если правильно варить чугун по технологии холодной сварки, то в процессе работы материал будет закаляться из-за быстрого отвода тепла. В конечном итоге, твердость соединения окажется существенно выше, чем у детали. [/box]

Не стоит забывать и об усадке чугуна и стали, так как она у данных материалов сильно различается, поэтому не стоит допускать слишком больших объемов наплавленного материала.

https://youtu.be/6BAu6lTSLLs

Чем резать?

Необходимость выполнения подобной процедуры чаще всего связана с демонтажем чугунных труб, батарей отопления и других коммуникаций. На первый взгляд может показаться, что выполнение данной работы не вызовет много труда. Тем не менее в Советском Союзе трубы соединяли добротно, поэтому резать их не так уж и просто.

Горячая сварка чугуна.

Аргонная сварка чугуна позволяет формировать надежные соединения этого вещества со многими другими. Например, это может быть сварка чугуна со сталью или алюминием. В любом случае разобрать заваренную конструкцию не просто.

Тут главное правильно выбрать способ резки. Можно использовать хорошо знакомые инструменты, такие как труборез, зубило, лобзик, газовые резаки и так далее.

Каждый приведенный метод обладает своими достоинствами и недостатками.

Например, в некоторых случаях можно спокойно обойтись обычным молотком и зубилом. Особенно если технология сварки чугуна была нарушена и сформированное соединение оказалось слабым.

В других случаях лучше использовать более продуктивные механические, а не ручные, инструменты, для которых чугуна – не помеха.

Разделка кромок

После того, как были выбраны электроды по чугуну, необходимо подготовить кромки детали к свариванию. В первую очередь следует позаботиться о чистоте поверхности изделия, о чем уже упоминалось ранее.

Далее, перед тем, как варить чугун электросваркой, следует разделать кромки. Особенно это касается ремонта различных приспособлений. В таких случаях разделка дефектных мест крайне необходима. Она осуществляется с одной или с двух сторон в Х-образной форме.

Сварка стали с чугуном будет более надежной, если перед началом работы сделать наплавку на кромку последнего никелевой присадки. Это позволит сформировать так называемый переходной слой, который положительно скажется на качестве шва.

Конечно же, маркировка электродов по чугуну в данном случае будет отличаться. Подходящими вариантами для соединения со сталью будут стрежни марок ЦЧ-4, ОЗЧ-2.

Марки электродов для сварки

Маркировка электродов по чугуну включает в себя следующие самые распространенные варианты: МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЖН. Существуют и другие обозначения, например, т590. Эта марка электрода по чугуну также способна обеспечить качественное соединение.

Электроды для сварки чугуна выбираются в зависимости от решаемой задачи. Например, уже упоминалось о том, что соединение со сталью лучше осуществлять с помощью ЦЧ-4.

[box type=”fact”]В холодной сварке лучше работать стержнями с покрытием. Присадка должна отвечать по составу марке самого чугуна, ведь в зависимости от количества углерода в железе свойства материала будут меняться.[/box]

Стоит отметить, что не только сварочные для чугуна дают наилучший результат. Приемлемого качества можно добиться и с использованием УОНИ-13/55.

Тем не менее сварка чугуна инвертором данными стержнями требует определённой осторожности, так как чрезмерный нагрев может привести к формированию трещин в области термического воздействия.

Итоги

Сварка изделий из чугуна может стать проблемой для любого новичка. Тем не менее достаточно следовать нескольким несложным правилам и соблюдать технологию рабочего процесса, и тогда сваренное соединение будет обладать хорошим качеством и надежностью.

Сварка чугуна аргоном: как избежать ошибок

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы особенности сварки чугуна аргоном
  • Какие нужны присадки для сварки чугуна аргоном
  • Какова технология сварки чугуна аргоном
  • Как проверить качество сварки чугуна аргоном

Одним из популярнейших металлов в нашей стране является чугун. Он представляет собой сплав железа и углерода. Углерод в данном соединении бывает в виде цементита или графита. В зависимости от этого изменяются и сварные способности материала. Состав с цементитом не поддается сварке, а графитовые соединения прекрасно обрабатываются и свариваются. О том, как выполняется сварка чугуна аргоном и какие особенности технологии существуют, мы расскажем в нашей статье.

 

Особенности сварки чугуна аргоном

Существует несколько способов сварки чугуна аргоном, и все они связаны с определенными трудностями, которые обусловлены свойствами этого материала.

 

Различные методы соединения металлов позволяют сваривать аргоном чугун с некоторыми разновидностями стали и с другими деталями из чугуна. При этом необходимо учитывать ряд особенностей этого материала и сварочного процесса:

  • Перекалка. Сварка чугуна аргоном может стать причиной перекалки околошовной зоны, поскольку чугун плавится при низкой температуре и под воздействием сварочной дуги может перекалиться. В результате вы получите трещины на поверхности. В дальнейшем это место очень сложно обработать и отшлифовать. Трещины станут причиной повышения хрупкости всего изделия. Защита от перекалки чугуна необходима. Подогрев и постепенное остывание заготовки помогают избежать данных проблем.
  • Поры. Сварочные работы аргоном по чугуну становятся причиной выделения большого количества углерода. Это трудно заметить в процессе горения дуги, но во время кристаллизации сварочной ванны углерод вытесняется кислородом. В результате он выступает на поверхность, образуя поры. Чтобы защитить обрабатываемый участок чугуна от воздействия окружающей атмосферы, можно применять порошок-флюс. Кроме этого, в сварочный материал добавляют другие элементы, препятствующие выходу углерода. С помощью них можно сделать более прочную и вязкую сварочную ванну.
  • Текучесть. Это свойство особенно заметно при работе с тонкими пластинами чугуна. Вследствие высокой текучести материала появляются прожиги, металл может выходить с другой стороны. Для защиты от прожига можно использовать специальные графитовые прокладки. Выполняя на них сварочные действия, сварной шов формируется на подкладке и не продавливается. В результате сохраняется целостность конструкции, которая поддерживается в месте сварки аргоном и не распадается.

