Можно ли сварить чугун и чугун: особенности сварки, чем можно, каким током, как сваривать ковкий, наплавка

alexxlab | 28.06.1998 | 0 | Разное

Содержание

Как и чем варить чугун в домашних условиях | Строительный журнал САМаСТРОЙКА

Сварка чугуна в отличие от стали процесс трудоёмкий и узкоспециализированный. Варить чугун можно, но это сопряжено с рядом трудностей, а именно: перекалкой металла, появлением пор и высокой его текучестью.

Поскольку температура плавления чугуна намного ниже, это приводит к образованию перекалки металла, изделие может запросто расколоться на части. Появление пор на поверхности чугуна связано с тем, что в нем очень много углерода, который начинает под давлением температуры выходит наружу.

Раскалённый чугун обладает высокой текучестью, что также вносит свои коррективы в сварочный процесс. О том, как варить чугун, и какие электроды для этих целей следует использовать, читайте ниже, в этой статье строительного журнала samastroyka.ru.

Какими электродами можно варить чугун

Существует несколько технологий сварки чугуна. В домашних условиях чугун варят при помощи ручной дуговой сварки, специально предназначенными для этого электродами. Это могут быть угольные электроды по чугуну или электроды с никелево-медной обмазкой.

Наиболее хорошо зарекомендовавшие себя марки электродов для сварки чугуна, это:

  • ОЗЧ-2, ОЗЧ-4, МНЧ-2, ЦЧ-4 — данные электроды подходят для сварки ковкого чугуна;
  • ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2 — получили наибольшее применение при сварке серого чугуна;
  • ОЗЧ-3 — применяются для сварки изделий из высокопрочных марок чугуна.

Для сварки чугуна лучше всего использовать инверторный аппарат постоянного тока. Результаты сварки чугуна переменным напряжением несколько хуже.

Как было сказано выше, электроды для сварки чугуна имеют медную или графитовую обмазку. Это в свою очередь позволяет разбавить и без того хрупкий металл, придав ему большей вязкости.

Как варить чугун инвертором

При сварке чугуна в домашних условиях придётся столкнуться с такими сложностями:

  • Сильная текучесть чугуна — поэтому лучше всего варить чугун в нижнем пространственном положении;
  • Перекалкой чугуна — здесь важно соблюдать определённую температуру, поскольку перекалка чугуна приведёт к образованию пор и чрезмерному напряжению в сварочном шве;
  • Появление трещин в сварочном шве — происходит из-за неравномерного охлаждения свариваемых участков металла.

Важно составляющей для получения качественного сварочного шва, является подготовка чугуна перед сваркой. Во-первых, свариваемое изделие нужно тщательным образом очистить от пыли, грязи, после чего обезжирить растворителем.

Затем необходимо осуществить так называемую разделку кромок. Для этих целей используется болгарка с напильником. В процессе сварки чугуна нужно обязательно предусмотреть отведение лишнего тепла, используя для этого специальные теплоотводящие пластины.

При сварке чугуна электродом с медной обмазкой рекомендуется придерживаться следующих правил:

  • Непрерывный сварочный шов должен быть достаточно коротким, не более 5 см в длину. В противном случае есть риск перегреть чугун и испортить тем самым изделие из него;
  • Во время сварки стоит делать частые перерывы, поскольку только так можно исключить перегревание металла;
  • Для сварки чугуна, рекомендуется выставить на инверторе обратную полярность. Это также даст дополнительную возможность лишний раз не перегревать чугун.

Сваривать изделия из чугуна можно двумя способами: с разделкой кромок и с использованием шпилек. Первый способ включает в себя многослойную сварку чугуна, перед осуществлением которой кромки заготовок специальным образом стачиваются.

В процессе сварки осуществляется наплавка шва электродами, с обязательной проковкой мест соединения, молотком. Таким образом, выполняется несколько слоев сварки, что позволяет избежать перегрева чугуна и порчу изделия.

Читайте также:

Как заварить чугун: особенности выполнения работ электросваркой

Когда нужно приварить две стальные детали друг к другу, то домашний мастер сразу принимается за работу. Другое дело, если вопрос идет о чугуне. Тут без предварительной подготовки не обойдешься. Далее разбираемся, как заварить чугун – рассмотрим все особенности сварки этого металла электродами в домашних условиях.

Соединение чугунных блоковИсточник websvarka.ru

Особенности сварки чугуна

Сразу необходимо оговориться, что не любой чугун можно заварить. Дело в том, что этот металл состоит из сплава железа с углеродом. А последнего содержится аж целых 2,14%. Именно это обстоятельство и мешает качественному соединению.

Весь чугун делят на белый и серый. У первого на изломе виден белый цвет. А углерод в нем метастабилен и проявляется в виде цементита. Это обстоятельство выступает решающим в отношении обработки этого металла. Сварка совершенно невозможна. А из-за повышенной хрупкости, разрешается только шлифовка.

На изломе у серого чугуна проступает серебристый оттенок. Углерод в нем перешел в стабильную фазу и проявляется в виде графита. И это состояние позволяет проводить сварочные работы. Остается определиться, чем варить чугун и как.

Железо с большим количеством стабильного углерода в виде графита сваривать можно и даже нужно. Ведь необходимо же проводить ремонт деталей из чугуна, на которых образовались дефекты. Но характеристики у металла настолько специфические, что при работе с ним не избежать серьезных трудностей.

Сварочный процессИсточник svarkaspec.ru

Вот список того, с чем можно столкнуться при сварке чугуна:

  • Если при работе чугун слишком быстро охлаждается, то его поверхность из серой превращается в белую. Со всеми вытекающими последствиями.
  • При неправильном выборе режима температур в районе шва появляются трещины из-за перекалки сплава.
  • Если не бороться с активным выделением газа, то шов покроется порами.
  • Формированию шва мешает высокая текучесть чугуна.
  • Если в зоне сварки позволить окисляться кремнию, то это приведет к появлению непроваренных участков.

Но учитывая все трудности, были разработаны технологии, позволяющие получать предельно качественные швы на поверхности чугуна. Необходимо только правильно подобрать метод воздействия на металл. А также провести предварительную подготовку и придерживаться всех нюансов методики.

Способы сварки чугуна

Для получения добротного шва на чугун воздействуют двумя способами. Существует такое понятие, как горячая сварка. Для нее необходимо прогреть металл до 650 °C. Такой температурный режим позволяет избежать появления трещин в районе шва.

Горячая сварка чугунной конструкцииИсточник stellastroy.ru

Но такие температуры возможно получить только в промышленных цехах. Поэтому в домашних условиях применяют полугорячую сварку. И чугун греют только до плюс 350 °C. В обоих случаях необходимо следить, чтобы температура шва и остальной поверхности повышалась равномерно. А самые большие проблемы связаны с правильным охлаждением металла.

Но все домашние умельцы практикуют второй способ, который называют сваркой по-холодному. Для него нет необходимости греть заготовку. А всю работу выполняют только специальными электродами. Но этого для качественного шва мало. Прежде нужно грамотно подготовить поверхность, а при сварке строго придерживаться технологической карты.

В этом видео наглядно о том, как варить чугун электросваркой:

Подготовка

Место будущей сварки тщательно зачищается. Для этого лучше взять болгарку с лепестковым кругом. При этом нужно следить, чтобы все кромки не имели острых углов. У рабочей поверхности должна быть только сферическая форма.

Далее необходимо провести обезжиривание. Для этого подойдет любой бензин или растворитель. Главное обеспечить полную нейтрализацию окисленного металла.

Отдельно нужно сказать о шпильках. Они являются опорными элементами и часто применяются для создания качественного соединения. Например, если нужно заварить трещину на поверхности чугунной детали, то после зачистки, на ее концах высверливаются отверстия. В них вставляются стальные шпильки.

Размер элемента имеет строгий регламент. Его диаметр не может быть больше 40 % от толщины чугунной поверхности. Выступать над плоскостью шпилька должна не более, чем 4-6 мм. А их количество ограничивается размерами трещины. Ведь расстояние между двумя шпильками не должно превышать шести их диаметров.

Сварка чугуна по шпилькамИсточник cf2.ppt-online.org

После подготовки поверхности, прежде, чем сваривать чугун, уделяют внимание выбору электродов. Обычные (для стали) проделают еще большую дыру. Поэтому необходимы только те, которые имеют правильное напыление, позволяющее в нужном русле воздействовать на прихотливый чугун.

Подойдут электроды, содержащие медь, хром или никель. И самые распространенные из них: ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЖН-1 и МНЧ-2. Причем нужно проследить, чтобы их диаметр не отклонялся от 3 мм.


Сварка тонкого металла электродом – сложности, преимущества, выбор параметров инвертора и электродов, техника, рекомендации новичкам

Процесс сварки

Когда куплены все расходные материалы, будет полезным прочитать инструкции на упаковках. Там указываются полезные сведения. От режима использования до необходимого количества электродов на определенный размер шва.

А для сварки по-холодному в домашних условиях есть основные правила:

  • Выбирается обратная полярность подключения.
  • Сварочный аппарат ставится на минимальную мощность.
  • Не нужно делать непрерывный шов длиннее 5 см.
  • Чтобы металл не перегревался, перерывы в работе делают, как можно чаще.
  • Первый слой, а также последний обязательно проковывают молотком, но с самым малым усилием.

Разберем, как варить чугун на конкретных примерах.

Холодная сварка чугуна электродомИсточник pp.userapi.com

По шпилькам

Шпильки устанавливаются в подготовленные отверстия. Электродом, слой за слоем, вокруг каждого вспомогательного элемента наваривается металл. В конце концом шпилька полностью закрывается наплавом.

Чтобы не превышать температуру поверхности свыше 80 °C, делаются перерывы. А лучше комбинировать их с переходами между шпильками. Немного отработав на одной, на время ее оставляют и переходят к следующей. Так и двигаются по кругу с небольшими паузами.

Когда все шпильки скрываются под наплавами, делается завершающий шов. Он соединяет весь наваренный металл между собой.

Многослойный

Проверяются фаски. Они должны быть сферической формы, без острых выступов. Двигаясь от одного края к другому, наплавляется первый шов. Пока он не остыл, его в легкую проковывают молотком. Затем ему дают остыть.

Если возможно, деталь переворачивают на другую сторону. С тыла наносится аналогичный слой металла, который также проковывается. Деталь возвращается в исходное положение, и уже теперь слой за слоем, наплавами закрывается весь дефект. Не забывая легонько проковывать каждый наваренный шов, а также делать перерывы, чтобы не перегреть металл.

В этом видеоролике показано, чем заварить чугун:


Как правильно варить: пособие для начинающих сварщиков

Коротко о главном

Если появилась трещина на чугунной детали, а дома есть доступ к инвертору, то можно считать, что одна треть дела сделана. Остается правильно подобрать электроды и выбрать один из способов ремонта.

Будет ли шов накладываться на шпильки или наплавляться слой за слоем, существенной разницы не играет. Главное строго соблюдать технологию и не дать металлу перегреться. И если все условия соблюдены, то домашний ремонт ничем не уступит, сделанному в мастерской.

Как варить чугун электросваркой или сварка чугуна

Как варить чугун электросваркой или сварка чугуна

Чугун — это особый сплав железа и углерода, который имеет температуру плавления гораздо меньше чем у стали. При всем этом, расплавленный чугун, очень быстро затвердевает, образуя на поверхности крупные поры из-за выделения газов. Вследствие этого, варить чугун электросваркой, непросто, поскольку нужно иметь не только специально предназначенные для этого

электроды по чугуну, но и определённые знания.

Что касается электродов для сварки чугуна, то они имеют в составе обмазки особые компоненты, которых нет в рутиловых электродах. В состав электродной обмазки входят такие компоненты, как: термит, ферросилиций, алюминий, жидкое стекло, и, некоторые другие компоненты. Отличной альтернативой электродам для чугуна, являются графитовые электроды. Они позволяют варить чугун электросваркой, точно так же, как угольные и вольфрамовые электроды.

В отличие от сварки стали, сварка чугуна требует особой подготовки поверхности. Подготовка чугуна перед сваркой позволит не допустить появление многих дефектов. О том, как варить чугун электросваркой, будет рассказано в этой статье сайта mmasvarka.ru.

Подготовка чугуна к сварке

Чтобы сварить чугун его нужно должным образом подготовить. Свариваемые поверхности необходимо зачистить наждаком или болгаркой, можно использовать для этого и щетку по металлу. Для заваривания трещин в чугуне, дефектные места, также подвергаются особой подготовке.

В первую очередь, трещины необходимо немного расширить, делается это чаще всего механическим путём (вырубкой металла). Разделка трещин должна быть осуществлена, таким образом, чтобы дефект увеличился в разменах, не менее чем на 5 мм с обеих сторон. Концы трещин после разделки необходимо засверлить, чтобы остановить их дальнейшее распространение.

Электроды для сварки чугуна

Для того чтобы варить чугун электросваркой потребуются следующие виды электродов:

  • Для сварки ковкого чугуна — электроды ЦЧ-4, ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6 или электроды МНЧ-2;
  • Для сварки серого чугуна, применяются электроды ОЗЧ-2, ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6, ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, а также электроды МНЧ-2;
  • Для сварки высокопрочного чугуна, можно использовать электроды МНЧ-2, ОЗЧ-3 или электроды ОЗЖН.

Варить чугун рекомендуется на малых токах и непрерывно. Сварка чугунных изделий угольными электродами, производится только на постоянных токах прямой полярности.

Как варить чугун электросваркой

Сварка чугуна электродами осуществляется за несколько этапов, включая этап подготовки свариваемых изделий.

Для того чтобы варить чугун в домашних условиях, потребуются следующие инструменты для сварки:

  • Сварочный инвертор;
  • Электроды, рекомендуется брать электроды не более 3 мм диаметром;
  • Болгарка или щетка по металлу;
  • Маска сварщика;
  • Молоток для удаления шлака и проковки сварного шва.

Как и положено, сначала производится подготовка изделия. На данном этапе чугун зачищается, осуществляется распил трещин и других дефектов.

Затем следует нагревание чугунной детали и её сваривание. На данном этапе очень важно избежать не только перегрева поверхности, но и не допустить её резкого остывания. По этой причине, силу тока для сварки чугуна следует выбирать несколько меньших значений, чем при сварке стали.

Для заваривания трещин в чугуне, как было сказано ранее, вести корневой шов нужно непрерывно, то есть, без колебаний. При всем этом, очень важно не перегревать околошовную зону, поскольку температура выше 80°С, является уже критической. Вследствие этого для заваривания чугуна подходит многопроходная сварка, когда сварочный шов наплавляется за несколько проходов.

Чтобы сварить чугун, сначала необходимо выполнить наплавку металла с краёв фаски, затем, по мере расплавления металла, заполнить им сварочный шов. Обязательно после каждого прохода необходимо не забывать, и делать «по горячему» проковку валика.

Поделиться в соцсетях

Ремонтная сварка чугуна электродами по чугуну


В современном машиностроении, станкостроении, металлургической промышленности и т.п. до настоящего времени чугун является одним из основных конструкционных материалов. Простая и дешевая технология изготовления чугунных изделий, хорошие литейные свойства чугуна, его высокая износоустойчивость к концентраторам напряжений, способность гасить вибрацию благодаря своей структуре, хорошая обрабатываемость способствует его широкому применению в народном хозяйстве. Вместе с тем чугун не лишен отрицательных свойств – низкая прочность серого чугуна и практически полное отсутствие пластичности, обусловленное наличием в металлургической матрице структурно свободного графита.

Сварка спецэлектродами прочно заняла место в чугунно-литейном производстве, главным образом при ремонте вышедшего из строя оборудования и устранения дефектов чугунных отливок.

Качество сварных швов и наплавленных поверхностей во многом определяет работоспособность конструкций из чугуна и, в свою очередь, зависит от свойств сварочных материалов.

Многообразие дефектов по характеру и размерам, марок чугуна, конфигурации и массы чугунных изделий, их толщины и условий эксплуатации, а также требований к сварным соединениям вызывает необходимость выбора в каждом конкретном случае сварочных электродов по чугуну различных марок и технологии сварки чугунных изделий.

Ниже приведены ответы на вопросы, поступающие в консультационную службу ООО “Сатурн”, касающиеся выбора электродов по чугуну и способов сварки чугуна специальными электродами.

Вопрос: Какие сварочные электроды для сварки чугуна и электроды по чугуну выпускаются

Ответ: В настоящее время выпускается целая гамма электродов для сварки чугуна на базе никеля и его сплавов, а также на основе меди и железа.

Электроды по чугуну ЦЧ-4 предназначены для холодной и горячей сварки, ремонтной наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугуна, а также сварки таких чугунов со сталью. Этими электродами можно осуществлять наплавку одного-двух слоев на изношенные чугунные детали под последующую наплавку специальными электродами сварочными. Сварка производится в нижнем положении шва постоянным током обратной полярности. В случаях обеспечения высокого напряжения (более 70 В) холостого хода сварочного трансформатора и малой длине сварочных кабелей – сварка переменным током.

Электроды по чугуну ОЗЧ-2 –  предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и ковкого чугуна. Сварку производят в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности. Электроды для сварки чугуна ОЗЧ-6 предназначены для холодной сварки деталей из серого и ковкого чугуна, предпочтительно при ремонте тонкостенных конструкций. Сварка производится в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды по чугуну МНЧ-2 предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугуна. Обеспечивают получение наплавленного металла с высокой плотностью и технологичностью при обработке резанием, когда к изделию предъявляют повышенные требования по чистоте поверхности после механической обработки, а также коррозионностойкого в жидкостных агрессивных средах и горячих газах. Сварку производят в нижнем, вертикальном и ограниченно потолочном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки чугуна – ОЗЖН-1 и электроды по чугуну ОЗЖН-2 предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и высокопрочного чугуна. Применяются для многослойной заварки крупных дефектов или наплавки больших объемов металла совместно с электродами по чугуну марок ОЗЧ-3 или МНЧ-2, в следующей последовательности: электродами марки ОЗЧ-3 или МНЧ-2 выполняется первый и последний слои, промежуточные слои выполняются спецэлектродами марок ОЗЖН-1 или ОЗЖН-2. Сварку выполняют в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды по чугуну ОЗЧ-4 предназначены для холодной сварки и наплавки деталей из серого и высокопрочного чугуна. Применяют для сварки и наплавки последних слоев поверхностей, когда к наплавленному слою предъявляются повышенные требования к износостойкости в условиях трения металла о металл, достаточной сопротивляемости ударам, высокой технологичности при обработке резанием. Сварку производят в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Вопрос: Какими электродами для сварки чугуна можно заварить лопнувшую чугунную станину станка и другое подобное оборудование?

Ответ: Прежде всего, надо определить, в каких условиях это оборудование будет работать в дальнейшем. При значительных вибрационных и силовых нагрузках на станину сварку производят электродами по чугуну ЦЧ-4 с предварительным подогревом изделия до 600-650°С. кромки в месте излома или трещины следует разделать клейсместером или каким-либо другим инструментом. Разделка может быть односторонней при небольшой толщине изделия и двусторонней Х-образной при большой толщине. Сварку спецэлектродами производят, не давая изделию остыть до полной заварки излома или трещины. Охлаждение надо обеспечить медленное, желательно вместе с печью, в которой подогревалась деталь, если позволяют ее размеры, или укутав изделие теплоизоляционными материалами.

При незначительных нагрузках на станину можно применить электроды по чугуну марок МНЧ-2 или ОЗЧ-3. Сварку в этом случае производят “по-холодному”, по разделанным и тщательно зачищенным кромкам небольшими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением на воздухе каждого валика до температуры не выше 60°С и проковкой наложенного валика легкими ударами молотка.

Вопрос: Какими электродами можно произвести сварку чугунных водопроводных труб и заварить сколы и трещины радиаторов отопления?

Ответ: Следует отметить, что очень плохо сваривается чугун, долгое время находившийся под воздействием водяного пара или высоких температур. Для ремонта приходится принимать специальные меры. Иногда сварка вообще невозможна из-за сильного окисления внутренних поверхностей труб и радиаторов.

Новые и мало работавшие чугунные водопроводные трубы можно сваривать сварочными электродами МНЧ-2. Перед сваркой проводят обработку кромок труб (кос кромок под угол не менее 30°) резцом, фрезой или абразивным инструментом. Сварка должна выполняться при положительной температуре окружающего воздуха. При толщине стенки трубы до 5 мм выполняют сварку за один проход, небольшими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением на воздухе каждого валика до температуры не выше 60°С. валики располагают по трубе диаметрально противоположно. Многослойную сварку труб с толщиной стенки более 5 мм выполняют небольшими валиками с охлаждением на воздухе каждого валика.

Трещины и сколы на новых радиаторах отопления сваривают электродами по чугуну марки ОЗЧ-6. Место сварки зачищают от краски и ржавчины до чистого металла. Сварку производят короткими валиками длиной 30-50 мм в нижнем положении с охлаждением каждого валика на воздухе до температуры не выше 100°С и проковкой наложенного валика легкими ударами молотка.

Вопрос: Чем и как заварить трещину в чугунном корпусе редуктора?

Ответ: Корпуса редукторов изготавливаются из серого литьевого чугуна, и из-за особенностей структуры такого чугуна корпус долгое время работающего редуктора начинает “слезиться”, т.е. структура чугуна пропитывается маслом, которым редуктор заполняется.

Трещину или скол в новом или мало работавшем редукторе можно заварить электродами для сварки чугуна ОЗЧ-6 или электроды по чугуну ОЗЧ-2. Перед сваркой кромки трещины или скола обрабатывают режущим или абразивным инструментом до чистого металла на всю длину трещины. Сварку электродом производят в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности короткими валиками длиной не более 30-50 мм с50°С и проковкой каждого валика легкими ударами молотка. Диаметр электродов подбирают так, чтобы закончить сварку трещины за один проход.

Вопрос: Треснул выпускной чугунных коллектор автомобиля. Возможна ли заварка трещины?

Ответ: Выпускной коллектор автомобиля работает в условиях высоких температур и сильного загрязнения внутренней поверхности выхлопными газами. Через несколько лет эксплуатации автомобиля структура чугуна, из которого сделан коллектор, насыщается выхлопными газами, иногда до такой степени, что сварка становится невозможной.