Сварка чугуна аргоном проходит по специальной технологии, предусматривающей подготовку металла для последующей обработки. Подготовка состоит из следующих этапов:

  • Распил трещин. Многие трещины в чугуне проникают достаточно глубоко. Выполняя сварочные работы аргоном по трещине на заготовке толщиной свыше 4 мм, вы просто заплавите верхнюю часть трещины, а внутри расколотая структура сохранится. В результате сопротивление на излом будет небольшое. Для более эффективной обработки подобных проблемных мест необходимо выполнять распил трещин тонким диском болгарки. Глубина запила зависит от толщины детали.
  • Просверливание краев. Иногда край трещины просто не увидеть визуально. В связи с этим желательно просверлить отверстия по краю трещины, не доходя 5 миллиметров до конца разлома. Такие предварительные действия позволяют при выполнении сварочных работ аргоном более эффективно заполнять металлом пространство, что препятствует последующему расколу.
  • Разделка кромок. Сварка чугуна аргоном часто сопряжена с перекалкой места соединения. В результате сварной шов становится хрупким. Чтобы этого не произошло, необходимо равномерно прогревать шов по длине, добавляя присадочный металл в место соединения. Грамотная разделка кромок позволит выполнить данную работу более качественно. Чтобы максимально заполнить металлом место соприкосновения толстых пластин во время сварки аргоном, необходимо предварительно сделать скосы кромки под 45°, притупив их у основания на 3-4 мм. Такой участок будет отличаться высокой устойчивостью к излому.
  • Подформовка. При сваривании аргоном тонких пластин чугуна может возникать протечка жидкого металла. Чтобы поддержать нагретый участок и предотвратить его деформацию, необходимо пользоваться подкладками из графита.

Выбор присадок для сварки чугуна аргоном

Присадка при сварке чугуна аргоном имеет очень большое значение. Наибольшую популярность в качестве присадочного материала получили чугунные стержни. Самым простым способом является использование чугунных электродов без наружного покрытия.

 

Сварка чугуна аргоном (ТИГ) выполняется при помощи присадок со следующей маркировкой:

  • «А» – при горячем сваривании.
  • «Б» – при горячем сваривании с локальным нагревом.
  • «НЧ-1» – при полугорячей сварке тонкостенных чугунных заготовок.
  • «НЧ-2» – при полугорячей сварке толстостенных чугунных деталей.
  • «БЧ» или «ХЧ» – при соединении с повышенными характеристиками износостойкости.

Толщина заготовки влияет на диаметр присадочного стержня. Диаметр присадки составляет приблизительно половину толщины чугуна.

Другим вариантом является использование никелевых присадок при выполнении сварочных работ. В таблице представлены основные типы прутков для сварки чугуна аргоном.

Марка, тип покрытия, описание Классификация Химический состав наплавленного металла Механические свойства наплавленного металла

OK Tigrod 19. 82

Пруток на основе никеля, устойчивый к коррозии и высокой температуре. Подходит для сварки и наплавки сплавов никеля, сварки разнородных металлов и соединения высоколегированных, коррозионно- и жаростойких сталей. При его использовании получается пластичный шов при низких температурах. В машиностроительной и химической отрасли с помощью этого прутка создаются емкости, трубопроводы и пр. Обычно сварку производят в чистом Ar. Ток = (-)
ER NiCr Mo – 3/ AWS A5.14

C < 0,01

Mо 9,0

Cr 22,0

Nb +Ta 3,5

Fe 0,5

Ni – остальное

Предел текучести 500 МПа

Предел прочности 800 Мпа

Удлинение 35%

КCV

+20 °С 130 Дж

— 105 °С 120 Дж

— 196 °С 110 Дж

OK Tigrod 19. 85

Пруток из коррозионно- и жаростойкой проволоки на никелевой основе для сварки и наплавки никелевых сплавов, сварки высоко легированных коррозионно- и жаростойких сталей, а также для соединения разнородных металлов. Обычно сварку производят в чистом Ar.

Ток = (-)
ER NiCr- 3/ AWS A5.14

C < 0,05

Mn 3,0

Cr 21,0

Nb +Ta 2,5

Ni > 67,0

Предел текучести 425 МПа

Предел прочности 700 Мпа

Удлинение 44 %

КCV

+20 °С 150 Дж

— 196 °С 145 Дж

OK Tigrod 19. 92

Пруток на основе никеля, легированный титаном. Подходит для соединения изделий из никеля (мин. 99,6 %), работающих в агрессивной среде. Обычно сварку производят в чистом Ar или смеси Ar-He.

Ток = (-)
ER Ni – 1 / AWS A5.14

C 0,02

Mn 0,4

Cu 0,1

Ti 3,0

Al 0,1

Ni > 93,0

Предел текучести 300 МПа

Предел прочности 500 Мпа

Удлинение 27 %

КCV

+20 °С 190 Дж

0 °С 210 Дж

-20 °С 290 Дж

Технология сварки чугуна аргоном

Соединение чугунных деталей при помощи аргона выполняется так же, как и сваривание других металлов. Технология достаточно однотипная. Выполняется настройка сварочного аппарата, чтобы подавался ток мощностью 40–80 ампер. Данный диапазон мощности позволяет соединять детали разной толщины. Опытным путем вы сможете понять, какая именно мощность подходит для той или иной детали. Главное, чтобы во время сваривания аргоном не было слышно характерного хруста, что свидетельствует о растрескивании шва.

Непосредственно сварной шов можно делать в двух направлениях: двигаясь горелкой впереди присадочного прутка или позади. Качество шва не зависит от направления. При соединении двух толстых заготовок предварительно понадобится сделать Х-образную кромку, а сам шов при сваривании проварить с обеих сторон.

 

При выполнении сварочных работ аргоном следует обращать внимание на несколько моментов:

  • Сварочный присадочный стержень допускается опускать в сварную ванну лишь после его нагрева.
  • Не выносите присадку из зоны сваривания до окончания сварочных работ. Хотя при формировании сварного шва после заполнения ванны расплавленным металлом присадочный элемент вам может помешать. Ведь в это время вам необходимо разровнять материал. Правда, для этого необходимы лишь доли секунды, за которые пруток не остынет.
  • Работа неплавящимся электродом в аргоне не должна прерываться. В случае приостановки процесса необходимо новый шов начинать с края сделанного ранее и уже затвердевшего.
  • Сварка чугуна аргоном выполняется довольно быстро и пламя горелки должно все время двигаться. Если задержаться дольше на одном месте, то чугун сильно нагреется и в этом месте будет испаряться углерод. В результате металл станет более прочным и твердым, что уменьшит его сварные возможности.
  • Работать аргоном лучше всего в нижнем положении. Эта позиция не позволит расплавленному металлу под действием собственной тяжести и давления аргона вытечь из сварной ванны.

Рекомендовано к прочтению

При сварке аргоном двух толстостенных чугунных болванок между ними может быть слишком большой зазор. В этом случае понадобится сделать несколько слоев наплавки. Для предотвращения появления пор в расплавленном металле желательно иногда перемешивать содержимое сварочной ванны. Своевременное помешивание выведет из металла растворенные в нем газы.

Простая технология сварки чугуна аргоном является довольно эффективным методом. Высокое качество работы будет обеспечиваться медленным охлаждением заготовки естественным путем.

Контроль качества сварки чугуна аргоном

Выполнив сварочные работы аргоном, следует подвергнуть изделие тщательному контролю, чтобы выявить возможные дефекты сварного шва. Визуально вы сможете увидеть крупные дефекты: трещины, подрезы, поры, непровары и пр. Но есть и недостатки, которые глазу не видны. В глубине металла могут быть трещины и другие нарушения структуры, которые можно обнаружить только с помощью специальных приборов.

 

Современная технология предполагает различные способы контроля качества сварных швов. Они зависят от технического оснащения, способностей к обнаружению различных дефектов и принципа их действия. Все виды контроля сварных швов делятся на неразрушающие и разрушающие. Конечно, методы, не нарушающие целостности детали, являются предпочтительными.

  • Внешний осмотр.

Внешний осмотр является начальным уровнем контроля сварных соединений. Он позволяет обнаружить все видимые дефекты и некоторые скрытые. Так, на частый обрыв дуги будет указывать разная высота и ширина шва, его неравномерность. Такие нарушения приводят к непровару.

Для того чтобы выполнить внешний осмотр, необходимо очистить швы от брызг металла, окалины и шлака. Допускается применение 10%-ного раствора азотной кислоты и промывка шва спиртом. Такая обработка помогает очистить поверхность и придать ей матовость. В результате на ней будут более заметными поры и мелкие трещины. Чтобы металл не разъедался, в дальнейшем азотную кислоту необходимо смыть спиртом.

С помощью такого визуального контроля можно увидеть любые трещины, поры, непровары, изменения геометрии шва, наплывы.

Значительно повышает эффективность визуального осмотра использование лупы с 10-кратным увеличением. Такой инструмент даже маленький дефект вынесет на поверхность. В лупу виден любой пережог металла, микротрещинки, малозаметные подрезы. С помощью нее можно следить за изменением состояния какой-либо трещины в процессе эксплуатации.

  • Капиллярный контроль.

В основу этого вида контроля заложена капиллярная активность жидкостей. Они могут втягиваться и проникать в мельчайшие каналы на поверхности материала. Такими каналами могут стать поры и трещины сварного шва. Высокая смачиваемость жидкостей и маленький радиус капилляра значительно увеличивают глубину и скорость их проникновения в материал.

Метод капиллярного контроля применим для цветных и черных металлов, для ферромагнитных и неферромагнитных материалов, для керамики, пластмассы и стекла. Этот метод позволяет обнаружить визуально незаметные поверхностные дефекты, а при использовании керосина можно увидеть и сквозной дефект.

Для капиллярного контроля разработан ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования».

  • Магнитная дефектоскопия.

Качество сварки чугуна аргоном можно проконтролировать с помощью магнитного дефектоскопа. Принцип его действия основан на электромагнетизме. Вокруг изучаемой области создается магнитное поле. При наличии дефектов в этом месте нарушается прохождение электромагнитных линий. Это искажение фиксируется с помощью магнитопорошкового или магнитографического способа. Магнитопорошковый способ подразумевает нанесение на поверхность сварного соединения сухого или влажного ферромагнитного порошка. При наличии дефекта он скапливается в месте нарушения, сигнализируя об этом.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

технология, электроды и присадочная проволока

Чугуном называют сплав железа с углеродом. В отличие от стали, чугун более пористый, хрупкий, твердый, теплопроводность и коэффициент температурного расширения чугуна меньше. На этих свойствах основано его применение. Чугун повсеместно применяется при изготовлении литых изделий, которые должны обладать достаточной прочностью, термостойкостью и постоянством формы и размеров. Это различные шкивы, ролики, коррозионностойкие трубы, коллектора.

Из-за хрупкости чугуна нередки случаи откалывания выступающих элементов деталей или просто раскалывание изделий. При ремонте таких повреждений с успехом могут быть использованы сварочные работы.

Свойства чугунных сплавов

Содержание углерода в чугуне превышает 2,14%. Это как раз пограничное состояние перехода углерода в форму аустенита, то есть в состояние, когда при концентрации меньше, чем указана выше, он растворен в железе. Такое явление используется при изготовлении сталей.

В чугуне же углерод находится в виде мельчайших нерастворенных частиц, которые обуславливают его твердость и износостойкость, а также невосприимчивость к воздействию агрессивных сред.

Существует несколько разновидностей чугуна в зависимости от химического состава – белый, серый, высокопрочный и ковкий.

Белый практически не поддается обработке режущими инструментами в силу своей твердости и хрупкости. Из него отливают уже готовые чугунные детали, которые не нужно обрабатывать.

Серый чугун очень хорошо переносит статические нагрузки, износостоек, но плохо работает на растяжение и сопротивляется ударам. Такой чугун сваривается лучше всех остальных.

Высокопрочный чугун, как следует из названия, используется в нагруженных конструкциях.

Ковкий чугун допускает создание упрочненного наружного слоя на поверхности деталей, позволяющего чугуну такого типа воспринимать значительные изгибающие нагрузки.

Трудности сваривания

Особенности строения чугуна определяют ряд проблем, возникающих при сварке этого материала.

Из-за химического состава чугуна, при плавлении он становится очень текучим. Это препятствует созданию однородного шва, так как металл при длительном нагревании стремится вытечь из сварочной ванны.

Ввиду малой пластичности чугуна и низкой по сравнению со сталью температурой плавления, возможны растрескивания материала при быстром остывании после воздействия электрической дуги.

Наличие большого количества углерода, который выделяется при нагревании и взаимодействует с кислородом, содержащимся в воздухе, способствует образованию больших пор в зоне сварки, отчего шов получается неоднородным и имеет малую сопротивляемость при нагрузке на изгиб.

Зная эти особенности, можно организовать работу по сварке с таким расчетом, чтобы получить сварочный шов удовлетворительного качества. Чтобы устранить последствия текучести материала, под стык свариваемых деталей подкладывают графитовые пластины, которые препятствуют вытеканию расплавленного чугуна при случайном прожигании.

После окончания сварки стыка, материалу нельзя давать быстро остыть. Особенно актуально это требование при сварке чугуна и стали, когда, например, к чугунным радиаторам приваривают стальные патрубки. Сталь остывает быстрее и поэтому, чтобы уравнять скорость остывания двух соединяемых деталей, стальную засыпают углем или песком, чтобы она дольше сохраняла тепло.

Третья проблема может быть решена применением сварки в среде инертных газов. Можно варить чугун электросваркой с использованием, например, углекислого газа, который вытесняет воздух из сварочной ванны. Допускается использовать смесь углекислого газа с аргоном в пропорции ¼.

Три способа

Соединение деталей из чугуна может производиться, в зависимости от назначения тремя способами:

  • холодным;
  • полугорячим;
  • горячим.