В случае недолгой эксплуатации сварку можно производить электродами марки ОЗЛ-25Б. Перед сваркой тщательно осматривают поверхность коллектора, т.к. чаще всего растрескивание происходит сразу в нескольких местах. Затем зачищают поверхность вокруг выявленных трещин от нагара и грязи и проводят разделку кромок трещин фрезой или абразивным инструментом. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности короткими валиками длиной 20-30 мм с проковкой каждого валика легкими ударами молотка и охлаждением наложенного валика до комнатной температуры. Важно не перегреть сварной шов, т.к. перегрев вызывает немедленное растрескивание в околошовной зоне. Сварку выполняют за один проход.

Вопрос: Чем и как сварить чугун со сталью?

Ответ: Мы рекомендуем для сварки чугуна со сталью использовать электроды для сварки чугуна ЦЧ-4. Сварку производят -по очищенным от загрязнений кромкам на постоянном токе обратной полярности. Если сварочный трансформатор имеет напряжение холостого хода не более 70 В, возможна сварка переменным током. Если нет возможности провести подогрев свариваемых деталей до температуры 600-650°С перед сваркой и выполнить медленное охлаждение их после сварки, сварку ведут на холодном металле короткими валиками длиной 25-35 мм с поваликовым охлаждением на воздухе до температуры не выше 60°С. Эти марки для чугуна целесообразно применять и когда после сварки шов не подвергают обработке резанием.

Для загрязненного чугуна и для получения обрабатываемого резанием шва применяют электроды по чугуну ОЗЛ-25Б. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности во всех пространственных положениях короткими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением каждого валика до температуры ниже 60°С на воздухе.

Вопрос: Каким образом можно восстановить изношенную поверхность детали из ковкого чугуна?

Ответ: В таких случаях целесообразно применение сварочных электродов для сварки чугуна марок ЦЧ-4 и ОЗЧ-4. Первые один-два слоя выполняют спецэлектродами ЦЧ-4, а последний -электродами ОЗЧ-4. Сварку электродами ЦЧ-4 производят валиками длиной до 100 мм с поваликовым охлаждением на воздухе до температуры не выше 60°С на постоянном токе обратной полярности. Электродами ОЗЧ-4 при наложении последнего слоя валики не должны быть длиннее 50 мм, охлаждение каждого валика на воздухе до температуры 50°С.

Все рассмотренные примеры сварки чугуна покрытыми электродами по чугуну позволяют производить мелкий и крупный ремонт оборудования по холодному металлу. Применение таких электродов для сварки чугуна обеспечивает достижение приемлемых компромиссных решений между технико-экономическими возможностями производства и требованиями, предъявляемыми к качеству восстановления

Вопрос: Умельцы сваривают чугун электродами, предназначенными для сварки сталей. Зачем использовать дорогостоящие марки для сварки чугуна?

Сварка чугуна марками для сталей – взамен электродов по чугуну наиболее доступный способ сварки. Однако в большинстве случаев он дает очень низкое качество сварного соединения и, как правило, сиюминутную выгоду. Почему столь доступный метод не приветствуется специалистами, очевидно из приведенных ниже фактов.

При сварке стальными электродами вследствие проплавленного чугуна содержание углерода в металле шва очень велико (1,1-1,8%). Это способствует образованию в шве трещин. Быстрое охлаждение, имеющее место при холодной сварке, приводит к значительному повышению твердости наплавленного металла и металла зоны термического влияния, где чугун приобретает структуру белого чугуна, характеризующегося высокой твердостью и хрупкостью. Места сварки, выполненные стальными марками вместо электродов по чугуну, не поддаются обработке режущим инструментом. В металле шва зачастую появляются поры из-за повышенного содержания газов в чугуне. Образование трещин и пор значительно снижает прочность и плотность сварного соединения.

Для улучшения качества сварного соединения чугуна применяют электроды малого диаметра и пониженную силу тока, чтобы уменьшить тепловое воздействие дуги на чугун. Сварку чугуна ведут короткими участками, вразброс, стараясь как можно меньше проплавлять чугун. С целью усиления связи наплавленного металла с чугуном при сварке деталей, требующих достаточной прочности сварных соединений, применяют стальные шпильки (ввертыши). Шпильки ввертывают в тело свариваемой чугунной детали. Выступающую часть шпилек обваривают по периметру, а затем сваривают со всей массой наплавленного металла.

В отличие от сварки электродами по чугуну прочность металла, наплавленного стальными марками, примерно в два раза выше прочности чугуна. Поэтому толщина наплавленного металла должна составлять примерно 50% от толщины стенки детали в месте сварки. Излишнее количество наплавленного металла нежелательно, так как при этом увеличиваются усадочные напряжения и появляется опасность образования трещин.

Наилучшие результаты сварки чугуна получают при использовании марки УОНИ-13/55, вместо электродов для сварки чугуна. Но чрезмерный нагрев детали при сварке приводит к образованию трещин в зоне термического влияния. Поэтому при сварке не следует допускать нагрев свариваемой детали выше 40-500С на расстоянии 100 мм от шва.

Процесс сварки чугуна начинается с обварки шпилек кольцевыми швами. Обварка должна вестись вразброс с целью избежания сильного местного перегрева детали. После обварки всех шпилек накладывают кольцевые швы, пока вся поверхность завариваемого участка не будет покрыта слоем наплавленного металла. Крайние ряды шпилек обваривают лишь после того, как весь участок будет полностью заварен. Для обварки шпилек и нанесения облицовочного слоя следует применять электроды малого диаметра (2-2,5 мм), для окончательной заварки трещины можно использовать диаметр от 3 до 4 мм.

Если оценить необходимые трудозатраты по подготовке к сварке и низкую вероятность получения качественного соединения, станет очевидным тот факт, что следует выбирать более дорогие, но более эффективные сварочные электроды по чугуну, например, ОЗЧ-4, МНЧ-2, электроды для сварки чугуна ОЗЖН-1.

Вопрос: Объясните, пожалуйста, сущность проковки чугунного металла шва. Каковы возможность и полезность этого технологического приема?

Сварочные напряжения, возникающие в чугунной конструкции в результате нагрева, могут быть сняты почти полностью, если в шве и зоне термического влияния создать дополнительные пластические деформации. Этого можно достичь проковкой швов. Проковку проводят в процессе остывания металла при температурах 4500С и выше, либо 1500С и ниже. В интервале температур 400-2000С в связи с пониженной пластичностью чугуна при его поковке возможно образование надрывов. Специальный нагрев сварного соединения чугуна для выполнения проковки, как правило, не требуется. Удары наносят вручную молотком массой 0,6-1,2 кг с закругленным бойком или пневматическим молотком с небольшим усилием до изменения рисунка шва. При многослойной сварке чугуна проковывают каждый слой, за исключением первого, в котором от удара могут возникнуть трещины, и облицовочного. Этот прием весьма эффективен для снятия напряжений при заварке трещин и замыкающих швов в жестких контурах деталей и узлов из конструкционных сталей и чугуна.

Проковка сварного соединения способствует также повышению усталостной прочности конструкции.

 

Как сварить чугун электросваркой: оборудование, технологии

Для надёжного соединения металлических деталей применяют сварочные аппараты. С помощью этого оборудования можно сделать прочный шов, который выдержит нагрузку в десятки тонн. Сварочное оборудование применяется как на предприятиях, так и в домашних условиях. Начинающие сварщики часто сталкиваются с потребностью в сварке чугунных деталей, но это не так просто. Важно знать, как сварить чугун электросваркой, исходя из особенностей этого сплава.

Сварка чугуна

Особенности сварки чугуна

Способы сварки чугуна отличаются от тех, которые применяются для других металлов и сплавов. Связано это с особенностями материала. Чугун содержит в своём составе до 6% углерода, из-за чего считается хрупким металлом. Из-за этого его свариваемость ухудшается. Негативными факторами для сварки этого материала являются сторонние компоненты, содержащиеся в его составе. К ним относится марганец, фосфор и сера.

При проведении сварочных работ стоит учитывать некоторые особенности:

  1. Плохой показатель свариваемости из-за необычной структуры материала.
  2. Готовые соединения не будут обладать высокой прочностью из-за большого количества трещин, образующихся при сварке.
  3. Расплавленный чугун подвержен окислению.
  4. Большое количество углерода в составе способствует образованию пор во время сварочных работ.

Промышленные марки чугуна практически не поддаются воздействию сварочного оборудования.

Аппараты и расходные материалы

Чтобы проводить сварочные работы, требуется использовать специальное оборудование. Специалисты рекомендуют использовать аппараты, вырабатывающие постоянный ток (инверторы). Сварочное оборудование, в котором используются трансформаторы, обладает низким КПД и ухудшает конечный результат.

Для работы инвертора понадобятся расходные материалы в виде электродов. Их диаметр должен быть не менее 3 мм. Сварка чугуна электродами позволяет сделать более качественный шов, чем при работе полуавтоматом. Лучшими расходными материалами для этого сплава считаются ОЗЧ-2 и МНЧ-2.

Чугун можно варит аргоном. Для этого применяется омедненная проволока. Процесс работы с этим оборудованием аналогичен использованию инвертора. С помощью аргоновой сварки можно сваривать пластины толщиной до 4 мм.

Способы сварки

Существует две технологии сварки чугуна — горячая и холодная. Сварщик сам выбирает какую применить в зависимости от обрабатываемых деталей.

Холодный способ сварки

Холодный способ соединения чугунных деталей подразумевает под собой использование специальных расходных материалов. Нельзя использовать обычные стальные электроды. В противном случае получится некачественный шов, который будет состоять преимущественно из вредных компонентов чугуна. При попытках зачистить готовый шов он может треснуть.

Чтобы сделать качественное соединение используются электроды малого диаметра. Работают с ними на малом токе. Холодный способ применяется в тех случаях, когда нужно провести небольшое количество работы без изначального нагревания заготовок.

Горячий способ

Чаще всего, применяется в домашних условиях. При повышении температуры нагрева сварочного шва его качество улучшается. Перед тем как обрабатывать детали электросваркой нужно решить, как будет разогреваться заготовка — частично или целиком.

Особенность технологии горячего способа сварки заключается в том, чтобы перед использованием сварочного аппарата заготовку разогревают, а после окончания работ дать ей самостоятельно остыть. Максимальная температура разогрева деталей — 650 градусов по Цельсию. В противном случае будет разрушена структура материала.

Как варить чугун

Чтобы сделать качественный шов, требуется знать, как варить чугун электросваркой в домашних условиях. Технологический процесс можно разделить на два этапа — подготовительный и рабочий.

Подготовительные работы

Перед тем как запускать сварочный аппарат, требуется провести подготовку поверхности. Этапы подготовки:

  1. Грязь и ржавчину очистить с помощью металлической щётки или наждачной бумаги. Если загрязнения серьёзные или на поверхности чугуна присутствуют окалины, можно использовать болгарку с шлифовальным диском.
  2. Дополнительно поверхность обезжиривается с помощью растворителя.
  3. На краях, которые будут свариваться, требуется сделать фаску.

Последним этапом подготовки является зачистка поверхности деталей до металлического блеска. Сделать это нужно вокруг тех мест, которые будут свариваться.

Подготовка поверхности

Сваривание без подогрева

В первую очередь, необходимо купить расходные материалы. Оптимальным вариантом будут электроды, в состав которых входит медь или никель. Готовый шов будет легко обрабатываться. Режим использования сварочного оборудования указывается на упаковке с расходным материалом. Сваривать чугун без изначального подогрева заготовки требуется поэтапно. Сначала наносится начальный шов, которому дают остынуть. Сверху наносят второй. Важно не перегревать материал.

Сварка с нагревом

Основная проблема растрескивания чугуна в том, что материал без предварительного нагрева резко разогревается и остывает. Из-за этого образуются трещины. Зная, как заваривать чугун горячим методом, можно добиться надёжного соединения деталей.

Этапы проведения сварочных работ:

  1. Рабочая поверхность зачищается от ржавчины, грязи, краски.
  2. Сквозные дыры завариваются с помощью специальных форм.
  3. Детали предварительно разогреваются в индукционных печах до 600 градусов.
  4. Включается сварочный аппарат. Сварщик должен его настроить на работу при постоянном токе и прямой полярности.

Когда шок готов, заготовку требуется поместить в разогретую печь и выключить её. Они должны остыть вместе.

Меры безопасности

При работе со сварочным оборудованием, требуется соблюдать правила безопасности:

  1. Не работать с неисправными аппаратами.
  2. При работе сварочным оборудованием стоять на резиновом коврике.
  3. При наличии трещин и пор в заготовке не закреплять её над собой.
  4. Сварочный процесс является вредным для здоровья. Сварщику нужно использовать специальную маску, перчатки и спецодежду.

Нельзя прикасаться к только что сделанному шву.

Соединять детали из чугуна с помощью сварочного оборудования сложнее чем из других материалов. По этой причине требуется знать технологию создания швов, использовать подходящее оборудование и расходники.

 

Можно ли заварить чугун сваркой – Pcity.su

Как правильно варить чугун разными видами сварки

Общие сведения

Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, с содержанием последнего больше 2%. Из-за низкой по сравнению со сталью температуры плавления (1200 – 1250 оС) он быстро переходит из расплавленного состояния в твёрдое. При этом в шве образуются поры по причине интенсивного выделения газов из сварочной ванны, продолжающегося и на стадии кристаллизации. Чтобы правильно определить, как варить чугун, необходимо учитывать следующие особенности:

Как заварить чугун

Соединение чугунных деталей выполняют газовой, термитной, литейной, электрошлаковой, дуговой сваркой, а также пайкой. Сварочные работы выполняют без подогрева (холодная сварка металла), с местным или с общим подогревом изделия.

Горячая сварка

Технология процесса включает в себя механическую обработку под сварку, формовку свариваемых деталей, предварительный подогрев, собственно сварочные работы и последующее медленное охлаждение.

Подготовка дефектного места под сварку заключается в его тщательной очистке и в разделке свариваемых кромок.

Устранение сквозных трещин или заварка дефектов на краю деталей выполнятся с применением графитовые форм, предотвращающих вытекание расплавленного металла из сварочной ванны. Формы делают из графитовых пластинок, соединяемых формовочной массой, в состав которой входит кварцевый песок, замешанный на жидком стекле.

Дуговая сварка чугунным электродом выполняется с применением литых стержней диаметром 8 – 12 мм, на которые наносятся специальные графитизирующие покрытия. В состав покрытия входит ферросилиций, термит, графит, мрамор, алюминий (порошок), жидкое стекло и титановая руда. Чугунные отливки и детали нагревают до 300 – 700 оС. Сварочные работы выполняется чугунными электродами либо порошковой проволокой с присадкой керамического стержня. Подогрев выполняется в специальных печах требуется для того, чтобы по окончании сварки охлаждение всего изделия происходило равномерно и не образовывались трещины.

Горячая сварка чугуна выполняется при большой силе сварочного тока без перерывов до конца заварки дефекта. Например, для сварки электродом диаметра 8 мм требуется ток в 600 А, при диаметре 12 мм – ток в 1000 А. Работы про­изводят при постоянном токе обратной полярности.

Дуговая сварка чугуна угольным электродом выполняется уголь­ным или графитовым стержнями. В качестве присадочного материала используются прутки чугуна, а для раскисления и защиты ванны применяют флюс, состоящий из растертой в порошок и прокаленной при 400 оС технической безводной буры. Возможно применение смеси, состоящей из 23% технической буры, 50% азотнокислого натрия и 27% соды. Сварка угольными электродами диаметром 8 – 20 мм проводится при постоянном токе прямой полярности величиной 280 – 600 А с применением преобразователей ПСМ – 1000, выпрямителей ВАМ – 1601, трансформаторов ТДФ – 1601.

В процессе сварочных работ требуется непрерывное поддерживание значительного объёма жидкого металла в сварочной ванне и его тщательное перемешивание. Чтобы заваренные детали медленно охлаждались, их следует засыпать мелким древесным углём либо сухим песком.

Холодный метод проведения сварочных работ

Этот вид сварки чугуна применяется чаще. Подготовка дефектных мест заключается в зачистке, фрезеровании, сверлении и других слесарных работах до получения чистой поверхности металла. Дефекты, расположенные друг от друга дальше 20 мм, высверливают ли вырубают порознь, при более близком расположении – вырубают дефектный участок полностью. Постановка шпилек для упрочнения шва

На практике применяют несколько вариантов холодной сварки: медно-железными, медно-никелевыми, никелевыми, железо-никелевыми, стальными и другими электродами.

Применяя медно-никелевые и медно-стальные электроды, можно получить наплавленный металл, хорошо поддающийся обработке. Наплавку образуют однослойной или многослойной укладкой валиков.

Сварка стальными электродами выполняется следующим образом. С целью образования прочного слоя наплавленного металла в чугунное изделие вставляют шпильки, которые затем обваривают. Таким способом пользуются при ремон­те громоздких и тяжелых чугунных деталей. При таком методе металл шва содержит повышенное количество углерода, что повышает его твердость и способствует образованию холодных и кристаллизацион­ных трещин. Для снижения этой твердости применяют два способа:

1. Содер­жание углерода снижают за счет уменьшения глубины проплавления основного металла либо процесс соединения металла выполняют по слою окис­лительного флюса, с содержанием до 30% окалины, выполняющего функцию окислителя углерода.

2. Получают струк­туру металла шва и его химический состав, близкие к струк­туре серого чугуна, что достигается путем нанесения на стальной стержень толстого слоя графитизирующего покрытия, в состав которого входит 30% графита и 30% ферросилиция. Стальные электроды широко применяют при ремонте небольших неответственных чугунных изделий, не требующих после сварки никакой обработки.

Медно-железные электроды применяются при заварке отдельных дефектов либо небольших несплошностей, из-за которых возникают течи на отливках ответственного назначения, работающих под давлением. Наплавленный металл от этих электродов отлично обрабатывается. Сварное соединение представляет из себя механическую смесь железоуглеродистого сплава и меди, соединенных с основным металлом общими стальными кристаллами, а также путем частичного внедрения меди в микропоры чугуна.

Медно-никелевые электроды применяют в основном при заварке литейных дефектов на рабочих поверхностях, на которых недопустимо местное повышение твёрдости.

Железно-никелевые электроды используются при заварке отдельных небольших дефектов на ответственных поверхностях отливок из серого или высокопрочного чугуна.

Никелевые электроды марки применяются при исправлении небольших дефектов в ответственных изделиях.

Дуговая сварка с применением электродов из аустенитного чугуна, покрытых токоподводящим слоем и предназначенных для заварки литьевых дефектов и ремонтной сварки. Сварочные работы ведут постоянным током прямой полярности. Токопроводящий слой электродов обладает хорошей электропровод­ностью, поэтому дуга горит между металличе­ским стержнем и изделием, а также между изделием и покрытием попеременно.

Газовая сварка чугуна применяется редко и ограничивается ремонтными работами (заварка литейных раковин, наплавка изношенных поверхностей, устранение внешних дефектов). Лучший результат дает сварка с использованием ацетилено-кислородной смеси, поэтому другие горючие смеси для сварки чугуна практически не применяются. Сварку выполняют с предварительным подогревом, общим и местным.

Для общего нагрева пользуются муфельными печами, индукционными нагревателям, горнами, способными выполнить нагрев небольших деталей до 300 – 400°С, и крупных до 600 – 700°С. Для местного подогрева применяют газовые горелки или паяльные ламп. Из-за большой текучести чугуна сварку выполняют исключительно для нижних положений шва. Сварочная ванна защищается флюсами, подаваемыми вручную.

Качественно нарезать металл вам поможет газовая сварка. Подробнее о процессе читайте в этой статье.

Об основных понятиях сварки и о технологии сваривания читайте по https://elsvarkin.ru/texnologiya/kak-varit-metall-vidy-svarki/ ссылке.

Механизированные способы сварки и чем можно заварить чугун

Электросварка чугуна (электрошлаковая сварка) обеспечивает удовлетворитель­ные свойства шва сварного соединения. При этом способе в качестве электродов применяют литые чугунные пластины. При правильном подборе электродов и применении фторидных неокислительных и обессериваю­щих флюсов, а также замедленном остывании шва и околошовной зоны, характерном только для электро­шлаковой сварки, возможно получить сварные швы без трещин, отбеленных участков, пор и других дефектов, определяющих качество сварного соединения.

Можно ли заварить чугун в среде защитных газов?

Очень широко применяется метод дуговой сварки в углекислом газе, так как позволяет получить небольшой провар основного металла. Показатели сварных соединений и состав металла шва зависят от техники и режима сварки, размеров изделий, состава электродной проволоки. Пользуясь различными режимами и приемами сварки, можно получить наплавленный металл с необходимой структурой. Наилучшие результаты получаются при использовании проволоки 09Г2СА диаметром 1 мм со значением силы тока не больше 100 – 120 А, напряжения дуги 18 – 21 В, скорости сварки до 12 м/ч. Этим способом можно соединить сантехнические трубы из серого чугуна, отремонтировать автомобильные и тракторные детали, не требующие дальнейшей механической обработки, сварить высокопрочный и чугун со сталью.

Можно ли варить чугун полуавтоматом?

В авто мастерских клиенту без проблем могут заварить чугунный блок полуавтоматом. Сварка чугуна полуавтоматом в домашних условиях, выполняется с использованием порош­ковой проволоки и дает довольно хорошие результаты.

Источник:
http://elsvarkin.ru/materialy/kak-pravilno-varit-chugun/

Как заварить чугун электродом в домашних условиях

Срок службы чугуна вдвое больше чем у стали, однако из-за высокого содержания углерода ремонт обычной электросваркой деталей из этого материала неэффективен. В месте соединения образуются микротрещины, а на шве — поры. В промышленности эта проблема решается специальной подготовкой, которая неприменима для сварки чугуна в домашних условиях. Однако создание прочных соединений возможно и при самостоятельном ремонте с использованием электродов для сварки чугуна.

Особенности сварки чугуна

Установлено что сварку серого чугуна с мелкодисперсной структурой производить проще, чем крупнозернистого металла тёмного оттенка. Детали длительное время контактировавшие с маслом или подвергавшиеся окислению сварке не поддаются. Чугун относится к материалам с ограниченным свариванием, поэтому при работе учитываются его особенности:

  • из-за высокой текучести в жидком состоянии сварка осуществляется преимущественно в нижнем положении;
  • образование пор в местах выгорания углерода;
  • из-за низкой пластичности при нарушении температурного режима возникают внутренние напряжения, создающие трещину на шве;
  • при расплавлении в чугуне образуются окислы с температурой плавления выше, чем у него.