Холодный способ применяется при сварке неответственных соединений, наварки металла на изношенные или истертые поверхности чугуна. Сварка производится при температуре окружающей среды, при этом скорость сварки должна быть достаточно высокой, чтобы не допускать перегрева стыка и последствий при его быстром остывании. Такой способ доступен для использования в быту, без применения дополнительного оборудования.

Полугорячий способ применяется при сварке деталей, которые впоследствии должны испытывать механические нагрузки. Суть способа в том, что деталь предварительно подогревается до температуры 300-350 °C, а это возможно только в специализированных печах. Это позволяет чугуну легче «адаптироваться» к высокой температуре дуги. В результате снижается количество трещин в околошовной зоне.

В случае горячего способа заготовки для сварки подогревают до температуры около 600 °C. Для такого нагрева используют аппараты, создающие индукционные токи. Температура контролируется при помощи приборов.

При достижении необходимого значения температуры производится сварка деталей, после чего их оставляют для остывания, засыпав горячей золой. Процесс остывания может длиться несколько часов. Продолжительность зависит от марки и толщины свариваемого материала.

Технические приемы

В быту наиболее популярна сварка чугуна полуавтоматом, как наиболее доступный и простой вид соединения. При этом тонкие детали необходимо сваривать, обязательно подложив под них графитовые пластины.

Для сварки можно использовать практически любые полуавтоматы, позволяющие использовать сварочный ток, необходимый для плавления чугуна, но не допускающий проплавлений и вытеканий.

Величина сварочного тока колеблется в пределах 90-110 Ампер. Скорость, с которой подается сварочная проволока, настраивается экспериментально. Как правило, она сходна со скоростью подачи при сварке сталей.

Подготовка деталей

Перед началом работ обязательно нужно подготовить поверхности соединяемых кромок. Для этого их очищают от грязи и пыли, обезжиривают. Для обеспечения большей глубины проваривания, с кромок снимается фаска. Края фаски необходимо закруглить.

Если возникла необходимость заварить трещину, ее нужно «разделать» по всей длине, чтобы увеличить площадь соприкосновения детали со сварочным материалом. Это можно сделать шлифмашиной с отрезным абразивным кругом для работ по металлу. Перед сваркой концы трещины необходимо засверлить, чтобы при нагреве она не разошлась еще на большую длину.

Как делать шов

Чтобы минимизировать вредные последствия, которые можно нанести высокотемпературной дугой чугунным деталям, сварку длинных швов недопустимо производить за один проход. Время сварки на отдельном коротком участке стыка не должно быть продолжительным.

Начинать сварку надо с середины стыка и произвести короткий шов, за тем отступив на некоторое расстояние от него, сделать еще два шва с обеих сторон первого. Если стык достаточной длины, необходимо таким же образом сделать еще несколько коротких швов. Затем провариваются участки между наложенными швами.

Первый шов при сварке деталей большой толщины накладывается посередине стыка, практически без осуществления поперечных движений электродом. Далее, по краям первого шва накладываются второй и третий.

Если толщина детали еще позволяет наложение швов, накладывается четвертый шов посередине, сверху второго и третьего, а позже, после остывания, накладываются пятый и шестой швы справа и слева от четвертого. Указанная последовательность швов применяется и далее, если необходимо произвести еще швы при достаточно большой толщине соединяемых заготовок.

Применяемые материалы

Когда необходимо соединить заготовки способом электросварки, применяются специальные электроды для сварки чугуна, в обмазке которых должен обязательно присутствовать ферросилиций.

Этот материал позволяет добиться однородности шва при сварке серого чугуна. При достаточной квалификации сварщика удается получить шов, который можно будет механически обработать, придавая ему более привлекательный вид.

Наиболее распространены следующие марки электродов:

  • ЦЧ-4 – используются чаще других. Благодаря особым компонентам, способным вступать в реакцию с углеродом, при которой возникают карбиды, не растворяемые в железе, покрытие этих электродов позволяет получить качественный шов;
  • ЦЧ-3А – электроды из стальной проволоки с нанесенным на нее фтористокальциевым покрытием. Благодаря этому покрытию получается прочный сварочный шов без трещин;
  • ЭМЧС – электроды, производимые из стальной низкоуглеродистой проволоки с трехслойным покрытием из легирующего, газозащитного и шлакоформирующего слоя. Такие электроды применяют для сваривания чугунных деталей небольшой толщины (до 10 миллиметров).

При сваривании чугуна в среде инертных газов или неплавящимися электродами допускается применение проволоки для сварки чугуна, марки которой обозначаются ПП АНЧ-1, ПП АНЧ-2, ПП АНЧ-3.

Каждый вид проволоки предназначен для одного из способов сварки – холодного, полугорячего или горячего. Проволока выполнена в виде полой металлической трубки, внутри которой находится флюс. Такая проволока позволяет производить полноценные швы, не уступающие по прочности чугуну, из которого состоят соединяемые детали.

При правильно выбранном способе сварки и достаточной квалификации сварщика, поврежденные чугунные изделия можно восстановить, практически без ущерба их прежнему состоянию, и эксплуатация их возможна в течение длительного времени.

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.

Особенности сварки чугуна

При реставрации литых деталей важно не перегревать рабочую зону, чтобы не прожечь деталь. При быстром охлаждении металл становится белесым – сплав теряет прочность из-за нарушения структуры. Чугун очень текучий, сквозные дефекты толстых деталей заделывают длительной наплавкой. Трещины приходится разделывать до основания. При высокотемпературном соединении металла без защитной атмосферы из-за выгорания углерода шов становится рыхлым, пористым, непрочным.

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.

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.

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.

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).

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.

  1. Механический способ включает в себя шлифование и вырубку.
  2. 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.

как правильно варить, технология, особенности

Чугун — это метал, который требует к себе особого обращения при сваривании деталей из него. При необходимости можно приварить к деталям из чугуна изделия из других металлов. Чтобы это сделать, нужно знать технологии и способы соединения деталей такими методами.

Нижеописанные инструкции помогут тем, кто собирается выполнить работы по сварке чугуна.

Технология сварки чугуна

Литой чугун изготавливают при температуре от 1200 градусов. В сравнении с другими материалами, предназначенными для литья, это низкая температура. Учитывая это, проводится и сварка чугуна. Этот показатель влияет и на другие свойства это материала. Сваривая его, нужно соблюдать следующие правила:

  1. Обеспечить изделию долгое остывание. При быстром остывании сварочного шва или самого материала (при горячем и полугорячем методе) возможно быстрое появление трещин. Чугун может дать трещину и при обычном остывании, поэтому после его нагрева желательно продолжить время его остывания. Один из способов сделать это в домашних условиях — до сваривания приготовить горячий песок и засыпать им изделие, чтобы песок держал дополнительное тепло.
  2. При горячем методе следует учитывать высокую текучести материала. Высокая текучесть материала может стать причиной размягчения и деформации предмета во время сваривания. В таком случае необходимо иметь инструменты для дополнительной формовки и с помощью них контролировать форму.
  3. Свойства других металлов сильно отличаются в сравнении с чугуном. При комбинации этого материала с другими необходимо изучение также и их свойств, чтобы сварочные швы плотно прилегали к обоим материалам.

Учитывая все эти факторы, для сваривания выбирают специальные электроды и готовят материал к обработки. Она отличается в зависимости от способа сварки. У каждого вида есть свои достоинства и недостатки.

Способы сварки чугуна

Заварить чугун можно одним из трех методов:

  1. Холодным.
  2. Полугорячем.
  3. Горячем.

Горячий вид имеет такие особенности:

  • проводиться с предварительным нагревом свариваемых элементов;
  • требует нагрева до 600°С;
  • невозможен в домашних условиях;
  • высокотемпературная обработка подразумевает обязательное использование средств, увеличивающих время остывания.

Этот метод (газовый) отличается надежным соединением свариваемых деталей, поскольку они имели предварительное нагревание. Однако необходимость нагрева делает невозможными использование этого метода в домашних условиях. Но на производстве этот метод пользуется наибольшей популярностью, особенно при соединении крупногабаритных деталей.

Полугорячая сварка возможна также только в производственных условиях. Она мало чем отличается от предыдущего метода, но температура нагрева в этом методе уменьшена до 300-400°С. Дополнительный нагрев придает прочности свариваемым деталям, а низкая температура сваривания позволяет сократить расходы во время производства.

Холодная технология имеет наибольшую популярность проведения в домашних условиях из-за невозможности осуществить другие методы. При этом рабочие поверхности не нагреваются. Сваривание проводиться при помощи электродов по чугуну или проволоки с графитовым стержнем.

Каким бы методом ни пользовались при обработке материалов, следует правильно их подготовить к обработке.

Подготовка материалов перед сваркой

Перед тем, как приварить к одной чугунной детали другую или выполнить соединение шва, следует тщательно подготовить и поверхности, и изделия к обработке. Если не произвести такую подготовку, же в процессе работы могут возникнуть трудности, а после проведения работ возникнуть дефекты. Правильная подготовка влияет на свариваемость деталей.

Необходима такая подготовка:

  1. Обработка трещин. Их необходимо распилить для лучшей сцепки со сваркой. Поскольку в чугуне трещины имеют тонкую, но очень глубокую структуру, поэтому для проникновения в них сварки их нужно распилить. Распил удобно выполнить болгаркой с тонким диском. Дело в том, что даже горячая сварка редко приникает вглубь трещин больше, чем на 4 мм. Если внутри остается воздушный карман, сопротивление на разлом остаётся очень слабым. Чем глубже трещина, тем больше необходим ее распил.
  2. Просверливание краев. Трещины в материалах из чугуна на окончаниях имеют еще более глубокую структуру, чем в середине. Чтобы добраться до самого окончания трещины, ее нужно просверлить. Если в самый край трещины не попадет сварка, то разрыв продолжиться и углубиться. Чтобы точно попасть в край трещины, рекомендуется отступить 3-5 мм от края видимой части раскола. В глубине раскол может быть глубже, и при распиле болгарка не попадет в настоящий ее край.
  3. Выполнение разделки кромок. При горячем методе обработки нужно обеспечить равномерный прогрев материала. Если градусы будут отличаться в разных частых толщины материала, высока вероятность отслаивания материала в дальнейшем. Разделка кромок необходима, чтобы улучшить нагрев в соединяемом месте. Рекомендуется выполнить скосы краев надрезов под углом в 45 градусов. Сделать это нужно по всей длине свариваемой части. Чтобы острый край не деформировался в процессе работы, рекомендовано у края скоса оставлять притупление около 3-4 мм. Эта мера предупредить перекалку материала. Если же она будет, то сам материал приобретет дополнительную хрупкость в месте соединения, что приведет в дальнейшем к расколу или новой трещине.
  4. Изготовление подформовки из графита. При сварке горячим методом высока вероятность размягчения, и, соответственно, текучести материала. Чтобы не потерять первоначальную форму изделия следует изготовить подкладку из графита. Она придержит нагретый участок и поможет сохранить его первоначальную форму.

Выполнение этим мер позволит произвести сварочные работы быстро и безопасно. Если не проводить предварительную подготовку шва, высока вероятность повреждения изделия в дальнейшем именно в этом месте. Без предварительной подготовки место шва не будет укрепленным и останется самым слабым.

Оборудование для сварки чугуна

Для сваривания чугуна можно использовать различные виды электродов. Все они должны иметь в своем составе никель или медь. Иногда сваривание проводят проволокой. Выбирая материал для работы, рекомендуется обратить внимание на следующие маркировки:

  1. СЧ 20. Они имеют графитовое покрытие. Предназначены для работ с серым чугун. При их использовании на выходе получается шов, полностью идентичный свариваемому изделию.
  2. ЦЧ 4. Могут применяться только для холодного метода. Их использование рекомендуется для ремонта мелких дефектов на поверхности. Если будет свариваться чугун со сталью, то при использовании постоянного тока малой полярности можно использовать именно эти электроды.
  3. МНЧ-2. Редкие электроды. Подходят для сварки с любы металлом, в том числе железом. Их применение разрешено как для холодной, так и для горячей сварки. Шов с этими материалами получается очень качественный, но они очень редкие и дорогие. Эти электроды медные.
  4. Электроды по нержавейке. Это — бюджетный, но не самый надежный вариант. При сваривании чёрного чугуна эти материалы подходят больше всего. Но применять их можно только с предварительным нагреванием, поэтому использование холодного метода не подходит. Этот материал нельзя укладывать в один слой, его обязательно нужно наслаивать.

Все вышеописанные материалы подходят для работы с чугунными изделиями. Электроды можно изготовить и самостоятельно, но это очень трудоемкий и сложный процесс. К тому же их качество будет хуже, чем у вышеприведенных маркировок.

Одним из наиболее популярных видов производиться при помощи инвертора (TIG) и плавящегося электрода. Электроды для такого сваривания нужно применять никелевые или содержащие медь. При сваривании инвертором нужно помнить о следующем:

  • непрерывный шов производиться на длине до 5 см;
  • сварочный процесс долен быть поэтапным, рекомендовано наслаивание материала;
  • процесс должен быть с перерывами, которые будут служить профилактикой перегрева деталей;
  • удерживать температуру обрабатываемых деталей следует в пределах 80°С;
  • инвертор устанавливается на обратную полярность;
  • каждый слой сварки, кроме базового и облицовочного (при глубоких швах) нужно проковывать молотком.