Методы сварки

Для создания прочных швов разработаны три способа:

  1. Технология горячей сварки сложна, но практически исключает образование трещин. Выполняется с предварительным подогревом до температуры 600 — 650⁰C при последующем медленном охлаждении. На производстве эта процедура выполняется на индукционных установках. Некоторые новички сомневаются можно ли варить чугун этим способом самостоятельно. Это реально, если для нагрева воспользоваться горном, газовой горелкой, паяльной лампой, а для медленного охлаждения горячим песком.
  2. Полугорячая сварка аналогична предыдущему способу, но температура нагрева 300 — 350⁰C.
  3. Холодную сварку осуществляют специальными электродами без предварительного подогрева деталей. Однако чтобы заварить чугун этим способом необходимо учитывать технологические особенности материала.

Выбор электродов для сварки чугуна

При холодной сварке чаще всего пользуются недорогими электродами ОЧЗ с индексом от 2 до 6. Основой являются медные стержни со специальной обмазкой. Марка МНЧ-2 применяется для наплавки металла, для изготовления стержней применяется сплав, в который добавляется никель, марганец, железо, медь. Эти электроды дефицитны и стоят дорого. К более дешёвым относятся ЦЧ-4 и ОЗЖН-1.

В зависимости от марки электродов и диаметра выбирается сила тока:

При отсутствии заводских делают самодельные электроды, используя медные стержни нужного диаметра. Для покрытия берётся обмазка, сколотая со стальных электродов. Её размельчают, добавляют такой же объём железных опилок и смешивают с жидким стеклом до густоты сметаны.

Стержни зачищаются, обезжириваются и вертикально опускаются в смесь. После неспешного извлечения, чтобы успело стечь лишнее, должен образоваться слой толщиной 1,5 — 2 мм. Установленные вертикально электроды сушат сначала без нагрева, а затем в духовке при 250⁰C.

Чугун можно заваривать обычным электродом после навивки на него медной проволоки диаметром от 0,5 до 2,0 мм. Наматывать начинают с рабочего конца, плотно укладывая витки на обмазку без зазоров между ними. Вес проволоки должен быть в 4 — 5 раз больше массы стального сердечника.

Независимо от того какими электродами варится чугун нужно соблюдать следующие условия:

  • сварка ведётся швами длиной 3 — 5 см с перерывами;
  • прерывистый режим позволяет избежать недопустимого нагрева участков выше 80⁰C;
  • подключение полярности обратное.

Технология сварки чугуна электродом

В зависимости от вида дефектов и возможностей применяются несколько вариантов. Сварку чугуна электродом в домашних условиях осуществляют многослойным способом. С краёв соединяемых толстостенных деталей болгаркой снимаются фаски под углом 45⁰. При заделке трещины её углубляют тонким диском, а на концах просверливают отверстия. Такая подготовка обеспечит лучшее заполнение дефекта расплавленным металлом.

Затем, используя специальный электрод, наплавляется первый слой участками по 3 — 5 см. Сваривать начинают с концов соединения, чтобы получилась ванночка. Если есть возможность, аналогично обрабатывают дефект с обратной стороны детали. Следующие слои, ещё горячие, проковываются молотком с закруглённым бойком.

Поскольку специальные электроды стоят дорого их иногда заменяют обычными. Однако их использование возможно только для наплавления последующих после первого слоёв. Сварка чугуна электродами по стали обходится дешевле, но надёжность такого соединения невысокая. Поэтому не рекомендуется применение в ответственных случаях.

Электродами, сделанными из чугуна, пользуются для устранения изъянов на изделиях после отливки. Для повышения качества применяется полугорячий метод. Для работы возможно использование аппаратов переменного и постоянного тока. Его величина рассчитывается исходя из величины диаметра электрода. На каждый миллиметр добавляется 50 — 60 А.

Чтобы сварить чугун в среде инертного газа неплавящимся электродом необходимы большие денежные и временные затраты, а качество улучшается незначительно. Поэтому такая технология домашними мастерами применяется редко.

Сварка чугуна по шпилькам

Так как заварить чугун с крупнозернистой структурой многослойным способом не всегда удаётся, соединение осуществляется с помощью установки шпилек с резьбой. Их размещают в шахматном порядке по краям соединяемых частей. Размер шпилек выбирается, руководствуясь рекомендациями:

  • по диаметру не более 0,3 — 0,4 толщины детали, максимальный — 12 мм;
  • вкручиваются на глубину 1,5 своего диаметра, но не больше 0,5 толщины материала;
  • длина выступающей над поверхностью части — 0,75 — 1,2 диаметра шпильки.

После установки по периметру шпилек наваривается несколько слоёв металла. Чтобы избежать перегрева наплавку производят попеременно на разных концах. В завершение металл вокруг шпилек соединяется одним или несколькими швами.

Заключение

Имея инвертор и зная, как правильно варится чугун электросваркой, можно оперативно делать ремонт самостоятельно. Для этого необязательно покупать специальные электроды, их успешно заменят самодельные. При отсутствии опыта желательно сначала потренироваться на ненужных чугунных изделиях. При сварке следует помнить о недопустимости перегрева участков свыше 80⁰C, поэтому спешить не надо.

Источник:
http://svarkaprosto.ru/tehnologii/svarka-chuguna-elektrodom

Сварка чугуна электродом

Содержание:

Прочный и надежный — чугун является одним из самых распространенных материалов, используемых в быту и промышленности. У него есть свои неоспоримые преимущества: он служит долго, стоит относительно недорого, легко поддается сварке, со временем не теряет своих эксплуатационных характеристик. Когда может понадобиться сварка чугуна электродом? Если, например, прохудился шов в радиаторе отопления, его требуется залатать, или к батареям требуется приварить еще несколько отсеков.

Чугун — виды, применение

Чугуном называется своего рода смесь из железа и углерода. Материал твердый и износостойкий, но, парадокс, довольно хрупкий, если неправильно с ним обращаться. Вот почему сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором, должна производиться только после тщательной подготовки (об этом будет сказано чуть ниже).

В мире чугун известен давно — считается, что он появился в 6 веке до нашей эры.

Средняя температура плавления составляет более 1000 градусов по Цельсию. Работать с материалом можно при нагреве до 600 градусов.

По видам чугунный металл делят на следующие категории:

С течением времени чугун не теряет своей актуальности, его используют в разных сферах жизнедеятельности человека. Применяют материал для следующих целей и задач:

  • ковки оградок;
  • производства станков;
  • выпуска сковородок для домашнего хозяйства;
  • изготовления радиаторов отопления, труб, сантехнических соединений;
  • создания ванн;
  • в автомобилестроении — для выпуска коленчатых валов, цилиндров, двигателей и прочего.

Это — лишь малая часть задач, с которыми успешно справляется обыкновенный чугун. Важная особенность заключается и в том, что наплавка чугуна электродами осуществима в домашних условиях без помощи профессионального сварщика.

Виды сварки

Чтобы знать, как заварить чугун обычным электродом, важно разбираться в видах сварки вообще. Они подразделяются на:

Горячая действительно является таковой, происходит при температуре от 600 до 700 градусов по Цельсию. Нагревают металл в промышленных печах, которые считаются сверхмощным оборудованием. Чугун становится подвижным, как пластилин, с ним удобно работать. В процессе на изделии не появляются трещины или поры, которые препятствуют нормальной работе в дальнейшем.

Эксперты называют этот способ сварки максимально идеальным для чугуна. Естественно, на вопрос: можно ли варить чугун обычными электродами дома методом горячей сварки, ответ будет отрицательным. Создание такой колоссальной температуры в квартире или гараже, например, опасно для жизни и здоровья.

Полугорячая сварка тоже невозможна в домашних условиях. Она осуществляется при температуре в 300-400 градусов по Цельсию. Для нагрева используют специальные фены либо тэны. Данный способ применяют в промышленности. Основное его преимущество — скорейшее остывание в сравнении с горячим методом. Для начинающего мастера полугорячая технология сварки чугуна электродами практически неосуществима.
Холодная сварка подходит для дома. Она происходит при температуре максимум в 80 градусов по Цельсию.

Подготовка к сварке электродами

Чтобы начать сварочный процесс, необходимо произвести тщательную к нему подготовку. В частности:

  • произвести ошкуривание поверхности;
  • обезжирить части агрегата в обязательном порядке;
  • подготовить сварочный аппарат, убедиться в том, что он технически исправен;
  • определиться, как именно будет происходить сварка: по шпилькам или многослойно;
  • приготовить достаточное число электродов;
  • вспомнить правила техники безопасности.

Запрещается начинать работу, если поверхность не зачищена и не ошкурена — это создает вероятность возникновения опасной ситуации: острый элемент в процессе сварки отскочит и нанесет травму мастеру. Простые электроды в данном случае не подойдут. Необходимо приобрести те, что содержат в своем составе хром, медь и никель.

Нельзя начинать работу без теоретической подготовки к процессу. Несоблюдение технологии приведет к тому, что при застывании на материале образуются многочисленные поры и трещины, чугун потеряет свои превосходные эксплуатационные свойства, использовать его в дальнейшем будет просто нецелесообразно.

Особенности сварного процесса

Теперь расскажем: как сваривать чугун электросваркой. Когда мастер убедился в надежности оборудования, он может приступать к процессу. Для этого требуется выбрать, как варить чугун простыми электродами:

В первом случае мастер сначала устанавливает сами шпильки, а вокруг них образует шов. Опытные сварщики рекомендуют выполнять процедуру в шахматном порядке, чтобы не допустить перегрева материала. Завершают работу соединительным швом — он идет от одной шпильки и ее «окружения» к другой.

Многослойный способ заключается в следующем: создаются фаски, потом наплавляют начальный слой, его проковывают молотком, далее кладут второй слой, опять простукивают и так далее. После остывания шва, его в обязательном порядке ошкуривают, чтобы придать изделию эстетичный вид. Если есть возможность доступа к внутренней части изделия, то начальный слой при многослойном методе кладут с наружной и внутренней сторон. Так соединение становится еще прочней.

В целом, в том, как правильно варить чугун электродами, нет ничего сложного. Главное, соблюдать правила техники безопасности.

Техника безопасности

Еще до того, как варить чугун обычным электродом, важно позаботиться о соблюдении техники безопасности:

  • рядом с рабочим местом поставьте огнетушитель;
  • убедитесь в исправности сварочного аппарата;
  • наденьте на руки специальные защитные перчатки для сварных мероприятий;
  • закройте лицо маской или хотя бы очками;
  • работайте исключительно в плотной одежде, чтобы частички раскаленного металла не имели возможности соприкоснуться с кожей;
  • важно, чтобы в помещение, где производится сварка, всегда поступал свежий воздух;
  • если сварку вы производите впервые, разумно пригласить помощника или хотя бы стороннего наблюдателя, чтобы в случае ЧП, было кому прийти на помощь.

Естественно, работать желательно в светлое время суток или хотя бы при достаточном освещении, в абсолютно трезвом и здоровом состоянии.

Заключение

В целом, процесс того, как сварить чугун с металлом электродом, описан выше. Детали и тонкости расскажут опытные сварщики. Не стесняйтесь обратиться к ним за советом. Для работы дома выбирайте холодный метод. Работайте только с проверенным оборудованием, не забывайте про технику безопасности.

Интересное видео

Источник:
http://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-cuguna-elektrodom

Как варить чугун электросваркой. Сварка инвертором

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз
резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

  • Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
  • Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
  • Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов – основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
  • Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться – образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

  1. Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
  2. Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
  3. Холодная сварка. Способ – не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с
использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок.

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

  • Полярность подключения – обратная;
  • Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
  • Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 – 50 мм;
  • Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
  • Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните – когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

Источник:
http://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-chugun-elektrosvarkoj.html

Сварка чугуна электродом

Содержание:

Прочный и надежный — чугун является одним из самых распространенных материалов, используемых в быту и промышленности. У него есть свои неоспоримые преимущества: он служит долго, стоит относительно недорого, легко поддается сварке, со временем не теряет своих эксплуатационных характеристик. Когда может понадобиться сварка чугуна электродом? Если, например, прохудился шов в радиаторе отопления, его требуется залатать, или к батареям требуется приварить еще несколько отсеков.

Чугун — виды, применение

Чугуном называется своего рода смесь из железа и углерода. Материал твердый и износостойкий, но, парадокс, довольно хрупкий, если неправильно с ним обращаться. Вот почему сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором, должна производиться только после тщательной подготовки (об этом будет сказано чуть ниже).

В мире чугун известен давно — считается, что он появился в 6 веке до нашей эры.

Средняя температура плавления составляет более 1000 градусов по Цельсию. Работать с материалом можно при нагреве до 600 градусов.

По видам чугунный металл делят на следующие категории:

С течением времени чугун не теряет своей актуальности, его используют в разных сферах жизнедеятельности человека. Применяют материал для следующих целей и задач:

  • ковки оградок;
  • производства станков;
  • выпуска сковородок для домашнего хозяйства;
  • изготовления радиаторов отопления, труб, сантехнических соединений;
  • создания ванн;
  • в автомобилестроении — для выпуска коленчатых валов, цилиндров, двигателей и прочего.

Это — лишь малая часть задач, с которыми успешно справляется обыкновенный чугун. Важная особенность заключается и в том, что наплавка чугуна электродами осуществима в домашних условиях без помощи профессионального сварщика.

Виды сварки

Чтобы знать, как заварить чугун обычным электродом, важно разбираться в видах сварки вообще. Они подразделяются на:

Горячая действительно является таковой, происходит при температуре от 600 до 700 градусов по Цельсию. Нагревают металл в промышленных печах, которые считаются сверхмощным оборудованием. Чугун становится подвижным, как пластилин, с ним удобно работать. В процессе на изделии не появляются трещины или поры, которые препятствуют нормальной работе в дальнейшем.

Эксперты называют этот способ сварки максимально идеальным для чугуна. Естественно, на вопрос: можно ли варить чугун обычными электродами дома методом горячей сварки, ответ будет отрицательным. Создание такой колоссальной температуры в квартире или гараже, например, опасно для жизни и здоровья.

Полугорячая сварка тоже невозможна в домашних условиях. Она осуществляется при температуре в 300-400 градусов по Цельсию. Для нагрева используют специальные фены либо тэны. Данный способ применяют в промышленности. Основное его преимущество — скорейшее остывание в сравнении с горячим методом. Для начинающего мастера полугорячая технология сварки чугуна электродами практически неосуществима.
Холодная сварка подходит для дома. Она происходит при температуре максимум в 80 градусов по Цельсию.

Подготовка к сварке электродами

Чтобы начать сварочный процесс, необходимо произвести тщательную к нему подготовку. В частности:

  • произвести ошкуривание поверхности;
  • обезжирить части агрегата в обязательном порядке;
  • подготовить сварочный аппарат, убедиться в том, что он технически исправен;
  • определиться, как именно будет происходить сварка: по шпилькам или многослойно;
  • приготовить достаточное число электродов;
  • вспомнить правила техники безопасности.

Запрещается начинать работу, если поверхность не зачищена и не ошкурена — это создает вероятность возникновения опасной ситуации: острый элемент в процессе сварки отскочит и нанесет травму мастеру. Простые электроды в данном случае не подойдут. Необходимо приобрести те, что содержат в своем составе хром, медь и никель.

Нельзя начинать работу без теоретической подготовки к процессу. Несоблюдение технологии приведет к тому, что при застывании на материале образуются многочисленные поры и трещины, чугун потеряет свои превосходные эксплуатационные свойства, использовать его в дальнейшем будет просто нецелесообразно.

Особенности сварного процесса

Теперь расскажем: как сваривать чугун электросваркой. Когда мастер убедился в надежности оборудования, он может приступать к процессу. Для этого требуется выбрать, как варить чугун простыми электродами:

В первом случае мастер сначала устанавливает сами шпильки, а вокруг них образует шов. Опытные сварщики рекомендуют выполнять процедуру в шахматном порядке, чтобы не допустить перегрева материала. Завершают работу соединительным швом — он идет от одной шпильки и ее «окружения» к другой.

Многослойный способ заключается в следующем: создаются фаски, потом наплавляют начальный слой, его проковывают молотком, далее кладут второй слой, опять простукивают и так далее. После остывания шва, его в обязательном порядке ошкуривают, чтобы придать изделию эстетичный вид. Если есть возможность доступа к внутренней части изделия, то начальный слой при многослойном методе кладут с наружной и внутренней сторон. Так соединение становится еще прочней.

В целом, в том, как правильно варить чугун электродами, нет ничего сложного. Главное, соблюдать правила техники безопасности.

Техника безопасности

Еще до того, как варить чугун обычным электродом, важно позаботиться о соблюдении техники безопасности:

  • рядом с рабочим местом поставьте огнетушитель;
  • убедитесь в исправности сварочного аппарата;
  • наденьте на руки специальные защитные перчатки для сварных мероприятий;
  • закройте лицо маской или хотя бы очками;
  • работайте исключительно в плотной одежде, чтобы частички раскаленного металла не имели возможности соприкоснуться с кожей;
  • важно, чтобы в помещение, где производится сварка, всегда поступал свежий воздух;
  • если сварку вы производите впервые, разумно пригласить помощника или хотя бы стороннего наблюдателя, чтобы в случае ЧП, было кому прийти на помощь.

Естественно, работать желательно в светлое время суток или хотя бы при достаточном освещении, в абсолютно трезвом и здоровом состоянии.

Заключение

В целом, процесс того, как сварить чугун с металлом электродом, описан выше. Детали и тонкости расскажут опытные сварщики. Не стесняйтесь обратиться к ним за советом. Для работы дома выбирайте холодный метод. Работайте только с проверенным оборудованием, не забывайте про технику безопасности.

Интересное видео

Источник:
http://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-cuguna-elektrodom

Как варить чугун электросваркой. Сварка инвертором

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз
резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

  • Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
  • Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
  • Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов – основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
  • Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться – образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

  1. Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
  2. Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
  3. Холодная сварка. Способ – не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с
использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок.

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

  • Полярность подключения – обратная;
  • Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
  • Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 – 50 мм;
  • Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
  • Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните – когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

Источник:
http://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-chugun-elektrosvarkoj.html

Сварка и наплавка чугуна — сплава из группы плохо свариваемых металлов | Публикации

ПАНЧ-11 — проволока для сварки чугуна

Чугун относится к группе плохо свариваемых металлов. Сварка и наплавка чугуна производится только в целях ремонта, устранения трещин и дефектов отливок. От других сплавов на основе железа чугун отличает очень высоким содержанием углерода. Углерод в нем присутствует в таких количествах, что не растворяется полностью, а образует графитовые или цементитовые включения в кристаллической структуре. Кроме углерода в сплаве содержатся и другие примеси — сера, фосфор, марганец, кремний.

Чугун характеризуется высокой твердостью и хрупкостью. Хрупкость — это свойство материала разрушаться без заметных остаточных деформаций. При сильном механическом напряжении изделие просто лопается, практически не изменяя свою форму.

Факторы, затрудняющие сварку чугуна

Сварка чугуна осложняется несколькими факторами.

  • При высокой температуре кремний, входящий в состав сплава, образует тугоплавкие окислы, которые создают каверны в сварочном валике;
  • Выгорание кремния приводит к отбеливанию чугуна с образованием зон, сильно отличающихся по своим механическим качествам от остального материала. Это вызывает образование трещин в околошовном пространстве.
  • Углерод вступает в реакцию с кислородом с образование угарного газа, который создает поры в сварочном шве;
  • При нагреве и остывании зоны сварки в чугуне образуются сильное термическое напряжение, которое приводит к образованию трещин и отслаиванию сварочного шва.
  • Жидкий сплав обладает высокой текучестью, что затрудняет контроль сварочной ванны и сварку в разных пространственных положениях шва.

Зная, что такое чугун, и изучив его поведение в разных условиях, можно разработать эффективные методы сварки.

Приемы, применяемые при сваривании чугуна

Хрупкость чугуна, из-за которой в околошовной зоне появляются трещины, преодолевается предварительным нагревом. Перед тем как сварить чугун, его нагревают до высокой температуры — от 300 до 600оС, а после обработки не дают остывать слишком быстро. Это позволяет избежать сильных термических напряжений.

Применяют и другие приемы:

  • тщательная зачистка металла в зоне шва;
  • выравнивание и раскрытие краев трещин;
  • засверловка концов трещин, устраняющая концентрацию напряжений;
  • установка по краям шва анкерных штифтов из низкоуглеродистой стали;
  • сварка в среде защитных газов.

Поиски, как и чем сваривать чугун, — постоянная тема прикладной науки. Используются методы сварки покрытыми штучными электродами, которые изготавливаются из сплавов меди, никеля и других металлов, неплавкие электроды, пламя газовой горелки и присадочная проволока. Выбор конкретного способа определяется целями сварки, условиями работы и уровнем требований к качеству шва.

Сварочная проволока ПАНЧ 11

В Институте электросварки имени Патона в середине прошлого столетия была разработана присадочная проволока под названием ПАНЧ-11. Эта проволока предназначена для полуавтоматической дуговой сварки. Сварка чугуна сварочной проволокой ПАНЧ-11 решает множество проблем, связанных с ремонтом чугунных изделий.

Что такое ПАНЧ-11? Это проволока толщиной 1,2 мм, изготовленная на основе никеля с добавками марганца, меди. В ее состав входят флюсы, делающие ненужным использование защитных газов. При ее применении не требуется предварительный прогрев изделия. Сварочный шов, полученный с помощью этой проволоки, по своим механическим качествам мало отличаются от основного материала. При сваривании, наблюдается некоторое повышение твердости металла возле шва. Под нагрузкой на растяжение, разрушение образца, как правило, происходит по телу изделия, а не по сварке.

Сварочный шов, получаемый при использовании этой проволоки, можно обрабатывать резанием, как и чугун. Электрическая дуга демонстрирует стабильность, сварочная ванна легко контролируется, разбрызгивание минимально. Сварочная проволока ПАНЧ-11 позволяет сваривать чугун при любых положениях шва, хотя нижнее положение по-прежнему остается предпочтительным.

советов, как успешно сварить чугун – сделать из металла

Не могу передать, сколько раз мне говорили, что нельзя варить чугун. В какой-то степени многие опасения верны, работать с такими вещами довольно жалко. Но есть  – способа заставить это работать.

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

Почему сварка чугуна является такой сложной задачей

Вероятно, это лучшее место для начала.Что особенного в чугуне? Он довольно легко плавится, так почему же его так трудно сваривать?