Соблюдение этих простых правил поможет выполнить сварочные работы с чугуном качественно и без дополнительных осложнений в работе.

Пошаговое описание процесса сварки

Чтобы заделать трещину или заварить требуемый участок, следует проводить работы в такой последовательности:

  1. Подготовить изделие к обработке. Для этого необходимо очистить его от всех загрязнений, а затем вычистить и расшить болгарской будущие места сварки.
  2. Отступив от края трещины около 5 мм, следует сделать отверстие при помощи сверла. Эта мера поможет добраться до внутреннего угла места соединения.
  3. Затем выполняется первый этап наслаивания сварки. Он должен заполнить все внутренние пустоты и послужить соединением между слоями сварки. Этот слой не должен быть толстый.
  4. Затем послойно укладывается дополнительное количество материала. Оно может быть распределено как на 2-3 слоя, так и более, в зависимости от глубины закладываемого отверстие. За один раз не рекомендуется выкладка более 5 мм материала. Между слоями необходима ковка материала молотком. Этому этапу не подвергался первый слой. Но каждый последующий должен проходить такую обротку. Между слоями нужны перерывы, чтобы избежать перегрева материала.
  5. Последний слой сравнивает поверхность. Он должен выкладываться с небольшим запасом, чтобы его можно было отшлифовать.

Вышеописанная информация рассказывает, как поэтапно выполнить сваривание швов на изделиях из чугуна. Посмотреть, как выполняется сварка чугуна можно на видео.

Чугун — это материал, требующий к себе особого обращения, поскольку он имеет в своем составе большую примесь углерода. Правильно с ним обращаясь, можно выполнить любую работу по свариванию изделий. Выделив достаточно времени на подготовку поверхности, получиться создать хороший сварочный шов.

Рекомендации по сварке чугуна

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

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

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

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

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

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

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

Методы сварки с предварительным нагревом
Предварительный нагрев чугунной детали перед сваркой замедлит скорость охлаждения сварного шва и области вокруг сварного шва. По возможности всегда предпочтительно нагревать всю отливку. Типичная температура предварительного нагрева составляет 500-1200 градусов по Фаренгейту.Не нагревайте выше 1400 градусов по Фаренгейту, так как это приведет к достижению критического диапазона температур. Разогрейте деталь медленно и равномерно.

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

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

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

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

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

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

Метод изучения
Один метод, используемый для ремонта крупных разрывов в крупных отливках, заключается в просверливании и нарезке отверстий над поверхностями, которые были скошены для приема металла ремонтного сварного шва.Вкрутите стальные шпильки в резьбовые отверстия, оставив от 3/16 дюйма (5 мм) до ¼ дюйма (6 мм) шпильки над поверхностью. Используя методы, описанные выше, приварите шпильки на месте и покройте всю поверхность разрыва наплавленным слоем. После того, как будет сделан хороший наплавленный шов, две стороны трещины можно сварить вместе.


Посмотреть еще Практические руководства по сварке чугуна

Посмотреть электроды ручки для чугуна

Как сваривать чугун

Отказ от ответственности: портал сварщика.com поддерживается своей аудиторией. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Чугун — один из металлов, которые труднее всего сваривать. А учитывая хрупкий характер материала и то, что он используется повсюду, от кухни до мастерской, сломанные чугунные детали не являются чем-то необычным. Процесс сварки чугуна имеет несколько потенциальных подводных камней. Это требует большой точности и высокой температуры. Однако, если все сделано правильно, это не так уж и сложно.В этой статье мы расскажем об основах сварки чугуна. Однако имейте в виду, что это всего лишь информационная статья, которая поможет вам понять основы. Не стоит пытаться сварить чугун только на основании краткой интернет-статьи.

Проблемы сварки чугуна — можно ли сваривать чугун?

Основная проблема при сварке чугуна — высокое содержание углерода. Как правило, она содержит около 2-4% углерода, что примерно в 10 раз больше, чем в большинстве сталей.Преимущество этого метода в том, что он придает чугуну характерную твердость, но это происходит за счет пластичности. Чугун — не очень ковкий материал. Когда он нагревается или нагревается, он не растягивается и не деформируется. Вместо этого, если сделать это неправильно, он треснет.

Сплавы чугуна

  • Серый чугун. Это самая распространенная форма чугуна. Он более пластичный по сравнению с белым чугуном. Однако сварщику по-прежнему необходимо следить за тем, чтобы чешуйки графита в сером чугуне не попадали в сварочную ванну, так как это может вызвать охрупчивание металла.
  • Белый чугун. Белый чугун не выделяет углерод, как графит. Вместо этого он сохраняет его как карбид железа. Это делает микроструктуру материала твердой и несвариваемой.

Процесс сварки чугуна

Очистить отливку

Независимо от того, какой сплав вы свариваете, отливку всегда следует тщательно очищать перед началом сварки. Удалите все материалы с поверхности сплава, очистите от краски, жира, грязи или любых других посторонних материалов.Кроме того, нагревая область сварного шва, делайте это осторожно и медленно. Это поможет удалить захваченный газ в зоне сварного шва.

Выбор электрода

Если деталь будет обрабатываться и после завершения сварки, выберите электрод никелевого типа.

Предварительный нагрев чугуна

Как мы упоминали выше, чугун подвержен растрескиванию, когда он находится под нагрузкой. Чтобы избежать этих трещин и других дефектов, важно правильно контролировать температуру сварного шва.Это означает, что требуется надлежащий предварительный нагрев перед началом сварки и медленное охлаждение после завершения сварки.

Типичные температуры предварительного нагрева 500–1200 по Фаренгейту. Предварительный нагрев следует производить медленно и равномерно. Также убедитесь, что вы не перегреваете деталь. Температура выше 1400 градусов приведет к тому, что материал попадет в критический температурный диапазон.

Сварка для ремонта чугуна

Самое важное, что нужно помнить при сварке чугуна, — это двигаться низко и медленно.Используйте только слабый ток, который минимизирует остаточное напряжение и примеси. Кроме того, двигайтесь медленно, как в петлю. Работайте над одним дюймом за раз и дайте сегменту остыть около 45 секунд, прежде чем переходить к следующему. Это поможет предотвратить перегрев и накопление остаточного напряжения.

После завершения сварки проверьте его на наличие шлаков и трещин. Из-за особенностей чугуна вполне вероятно, что трещины все равно появятся, даже если вы правильно соблюдаете все процедуры.Если вы все-таки обнаружите трещины, их можно устранить с помощью герметика. Они также могут со временем закрываться ржавчиной после возвращения в эксплуатацию.

Если сварка в порядке, удалите излишки шлака щеткой для шлака, чтобы сварной шов получился гладким и красивым.

После выполнения этих шагов также важно дать детали постепенно остыть. Можно обернуть деталь утепленным одеялом или закопать в сухой песок.

Методы сварки

  1. Ручная сварка.Сварка палкой подразумевает работу плавящимся электродом, покрытым флюсом. Доступны разные электроды, которые можно выбрать в зависимости от конкретного применения. Для сварки чугуна рекомендуется использовать электроды из никелевого сплава. Смесь никеля и железа имеет более низкий коэффициент теплового расширения, что снижает сварочные напряжения и делает ее менее склонной к растрескиванию. В результате получается более прочный и долговечный сварной шов.
  2. Кислородно-ацетиленовая сварка. При кислородно-ацетиленовой сварке также используется электрод.Однако дуга генерируется не током, а энергией, вырабатываемой ацетиленовой горелкой. Вы можете выбрать чугунные или медно-цинковые электроды для сварки чугуна с использованием этой техники.
  3. Сварка припоем. Распространенным методом соединения чугунных деталей является пайка. Его преимущество в том, что он оказывает минимальное воздействие на основной металл. Наполнитель прилипает к поверхности чугуна и, поскольку он имеет более низкую температуру плавления, чем основной металл, не разбавляется им.

Чтобы гарантировать качественный сварной шов, лучше всего заказать чугун профессионалу. Однако, выбрав подходящую технику сварки и правильно подготовив материал, можно также выполнить ремонт сварного шва на месте. Если вы все же решили сделать это самостоятельно, не забывайте о безопасности. Наденьте соответствующую защитную одежду и возьмите шлем с автозатемнением для защиты от искр и инфракрасного излучения дуги.

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки чугуна

Введение

Чугун значительно хуже сваривается, чем низкоуглеродистая сталь.Чугун содержит намного больше углерода и кремния, чем сталь, в результате чего чугун менее пластичен и более металлургически деформируется при сварке. Однако было много успешных ремонтных швов чугуна, выполненных при ремонте и восстановлении отливок. Степень хрупкости и вероятность растрескивания свариваемого материала будет зависеть от типа отливки, термообработки и процедуры сварки.

Препарат

Самым важным аспектом сварки чугуна является обеспечение чистоты поверхности и отсутствия дефектов перед сваркой, поскольку отливки, которые были в эксплуатации, могут быть пропитаны маслом или смазкой. Все поверхностные загрязнения должны быть удалены с помощью растворителей, коммерческих очистителей или средств для удаления краски. Обшивку отливки необходимо снять с свариваемых поверхностей. Слепые трещины и ямы должны быть полностью заделаны до прочного металла механическими средствами, такими как шлифовка, скалывание, роторная заливка или дробеструйная обработка. Трещины следует выкопать на всю длину и глубину. Выкопайте губчатые участки и проколы.

Пропитанное маслом или другими летучими веществами можно удалить с помощью окислительного кислородно-ацетиленового пламени для нагрева отливки или сварной канавки примерно до 900 ° F в течение примерно 15 минут, а затем путем чистки проволочной щеткой, шлифовки или ротационной заливки для удаления остатков. Преимущество этого метода заключается в дегазации отливки, а также удалении некоторого количества поверхностного графита.

Новые отливки представляют меньшую проблему с очисткой, чем отливки, которые были в эксплуатации. Однако следует удалить корку отливки, песок и другие посторонние материалы с свариваемого стыка и прилегающих поверхностей отливки.

Для ремонта потрескавшейся отливки просверлите отверстия на каждом конце трещины, чтобы предотвратить ее дальнейшее распространение, и протрите ее до самого дна.Начните сварку с просверленного конца трещины, где наибольшая задержка, и двигайтесь к свободному концу.

Отливки, которые должны передавать довольно большие рабочие нагрузки, часто имеют сварное соединение с помощью механических средств, таких как болтовые ленты или обручи, которые стягиваются. Сломанные зубья больших чугунных шестерен иногда ремонтируют шипами. Отверстия просверливаются и нарезаются резьбой на поверхности трещины и ввинчиваются шпильки из мягкой стали. Затем они покрываются наплавленным металлом и наращиваются до необходимых размеров.После этого они обрабатываются или шлифуются для придания формы.

Меры предосторожности при сварке чугуна

Факторы, которые следует учитывать для всех типов чугунов:


  1. Низкая пластичность с опасностью растрескивания из-за напряжений, создаваемых сваркой.(Это не так важно при сварке чугуна SG из-за его хорошей пластичности.)
  2. Образование жестко-хрупкой зоны в зоне сварного шва. Это вызвано быстрым охлаждением расплавленного металла с образованием структуры белого чугуна в области сварного шва и делает сварной шов непригодным для работы в условиях довольно высоких напряжений.
  3. Образование твердого, хрупкого сварного шва из-за поглощения углерода основным металлом. Этого не происходит с металлами сварных швов, которые не образуют твердых карбидов, таких как монель и сплавы с высоким содержанием никеля.Они используются там, где требуется механическая обработка сварных швов.

Хотя многое можно сделать без предварительного нагрева, растрескивание (из-за недостаточной пластичности отливок, особенно сложных форм) можно свести к минимуму с помощью подходящего предварительного нагрева.

Как правило, все чугуны необходимо предварительно нагревать при кислородно-ацетиленовой сварке. Такой предварительный нагрев снижает требования к подводимому при сварке теплу. При использовании присадочного металла из чугуна необходим сильный предварительный нагрев, так как металл сварного шва имеет низкую пластичность при комнатной температуре.Чтобы избежать таких требований к предварительному нагреву, вы можете использовать Aufhauser NickelRod # 99 с основным металлом при комнатной температуре или немного выше нее. Сварной шов легко поддается во время охлаждения и снимает сварочные напряжения, которые в противном случае могли бы вызвать растрескивание сварного шва.

  1. Локальный предварительный нагрев происходит там, где детали, не удерживаемые в ограниченном состоянии, могут быть предварительно нагреты примерно до 500 ° C в области сварного шва с медленным охлаждением после завершения сварки. Растрескивание из-за неравномерного расширения может происходить во время предварительного нагрева сложных отливок или когда предварительный нагрев ограничивается небольшой площадью большой отливки.Вот почему локальный предварительный нагрев всегда должен быть постепенным.
  2. Косвенный предварительный нагрев включает в себя предварительный нагрев до 200 ° C для других важных частей работы в дополнение к локальному предварительному нагреву. Это сделано для того, чтобы они сжимались со сварным швом и сводили к минимуму напряжения сжатия. Такая техника подходит для открытых рам, спиц и т. Д.
  3. Полный предварительный нагрев используется для корпусов сложной формы, особенно с различной толщиной сечения, таких как блоки цилиндров.Он включает в себя полный предварительный нагрев до 500 ° C с последующим медленным охлаждением после сварки. Во время сварки следует поддерживать температуру предварительного нагрева. Простая печь предварительного нагрева может быть сделана из кирпича, в который выступают газовые струи. Другой может быть заполнен древесным углем, который медленно горит и равномерно разогревает работу.