Сварка чугуна затруднена, поскольку в нем высокое содержание углерода (примерно в 10 раз больше, чем в большинстве сталей), он хрупок и склонен к растрескиванию. Термические напряжения трудно удалить из зоны термического влияния, и трещины, вероятно, со временем будут распространяться.

Это может стать кошмаром, если не сделать это правильно — вы получите деталь, которая будет постоянно ломаться на части или мгновенно ломаться под нагрузкой.Хотя, справедливости ради, чугун треснет даже в хороший день, если он находится под нагрузкой на растяжение.

Тем не менее, есть несколько способов снизить этот риск.

Подготовка зоны сварки

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

Вообще, сваривать две железяки вместе – плохая идея, лучше спаять.Подробнее о пайке позже. Сварка чугуна намного лучше работает при ремонтных работах, таких как треснутые детали или когда вы просверлили отверстие в неправильном месте, и вам нужно его заполнить.

Если есть трещина, которую вы пытаетесь отремонтировать, вам нужно правильно ее заделать. Это должно быть довольно очевидно, когда вы доберетесь до голого металла, трещина будет видна в виде темной линии. Иногда использование более тонкого диска для сглаживания металлической поверхности поможет лучше увидеть трещину.

На каждом конце трещины просверлите отверстие.Это предотвратит распространение трещины. Мне нравится сверлить чуть дальше конца видимой трещины. Таким образом, трещина дойдет до отверстия, а затем остановится. Это снижает вероятность того, что на другой стороне отверстия есть трещина, которая просто позволит трещине продолжиться там, где она остановилась.

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

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

Сварка с подогревом

Это мой предпочтительный метод сварки, когда это возможно. Это не очень сложно, но поможет, если вы достаточно опытный сварщик. Знание того, как правильно предварительно нагревать металл и контролировать нагрев на лету, — это хорошие навыки, которые нужно иметь за плечами, прежде чем пытаться это сделать.

Плюсы:

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

Минусы:

  • Иногда просто невозможно нагреть деталь настолько, чтобы ее можно было правильно предварительно нагреть.
  • Установка более сложная — вам понадобится факел с бутоном розы и способ замедлить охлаждение, например, изолирующее одеяло или сухой песок.
  • Зона сварки редко бывает прочнее незатронутой зоны.
  • Существует риск растрескивания области вокруг сварного шва, даже если процесс выполнен правильно.

Необходимое оборудование:

  • Может выполняться с помощью аппаратов для сварки MIG, TIG или дуговой сварки.
  • Присадочная проволока/прутки для железа. Мне нравится использовать 308L, но есть много вариантов, которые отлично работают.

Инструкции по предварительному нагреву

Предварительно нагрев утюг до 500-1200 градусов по Фаренгейту, вы существенно уменьшите внутренние напряжения в утюге. Это поможет предотвратить растрескивание детали вокруг сварного шва в околошовной зоне.

Если у вас есть инфракрасный термометр, то обязательно используйте его. Однако, если вы этого не сделаете, вот хитрость, чтобы узнать, какая температура:

Железо начинает светиться тускло-красным при температуре около 900 градусов по Фаренгейту. Так что, если вы наденете на него горелку с бутоном розы и позволите ему просто начать светиться, то вы знаете, что у вас хорошая температура для сварки. Лучше всего делать это внутри в более темном месте, чтобы вы заметили, когда он начнет светиться.

Не торопитесь нагревать его, убедитесь, что он медленный и равномерный.Кроме того, не позволяйте утюгу нагреваться выше 1400 F (ярко-красный). Это критический температурный диапазон железа. Такая горячая сварка = плохо.

В идеале нагрейте всю деталь. Если деталь слишком велика и вы не можете нагреть ее целиком, нагрейте как можно большую площадь. Вам нужно, чтобы область вокруг сварного шва была должным образом предварительно нагрета на несколько дюймов (мне нравится снимать не менее 12 дюймов), чтобы должным образом рассеять внутренние напряжения.

Инструкция по сварке

Не позволяйте детали слишком сильно остывать, пока вы работаете над ней.Остановитесь и подогрейте столько раз, сколько вам нужно, чтобы поддерживать температуру детали выше 500 F. Плохие вещи случаются, когда вы пытаетесь выполнить предварительно нагретые сварные швы ниже этой температуры – внутреннее напряжение просто не рассеивается, и вы получите треснутая часть.

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

Если вы делаете что-то, что не нужно обрабатывать, например, выпускной коллектор, попробуйте использовать проволоку 308L. Он по-прежнему недешев, но не так плох, как никель. Он будет хорошо держаться и выдержит жару.

Сварка на слабом токе. Слишком высокие, и будут дополнительные напряжения, которые гарантированно треснут позже, если не во время сварки.

Совет для профессионалов: Не начинайте и не останавливайте сварку в одной и той же точке при накладывании дополнительных валиков.Вы получите накопление напряжений и потенциальную точку растрескивания. Вместо этого попробуйте использовать плавные движения в форме буквы L или J по линии сварки, чтобы каждый шов начинался и заканчивался в разных местах.

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

Инструкции после сварки

После каждого валика тщательно проковайте сварной шов.Это поможет отработать лишние напряжения и предотвратит растрескивание в дальнейшем.

Одна вещь, которая действительно важна, — медленное время восстановления. Оберните деталь изолирующим одеялом или закопайте ее в сухой песок, чтобы она медленно остыла и позволила снять напряжение. Быстрое охлаждение на воздухе = растрескивание.

В целом, я считаю, что метод предварительного нагрева лучше всего подходит для всего, что будет подвергаться термоциклированию (например, выпускные коллекторы или старые блоки цилиндров). Это самый эффективный способ получить прочный сварной шов, который не треснет сразу.

Однако для более декоративных изделий можно обойтись без предварительного нагрева.

Сварка без предварительного нагрева

Во-первых, вы не хотите делать эту сварку в холодном состоянии. В идеале заготовка должна быть нагрета примерно до 100 градусов по Фаренгейту, иначе она точно треснет.

Эмпирическое правило для этого заключается в том, чтобы заготовка имела температуру, при которой вы можете держать ее голой кожей, не обжигаясь. Некоторые ребята просто бросают часть в барбекю на 15 минут и запекают до нужной температуры.Не позволяйте ему слишком сильно остывать, пока вы работаете над ним, но как только вы начнете, вероятно, тепло от сварки сохранит его достаточно теплым.

Плюсы:  

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

Минусы:

  • Более склонен к растрескиванию, чем метод предварительного нагрева.
  • Гораздо больше внутренних напряжений.

Необходимое оборудование:

  • Может выполняться с помощью аппаратов для сварки MIG, TIG или дуговой сварки.
  • Присадочная проволока/прутки для железа. Мне нравится использовать 308L, но есть много других вариантов, которые прекрасно работают.
  • Изолирующее покрытие или сухой песок, способный выдерживать высокие температуры. Это используется для медленного охлаждения детали.

Подготовка

По сути, это то же самое, что требуется для подхода с предварительным нагревом.

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

Инструкция по сварке

Опять же, вам нужно поддерживать низкое напряжение и контролировать нагрев. Прошивайте шов не более 1 дюйма за раз и дайте ему остыть, прежде чем продолжить. Очень важно, чтобы работа не светилась, пока вы над ней работаете.

Если вы начнете с любого конца и «классиками» свои стежки, вам действительно не придется ждать, пока они остынут, так как они остынут, пока вы будете приваривать другой участок.

Инструкции после сварки

Упрочнение абсолютно необходимо, если вы не выполняете предварительный нагрев. В идеале используйте пневматический молоток или аналогичный инструмент, чтобы вы могли очень тщательно удалить напряжения.

Внимательно осмотрите его на наличие трещин после закалки. Пройдитесь по городу проволочной щеткой и посмотрите, есть ли какие-либо видимые области, где началось растрескивание. Постарайтесь подправить эти области как можно лучше, со временем они станут только хуже.

Пайка горелкой

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

Железо

очень хорошо поддается пайке, потому что оно очень пористое. Обычно требуется немного дополнительной подготовки, чтобы убедиться, что поверхность достаточно чистая, но обычно это того стоит.

Подготовьте металл так же, как и перед сваркой, – скосите или сделайте надрезы в месте пайки. Вы также захотите зажать деталь как можно лучше — железо действительно будет деформироваться по мере остывания, и зажим поможет противодействовать этому.

Многие справочники сообщают вам, что пайка не идеальна для деталей, которые работают при температуре выше 400 градусов по Фаренгейту, поскольку пайка часто теряет значительную прочность при этой температуре. Честно говоря, есть много парней, которые ремонтируют выпускные коллекторы пайкой, и они прекрасно служат. Припой размягчается, но этого достаточно. Просто, возможно, не используйте это, если это часть, которая находится под нагрузкой при этой температуре.

Обычные прутки для пайки железа – серебро, латунь или никель. Обычно я использую латунь, но делаю то, что доставляет вам удовольствие.

Плюсы:

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

Минусы:

  • Чрезвычайно заметный — любой ремонт будет заметен, так как припой будет другого цвета. Это может быть непрактично для некоторых косметических применений.

Необходимое оборудование:

  • Паяльная горелка или кислородно-ацетиленовая сварочная горелка.Для более крупных деталей потребуются горелки большего размера.
  • Прутки для пайки – обычно выбирают латунь, серебро и никель.
  • Изолирующее покрытие для медленного охлаждения.

Чистка утюга

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

Так как железо имеет такое высокое содержание углерода (примерно 2-4%), этот углерод не полностью поглощается металлом. Вместо того, чтобы хорошо и последовательно распределяться по железу, он слипается и кристаллизуется в графитовые чешуйки.

Это может быть настоящей болью при пайке, это очень затрудняет смачивание. Даже если поверхность свежеотшлифованная и чистая, железо, которое находится на более высоком углеродном конце спектра, может создать вам проблемы.

Мне нравится кататься на нем по городу с очень чистой латунной проволочной щеткой. Это просто помогает выбить некоторые из этих графитовых чешуек. После этого протрите поверхность спиртом до тех пор, пока серый графит не перестанет отделяться, пока вы ее протираете.

Если у вас есть оборудование для дробеструйной обработки детали стальной или никелевой дробью, самое время его использовать.Это действительно хорошо справится с очисткой от лишнего графита.

После этого используйте окислительное пламя (со слишком большим количеством кислорода, поэтому оно издает громкий шипящий звук), чтобы сжечь оставшийся графит. Вы можете увидеть этот удар в виде искр, когда поверхность нагревается.

Когда все будет готово, можете идти.

Зажим

Это действительно важно. Если вы не закрепите деталь плотно, вы не сможете получить ее прямо.

Если можете, закрепите его на твердом плоском сварочном столе с помощью С-образных зажимов. Если вы работаете над каким-то корпусом, вы можете даже подумать о том, чтобы изготовить для себя небольшое приспособление, которое сможет действительно надежно удерживать все на месте.

Зажим должен быть прочным, чтобы ничто не могло сдвинуться с места во время пайки. В противном случае деталь будет деформироваться как сумасшедшая, и вам придется потратить жалкое время на перенастройку всего. Это шаг, на который стоит потратить время, не торопитесь.

Инструкции по пайке

Как только вы убедитесь, что поверхности чистые и все надежно закреплено, пришло время нагреть деталь.

Добавьте приличное количество флюса в область, которую вы будете спаивать, и постарайтесь сделать это как можно тщательнее. Нагревайте заготовку хорошо и равномерно, не слишком быстро, особенно если вы работаете с небольшой деталью.

Чтобы это сработало, утюг должен стать вишнево-красным. В этот момент флюс будет полностью прозрачным.Не нагревайтесь так, чтобы железо не начало плавиться.

После того, как утюг станет красивым и блестящим, соскребите стержень для пайки по поверхности. Если она достаточно горячая и флюс делает свое дело, он должен сразу же смочить поверхность металла и прочно к ней прилипнуть.

Не торопитесь и постепенно наносите припой до тех пор, пока он не станет немного выше скошенной области. Таким образом, вы сможете отшлифовать его обратно, чтобы он был наполовину респектабельным.

Действительно, это требует определенных навыков.Будьте терпеливы к себе и не ждите, что первый будет выглядеть нетронутым. В идеале попробуйте несколько пробных деталей, прежде чем припаивать железо, которое действительно важно для чего-то.

Инструкции по охлаждению

Крайне важно не разжимать деталь, пока она не станет прохладной на ощупь. В нагретом железе так много внутреннего напряжения, что вы, скорее всего, никогда не получите его снова.

Медленное охлаждение тоже очень важно. Когда вы закончите пайку, накройте деталь изолирующим одеялом, чтобы замедлить процесс.Вам понадобится несколько часов, чтобы он стал достаточно прохладным, чтобы его можно было трогать.

Вероятно, лучше всего просто изолировать его и дать остыть на ночь. Таким образом, вы действительно сведете к минимуму риск растрескивания и деформации.

В конце концов, я пришел к выводу, что пайка дает наилучшие результаты с точки зрения механики. Это может выглядеть не очень красиво, когда это будет сделано, так как цвет пайки подчеркнет ремонт, но он должен быть очень прочным.

Однако на самом деле не существует единого подхода, который будет работать для всех приложений.Если вы обнаружите, что часто работаете с железом, было бы неплохо изучить все эти методы ремонта.

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

Как сваривать чугун

При наличии таких альтернатив, как сковорода с покрытием из титана, керамики и нержавеющей стали, использование чугунной сковороды может показаться немного устаревшим. Хотя популярность чугуна за последние несколько лет, безусловно, снизилась, он не так плох, как говорят некоторые.Ожидается, что рынок чугунной посуды достигнет 3 303 млн долларов США с 2 537 млн ​​долларов США в 2017 году .

В дополнение к вышесказанному, Transparency Market Research ожидает, что к 2026 году мировой рынок чугуна и стального литья превысит 202 миллиарда долларов США . Смысл всей этой статистики в том, чтобы доказать, что чугун по-прежнему сваривают по всему миру для различных целей, таких как посуда. Независимо от вашей причины для сварки чугуна, вы должны научиться правильно сваривать материал.

Несмотря на то, что предстоит решить множество проблем, правильная сварка чугунных деталей поможет вам сэкономить время и деньги. Если чугун сварить неправильно, это может привести к трещине или повреждению свариваемого материала.

Часто для правильной сварки чугуна требуется помощь профессионального и опытного техника-сварщика; это особенно верно, когда в процессе сварки задействованы ответственные детали. Тем не менее, вы можете эффективно сварить чугун самостоятельно, выполнив несколько ключевых шагов.Мы обсудим эти шаги здесь, чтобы помочь вам научиться эффективно сваривать чугун.

Применение чугуна и его преимущества в качестве металла для сварки

Существует несколько применений чугуна. Некоторые из них включают:

  • Водоподготовительные устройства
  • Сельскохозяйственное оборудование
  • Головки автомобильных двигателей, блоки и коллекторы
  • На станочные инструменты, такие как крышки, кронштейны и основания
  • Трубная арматура
  • Чугунная труба
4 В дополнение к вышеперечисленному существует множество других применений металлического чугуна.Например, он широко используется в строительной технике и других областях, где ключевым требованием является вес. Вот некоторые из областей применения чугуна, но как насчет преимуществ? Ниже приведены некоторые ключевые преимущества чугуна в качестве наплавляемого металла:

  • Многие желаемые свойства, включая прочность, жесткость, теплопроводность и способность увлажнять точка ниже, чем у стали
  • Более текучая, чем у стали

Вот некоторые из основных причин, по которым чугун является хорошим металлом для сварки во многих областях применения.

Почему сварка чугуна может быть проблематичной

Прежде чем научиться сваривать чугун, вы должны понимать сложность выполнения этой работы. Это связано с тем, что коэффициент успеха правильной сварки чугуна составляет всего 50%; существует высокая вероятность того, что чугунная деталь, которую вы сварите, будет иметь трещины или повреждения после того, как вы закончите сварку.

Почему возникает эта проблема? Потому что чугун состоит из нескольких различных материалов в различных пропорциях. В результате может быть сложно оценить точную прочность металла, с которым вы работаете.Также может быть трудно определить, сколько тепла может выдержать чугунная деталь, прежде чем она начнет трескаться. Все эти проблемы в основном вызывает высокое содержание углерода в чугуне.

Во время сварки этот углерод может перейти на свариваемый металл или область рядом с нагретым металлом сварного шва. Это может вызвать повышенную хрупкость или твердость, что может привести к послесварочным трещинам.

Различные методы/методы сварки чугуна

Существует несколько методов сварки чугуна.Однако мы собираемся обсудить только наиболее распространенные методы, используемые для сварки чугуна. Эти методы включают газовую сварку, электродуговую сварку, сварку MIG и сварку TIG. Ниже приводится краткое объяснение каждого из них.

1. Газовая сварка

По сравнению с дуговой сваркой чугуна процесс нагрева при газовой сварке происходит намного медленнее. Кроме того, в этом методе используется пламя с более низкой температурой, чем у дуги. Хорошо, что миграция углерода, как правило, не является проблемой при сварке чугуна методом газовой сварки.Однако важно использовать в процессе запатентованный электрод для газовой сварки. Единственная проблема с этим методом заключается в том, что он требует значительного количества тепла, когда в сварку вовлечены крупные детали. Кроме того, газовая сварка медленнее, чем другие методы сварки чугуна.

2. Дуговая/стержневая сварка

Большинство сварщиков-любителей предпочитает дуговую/стержневую сварку, которая может быть наиболее эффективным способом сварки чугуна при использовании подходящих сварочных электродов. Процесс чрезвычайно прост, и существует множество электродов для различных работ.

В чугунных сварочных прутках присутствует специальный флюс с высоким содержанием графита. Углерод в чугуне химически связан этим специальным графитом. Это ограничивает миграцию в зону термического влияния и металл шва. Чугунные сварочные прутки доступны в двух основных типах: чистый никель и ферроникель.

Обычно ферроникелевые стержни состоят из 47% никеля и 53% стали. Намного дешевле, чем чистый никель, ферроникелевые стержни идеально подходят для сварки чугуна со сталью. С другой стороны, если вы хотите, чтобы наплавленный металл был более мягким и податливым, выбирайте чистый никель.Однако, если работа не требует использования чистого никеля, мы рекомендуем вам использовать ферроникель при сварке чугуна методом дуговой/стержневой сварки.

3. Сварка МИГ

Несмотря на то, что она часто используется для этой цели, сварка МИГ не лучший выбор для сварки чугуна. Единственная реальная причина, по которой вы хотели бы использовать эту технику, — это когда у вас есть повторяющееся приложение, для которого вы можете создать процедуру. Если вы решите сваривать чугун таким способом, помните о следующих советах для эффективной сварки:

  • Специальная никелевая проволока — лучший выбор при использовании метода сварки MIG.Однако этот вариант может быть немного дорогим, поэтому вы можете рассмотреть вариант из нержавеющей стали в качестве альтернативы.
  • В большинстве случаев лучший выбор — 80/20. Что это значит? Это относится к 80% аргона и 20% углекислого газа. Хотя чугун по своей природе подвержен ржавчине, вам следует избегать этого метода, если вы беспокоитесь о том, что ржавчина в конечном итоге разовьется на металле.
  • Вы можете соединить гипс с помощью проволоки для припоя. Однако это, вероятно, приведет к слабому сварному шву, что не очень хорошо для металлов, которые могут подвергаться нагрузкам или ударам.
  • Механическую прочность сварного шва можно обеспечить с помощью шипов. Однако это будет зависеть от выполняемой работы.

4. Сварка ВИГ

Как и сварка МИГ, сварка ВИГ не используется многими людьми для сварки чугуна. Почему это? Поскольку TIG — это процесс с открытой дугой, это означает, что с помощью этого метода нет реальной возможности минимизировать миграцию углерода.

В дополнение к вышесказанному, единственным реальным вариантом, доступным с этой техникой при сварке чугуна, является никелевая проволока.Еще одна проблема с этим процессом заключается в том, что он может быть дорогим. Положительным моментом является то, что метод сварки TIG обеспечивает чистый и прочный сварной шов на большинстве изделий из чугуна. Кроме того, вы можете использовать метод сварки TIG для холодной сварки при условии, что вы используете соответствующие настройки проволоки и газа.

Это четыре наиболее распространенных метода сварки чугуна. Теперь, когда у вас есть основная информация о каждом методе, вы можете выбрать технику/метод, наиболее подходящий для ваших нужд и выполняемой работы.Однако, независимо от того, какой метод вы выбрали для сварки чугуна, вам необходимо выполнить несколько основных шагов, чтобы получить эффективный сварной шов. Эти шаги обсуждаются далее.

Основные этапы сварки чугуна

При самостоятельной сварке чугуна необходимо знать основные этапы эффективной сварки чугуна. Сварка чугуна своими руками состоит из четырех этапов. Выполняя эти шаги в следующем порядке, вы сможете получить чрезвычайно прочный чугунный сварной шов.

1. Идентификация сплава

Чугуны относятся к семейству сплавов железо-углерод и имеют высокое содержание углерода; отсюда они получают свою характеристику твердости. Хотя металл чугуна твердый, это качество достигается за счет пластичности. По сравнению с кованым железом или сталью чугун гораздо менее пластичен.

В результате вышеизложенного металл расширяется и сжимается при его нагреве и охлаждении в процессе сварки. Это создает напряжение растяжения.Сварить чугун может быть чрезвычайно сложно, потому что при нагрузке или нагреве он трескается, а не деформируется или растягивается. Однако вы можете улучшить эту ситуацию, добавляя различные сплавы. Ниже приведены два варианта, доступных для вас.

Серый чугун

Самый распространенный сплав чугуна, серый чугун лучше сваривается и пластичен, чем белый чугун. Во время производства углерод на сером чугуне превращается в графитовые чешуйки и превращается либо в ферритную, либо в перлитную кристаллическую микроструктуру.Единственная проблема с этим чугунным союзником заключается в том, что частицы графита внутри него могут попасть в сварочную ванну; это вызывает охрупчивание металла шва, что может создать проблемы для сварщиков.

Белый чугун

Другим доступным вариантом сплава чугуна является белый чугун. В отличие от серого чугуна, эта форма чугуна может удерживать углерод в виде карбида железа, не превращая его в графит. В результате получается хрупкая и твердая кристаллическая микроструктура цементита.Однако основная причина беспокойства по поводу белого чугуна заключается в том, что он в основном считается непригодным для сварки.

2. Очистите отливку

Перед началом сварки все отливки должны быть надлежащим образом подготовлены; это не зависит от того, какой литейный сплав вы выбрали для сварки. Еще одна важная вещь, которую нужно сделать здесь, это удалить все поверхностные материалы, чтобы подготовить отливку к сварке. Это обеспечит полную чистоту отливки в зоне сварки.

Как только это будет сделано, следующим шагом будет удаление масла, смазки, краски и других мешающих материалов из зоны сварки.Одна из самых важных вещей, которую необходимо обеспечить, это медленное и осторожное нагревание зоны сварки в течение короткого периода времени. Это поможет устранить любой газ, оставшийся в зоне сварки основного металла. Техника, которую вы можете использовать для проверки готовности чугунной поверхности, заключается в том, что сварочный проход опирается на металл. Если на металле присутствуют примеси, то он будет пористым. Чтобы убедиться, что пористость устранена, вы можете повторить процесс несколько раз во время шлифовки прохода.

3. Предварительный нагрев

При нагрузке все чугуны могут стать уязвимыми для отслеживания. Таким образом, самое важное, что нужно сделать, чтобы избежать трещин в чугуне, — это контролировать нагрев во время сварки. Сварка чугуна состоит из трех этапов. Три шага:

  • Предварительный нагрев
  • Низкий подвод тепла
  • Медленное охлаждение

Тепловое расширение является основной причиной, по которой вы хотите контролировать тепло во время сварки. Металл может расширяться при нагревании.Однако нагревание и расширение всей чугунной детали с одинаковой скоростью поможет избежать напряжения в металле. С другой стороны, локализация тепла в зоне термического влияния может вызвать накопление напряжения в металле.

Проблема локального нагрева заключается в том, что он может привести к ограничению расширения. Здесь более холодный металл вокруг околошовной зоны управляет ГЦ. Кроме того, температурный градиент между телом отливки и зоной термического влияния определяет степень результирующего напряжения.

Растяжение снимает напряжение, вызванное ограниченным расширением и сжатием стали и других пластичных металлов. Однако это может привести к трещинам в металле при усадке; это потому, что пластичность чугуна довольно низкая.

При предварительном прослушивании можно уменьшить температурный градиент между околошовной зоной и телом отливки. Это, в свою очередь, снизит растягивающее напряжение, вызванное сваркой. Как правило, при высокотемпературных методах сварки требуется более высокая температура предварительного нагрева.Таким образом, наилучшей стратегией снижения тепловложения при отсутствии надлежащего предварительного нагрева является выбор процесса низкотемпературной сварки. Кроме того, вам следует использовать проволоку или сварочные прутки с низкой температурой плавления.

Другим фактором, влияющим на напряжения, возникающие в сварном шве, является скорость охлаждения. Усадка может быть результатом быстрого охлаждения, что приводит к хрупкости и легкому растрескиванию сварных швов. С другой стороны, низкое охлаждение может свести к минимуму напряжение, вызванное усадкой и затвердеванием.

В завершение этого шага хотелось бы отметить, что хотя все чугуны могут трескаться под нагрузкой, вы можете снизить вероятность этого с помощью предварительного нагрева.Это указывает на важность этого этапа при сварке чугуна.

4. Выберите метод сварки

Мы уже рассмотрели четыре основных метода сварки чугуна. Основываясь на информации, предоставленной выше, вам необходимо выбрать метод сварки, который лучше всего подходит для выполнения сварочных работ. Другими словами, выбирать технику сварки нужно исходя из размеров свариваемого металла и сплава.

5. Финишная обработка

После того, как вы выбрали и использовали наиболее подходящий метод сварки для чугуна, который необходимо сварить, следующим и последним шагом будет чистовая обработка сварного шва.По мере того как сварной шов остывает и сжимается, в свариваемом чугунном металле может возникать растягивающее напряжение.

Таким образом, на этапе термического сжатия наиболее вероятно образование трещин в отлитом из чугуна металле. Почти наверняка сварной шов начнет трескаться, как только напряжение достигнет критической точки. Хорошая новость заключается в том, что есть способ уменьшить вероятность образования трещины в сварном шве; это включает приложение сжимающего напряжения во время охлаждения для противодействия растягивающему напряжению.

Пока сварной шов еще мягкий, сварщики применяют технику, называемую наклепом, для сварки, которая может деформироваться.Техника упрочнения предполагает использование молотка с шариковым бойком для нанесения умеренных ударов.

Чем полезна эта техника? Потому что это может помочь снизить вероятность развития трещины в зоне термического влияния и в сварном шве. Однако важно убедиться, что этот метод следует использовать только тогда, когда свариваемый металл относительно пластичен. Последним этапом, который необходимо выполнить при контроле сварки чугуна, является контроль охлаждения.

Что влечет за собой этот процесс? Это процесс, направленный на максимальное замедление охлаждения за счет использования изоляционных материалов.Другой способ, используемый для замедления естественного процесса охлаждения, заключается в периодическом нагревании сварного шва. Все это обеспечивает хорошую отделку и эффективный сварной шов чугуна. Теперь вы знаете, как сварить чугун.

Похожие сообщения:

Процедура сварки чугуна [Пошаговое руководство]

Чугун — хрупкий, дешевый и заноза в плоти, которую нужно починить, но он используется везде, от мастерской до кухни. Обнаружение трещины в чугунных компонентах для таких владельцев машин — настоящее бедствие.Могут быть огромные финансовые потери при замене сломанной детали или найме обученных специалистов по сварке чугуна для сплавления трещины. Вы используете это как возможность научиться сварке чугуна , новому навыку.

Примите вызов сварки чугуна безупречно, так как неверное движение может еще больше разрушить вашу сломанную деталь. Неукоснительно придерживайтесь руководящих принципов, чтобы ваша сварка чугуна не имела трещин и достигла внутренней прочности, достаточной для того, чтобы выдержать назначение компонента.Ваша миссия для выполнения, , как сварить детали из чугуна , может сэкономить ваши деньги и время.

Внутренняя сварка чугуна требует тщательного изучения четырех ключевых шагов, чтобы знать, как сваривать чугун .

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

1. Определите тип чугуна

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

Есть много типов, и мы показываем свариваемость чугуна .

Серый чугун – Трудно свариваемый

Белый чугун – Несвариваемый, почти

Ковкий чугун – Сварка меняет свойства, делая ее бесполезной

Ковкий чугун – Редко свариваемый, медленный и экстенсивный процесс.

Тип чугуна всегда лучше уточнять по инструкции, совету производителя. Осмотрите трещину, поскольку она меняет свой характер с течением времени. Сварной чугун от котенка – серый тип. Это единственный чугун, который можно использовать для плавки. Вы можете обратиться за помощью к опытному сварщику чугуна для идеального сварного шва.

2. Очистка литых сварных поверхностей

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

Мы разработали простой тест для оценки готовности чугуна. Наплавляем шов на металл, при наличии примесей зона шва будет пористой. Мы будем шлифовать этот сварочный проход и повторять тест, пока пористость не исчезнет.

При проковке поверхность детали преднамеренно деформируется ударом молотка, что расширяет поверхностный слой в поперечном направлении.Таким образом, стабильная подповерхность позволяет расширять поверхностный слой, который представляет собой полезный сжимающий слой остаточного напряжения. Молоток с шариковым бойком для предотвращения растрескивания может сделать это. Это не обязательное явление, которое может быть полезным инструментом, когда трещина неправильная. Предварительный нагрев и медленное охлаждение компонента являются ключевыми для процедуры сварки чугуна .

3. Предварительный нагрев или холодная сварка

Сварка чугуна имеет две точки зрения: одна — горячая, а другая — холодная сварка.Массы соглашаются на предварительный нагрев как на лучший выбор, в то время как немногие идут на минимальный нагрев или холодную сварку. Нам нужно принять его, потому что в отличие от других металлов чугун хрупкий и имеет минимальную способность к деформации при изгибе, сжатии и расширении.

Каждый металл имеет свойство деформироваться при нагреве из-за теплового расширения. Предположим, что одна часть металла нагревается или остывает быстрее, чем другая, затем в чугунном сварном шве возникают трещины и напряжения. Предварительный нагрев сводит к минимуму этот эффект нагрева вблизи зоны сварки, сохраняя температуру близкой к температуре в зоне сварки.Это заставляет весь компонент изменяться равномерно. Лучше не подвергать компонент чрезмерному нагреву, так как характер чугуна меняется, когда температура превышает 1400 градусов по Фаренгейту.

Холодный способ сварки чугуна без предварительного нагрева может быть полезен, поскольку он снижает общую температуру. Этот процесс не дает видимых трещин и более прочного сварного шва. Внешний вид может быть отличным, но внутренняя прочность при холодной сварке остается низкой.

Мы заметили, что обученные сварщики чугуна, которые ремонтируют или изготавливают деталь, предпочитают только метод предварительного нагрева.Нам нужен готовый чугунный сварной шов, не только визуально потрескивающий, но и прочный внутри.

4. Выбор методов сварки и расходных материалов

Вы определили, что серый чугун подлежит сварке, теперь пришло время выбрать процедуры сварки чугуна . Лучший способ сварки чугуна — это каждый сварочный процесс, если вы правильно выбираете присадочный материал и процесс. Мы основываем выбор процесса сварки на личных предпочтениях, но перед заключением остается рассмотреть несколько факторов.

Если мы столкнулись с обработанной поверхностью для сварки, то предпочтительным может быть сварной шов TIG , так как брызги от палки и сварка MIG чугуна могут повредить чистую поверхность. Сварка TIG остается без разбрызгивания и выбор.

Когда вы пытаетесь сократить чрезмерное нагревание и быстрое охлаждение процесса электросварки, тогда вам подойдет кислородно-ацетиленовая сварка. Легко поддерживает температуру компонентов и другие замечательные варианты для сварки чугуна.

Сварка стержнем является альтернативным методом сварки чугуна , где используется электрод с флюсом. Механическая обработка требуется после того, как мы завершим этот процесс. Выбор правильного присадочного металла является основой сварки чугуна.

Пайка может быть еще одним процессом соединения чугуна, но это не процесс сварки. Вы можете адаптировать его, когда по какой-то причине возникают проблемы со сваркой. Грязные или ржавые поверхности могут не соединиться, поэтому необходимо очистить поверхности. Чугунный сварочный стержень действует как наполнитель, который склеивает поверхности и соединяет детали после охлаждения.

Выбор подходящего электрода и расходных материалов для проволоки

Ассортимент присадочной проволоки и электродов, которыми можно сваривать чугун, невелик. Имеющиеся на рынке не предназначены только для чугуна. Они могут быстро остывать, вызывать трещины от напряжения и не соединяться должным образом. Ниже приведены несколько доступных вариантов на рынке.

Богатый содержанием никеля: Это лучший электрод на рынке, так как он мягкий и поддается механической обработке.Внешне похож на чугун и тоже не быстро остывает. Недостатком этого электрода является то, что он очень дорог и не подходит для сварки толстых профилей.

Микс Никель 55%, Железо 45%: В сварном виде похож на чугун, но вполне доступный. Сварной шов, который он производит, поддается механической обработке, но намного тверже, чем сварной шов из никеля. Усадка меньше, чем у большинства железных стержней, чтобы сделать электрод с наименьшим возможным растрескиванием.

Железо: Сварка этим стержнем дает другой цвет, чем чугун.Свойство усадки очевидно и затрудняет его использование для сварки чугуна. Он затвердевает при сварке, но не подвергается механической обработке. Это экономичный вариант, который можно отшлифовать.

Нержавеющая сталь l: Чугун при соединении с нержавеющей сталью не изменяет свойств и не затвердевает, как в случае расходных материалов из чугуна. Он не расширяется и не сжимается значительно во время нагревания и охлаждения в процессе плавки, что создает проблемы при его использовании. Это дает обрабатываемый процесс после сварки.

Пайка бронзы: У нас есть выбор: пайка кислородно-ацетиленовой пайкой или использование с помощью сварочного аппарата TIG. Мы можем обеспечить надежную заплату в трещине или между двумя компонентами, которые хотят соединиться. Пайка здесь соединит две поверхности без изменения основных свойств чугуна.

Отделка с медленным охлаждением

Охлаждение является наиболее важной частью процесса сварки чугуна . Чем медленнее охлаждение, тем лучше результаты. Ни в коем случае нельзя обливать свариваемую деталь холодной водой или сжатым воздухом.

Пусть охлаждение может занять несколько дней, даже для лучшего результата без трещин. Медленное охлаждение может быть достигнуто путем помещения свариваемых деталей в песок или теплую печь. Равномерное охлаждение обязательно, чего нельзя добиться охлаждением на стенде. Добиться качества сварки, не увеличивая время охлаждения, непросто. Мы можем применять периодическое нагревание для равномерного охлаждения детали.

Трещина возникает в результате растягивающего напряжения при тепловом сжатии. Как только это напряжение достигает критической точки, в сварном шве возникает трещина.Мы можем применить сжимающее напряжение, чтобы уменьшить растягивающее напряжение, возникающее при охлаждении сварки. Упрочнение — это процесс, который может значительно помочь предотвратить появление трещин.

В заключении

Чугун – обычно свариваемый металл. Прочность и полезность чугуна остаются такими же, как если бы не сварная деталь. Мы обсудили пошаговое обучение сварке чугуна . Если вы хотите сделать сварку на дому, то точно выполняйте каждый шаг.Наилучшие результаты могут быть достигнуты путем изучения сплава, выбора процесса сварки, подбора присадочной проволоки. Не пропускайте ни одного шага, чтобы достичь почти идеальных результатов.

Надеюсь, вам понравилось пошаговое руководство по сварке чугуна. Вы можете сэкономить время и деньги, делая все самостоятельно. Идеальную сварку с внутренней прочностью вы можете заказать у профессионального сварщика чугуна. Мы готовы помочь вам на любом этапе.

Сеансы вопросов и ответов

Сталь тверже чугуна?

Спор о том, какой металл прочнее, сталь или чугун.Я думаю, что чугун имеет большую прочность на сжатие, а сталь – на растяжение. Сталь твердая и мягкая для литья. Трудно решить, кто сильнее.

Прилипнет ли магнит к чугуну?

Магниты могут прикрепляться только к металлу/сплаву, состоящему из таких прочных металлов, как железо и кобальт. Такие металлы, как латунь, медь, серебро и золото, в их естественном состоянии не притягивают магниты.

Можно ли сваривать чугун?

Можно сваривать сломанные детали из чугуна.Мы должны проверить деталь, состав сплава, присадочный материал и правильно очистить детали.

Как можно паять чугун?

Требуется специалист для пайки чугуна. Это можно практиковать, шлифуя прорезь от 1/16 до 1/8 дюйма в сплаве. Наконечник припоя становится огненно-красным при температуре 600 градусов и продолжает нагреваться и заполнять зазор без изменения основного металла.

Какой клей для чугуна лучше?

Жидкая сварка по названию стальной эпоксидной смолы и смолы.Их нужно смешивать перед использованием, но эпоксидная смола затвердевает быстрее, чем смола. Эпоксидная смола затвердевает за 5-30 минут, а смола затвердевает более 8-10 часов. лечить.

Можно ли сварить чугунный блок двигателя?

Можно сваривать дуговой сваркой с соответствующим стержнем. Сварка может вызвать деформацию блока цилиндров или сделать зону сварки более хрупкой и склонной к растрескиванию. Здесь может помочь холодная сварка.

Почему трудно сваривать чугун?

Чугун можно сваривать, но это очень сложно, так как чугун имеет очень высокое содержание углерода.Нагрев и охлаждение в процессе делают его более твердым и хрупким, что делает его более склонным к растрескиванию. Этого можно достичь, правильно выполнив шаги сварки чугуна .

Почему чугун трескается при сварке?

Гораздо менее пластичен, чем сталь. Сварка вызывает растягивающие напряжения. Цикл нагревания и охлаждения при сварке вызывает расширение и сжатие, приводящее к трещинам, а не растяжению или деформации.

Становится ли чугун лучше с возрастом?

При правильном уходе и сохранении изделия из чугуна прослужат намного дольше, чем ожидалось.С возрастом и временем он становится лучше благодаря процессу, известному как приправа.

Вот еще несколько статей по сварке чугуна .

Как сварить чугун (результаты качества)

Сварка чугуна — одна из самых сложных работ, которую может выполнять сварщик. Одна ошибка, и вы можете сделать все намного хуже. Вы можете нанести еще больший ущерб или, что еще хуже, получить сварной шов, который выглядит прочным, но на самом деле является слабым.

Будь то ковкий чугун, серый или любой другой тип; Хитрость заключается в том, чтобы следовать правильной процедуре и выбирать правильный присадочный материал при сварке чугуна.Вот наше руководство по сварке чугуна.

Возможна сварка чугуна

Определите, какой чугун пригоден для сварки, так как они не все одинаковы. Наиболее распространен серый чугун. Убедитесь, что вы предварительно нагрели утюг, чтобы подготовить его к изменению температуры, и не забудьте медленно охладить утюг с помощью песка или горячего барбекю. Вы можете сваривать железо, используя метод MIG, TIG или Arc, но убедитесь, что вы используете правильные стержни для достижения наилучших результатов. Лучше всего использовать никель, но вы можете использовать и сталь.


Какой тип чугуна не поддается сварке?

Существует несколько типов чугуна, но некоторые из них сложнее сваривать, чем другие. Чаще всего вы добьетесь примерно 50-процентного успеха.

Серый чугун

Серый – самый распространенный тип железа, и он широко используется. Он получил свое название из-за цвета излома, который он образует благодаря высокому содержанию графита. Этот вид железа поддается сварке, но с большим трудом.

Белое железо

Белое железо твердое и хрупкое.Он похож на серый чугун тем, что в нем присутствует углерод, но в отличие от серого чугуна графит не образуется при затвердевании. Белый чугун используется в тех случаях, когда стойкость к истиранию важнее хрупкости. Вы найдете белое железо в шламовых насосах, бетономешалках, фланцах и трубной арматуре.

Белое железо практически невозможно сварить.

Ковкий чугун

Ковкий чугун намного менее хрупок, чем чугун, поэтому он гнется, не ломаясь. Широко используемый в автомобильной промышленности и других отраслях тяжелой промышленности, это идеальный материал для изготовления колес, корпусов насосов, коробок передач, трубопроводов и многих других изделий.

Ковкий чугун плохо поддается сварке, но это можно сделать в правильных условиях, при наличии терпения и навыков. Это не то, что должен делать неопытный сварщик.

Ковкий чугун

Ковкий чугун не поддается сварке, потому что процесс нагревания изменяет свойства материала, делая его бесполезным. Сначала это белый чугун, но после термической обработки он становится ковким.

Как сварить чугун

После того, как вы определились с типом железа, следующим шагом будет решить, будете ли вы сваривать с предварительным нагревом или холодной сваркой.

1. Предварительный нагрев или холодная сварка

Есть две точки зрения на сварку железа. Некоторые говорят, что предварительный нагрев — лучший вариант, в то время как другие клянутся, что холодная сварка — правильный подход. Чугун является хрупким и не может быть согнут или отформован в горячем состоянии.

Нагревание чугуна оказывает деформирующее воздействие на металл, повышая вероятность того, что одна часть металла может нагреваться или охлаждаться быстрее, чем другая, вызывая растрескивание и разрушение под напряжением. При температуре 1400 градусов по Фаренгейту характеристики чугуна полностью меняются, потенциально ослабляя целостность металла.

При холодной сварке металл подвергается меньшему напряжению, что снижает риск растрескивания и деформации, потенциально создавая более прочный сварной шов. Однако холодная сварка не лишена рисков. Внутренние напряжения все же могут возникать и проявляться позже, плюс холодная сварка дает более слабый шов.

По этой причине опытные сварщики предпочитают метод предварительного нагрева, потому что они понимают, как реагирует металл, и могут контролировать ситуацию для создания более прочного сварного шва.

2.Выберите тип сварочной проволоки

Тип и материал сварочного электрода определяют качество сварного шва.

Никелевый стержень 99 процентов

Считаются лучшими сварочными прутьями. Электроды на основе никеля дороги, но они лучше всего подходят для получения сварных швов с низким и средним содержанием фосфатов, которые поддаются механической обработке.

Никелевый стержень 55 процентов

Это более дешевый вариант, чем 99-процентные электроды, и они имеют более низкий коэффициент расширения, что создает меньшую нагрузку на металл и меньше трещин плавления.Это позволяет им лучше восстанавливать более толстые участки металла. Эти стержни также поддаются механической обработке.

Стальные стержни
Стальные стержни

являются самыми дешевыми из трех вариантов, что делает их наиболее экономичными. Они лучше всего подходят для простых ремонтных работ и шпаклевки. Эти электроды не поддаются механической обработке и требуют шлифовки для получения максимально гладкой поверхности.

Стальные стержни

более удобны в использовании и могут выдерживать не совсем чистые отливки. Это делает их идеальным выбором при выполнении ремонта на месте, где условия могут быть не идеальными.

3. Подготовьте чугун

Чугун капризный, поэтому для достижения наилучших результатов обязательно выполняйте предварительный и последующий нагрев. Углерод внутри металла заставляет материал сжиматься и расширяться. По этой причине следует уделять столько же внимания предварительной и последующей сварке, как и самому процессу сварки.

Вот что вам нужно помнить:

  • Подготовка перед и после нагрева.
  • Управление теплом при сварке.
  • Выбор штанги.

Процесс начинается следующим образом.

Скошение перелома

Снятие фаски — это процесс резки V-образных форм с помощью газового резака или специального станка для снятия фаски. Скос обеспечивает более прочную связь между металлическими поверхностями и гарантирует, что он не будет срезан в дальнейшем.

Скошенные, но соединения намного прочнее, чем плоские, но соединения.

Предварительный нагрев чугуна

Предварительный нагрев можно осуществить, прикладывая к поверхности паяльную лампу. Вы даже можете предварительно нагреть металл, поместив его в угли зажженного барбекю.Идея предварительного нагрева чугуна заключается в медленном повышении температуры металла, что обеспечивает более медленный переход от комнатной температуры к температуре сварки. Думайте об этом как о переходе металла, чтобы он меньше ударил.

Идеальная температура предварительного нагрева составляет от 250 до 650 градусов Цельсия (от 482 до 1202 градусов по Фаренгейту). Все, что выше 780 градусов по Цельсию, расплавит металл.

Нагрев материала

Оба конца пластин постоянно и медленно нагреваются, чтобы не исказить свойства чугуна.Затем пластины соединяются вместе, когда достигается достаточная температура для металла. Если используется дуговая сварка, образуется шлак, который необходимо удалить молотком.

При сварке MIG не образуется шлак благодаря вставке защитного газа, обеспечивающей целостность и чистоту сварного шва.

Последующий нагрев чугуна

Точно так же, как вы переводите металл, чтобы он лучше справлялся с повышением температуры, вы хотите, чтобы он акклиматизировался к процессу охлаждения, чтобы предотвратить растрескивание под напряжением и ослабление материала.

После этого вы можете использовать тот же нагретый уголь для последующего нагрева металла, позволяя температуре постепенно снижаться. Ведро с песком сделает то же самое, или размещение куска на дровяной печи позволит металлу медленно остыть.

4. Выберите метод сварки

Есть три способа сварки чугуна. У каждого есть свои достоинства и недостатки.

Сварка чугуна MIG

Хотя сварка MIG не является предпочтительной по сравнению с любым другим методом сварки, она очень эффективна при сварке чугуна.Вот несколько советов и подсказок:

  • Выберите специальную никелевую проволоку для достижения наилучших результатов. Это самое дорогое, особенно если вы выбираете 99-процентную чистоту, но вы можете купить 55-процентную чистоту, если хотите сэкономить деньги. Если бюджет слишком ограничен, выберите стержни из нержавеющей стали, но ожидайте, что вам придется переделывать отделку, поскольку сталь не поддается механической обработке и обеспечивает самую грубую отделку.
  • 80 процентов аргона и 20 процентов углекислого газа дают наилучшие результаты в большинстве ситуаций.Недостатком является то, что сварной шов со временем ржавеет. Тем не менее, чугун по своей природе подвержен ржавчине.
  • Паяльная проволока соединяет металлы, но создает слабое соединение, которое не выдерживает ударов.
  • Шипование позволяет увеличить прочность соединения, но это зависит от работы и требуемой аккуратности отделки.
Сварка ВИГ чугуна
Сварка ВИГ

возможна только при использовании никелевой проволоки. Положительным моментом является то, что вы получаете прочный и чистый шов, а недостатком является стоимость никелевой проволоки.Вы также можете пропустить процесс предварительного и последующего нагрева, если используете правильные настройки газа, проволоки и нагрева.

Газовая смесь должна состоять из 75 процентов аргона и 25 процентов углекислого газа. Эта смесь предотвращает хрупкость сварного шва.

  • Избегайте быстрого охлаждения, так как при этом железо подвергается напряжению, что увеличивает вероятность разрушения. Для достижения наилучших результатов используйте процесс предварительного и последующего нагрева.
  • Избегайте нагрева при сварке, используя короткие сварные швы. Это останавливает воздействие слишком большого количества тепла на чугун.Избегайте сплошной линии сварки, так как это может привести к растрескиванию, особенно если сварка и чугун имеют две разные температуры. После того, как вы создали сварной шов, отшлифуйте его молотком. Повышает прочность соединения и уменьшает усадку.

Top Tip

При использовании сварочного аппарата TIG с газовой смесью убедитесь, что вы делаете это в неограниченных пространствах. Вам нужна адекватная вентиляция, так как аргон и углекислый газ могут накапливаться, вызывая удушье и смерть.
Дуговая сварка чугуна

Дуговая или электродуговая сварка является фаворитом среди домашних сварщиков и мастеров-любителей.Это доступно по цене, и существует множество различных электродов для решения различных задач. Это дает вам гибкость и универсальность. Для большинства общих ремонтных работ требуется бронзовый стержень, ацетиленовая горелка и немного флюса. Это самый дешевый вариант, хотя вы должны знать, что пайка редко склеивает так же хорошо, как другие виды сварки.

  • Очистите каждое соединение перед сваркой. Это обеспечивает самую прочную связь. Грязь в суставе создает слабые места, которые могут вернуться к вам позже.
  • Чтобы получить аккуратный шов, уменьшите силу тока, чтобы уменьшить разбрызгивание.На качество шва это не влияет, но с эстетической точки зрения обеспечивает более чистую отделку.

Pro Tip

Сварка электродом работает лучше, если используется сталь с минимальным содержанием серы и кремния. Лучше всего подходят стали 1015 и 1025, поскольку содержание серы в них составляет менее 0,035%.

5. Отделка

Гладкая поверхность — ключ к аккуратной и профессиональной работе. Использование никелевых электродов более высокого качества позволяет обойтись без шлифовки.

Последующий нагрев и охлаждение

Чем дольше остывает сварной объект, тем качественнее будет соединение. Быстрый нагрев и охлаждение — враги прочного сварного шва. Железо хрупкое, при нагревании деформируется. Это вызывает нагрузку на материал, что ослабляет целостность вашей конструкции.

Ослабляя утюг до холодного состояния после сварки, вы обеспечиваете естественное ослабление металла и лучший результат. Думайте об этом, как о том, как дать сочному стейку расслабиться после жарки, чтобы смягчить его.Металл делает то же самое.

Упрочнение

Проклевка — это способ предотвращения усадки сварного шва при его охлаждении. Это помогает снять растягивающие напряжения, возникающие при понижении температуры металла. Использование небольшого молотка для распределения сварного шва, когда он еще податлив, чтобы устранить любые воздушные карманы или трещины под напряжением, делает общую отделку намного прочнее.

Этот метод требует большой осторожности, потому что чрезмерная наплавка может привести к растрескиванию, так как сварной шов слишком сильно охлаждается и ослабляет соединение.

Дополнительные насадки для сварки чугуна

Всегда есть подсказки и подсказки, которые облегчат жизнь, поэтому вот несколько для начала.

  • Держите электрод вертикально при сварке чугуна. Он отличается от большинства видов сварки палочкой, где сварка выполняется под углом.
  • Делайте это медленно и уверенно. Чугун не сваривается быстро.
  • Ограничьте количество свариваемых за один раз. Используйте сварные швы, а не непрерывную линию.
  • При ремонте трещины нанесите небольшое количество валика на каждый конец, чтобы она не расползалась.
  • Держите руку твердо и поддерживайте постоянную скорость во время работы.

Чугун Вывод

Не питайте иллюзий, что некоторые металлы не любят сварку, и чугун — один из них. Тем не менее, это не невозможно. Лозунги медленные и устойчивые, потому что вы не можете торопить чугун из-за его хрупкости.

Подготовьтесь правильно, а остальное приложится. Кроме того, убедитесь, что утюг остыл после работы с ним.Если вы делаете эти вещи, вы должны иметь успешный результат.

Можно ли сваривать чугун со сталью? И как это сделать

В то время как сталь является наиболее распространенным металлом для сварки, чугун – нет. Часто возникает вопрос, можно ли сваривать чугун со сталью, поскольку эти два металла совершенно разные.

Большинство типов чугуна можно сваривать со сталью с помощью соответствующих сварочных материалов и четко определенной процедуры, учитывающей их механические и химические различия. Однако соединение этих металлов вместе не рекомендуется для критических работ, поскольку они очень разные.Процедура похожа на обычную сварку чугуна, поскольку сваривать его труднее, чем сталь.

Сварка чугуна со сталью не рекомендуется для сварных швов, которые должны выдерживать тяжелые или частые механические или термические нагрузки. Но вы можете сваривать их для простых проектов, например, для ремонта простых отливок или изготовления каких-либо произведений искусства из этих материалов.

Если вы новичок в сварке чугуна, на Weldpundit есть статья о свариваемости чугуна для начинающих.

Содержание

В чем разница между чугуном и сталью?

Основное различие между чугуном и сталью заключается в содержании углерода.Чугун имеет 1,7-4% углерода, а сталь 0,05-1,7%. Кроме того, чугун имеет большее количество кремния, а также большее количество примесей. Эти различия влияют на такие характеристики, как литейность, свариваемость, твердость, пластичность, температура плавления и скорость усадки.

1. Наиболее существенным отличием является содержание углерода

Углеродистые стали представляют собой простые сплавы. Их свариваемость зависит от того, сколько в них углерода:

  • Наиболее распространенным типом стали является низкоуглеродистая или мягкая сталь .Он содержит всего 0,05-0,30% углерода и, безусловно, является самым легким металлом для сварки.
  • После этого идет среднеуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,30-0,50%, которую трудно сварить. Это потому, что при остывании он становится твердым и ломким и может треснуть. Во избежание растрескивания среднеуглеродистая сталь нуждается в предварительном нагреве.
  • Далее следует высокоуглеродистая сталь с содержанием углерода 0,50-0,90%, очень трудно свариваемая. Высокоуглеродистая сталь требует более высокого предварительного нагрева и дополнительной термической обработки после сварки, чтобы предотвратить ее хрупкость.
  • Наконец, редко сваривается сталь с сверхвысоким уровнем содержания углерода 0,90-1,70%. Это потому, что он используется для закаленных инструментов и оборудования, а металлургические изменения, вызванные сварочным теплом, не позволят ему служить своей первоначальной цели.

Поскольку высокоуглеродистые стали очень трудно свариваются, легко понять, что чугун, который обычно содержит 3%-3,5% углерода, исключительно трудно сваривается. Существует четыре основных типа чугуна:

  • Серый чугун является наиболее распространенным.Он очень хрупок и почти не обладает пластичностью (эластичностью). Это делает серый чугун очень легко растрескивающимся, особенно когда он остывает. Чтобы избежать растрескивания, вы предварительно нагреваете отливку и предотвращаете ее быстрое охлаждение после сварки. Однако в некоторых случаях, упомянутых ниже, вы можете сваривать серый чугун без предварительного нагрева.
  • Белый чугун слишком твердый и хрупкий и практически не поддается сварке. То же самое относится ко всем высоколегированным чугунам .
  • Ковкий чугун представлял собой белый чугун, который прошел термообработку и приобрел пластичность.По этой причине он поддается сварке с меньшей вероятностью растрескивания, чем серый чугун. Однако без дополнительной термической обработки тепло сварки сделает ковкий чугун более твердым и лишит пластичность зоны термического влияния (ЗТВ). ЗТВ – это область рядом со сварным соединением.
  • Ковкий (или шаровидный) чугун приобретает пластичность за счет добавления легирующих элементов, таких как магний. Подобно ковкому чугуну, он имеет меньшую вероятность растрескивания, но теряет пластичность в ЗТВ.

Большое количество углерода делает чугун хрупким еще до его сварки.В результате быстрое расширение, вызванное теплом сварки, может привести к его растрескиванию.

После сварки горячее железо становится еще тверже, по мере остывания становится еще более хрупким. Если он сжимается быстро, он треснет в нескольких точках.

Содержащийся в нем углерод также может мигрировать в металл сварного шва, делая его твердым и хрупким.

2. Их температура плавления также отличается

Еще одно различие между двумя металлами заключается в их температуре плавления .

Чугун имеет более низкую температуру плавления 2200 °F (1205 °C).С другой стороны, углеродистая сталь плавится при температуре от 2600 ° F (1425 ° C) до 2800 ° F (1540 ° C) в зависимости от состава.

Эта разница огромна, и вы должны помнить об этом, когда будете сваривать эти металлы вместе.

3. Они имеют разное изменение объема при высоких температурах

Изменения объема при расширении и сжатии при сварке также различны.

Серый чугун остается прежним, и если силы расширения или сжатия станут достаточно сильными, он сломается.Ковкий и ковкий чугун незначительно расширяется и сжимается. Это снизит риск взлома.

С другой стороны, сталь расширяется и сжимается гораздо сильнее, чем чугун. Эти движения добавят дополнительную нагрузку на чугунную сторону и увеличат вероятность растрескивания. Это основной недостаток стального компонента.

4. Чугун содержит много примесей

По своей природе чугун, особенно низкокачественные отливки, содержат различные примеси, такие как:

  • Свободный углерод.
  • Сера и фосфор.
  • Масло и смазка.
  • Песок.
  • Воздушные зазоры.

Эти примеси смешиваются в луже и вызывают множество дефектов, таких как пористость и горячее растрескивание. Сталь намного чище по сравнению с ней.

Чугун также обладает более высокой износостойкостью, стойкостью к истиранию и коррозии. Он также может поглощать вибрации намного лучше, чем сталь.


Как лучше всего сваривать чугун со сталью?

Процесс сварки электродами (SMAW) в сочетании с никелевыми сварочными прутьями является наилучшим процессом для сварки чугуна со сталью.Кроме того, надлежащий нагрев до и после сварки с последующим медленным охлаждением дает наилучшие шансы избежать растрескивания. Тем не менее, для легких работ можно обойтись без предварительного и послесварочного нагрева.

Сварка электродом имеет много преимуществ, которые делают его в целом лучшим процессом для сварки чугуна со сталью:

  • Сварка электродом обеспечивает отличный ручной контроль тепла, поступающего в металл.
  • Имеет различные сварочные стержни, предназначенные для сварки чугуна со сталью.
  • Все чугунные присадочные металлы дороги, но вы можете купить небольшую упаковку стержней весом 1 фунт (450 г).
  • При сварке электродом (и других процессах дуговой сварки) предварительный нагрев можно пропустить, если использовать чугунные никелевые стержни.
  • Это переносной процесс, более удобный для полевых работ.

Вот статья о том, как клеить сварной чугун.

Лучшие электроды для сварки стержнем

Лучшим электродом для сварки чугуна со сталью является ENiFe-CI.После этого вы можете использовать ENi-CI или ENiCu. Стальной стержень ESt и обычные сварочные стержни не рекомендуются, поскольку они не обеспечивают пластичность металла шва и высокую степень усадки. В результате они не могут противостоять сжимающим силам, исходящим от стального компонента.

Сварочные прутки для чугуна имеют проволоку на основе никеля и флюсовое покрытие, предназначенное для обеспечения:

  • Сварка металла с малым расширением и усадкой.
  • Низкое проникновение.
  • Низкое поглощение углерода.
  • Кроме того, их металл сварного шва поддается механической обработке, поэтому его можно сверлить или резать.

Электрод ENiFe-CI или ENi55 e содержит никель ( Ni ), железо ( Fe ) и изготовлен для чугуна ( CI ). В целом, это лучший стержень, поскольку он препятствует поглощению углерода чугуном, предотвращая затвердевание металла сварного шва. Кроме того, наплавленный металл ENi55 обладает высокой пластичностью и устойчив к растрескиванию, вызванному попаданием примесей в отливку.

Стержень ENi-CI или ENi99 также может сваривать разнородные металлы, но он не так эффективен, как ENiFe-CI. Кроме того, он дороже и может треснуть, если в отливке есть примеси. Преимущество этого стержня в том, что он оставляет мягкий и поддающийся механической обработке металл сварного шва.

Стержень ENiCu обладает высокой пластичностью, но меньшей прочностью и более чувствителен к углеродному поглощению.

Можно ли использовать стержни из мягкой стали?

При сварке чугуна со сталью стержнем из ЭСт или обычными стержнями, такими как Е7018, Е6013 или, что еще хуже, Е6011, высок риск образования трещин.Эти стержни будут начинаться как низкоуглеродистые стержни и заканчиваться высокоуглеродистым наплавленным металлом без пластичности. В результате наплавленный металл сильно усаживается, растягивая и растрескивая чугун.

Стержень EST изготовлен из чугуна, но наплавленный металл не обладает пластичностью. Он подходит для небольших ремонтных сварных швов на сером чугуне, но может треснуть, если одна из частей стальная.

Было бы лучше использовать эти стержни для небольших ремонтных сварных швов или малоценных проектов.Если вы решите их использовать, вам потребуется более высокий предварительный и послесварочный нагрев, чем обычно, и безупречная процедура сварки.

В Weldpundit уже есть подробная статья о электродах для сварки чугуна.

Если вы хотите избежать высокой стоимости никелевых стержней, постарайтесь приобрести хотя бы один или два. Во-первых, используйте их для сварки поверхности чугунной детали. Это называется намазывание маслом . Этот метод герметизирует чугунную сторону, поэтому углерод или примеси не могут выйти за пределы новой никелевой поверхности.После этого вы можете использовать другие более дешевые стержни, такие как ESt или даже E7018, чтобы сварить его со стальным компонентом.

Можно ли использовать сварку MIG?

Вы можете сваривать чугун со сталью MIG, используя: режим переноса короткого замыкания, никелевую проволоку, предназначенную для чугуна, защитный газ 75 % аргона и 25 % гелия, а также соответствующую процедуру. Большим недостатком сварки MIG является высокая стоимость никелевой проволоки и дополнительного газа.

Проволока ERNiFe-CI лучше всего подходит для сварки чугуна со сталью.Но самая маленькая двухфунтовая (900 г) никелевая катушка обойдется вам более чем в 100 долларов.

Кроме того, вы должны добавить дополнительные расходы на соответствующий защитный газ. Для режима короткого замыкания производители проводов рекомендуют использовать газовую смесь 75% аргона и 25% гелия.

Но вы также можете использовать тримикс для нержавеющей стали, если он у вас уже есть. В любом случае, оба они стоят больше, чем обычные защитные газы для стали.

Использование проволоки из мягкой стали , такой как ER70S-6, не рекомендуется даже для легких работ, поскольку она имеет высокий риск растрескивания, аналогичный или более серьезный, чем стержни для дуговой сварки.

Однако, если вы хотите попробовать, используйте 75 % аргона и 25 % CO2, так как он обеспечивает более низкое проникновение, чем 100 % CO2.

Можно ли использовать сварку TIG?

Вы можете сваривать чугун со сталью методом TIG, используя никелевые стержни, изготовленные для чугуна, такие как ERNiFe-CI или ERNi-CI, и соответствующую процедуру. При сварке TIG очень важно, чтобы как основной металл (особенно чугун), так и присадочный металл были абсолютно чистыми.

Использование стержней из мягкой стали , таких как ER70S-6, не рекомендуется, поскольку они имеют высокий риск растрескивания, аналогичный или более серьезный, чем стержни для дуговой сварки.

Полное удаление флюса с никелевого сварочного стержня и сварка TIG с его использованием является лучшим вариантом.


Как сварить чугун со сталью?

Наиболее распространенный сценарий — это когда у вас есть декоративная отливка из серого чугуна со сломанной частью, и вы хотите заполнить недостающую часть мягкой сталью, так как ее легко найти и с ней легко работать. Перед началом убедитесь, что на вас надеты все необходимые средства индивидуальной защиты.

1. Идентификация металлов

Первым шагом является идентификация металлов.Наиболее распространенным железом является серое железо, но может быть шанс, что у вас есть ковкое или шаровидное железо. Важно быть уверенным в природе чугунной детали.

Если вы ошибетесь при определении стального компонента, процедура, которую вы будете использовать, все равно будет работать с большинством сталей.

Есть еще одна причина проверить чугунную деталь. Это может быть литая сталь, а не чугун. Это хорошо, потому что литая сталь гораздо лучше поддается сварке, и вам не нужна строгая процедура и дорогие присадочные металлы, которые нужны железу.

У Weldpundit уже есть подробная статья о том, как идентифицировать металлы. Если вы не уверены, какой у вас чугун, сварите его с присадочным металлом NiFe-CI.

2. Очистите оба металла

Металлы, трудно свариваемые, требуют чистых соединений, а чугун часто содержит множество различных примесей. Очистите не менее 1 дюйма (2,5 см) рядом с соединением до блеска металла.

Можно использовать болгарку или пескоструй. Наконец, используйте напильник для удаления остатков углерода или абразивного материала.

Если чугунный компонент впитал масло, вы можете использовать газовую горелку и предварительно нагреть ее, чтобы сжечь масло.Или вы можете использовать обезжириватели без хлора для удаления масла.

Никогда не используйте продукт, содержащий хлор, при сварке, так как электрическая дуга или газовое пламя могут выделять из него различные ядовитые газы.

Вот статья о том, как защитить себя от сварочного дыма и газов.

3. Подготовьте стык

Если вы используете никелевый присадочный металл, скосы должны быть не менее 35 градусов, чтобы улучшить текучесть вялого металла сварного шва.

Наилучший способ снятия фаски на чугунной стороне – с помощью молотка и долота.Таким образом, вы избежите загрязнения пористого литья абразивами.

Вторым лучшим способом является использование прямошлифовальной машины с твердосплавными жерновами. Но будьте осторожны с любым летящим мусором.

Наконец, можно использовать угловую шлифовальную машину малого диаметра. Будьте осторожны, чтобы не нагреть чугун слишком сильно. Не должно быть обесцвечивания. Затем с помощью напильника удалите остатки абразивного материала.

4. Предварительный нагрев соединения

Предварительный нагрев предотвратит неравномерность температуры в чугуне и уменьшит риск растрескивания, особенно когда он остынет.Вы можете предварительно разогреть духовку или газовую горелку.

Вы можете проверить температуру с помощью палочек для измерения температуры сварки. Типичная температура предварительного нагрева серого чугуна составляет 500 ° F (260 ° C). Вы можете использовать цифровой инфракрасный термометр, но они не так надежны.

Пока вы не закончите сварку, следите за тем, чтобы температура оставалась неизменной. При необходимости снова нагрейте металлы.

5. Сварить мелкие валики, разбросанные по стыку

Вы не можете начать сварку сплошного валика, даже если предварительно нагрели металлы.Чугунная деталь будет поглощать слишком много тепла и заполнится многочисленными трещинами. Вместо этого приварите маленькие валики размером 1 дюйм (2,5 см) , разбросанные по стыку, а не рядом с предыдущим.

Несколько дополнительных советов:

  • Так как одна сторона из чугуна, а другая из стали, дугу или пламя следует сфокусировать немного больше на компоненте из мягкой стали, если вы используете кислородное оборудование. Таким образом, вы:
    • Введете меньше тепла в чугун, защитив его от быстрого расширения, и меньшее остаточное напряжение возникнет при его охлаждении.
    • Предотвращает попадание большого количества углерода и примесей в ванну.
    • Подать больше тепла стальному компоненту, так как он имеет более высокую температуру плавления.
  • Лучше всего приварить прямые валики (или стрингеры) без плетения.
  • Скорость перемещения должна быть высокой, чтобы чугун не нагревался слишком сильно.
  • Сохранить короткую дугу .
  • Используйте наименьшую возможную силу тока.
  • Избегайте запуска дуги на чугуне, но на стыке или на предыдущих валиках.
  • Всегда засыпать кратер . Если есть зазор, усадочные силы могут его расколоть.
  • Если появится трещина , остановите и просверлите отверстия на обоих концах, чтобы она не расширялась. Затем скосите его и сварите.
  • Если отливка неравномерная, сначала сварите более толстые участки.
  • Наденьте рабочий (или заземляющий) зажим на отливку для лучшего соединения, особенно при сварке MIG.

6. Зачеканить каждую бусину

Зачеканка — это процесс многократного удара по каждой бусине небольшим закругленным молотком со средней силой.

Проклевка предотвращает усадку металла сварного шва и очень важна, поскольку одна сторона стальная. Как уже упоминалось, сталь будет тянуть чугун, и он может треснуть.

Если вы не используете присадочные металлы на основе никеля, упрочнение имеет первостепенное значение, и вы никогда не должны забывать об этом.

7. Повторный нагрев перед тем, как дать металлам остыть

После завершения сварки необходимо убедиться, что металлы имеют по крайней мере одинаковую температуру предварительного нагрева и равномерно распределены.Проверьте температуру и при необходимости подогрейте металлы.

8. Защитите металлы, чтобы они могли медленно остывать

Наиболее важным шагом для предотвращения растрескивания чугунной детали является покрытие ее изоляцией по мере остывания. Если вы использовали печь для предварительного нагрева, используйте ее снова, чтобы медленно охладить металлы.

В противном случае можно использовать сварочные одеяла, аналогичный материал из стекловолокна или сухой песок.

Приварка небольшой детали из низкоуглеродистой стали к чугуну с помощью сварочного аппарата и стержня ENiFe-CI

Можно ли сваривать их без предварительного нагрева?

Если вы не можете или не хотите использовать предварительный нагрев для сварки чугуна со сталью, то вы должны: использовать только присадочный металл на основе никеля, наваривать очень короткие валики, разбросанные по всему стыку, и никогда не забывать проковывать их.Наконец, дайте каждому валику полностью остыть перед повторной сваркой.

Имейте в виду, что холодная сварка не дает наилучших результатов. Но этого вполне достаточно, так как сварка чугуна со сталью предназначена для некритичных проектов.

Наиболее важные этапы здесь:

  • Всегда используйте никелевый присадочный металл, чтобы получить преимущества от отсутствия усадки, высокой пластичности и низкого поглощения углерода.
  • Перед повторной сваркой каждый валик должен остыть.Вы должны касаться шарика голой рукой , но не допускать, чтобы она опустилась ниже 100 °F (38 °C).

Не рекомендуется пропускать часть предварительного нагрева, если вы хотите использовать обычный присадочный металл. Чугунная деталь и металл сварного шва почти наверняка заполнятся трещинами при остывании.

Без предварительного нагрева вы также пропустите шаги 7 и 8.

Альтернативный способ сварки чугуна со сталью

Сварка обеспечивает проникновение в основной металл, обеспечивая прочное соединение.Но это также основная причина появления трещин. Если вашему проекту не нужна эта прочность, вы можете использовать метод пайки пайкой для соединения чугуна со сталью.

Сварка пайкой аналогична сварке плавлением, но использует другой присадочный металл на основе меди. Оборудование и конструкция соединения одинаковые.

Этот метод плавит только присадочный металл, но не основной металл. Это значительно улучшает сцепление чугуна со сталью без образования трещин. Это также дешевле, чем использование никелевых стержней.

Но ему не хватает прочности и термостойкости сварки плавлением. Кроме того, он всегда оставляет золотистую бусину.

У Weldpundit есть статья, в которой обсуждается, когда лучше паять или сваривать чугун.

ОбъявленияЗаключение

Чугун и сталь очень разные. Поэтому соединение их не рекомендуется для критических работ, поскольку соединение может выйти из строя в тяжелых условиях эксплуатации.

Для достижения наилучших результатов используйте никелевый наполнитель, такой как NiFe-CI.Предварительный нагрев хотя бы чугунной детали повысит вероятность успеха. Всегда обеспечивайте медленное охлаждение чугуна.

Если для вашего проекта не требуется прочность сварки или термостойкость, то сварка пайкой — отличная альтернатива.


Вопросы по теме

Можно ли сваривать чугун с нержавеющей сталью?

Можно сваривать чугун с нержавеющей сталью. Тем не менее, это не рекомендуется для каких-либо критических работ, потому что эти два металла имеют очень разные механические и химические свойства.Но вы можете сваривать эти металлы вместе для простых проектов, например, для художественных работ.

Существует три основных типа нержавеющей стали. Аустенитные, ферритные и мартенситные. Аустенитная сталь является наиболее популярной и свариваемой. Если магнит не прилипает к нержавеющей стали, значит, она аустенитная. Популярными являются марки 304 и 316.

Сварка чугуна с нержавеющей сталью затруднена, поскольку они очень разные:

  • Чугун – хрупкий металл. Даже ковкие чугуны не могут конкурировать с пластичностью аустенитной нержавеющей стали.
  • Нержавеющая сталь обладает гораздо более высокой прочностью на растяжение (насколько вы можете тянуть ее, прежде чем она сломается) и коррозионной стойкостью.
  • Чугун остается твердым под действием тепла сварки и сохраняет свою форму. Нержавеющая сталь, с другой стороны, имеет огромную скорость расширения и сжатия, которая создаст огромную нагрузку на чугунную сторону и расколет ее.

Лучшим присадочным металлом для сварки чугуна с нержавеющей сталью является NiFe-CI, а затем Ni-CI. Они имеют самую низкую степень усадки и помогают противостоять изменениям объема компонентов из нержавеющей стали.

Так как нержавеющая сталь сильно расширяется и сжимается, было бы лучше избегать предварительного нагрева и холодной сварки деталей.

Можно ли использовать присадочный металл из нержавеющей стали?

Плохая идея сваривать чугунную деталь с использованием присадочного металла из нержавеющей стали, такого как 309 или 312. Они популярны для сварки разнородных металлов, но чугун содержит слишком много углерода.

При образовании лужи углерод в железе и хром в присадочном металле химически соединяются с образованием карбидов хрома.Это очень твердый и хрупкий материал, который сразу же треснет, когда бусина начнет остывать.

Кроме того, поскольку хром больше не может предотвратить коррозию, борт и ЗТВ стали ржаветь.

Сварка нержавеющей стали с чугуном методом намазывания

Техника намазывания очень полезна для предотвращения попадания углерода в нержавеющую сталь. Сначала вы свариваете поверхность чугунной детали никелевым присадочным металлом.

После этого вы можете использовать более дешевый присадочный материал из нержавеющей стали, такой как 309L, для приваривания никелевой поверхности к детали из нержавеющей стали.

Поскольку эти два металла очень разные, вы можете рассмотреть другие методы соединения, такие как сварка пайкой. Или даже использовать болтовые или эпоксидные изделия, если они могут удерживать металлы в зависимости от их размера, формы и условий эксплуатации.

Можно ли сваривать чугун с оцинкованной сталью?

Чугун можно сваривать с оцинкованной сталью, предварительно удалив цинковое покрытие. После этого это похоже на сварку чугуна с типичной сталью. В качестве альтернативы вы можете использовать метод сварки пайкой, так как он дает хорошие результаты, не повреждая цинковое покрытие.

Оцинкованная сталь имеет прочно закрепленный на поверхности слой цинка для предотвращения ржавчины. Цинк имеет низкую температуру кипения . Если его сварить, он испарится, создав большой шлейф вредных паров. Если вы вдохнете эти пары, вы заболеете металлической лихорадкой (ссылка на pubmed).

Кроме того, попадание цинка в ванну может вызвать горячее растрескивание вдоль борта. Даже если не произойдет немедленного растрескивания, полученный валик будет иметь много дефектов, таких как пористость, что сделает его более слабым.

Поэтому, если вы хотите сваривать оцинкованную сталь, вы должны снять покрытие не менее чем на 2 дюйма (5 см).

После этого лучше всего использовать присадочный металл NiFe-CI, так как он допускает наличие остаточного цинка в стали.

Сварка твердым припоем очень эффективна при соединении разнородных металлов. Он не плавит основной металл и не повреждает цинковое покрытие. Полученный шарик достаточно прочен, чтобы удерживать небольшие и средние проекты для некритической работы.

Если металлы, которые вы соединяете, большие и тяжелые, лучшим вариантом будет сварка.


Другие статьи Weldpundit

С предварительным подогревом и без него • WeldPundit

Сварка чугуна электродом (SMAW) — наиболее экономичный, универсальный и популярный способ сварки чугуна. Сварка стержнем идеально подходит для быстрого ремонта и имеет множество сварочных стержней для чугуна, а в некоторых случаях можно сваривать отливки без предварительного нагрева.

Weldpundit уже имеет общую статью о сварке чугуна, если вы совсем не знакомы с этой темой.

Содержание

Давайте шаг за шагом рассмотрим, как сваривать чугун с помощью сварочного аппарата с предварительным нагревом.

1. Определите сплав чугуна

Почти наверняка у вас серый чугун, так как он является наиболее распространенным. Но у вас может быть шаровидное или ковкое железо. У этих двух есть некоторая степень пластичности (насколько они могут сгибаться, не ломаясь).

У Weldpundit уже есть статья о том, как идентифицировать металлы, но вот основные принципы, чтобы понять, какое литье у вас есть.

Испытание искровым разрядом    – отличный метод идентификации металлов, но для сравнения с заготовкой вы должны идентифицировать образцы металлов.В двух словах, у серого (или серого) железа короткие и красноватые искры, а у ковкого чугуна более длинные и желтоватые искры, похожие на стальные искры.

Если у вас есть сломанная деталь, серый чугун имеет характерный темно-серый цвет . Ковкий чугун имеет белую стальную поверхность, но становится серым к центру. Цвет шаровидного железа больше похож на серый чугун.

Вы можете отличить серый чугун от ковкого чугуна, проверив их твердость :

  • Вы можете использовать кернер и молоток.Если оставшийся кратер имеет гладкую поверхность, это серое железо. Если в кратере есть заусенцы, это ковкое или шаровидное железо.
  • Также можно попробовать просверлить отливку. Если стружка похожа на порошок, это серый чугун. Если они несколько непрерывны, это ковкий чугун.
  • Если стружка длинная и очень пластичная, возможно, у вас стальная отливка, а не чугун.

Если вы не можете просверлить отливку, она закалена изготовителем или бывшей сваркой. Если это так, то слишком сложно сварить его с успехом.Однако, если он локализован, вы можете удалить пораженный участок, прежде чем продолжить.

Поскольку серый чугун является наиболее популярным, остальная часть руководства будет посвящена ему. Теперь давайте посмотрим, какое оборудование вам нужно.

2. Соберите необходимое оборудование

Вам необходимо собрать все необходимое для сварки средства индивидуальной защиты :

  • Сварочный шлем.
  • Защитные очки.
  • Лицевой щиток.
  • Беруши или наушники.
  • Толстые сварочные перчатки.
  • Огнеупорная одежда, закрывающая все тело.
  • Кожаные сапоги.
  • Сварочный респиратор.

Сбор всех сварочных инструментов Для сварки чугуна:

  • Оборудование для очистки и подготовки отливки:
    • Угловая шлифовальная машина со шлифовальным или лепестковым диском или
    • и молоток.
    • Щетка из стальной проволоки.
  • Оборудование для предварительного нагрева, будь то печь или газовая горелка.
  • Палочки для измерения температуры или инфракрасный (ИК) цифровой термометр для проверки температуры отливки.
  • Сверло на случай ремонта трещины.
  • Небольшой молоток со сферическим бойком, чтобы отбить каждую сделанную вами бусину.
  • Оборудование, которое вы будете использовать для охлаждения отливки после сварки, например стекловолокно или сухой песок.

Какой сварочный пруток вам нужен?

Лучшим универсальным сварочным электродом для чугуна является ENiFe-CI (или ENi55). Он может сваривать грязные отливки, чугун со сталью, а металл сварного шва чаще всего поддается механической обработке.После этого вы можете использовать ENi-CI (или ENi99), который очень поддается обработке, но дорог. Наконец, вы можете выбрать стержень ESt, который дешев и отлично подходит для мелкого ремонта, но не поддается механической обработке.

Сварка чугуна обычными сварочными электродами не рекомендуется, так как металл сварного шва поглощает углерод и становится хрупким. Потом треснет при остывании.

Если вы не можете приобрести чугунный стержень и не можете отложить сварку, лучшим выбором для быстрого решения проблемы является стержень E7018. Это потому, что он имеет самую высокую пластичность и оставляет самое толстое шлаковое покрытие.Но вам понадобится гораздо более высокая температура предварительного нагрева, идеальная проковка и очень медленное охлаждение, чтобы предотвратить немедленное растрескивание.

Рутиловый E6013 и тем более целлюлозный E6011 имеют самые высокие шансы отказа.

Выберите стержень размера , который заполнит канавку однопроходным валиком, чтобы избежать перегрева отливки. Обычные размеры чугунных стержней составляют 3/32 дюйма (2,4 мм) и 1/8 дюйма (3,2 мм).

Если вы хотите избежать высокой стоимости никелевых стержней, постарайтесь приобрести хотя бы один или два.Сначала используйте их для сварки поверхности стыка. Мы называем это намазыванием маслом . Этот метод герметизирует чугун, поэтому углерод или примеси не могут выйти за пределы новой никелевой поверхности. После этого для заполнения шва можно использовать другие более дешевые стержни, такие как EST или даже E7018.

У Weldpundit уже есть подробная статья о чугунных сварочных прутьях.

Какие настройки вам нужны?

Вы выбираете самую низкую силу тока , при которой стержень плавится и слегка сплавляется с отливкой.Сварка чугуна – это поверхностная работа без глубокого провара. Кроме того, имейте в виду, что использование предварительного нагрева похоже на сварку с более высокой силой тока.

Конечно, нельзя устанавливать слишком низкую силу тока. Лужа должна легко контролироваться, заполнять края и иметь плоский валик без включений шлака. Используйте среднее значение, рекомендованное на упаковке, и сваривайте аналогичный металлолом. После этого при необходимости отрегулируйте силу тока.

Несмотря на то, что отрицательный электрод постоянного тока (DCEN или DC-) вводит меньше тепла в заготовку, чем DC+, в большинстве чугунных стержней используется полярность DC+ .

Если вы используете DC-, вы получите нестабильную дугу и брызги, за исключением случаев, когда стержень специально поддерживает это.

Однако большинство стержней можно сваривать переменным током (AC), если возникает дефект дугового разряда (магнитные помехи).  

В таблице ниже приведены примеры силы тока для чугунных стержней. Тем не менее, на каждой упаковке удилища всегда указаны конкретные настройки: полярность, сила тока, даже необходимый предварительный нагрев.

Размер ENi-CI ENiFe-CI Est
3/32″ (2.4 мм) 40-70 45-80 50-90
1/8 “(3.2 мм) 70-100 70-110 80-120
для плоское положение с постоянным током. Для вертикальных уменьшите 10-20А и для накладных 5-15А. Для переменного тока увеличьте 5 или даже 10А.

Если ваш аппарат для ручной сварки имеет функции горячего пуска и форсирования дуги, лучше не использовать их, чтобы избежать дополнительного нагрева металла.

Но если ваш сварочный аппарат поддерживает импульсный ток, используйте его для уменьшения общего количества тепла в отливке.

3. Очистите поверхность

Металлы, трудно свариваемые, всегда нуждаются в чистой поверхности, чтобы снизить риск отказа, а чугун всегда имеет проблемы с примесями. Масло и другие загрязнения могут покрывать поверхность. Поскольку чугун пористый, масло может проникать через его поверхность.

Если отливка впитала масла, ацетон и подобные продукты не будут эффективны. Используйте мягкий очиститель тормозов, который не содержит хлора , а не . Сварочное тепло и ультрафиолетовые лучи превращают хлор в очень опасные газы.

Прочтите описание продукта, чтобы убедиться, что он , а не хлорированный, и инструкции по применению. Также будет полезна эта статья Weldpundit о том, как защитить себя от сварочного дыма и газов.

Недостатком нехлорированных продуктов является то, что они более дорогие и легко воспламеняются.

Вы также можете удалить остаточное масло, предварительно нагрев отливку до 750 °F (400 °C) в течение 15–30 минут, но это дорого.

Если ваша отливка не содержит масла, вы удаляете с отливки корку, ржавчину, краску и т. д.Можно использовать различные способы, такие как пескоструйная обработка или шлифовка. Если вы используете угловую шлифовальную машину, не сосредотачивайтесь на одном месте, чтобы избежать перегрева.

Область вокруг стыка должна быть отшлифована до блестящего металла 1″ с обеих сторон стыка, чтобы предотвратить попадание загрязнений в металл сварного шва. Дуга также будет легче начинаться и работать более плавно.

После шлифовки используйте напильник для удаления остаточного углерода на стыке, чтобы металл сварного шва не стал твердым и хрупким.

Метод проверки отливки на наличие загрязняющих веществ перед сваркой заключается в прохождении небольшого 1/2 – 1″ (1.25 – 2,5 см) малоамперный стрингерный валик на поверхности вблизи места ремонта.

Затем отшлифуйте борт до уровня отливки. Теперь вы проверяете чистый шарик на пористость. Если есть пористость, отливка все равно загрязнена, и у вас будут проблемы по всему шву. Прежде чем продолжить, необходимо тщательно очистить соединение.

4. Подготовьте отливку

Лучший способ удалить трещину и подготовить стык на чугуне – использовать долото и молоток.Таким образом, вы сохраняете отливку холодной, избегаете загрязнения пористого литья абразивами, выполняете точную работу, и это безопаснее, чем шлифовальные машины.  

После этого можно использовать плоскошлифовальную машину с твердосплавными борфрезами или угловую шлифовальную машину малого диаметра , в зависимости от размера и формы работы.

Если вы используете угловую шлифовальную машину, перемещайте ее равномерно по всей площади и избегайте фокусировки на одном месте. При шлифовании выделяется большое количество тепла, которое может повлиять на отливку.Когда вы закончите, используйте напильник, чтобы удалить остатки углерода и абразивного материала на стыке.

Убедитесь, что канавка будет максимально симметричной, и всегда старайтесь выполнять сварку в горизонтальном положении.

Удаление трещин

Трещины на чугуне являются наиболее частыми повреждениями при ремонте. Если заварить трещину, она станет длиннее от сил расширения и сжатия.

Во избежание этого просверлите два отверстия шириной не менее 1/8″ (3,2 мм) и на расстоянии 3/16″ (4,8 мм) от концов трещины.Затем удалите трещину, создав V-образный паз на безопасной глубине до 1/8 дюйма (3,2 мм) от дна трещины. По возможности старайтесь не оставлять открытый корень.

Чем глубже стык, тем больше металла шва потребуется для его покрытия. Это придаст больше тепла отливке.

Сломанные детали

Поскольку серый чугун твердый и хрупкий, сломанные детали идеально подходят друг к другу. В зависимости от размера и формы сломанной детали вы можете:

  • Подогнать и прихватить сломанную деталь.После этого вы можете создать V-образную канавку, как при заделке трещины.
  • Или вы можете сделать небольшие фаски на 35 градусов на обеих деталях, чтобы небольшое количество металла сварного шва могло заполнить их для прочности. Затем прихватите отломанную деталь к отливке.

Поскольку типичный серый чугун имеет низкую прочность на растяжение, а никелевые стержни намного прочнее, можно избежать сварки с полным проплавлением, если отливка не имеет жестких условий эксплуатации.

Стыковые соединения для чугуна

Теперь давайте рассмотрим сценарий, в котором у вас есть типичное стыковое соединение, и ваш проект требует полного проникновения корня.

Поскольку никелевые сварочные стержни не обеспечивают глубокого провара, вы оставляете более широкий корневой зазор, чем аналогичные стальные соединения.

Если вы свариваете квадратное стыковое соединение с одной стороны и ваша заготовка имеет толщину до 1/8″ (3,2 мм), вы можете оставить корневой зазор в половину толщины отливки или даже немного шире.

Если вы можете сваривать с обеих сторон, вы можете увеличить ширину до 1/4″ (6,4 мм) и оставить корневой зазор в половину толщины отливки или чуть больше, при условии, что у вас есть стержень достаточного размера, чтобы заварить этот зазор.

Если отливка толще 1/8″, но не может сварить обе стороны, или ваш стержень недостаточно велик для сварки широкого зазора, сделайте скосы на каждой стороне и сформируйте одиночный V-образный паз.

Поскольку никелевый наплавленный металл вялый и плохо течет, вы создаете более широкие фаски, чем аналогичные стальные соединения, по крайней мере, 35 градусов с каждой стороны. Таким образом, вы улучшили контроль над лужами.

Кроме того, вы не оставляете толстой притупленной поверхности , потому что никелевые стержни не могут проникнуть глубоко.Поэтому прикорневая грань должна быть не больше половины корневого зазора.

Если размер отливки составляет от 1/4″ до 1/2″ (1,27 см), вы всегда создаете одиночный V-образный паз. Корневой зазор для этого типа канавки составляет до 1/8 дюйма или немного больше, если у вас есть достаточно большой стержень для его сварки. Опять же, максимальная поверхность корня составляет половину корневого зазора.

Для толщины более 1/2″ рекомендуется использовать соединения, требующие меньшего количества сварочного металла и более равномерно распределяющие усадочное напряжение. Таким образом, вы экономите деньги, поскольку никелевые стержни очень дороги, и снижаете риск растрескивания.

Двойной V-образный паз отлично подходит, если вы можете сваривать обе стороны.

Однако, если вы свариваете с одной стороны, вам нужна канавка с одной буквой U.

Двойные U-образные канавки рекомендуются для чугуна толщиной более 3/4″ (19 мм).

U-образные канавки всегда больше подходят для чугуна, так как они требуют меньшего количества наплавленного металла, имеют меньше острых кромок, концентрирующих напряжение, и более симметричны, чем V-образные канавки. Но для их создания нужно медленных и дорогих метода обработки .

Для наиболее распространенных работ по сварке чугуна V-образные канавки достаточно хороши и просты в изготовлении.

5. Предварительный нагрев отливки во избежание перепадов температур

Предварительный нагрев предотвращает быстрое расширение отливки при сварке и быстрое охлаждение после сварки. Предварительный нагрев снижает риск растрескивания.

Рекомендуемая температура предварительного нагрева для средних отливок из серого чугуна составляет 500 °F (260 °C) с использованием никелевых стержней. Для небольших отливок можно использовать половину этого количества.

При предварительном нагреве газовой горелкой перемещайте ее по всей отливке и концентрируйтесь на более толстых частях. Таким образом, вы прогреваете равномерно. Затем время от времени используйте температурную палочку (или цифровой термометр) на поверхности, чтобы проверить температуру. Если палочка равномерно расплавится по всей отливке, вы готовы к сварке.

При предварительном нагреве отливки ее необходимо сваривать в разумные сроки, чтобы она не остыла. Если вы используете температурную палочку, и она не плавится, повторно нагрейте отливку.

Во время сварки следует избегать холодных сквозняков. Если отливка большая, изолируйте ее с помощью сварочных одеял или аналогичного оборудования.

Если отливка треснула в какой-либо точке, скорее всего, вы не избежали перепада температур в металле при достаточном предварительном нагреве.

6. Приварите короткие валики, чтобы избежать неравномерной температуры

При сварке хрупких металлов вы привариваете очень короткие валики, чтобы избежать перегрева внутри них. Общее правило состоит в том, чтобы наваривать бусины диаметром 1 дюйм (2,5 см).Длина зависит от толщины отливки:

  • Для отливки толщиной 1/4″ можно приварить валик толщиной 1″.
  • Для отливки диаметром от 1/4 до 1/2 дюйма приварите валик диаметром 2 дюйма.
  • А для 1/2″ и толще приварите 3″ или чуть длиннее валик.

Тепло, которое переходит в металл, зависит от того, как вы расположите бусины. Чтобы уменьшить риск растрескивания, вы не размещаете каждую бусину рядом друг с другом. Вместо этого вы распределяете их вдоль сустава, чтобы распределить тепло.

Ниже приведено изображение с примером того, как распределять бусины на стыке.

Симметричная сварка для чугуна

Дополнительные советы:

  • Все чугунные стержни покрыты флюсом, чувствительным к влаге. Держите их сухими, чтобы избежать нестабильной дуги, залипания стержня, избытка водорода в металле и других дефектов.
  • Скорость движения  сильно влияет на тепловложение. Для этого следует путешествовать как можно быстрее, не создавая из этого никаких дефектов.
  • Прямые бусины   (или стрингеры) без плетения стержня больше подходят.
  • Всегда соблюдайте длину короткой дуги , не превышающую диаметр электрода.
  • Каждый раз при сварке следует избегать попадания дуги на отливку, а в стык или на предыдущий валик.
  • Всегда засыпать кратер . Если есть зазор, усадочные силы могут его расколоть.
  • Если при сварке появляется трещина, остановитесь и просверлите отверстия на обоих концах, чтобы предотвратить ее расширение.
  • Если отливка неравномерная, сначала сварите более толстые участки.
  • Наденьте рабочий (или заземляющий) зажим на отливку для лучшего соединения.

Избегание нагрева области, которую вы свариваете, является надежным признаком того, что вы не перевариваете отливку.

Объявления7. Проковать каждую бусину, чтобы предотвратить усадку.

Упрочнение — это когда вы постукиваете по всей раскаленной бусине небольшим закругленным молотком сразу после того, как закончите ее. Начните с кратера и используйте быстрые удары, которые слегка вдавят металл сварного шва.

Проклевка растягивает металл сварного шва и противодействует силам усадки.Это предотвратит остаточное напряжение в борте и уменьшит риск растрескивания.

Слишком сильное или слишком продолжительное удары по валику затвердевают металл сварного шва и ухудшают ситуацию. Это называется трудоемкостью.

Вы также можете использовать закругленное долото или электрический игольчатый скалер с круглыми иглами.

Во время проклевки вы также удаляете шлаковое покрытие. Затем с помощью проволочной щетки удалите остатки шлака, прежде чем продолжить сварку.

8. Повторно нагрейте отливку, чтобы исправить разницу температур

После сварки необходимо убедиться, что отливка имеет по крайней мере одинаковую температуру предварительного нагрева и равномерно распределена.Вы проверяете температуру и при необходимости нагреваете отливку.

9. Защитите отливку, чтобы она могла медленно остывать

Последний шаг имеет решающее значение для сохранения характеристик металла и предотвращения растрескивания. Чем медленнее вы охлаждаете отливку, тем лучше.

Вы должны изолировать всю отливку для равномерного охлаждения, пока она не достигнет комнатной температуры, и вы сможете прикоснуться к ней.

Если вы предварительно нагрели отливку в печи, используйте ее снова, чтобы охладить. В противном случае вы можете покрыть его сварочными покрывалами, аналогичным материалом из стекловолокна или сухим песком.


Во второй части статьи рассмотрим, как сварить чугун без предварительного подогрева.

Чугун для сварки электродом без предварительного нагрева

Есть много ситуаций, когда вы можете рассмотреть чугун для сварки электродом без предварительного нагрева:

  • Иногда отливки слишком большие или сложны для правильного предварительного нагрева.
  • Повреждение – короткие трещины или поверхностный износ.
  • Возможно, у вас нет необходимого оборудования для предварительного нагрева.
  • Деталь нельзя разобрать, и она треснет, если ее предварительно нагреть.
  • Литье небольшое и простое, и вы хотите избежать проблем и затрат.

Можно сваривать чугун без предварительного подогрева никелевыми электродами (ENi99 и ENi55), короткими валиками и наклепом. Однако отсутствие предварительного нагрева всегда делает отливку более слабой рядом со сварным швом и более склонной к растрескиванию в будущем. Сварку без предварительного подогрева еще называют холодной сваркой.

Без предварительного нагрева вы также пропускаете этапы последующего нагрева и медленного охлаждения.Основная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму тепловложение и ширину зоны термического влияния (ЗТВ) до абсолютного минимума. ЗТВ – это область рядом с бортом. Для этого:

  • Используйте только чугунные никелевые стержни, поскольку они не проникают глубоко и обладают высокой пластичностью.
  • Используйте самую низкую силу тока, чтобы правильно расплавить стержень и добиться слабого плавления между металлом сварного шва и отливкой.
  • Приварите короткие прямые валики размером от 1/2 дюйма (1,25 см) до 1 дюйма (2,5 см).
  • Всегда прокалывайте буртик, когда он раскален докрасна.
  • После каждой бусины останавливайтесь и дайте бусине остыть, пока вы не сможете удобно прикасаться к ней голыми руками. Это примерно   100 ° F (38 ° C). Этот шаг является наиболее важным при пропуске этапа предварительного нагрева.
  • После этого приварите еще один короткий валик и повторяйте до тех пор, пока не закончите.

Однако пропуск этапа предварительного нагрева не означает, что можно сваривать холодный чугун. Сварка в холодной среде всегда будет давать плохие результаты.Чтобы предотвратить это, прогрейте отливку до комнатной температуры, 75 ° F (24 ° C), перед началом.

Имейте в виду, что отсутствие предварительного нагрева опасно, и вам следует подумать о предварительном нагреве, когда отливка:

  • Очень толстая.
  • Требовательные условия эксплуатации.
  • Поврежден в центре. Трещины или сломанные детали по краям легче сваривать с меньшим предварительным подогревом или без него.

Если ваш аппарат для ручной сварки имеет функции горячего пуска и форсирования дуги, лучше не использовать их, чтобы избежать дополнительного нагрева металла.


Другие статьи Weldpundit

Как сваривать чугун: подробные инструкции и методы

House & Beyond поддерживается читателями. Мы можем получать комиссию за продукты, приобретенные по ссылкам на этой странице. Узнайте больше о нашем процессе здесь

Можно ли сваривать чугун или нет? Одно распространенное мнение состоит в том, что нечто подобное невозможно. Это суждение основано на мнении, распространенном среди самодельщиков чуть ли не в стиле походной легенды.

В противном случае причина заключается в том, что причиной этого является высокое содержание углерода в чугуне, и что попытка сварки приводит только к еще большему растрескиванию материала. Тем не менее, сварить чугун можно, если не игнорировать некоторые моменты. Итак, в этой статье мы расскажем вам, как успешно сварить чугун.

Чугун является важным материалом. Поскольку он много используется, он часто ломается, и части, которые подвергаются нагрузке, должны быть либо отремонтированы сваркой, либо заменены.Чугун в основном используется там, где есть вибрирующие детали или там, где есть высокие нагрузки, потому что отливка подвергается рывкам. В транспортных средствах вы сразу думаете о шасси, рулевом управлении, двигателе и тормозах. В конструкции опалубки также используются крепежные детали из чугуна. В оставшейся части статьи мы увидим, как сваривать материал.

Что нужно для сварки чугуна

Сварка чугуна, как и других металлов, требует особой осторожности и использования правильных материалов.

Сварщик

Для сварки чугуна вам понадобится аппарат для сварки TIG, MIG или электродуговой сварки. Ниже мы поможем вам сравнить эти машины.

Электрод

Электрод представляет собой металлическую проволоку с покрытием, которая выглядит как палочка. Это клемма, через которую электрический ток проходит между металлическими и неметаллическими частями электрической цепи. Он должен быть изготовлен из материалов, аналогичных свариваемому чугуну. Следовательно, электроды из никелевого сплава наиболее часто используются для сварки чугуна.Они прочные и имеют более низкий коэффициент теплового расширения.

Средства безопасности

Вам потребуется сварочный шлем, защитные очки, сварочные перчатки и сварочный костюм или фартук. Это оборудование является наиболее важными материалами, которые вы должны иметь для любого сварочного проекта. Не для эффективности сварки, конечно, а для личной безопасности. Сварка без пары защитных очков может привести к «вспышке сварщика», известной как фотокератит. Вспышка может вызвать серьезные ожоги глаз или лица, ослепляя такого человека за считанные секунды.

Перед началом сварки

Здесь мы рассмотрим некоторые важные шаги, которые необходимо предпринять перед началом сварки.

Выберите электрод

Как упоминалось ранее, у вас должен быть подходящий электрод для сварки чугуна на земле. Наши специалисты рекомендуют выбирать чугун Blue Demon ENiFe-Cl Tube Nickel 55. Он изготовлен из никеля и может использоваться для ремонта отливок.

Определить тип чугуна

Наиболее распространенными типами чугуна являются серый и белый чугун.Никелевые и никель-железные электроды идеально подходят для серого чугуна. Однако белые чугуны часто бывают очень твердыми и обычно считаются непригодными для сварки из-за содержащихся в них карбидов железа.

Подготовить материал

Во-первых, вы должны подготовить края чугуна. Угол раскрытия кромок должен быть больше, чем у конструкционной стали. Все края должны быть закруглены. В принципе предпочтительнее подготовить U-образные края. Все щели должны быть открыты для обеспечения доступности.Для ремонта необходимо просверлить небольшие отверстия на концах трещин, чтобы остановить эволюцию.

Поскольку чугун имеет пористую микроструктуру, присутствие масла и других жидкостей может повлиять на его свариваемость: перед сваркой их необходимо удалить. Для сжигания этих жидкостей необходим предварительный нагрев.

TIG, MIG или дуговая сварка?

Сварка MIG, TIG с электродами или горелкой — у вас есть выбор из различных сварочных аппаратов для любителей сварки своими руками. Простые сварочные аппараты для стержневых электродов уже можно найти на рынке совсем недорого, потому что этот метод широко распространен.Однако стержневые электроды немного дороже, чем рулон сварочной проволоки, которая используется, например, в GMAW.

MIG, TIG и дуговая сварка, также известная как электродная сварка, являются наиболее распространенными сварочными процессами. Также практикуются и другие методы, в том числе MAG или FCAW. Каждый метод сварки был разработан для конкретных применений. Соответственно, все методы сварки имеют реальные преимущества для одних работ, в то время как для других заготовок они менее полезны или бесполезны. Соответственно различаются и сварочные аппараты, хотя для некоторых видов сварки можно использовать и общий аппарат.

MIG или GMAW

В GMAW используются защитные газы, такие как аргон или гелий. GMAW также известен как сварка MIG.

Этот простой в освоении процесс сварки обеспечивает более высокую производительность. Очень похоже на FCAW, в GMAW мы используем плавящиеся электроды, то есть проволоку, которая наматывается на рулон и продвигается сварочным аппаратом.

Этот электрод, на который подается постоянный ток, необходим для создания дуги для сварки металлических частей.Во всех процедурах сварки MIG используется защитный газ, при этом речь идет о различных газах.

MIG, вероятно, наиболее популярен в процессах GMAW. MIG использует инертные газы, такие как гелий и аргон. Это гарантирует, что этот метод можно использовать для сварки цветных металлов, таких как алюминий.

Между тем,

MAG использует комбинацию двуокиси углерода, кислорода и аргона в качестве активных защитных газов. MIG лучше подходит для сварки чугуна и стали, даже если на них есть ржавчина.

Популярность MIG основана на том факте, что этот процесс сварки можно быстро освоить и он предлагает невероятную универсальность. MIG также может использоваться для полуавтоматических, автоматических и ручных процессов. Однако сварочный аппарат MIG необходимо обслуживать примерно в два раза чаще, чем это необходимо.

ТИГ

В процессе сварки TIG используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Поэтому в случае широко используемого метода сварки TIG необходимо использовать дополнительную плавящую проволоку или плавильный стержень.Этот процесс сварки может применяться чрезвычайно гибко как для цветных, так и для черных металлов, а также может использоваться с присадкой и без нее.

Если сравнивать с другими типами сварки, TIG или GTAW являются наиболее сложными для освоения. GTAW предлагает гораздо меньший контроль над дугой, а также над так называемой сварочной ванной, массой и расширением расплавленного материала. Несмотря на это, TIG по-прежнему остается очень популярным. Это связано с тем, что сварные швы получаются действительно высокого качества.Они очень точны и долговечны.

Кроме того, относительно небольшая дуга позволяет работать с тонкими металлами. Даже ремонт пресс-форм, для которого обычно допускаются лишь незначительные допуски, может выполнить опытный сварщик с помощью процесса TIG.

Палка, стержень или SMAW

SMAW, известная как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа и неофициально как сварка электродом, вероятно, является самым известным процессом сварки из всех. При сварке штучными электродами используется плавящийся электрод, покрытый порошкообразным флюсом.Ручные сварочные аппараты, как правило, являются лучшими сварочными аппаратами для начинающих, которые ищут простую технику.

SMAW — это ручной сварочный процесс. Этот процесс очень похож на тот, который известен как FCAW. Однако самое большое отличие состоит в том, что в SMAW весь электрод обычно покрыт так называемым инертным газом, флюсом, а в FCAW этот флюс находится в сердцевине электрода.

Основными преимуществами процессов SMAW являются их гибкость, стоимость, а также простота.Сварщикам нужно всего несколько инструментов, чтобы начать работу. Для работы достаточно обычных средств защиты, сварочного аппарата и пакета электродов. Также электродуговая сварка идеальна для новичков, потому что этот процесс прощает ошибки без последствий.

Какой сварочный аппарат идеален для любителей делать своими руками?

Теперь, когда у вас есть вся важная информация, вы можете решить, какой сварочный аппарат подходит вам как любителю. Здесь снова приведены преимущества отдельных сварочных процессов.

FCAW

Вы можете использовать этот метод на открытом воздухе, даже при слабом ветре примерно до 10 км/ч. Защитный газ обычно не требуется. При наличии небольшого опыта сварочные аппараты FCAW просты в управлении и обеспечивают приемлемые результаты. Этот метод был разработан для сварки стали и чугуна вне цеха.

GMAW/MIG/MAG

Эти три схожих способа сварки не предназначены для наружных работ, так как малейший порыв ветра может сдуть защитные газы.В зависимости от процесса вы можете обрабатывать чугуны, алюминий, сталь или сплавы. Даже новички могут обращаться со сварочным оборудованием и создавать хороший сварной шов после короткого периода обучения. Для этого метода сварки требуется защитный газ.

ТИГ

Этот процесс сварки, которым трудно овладеть, требует мастера с большим опытом сварки или природного таланта. Однако с использованием защитных газов вы можете сваривать широкий спектр металлов, включая чугун, алюминий или нержавеющую сталь.Данную технику сварки можно проводить только в помещениях.

Сварочный аппарат TIG

изготовлен из легких и высокопрочных компонентов. Согласно большинству обзоров, сварочный аппарат TIG-205DS HF TIG/Stick/Arc TIG, разработанный YESWELDER, на сегодняшний день является одним из самых надежных, легких и проверенных временем аппаратов. Он поставляется с ножной педалью, молотком и щеткой, зажимом заземления, шлангом для подачи аргона, электрододержателем и горелкой TIG с расходными материалами.

Кроме того, вы также можете выбрать аппарат LTPDC2000D для пилотной дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа и электродуговой сварки, разработанный LOTOS.Это MMA/автоматическая сварка с плазменным резаком, бесконтактной дуговой дугой с двойным напряжением.

Сварка SMAW/стержневым электродом

Электрод можно использовать для сварки даже при скорости ветра до 25 км/ч. Также этот метод отличается особой нетребовательностью, поскольку помимо обычной защитной одежды требуется только сварочный аппарат и соответствующие электроды. Защитный газ не требуется, потому что эту задачу берет на себя флюс на электродах. Можно сваривать все виды стали и железа, включая некоторые сплавы.Возможна также обработка ржавых металлов. Техника проста, легка в управлении и быстро дает презентабельные результаты.

Кстати, в этой статье вы можете узнать больше о том, как работает электросварочный аппарат и какие приемы использовать при сварке чугуна.

Методы сварки чугуна

При сварке чугуна можно использовать несколько методов. К ним относятся методы предварительного нагрева и сварка без предварительного нагрева. Мы также увидим, как заделать оставшиеся трещины.

С предварительным подогревом

Недостаточно просто запустить сварочный аппарат и сразу приступить к работе. Тепло в случае чугуна всегда должно учитываться.

При этом методе металл перед сваркой необходимо разогреть. Целью этого нагрева является предотвращение деформации свариваемой чугунной детали.

Предварительный нагрев используется во время так называемой дуговой сварки. Он состоит из двух компонентов: используемого электричества и горящего электрода.

Предварительный нагрев

идеально подходит для подготовки к ремонту чугуна, поскольку сжигает примеси и графит, что снижает риск образования трещин и пористости при сварке.

При обычном шлифовании в нижней части фаски остается грязь и примеси, что может вызвать проблемы при сварке. Для некоторых сварных швов рекомендуется использовать техника намазывания маслом Сливочное масло | Онлайн-обучение Американского общества сварщиков Разновидность поверхностной сварки, при которой металл шва наносится на одну или несколько поверхностей для получения металлургически совместимого металла шва для последующего завершения сварки.См. также «Наплавка», «Наплавка», «Плакировка» и «Наплавка». awo.aws.org .

Таким образом, первым шагом является просверливание концов трещины в цементируемой отливке. Причина этого может быть неочевидной на первый взгляд, но она очевидна: это необходимо для предотвращения дальнейшего распространения трещины в заделываемой части.

Затем эту трещину обнажают фрезой в форме буквы V. Вышеупомянутый нагрев обрабатываемой чугунной детали лучше всего подготовить таким образом, чтобы чугунная деталь привинчивалась к стальной пластине для ее фиксации. .

Удар молотком должен происходить после каждого шага. Причина этого в том, что такой процесс снимает напряжение с обрабатываемого материала.

Без подогрева

Без предварительного прогрева это тоже возможно, но температура в помещении не может быть выше 60°С.Обязательно сваривайте мелкие детали и пробейте сварной шов молотком. Это предотвращает разрыв области рядом со сварным швом.

Большинство ремонтов чугуна выполняется с помощью процесса ARC/SMAW (сварка MMA). Можно сваривать без предварительного подогрева согласно следующим рекомендациям:

  • сварка короткими проходами (прерывистыми швами) (от 0,8 до 1,1 дюйма), в зависимости от толщины
  • используйте электроды малого диаметра
  • сварка с низкой интенсивностью
  • постоянно поддерживать температуру металла ниже 100 °C
  • молотком по сварному шву сразу после сварки закругленным молотком.

Герметизация трещин

Небольшие трещины обычно появляются рядом со сварными швами из-за характеристик чугуна, даже если вы следуете передовой практике.

А это может стать большой проблемой, если чугун требует гидроизоляции. Между тем можно заделать протечки специальными герметиками для чугуна. В противном случае, если оставить так, материал может начать ржаветь уже после возвращения в строй.

Советы и предупреждения

При обработке этого материала следует учитывать определенные аспекты и правила для достижения идеального результата.

  • Чтобы изделие не стало твердым и хрупким (белый чугун), перед сваркой чугун необходимо закалить, а затем медленно охладить.
  • Тщательно очистить основной металл или трещины и удалить масло и ржавчину
  • Вскрыть сварной шов и тщательно его очистить (шлифовать)
  • Избегайте острых углов и краев
  • Удалить литейную пленку в области шва
  • начать сварку с минимально возможного диаметра
  • При использовании электрода с таким же химическим составом или с ацетилен-кислородным сварочным аппаратом заготовку следует предварительно нагреть (прибл.600°С).
  • При использовании сварочных электродов с содержанием никеля предварительный нагрев от 300 до 350 °С
  • Точная локализация трещин с помощью дефектоскопии
  • При заварке трещин просверлить стопорные отверстия на концах трещин
  • Трещины сварки от центра трещины наружу
  • Всегда давайте свариваемой детали медленно остывать
  • Удалить остатки шлака

Не забудьте закончить

Когда работа закончена, важно дать материалу остыть как можно медленнее.

Для этого подходит закалочная печь, а также горячий песок или горячая зола.

При необходимости можно использовать сварочное покрывало. Ни в коем случае нельзя проводить процесс сварки только для того, чтобы потом небрежно оставить все – возможно, даже в прохладную зимнюю погоду.

Последние мысли

Чугун, конечно, сварить можно. Есть только несколько вещей, чтобы рассмотреть. Обычно рекомендуется предварительный нагрев, особенно для методов предварительного нагрева. При этом методе металл перед сваркой должен быть нагрет.Целью этого нагрева является предотвращение деформации свариваемой чугунной детали.

Также важно не забывать, что делать при появлении трещин в свариваемом чугуне. В таком случае направление сварки всегда должно идти снаружи внутрь.

Особое внимание всегда следует уделять температуре и теплу, выделяемому во время сварки. Это необходимо всегда соблюдать при сварке отливки.

С их помощью вы сможете освоить процессы сварки чугуна.

Ссылки

1.

Сливочное масло | Онлайн-обучение Американского общества сварщиков

Разновидность поверхностной сварки, при которой металл шва наносится на одну или несколько поверхностей, чтобы обеспечить металлургически совместимый металл шва для последующего завершения сварки. См. также «Наплавка», «Наплавка», «Плакировка» и «Наплавка».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.