Нагревание после сварки

Термическая обработка после сварки может состоять либо из полного отжига, либо из снятия напряжений: когда термическая обработка не применяется, сварную отливку обычно медленно охлаждают от температуры сварки до комнатной температуры, покрывая ее изоляционным материалом, таким как известь, молотый асбест или вермикулит.

По возможности рекомендуется снятие напряжения при температуре 1150 ° F и затем охлаждение печи до температуры не менее 700 ° F.

Полный отжиг при 1650 ° F иногда используется для максимального размягчения зоны сварного шва или более полного снятия напряжения. Однако отжиг снижает предел прочности на разрыв для всех видов чугуна, кроме самого мягкого.

В критических областях применения, требующих рентгенографического или ультразвукового контроля после термообработки, отливки также часто проверяются перед обработкой, чтобы сэкономить ненужные затраты в случае обнаружения внутреннего дефекта.

Упрочнение

Удовлетворительные сварные швы могут быть выполнены на чугуне без предварительного нагрева путем нанесения электродов на мягкие металлы и упрочнения сварного шва тупым инструментом (например, шаровым молотком) сразу после сварки. Это расширяет сварочный металл и противодействует эффектам сжатия.Хорошей практикой является наплавка коротких участков сварного шва (50 мм за раз), а затем упрочнение до того, как произойдет слишком сильное охлаждение. (Aufhauser NickelRod # 99 мягкий и допускает упрочнение).

Серый чугун

NickelRod № 99 больше подходит для однослойных работ и для заполнения небольших дефектов, так как наплавка остается легко обрабатываемой.Однослойные сварные швы NickelRod # 55 не так поддаются механической обработке, как NickelRod # 99, однако они обладают повышенной прочностью и пластичностью. Сварные швы NickelRod # 55 более устойчивы к загрязнителям, таким как сера и фосфор, и превосходят электроды NickelRod # 99 при сварке отливок с высоким содержанием фосфора.

Упрочнение является обязательным условием для серого чугуна.

Соединение чугуна со сталью может быть выполнено с помощью литой NickelRod # 55 или NickelRod # 99, но предпочтительнее NickelRod # 55.Электроды на основе железа, включая типы с водородным контролем, обычно не рекомендуются для сварки чугунов. Кронштейны, проушины и даже изнашиваемые пластины могут быть прикреплены к отливке с правильными параметрами и

Ковкий чугун

Ковкий чугун можно отремонтировать только с использованием стержня NickelRod № 55 из-за его более высокой прочности на растяжение и лучшей пластичности.При сварке ковкого чугуна проплавление должно быть небольшим, а широкие стыки или полости должны создаваться по бокам к центру. Следует использовать бусинку или узкое переплетение. Нанесите короткие шарики и дайте остыть до температуры предварительного нагрева. Упрочнение рекомендуется, но не так важно, как при сварке серого чугуна.

Аустенитные чугуны

Обычно они привариваются с помощью стержня NickelRod # 55 .Хотя аустенитные отливки можно сваривать с помощью NickelRod # 55, сварной шов может быть неподходящим для применений, где свойства коррозионной / жаростойкости не соответствуют основному металлу.

GMAW чугуна

Чугун обычно считается несвариваемым при использовании процесса газовой дуговой сварки.

FCAW чугуна

Дуговая сварка чугуна порошковой проволокой выполняется на более высоком токе, чем при дуговой сварке защищенного металла. Это компенсируется более высокой скоростью перемещения, как при обычной сварке порошковой проволокой. С помощью процесса FCAW можно сваривать серый, ковкий и ковкий чугун.Подготовка и термообработка почти такие же, как и для SMAW. NickelRod # 55 и NickelRod # 99 наиболее подходят для FCAW чугунов.

Кислородно-ацетиленовая сварка чугуна

Для успешной кислородной сварки плавлением необходимо предварительно нагреть деталь до тусклого красного тепла (примерно 650 ° C).Нейтральное или слегка редуцирующее пламя следует использовать со сварочными наконечниками со средней или высокой скоростью пламени. Во время сварки следует поддерживать температуру. Как и при приготовлении SMAW, необходимо использовать печь, чтобы обеспечить равномерный нагрев крупных отливок. Важно, чтобы отливка была защищена от сквозняков во время сварки, и должны быть приняты меры для обеспечения необходимого предварительного нагрева. Важно избегать резкого замерзания отливки; в противном случае может быть получен белый чугун, который будет очень твердым и хрупким.Это может вызвать растрескивание или сделать последующее сопоставление невозможным.

Кислородная сварка подходит для серого чугуна с электродом типа AWS A5.15 RCI Aufhauser RCI , RCI-A и должна использоваться с подходящим флюсом, например, Aufhauser Cast Iron Flux.

Аустенитный чугун можно сваривать только кислородной сваркой с использованием расходных деталей AWS RCI-B.

Сварка чугуна припоем

Сварку припоя следует использовать только для ремонта старых отливок из-за плохого соответствия цвета, достигаемого с новыми отливками.Сварка пайкой подходит для серого, аустенитного и ковкого чугуна. Однако прочность соединения, эквивалентная сварным швам плавлением, возможна только для серого чугуна. Следует использовать нейтральное или слегка окисляющее пламя.

Техническая и торговая информация

Сварка твердым припоем имеет преимущества перед кислородной сваркой в ​​том, что плавящийся материал плавится при более низкой температуре, чем чугун. Это позволяет снизить предварительный нагрев (320-400 ° C). Как и в случае с другими видами сварки, поверхность должна быть тщательно очищена, чтобы углерод не загрязнял наплавленный металл.В качестве расходных материалов для приложений следует использовать типы AWS RBCuZn-C (Aufhauser 681 Low-дымовая бронза ) и AWS RBCuZn-D (Aufhauser 773 Nickel Silver ).

Пайка чугунов

К чугуну применимы любые процессы пайки, подходящие для стали. Операции до и после пайки должны быть аналогичны стандартным процессам пайки. Для чугуна можно использовать расходные материалы, подходящие для пайки углеродистой стали.

Порошковое напыление чугуна

Порошковое напыление особенно подходит для краев, углов, неглубоких полостей и тонких срезов, поскольку обычно на них отсутствуют поднутрения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *