Основные положения технологии сварки чугуна. Электроды для чугуна
Электроды по чугуну. Разновидности и отличительные особенности.
Зачастую в быту приходится сталкиваться с ситуациями, когда необходимо сварить изделия, выполненные из чугуна. Такая работа является трудоемкой и справиться с ней под силу далеко не каждому сварщику. Одним из важнейших условий качественного соединения – это правильно подобранные электроды по чугуну. В статье мы рассмотрим, в чем особенности сварки данного материала и как подобрать подходящие сварочные электроды для работы, а также ответим на вопрос: какими электродами варить чугун?
Содержание статьи
Отличительные особенности сварки чугуна
Чугун – это материал, который является сплавом железа и углерода. За счет соединения таких элементов, он является достаточно легким, прочным и не подвластным коррозийным процессам.Для того, чтобы материал обладал таким характеристиками, необходимо выполнить легирование сплава. Для этого в чугун добавляется хром, никель, алюминий, магний и другие металлы.
Если не добавить эти вещества, то чугун будет хрупким и непрочным.
В настоящее время выделяется два вида чугуна:
- белый, он не дает абсолютно никакой реакции на проведение сварочных работ из-за своей твердости и хрупкости,
- серый, такой материал является достаточно мягким. По большому счету в этом случае сварка будет представлять собой обработку ковкого чугуна, он хорошо поддается сварке.
Трудности, возникающие при сварке чугуна
Очень важно со всей ответственностью подойти к выбору углеродов для сварки чугуна, поскольку в процессе работы придется столкнуться с рядом трудностей, обусловленных большим содержанием углерода в сплаве:
- в процессе создания шва постоянно будут появляться трещины и поры, это связано с тем, что при сварке чугуна выделяется много газа, поэтому в расплаве много пузырьков. Если не соблюдать баланс в скорости охлаждения, то шов будет пористым, а это негативно сказывается на его прочности,
- если сваривается тонкий чугун, то следует быть очень осторожным, поскольку если его перегреть – он рассыпется,
- могут образовываться различные каленые структуры, которые сложно убираются с поверхности материала,
- из-за того, что в сварочной ванне присутствуют тугоплавкие окислы, некоторые места могут не провариться. Это обусловлено тем, что температура при которой плавятся окислы – очень высокая, и поэтому дуга может попросту из не расплавить. Итог – между основным материалом и расплавом появляется пленка, от которой трудно избавиться механическим путем.
- в участке шва сплав охлаждается очень быстро. Возле обрабатываемого участка образуются твердые зоны с выделением цементита. Эти места приобретают белый оттенок и по завершению сварочных работ их очень сложно обработать.
- высокая вероятность того, что из участка шва, расплав может вытечь.
Выполняя сварку чугуна в домашних условиях, не пренебрегайте следующими рекомендациями и специалистов и старайтесь максимально точно соблюдать технологию работы.
- В первую очередь, необходимо подготовить поверхность изделия, она должна быть хорошо зачищена, также стоит избавиться от оксидной пленки.
- Далее надо отшлифовать кромку. Если вы видите, что на материале присутствуют трещины, сколы, неровности, то знайте, что в процессе сварки масса может просто вытечь из шва. Именно поэтому обязательно используйте специальные формы с графитовыми вставками. Изготовить такую форму можно при помощи песка.
Совет! В том участке, где форма будет контактировать с местом сварки лучше проложить графитовую вставку, изготовить которую можно из огнеупорного кирпича. Так вы обезопасите себя от нежелательного вытекания расплава через трещину.
3.Далее переходим к самому трудоемкому процессу – прогреву заготовки. Чугун плавится при достаточно низкой температуре 1200-1250°С. В связи с этим температура предварительного нагрева не должна быть выше 500-700°С. Также нужно очень аккуратно прогреть как непосредственно сам участок соединения, так и пространство около него. Благодаря этой процедуре, металл на растрескается.
В промышленных условиях прогрев осуществляется в специальных тиглях. Дома или в гараже можно применять газовую горелку. Работы лучше выполнять с напарником. Один занимается прогревом участка соединения, другой работает с аппаратом.
4.После того, как сварка будет выполнена, заготовку надо охладить: для этого она засыпается песком или мелким древесным углем. Чем дольше заготовка будет остывать, тем меньше будет вероятность образования трещин и выделения цемента.
Обратите внимание! Для того, чтобы не получить ожог, весь процесс работы выполняйте в перчатках с повышенной теплозащитой, а также используйте держатель с отражающим щитком.
Осуществить полноценную горячую сварку с прогревом до 600°С в домашних условиях – непросто. Поэтому следует ограничиться полугорячим способом, который заключается в прогреве детали до 300-400°С. Такой способ чаще всего используется для ремонта несущих конструкций или соединения ответственных деталей. Во всех остальных случаях подойдет метод холодной сварки. При соединении заготовок, швы укладываются последовательно, один слой за другим. Снизу свариваемую деталь можно охладить водой. Стоит отметить, что электроды для холодной сварки чугуна и для горячей ничем отличаются.
После выполнения работы, для улучшения качества шва, нанесите на него кастолин – специальный состав, который увеличит срок службы изделия.
Виды электродов для сварки чугуна
Опытные сварщики знают как варить чугун и знают, что существуют чугунные электроды, которыми можно варить этот материал без предварительного прогрева.
Выделяются различные марки электродов для сварки чугуна. Среди большого обилия выделяется несколько основных групп:
- Серия ЭМЧС. Эта марка электродов по чугуну выполнена из специальной электродной проволоки с низким содержанием углерода. Обмазки выполнены из трех слоев: газообразующий для формирования защитного покрытия расплава, шлакоформирующий – он не позволяет сварочной ванне быстро окислиться, легирующий – он придает шву особые свойства.
Газозащитный не позволяет образовываться воздушным пузырькам. Расходники ЭМЧС особенно эффективно работают при сварке заготовок небольшой толщины – не более 1 см. Предварительно нагревать деталь не обязательно.
- Серия ЦЧ-4. Наиболее распространенная маркировка. Стержень из сплава со сложным составом, очень хорошо подходит для соединения с чугуном при расплаве. Обмазка выполнена из химических элементов, которые хорошо взаимодействуют с углеродом в чугуне при высоком температурном режиме. При такой реакции образуется ровный и качественный шов. Перед сваркой детали можно предварительно прогреть, а можно обойтись и без этого. Серия цч 4 является наиболее популярной.
- Серия ОЗЧ-1. Стержень сделан из сплава железа и меди. Покрытие состоит из железного порошка и смеси УОНИ-13. Чугунные стержни покрыты сложной обмазкой из углекислого бария и карборунда. Также в состав входит жидкое стекло и графитовые добавки.
- Неплавящиеся электроды. Сварка осуществляется посредством вольфрамовых, угольных или графитовых стержней. В участок нагрева подается присадочный материал в виде чугунного круга или проволоки из специального сплава.
Подводя итог, стоит отметить, что сварка чугуна – процесс непростой, который сопровождается множеством нюансов. Однако, главное условие для получения прочного и надежного шва – верно подобранные электроды для чугуна.
[Всего голосов: 0 Средний: 0/5]
svarkaed.ru
Электроды для сварки и наплавки чугуна: список марок
Темы: Электроды сварочные, Сварка чугуна, Наплавка, Ручная дуговая сварка.
К этой группе относятся электроды, предназначенные для устранения с помощью холодной сварки и наплавки дефектов в чугунных отливках, а также электроды, используемые при ремонте вышедшего из строя оборудования и восстановлении изношенных деталей. В ряде случаев электроды могут быть применены при изготовлении сварно-литых конструкций.
Электроды для холодной сварки и наплавки чугуна не стандартизованы и их производят по отдельным техническим условиям. Они позволяют получать наплавленный металл (металл шва) с заданными свойствами в виде стали, сплавов на основе меди, никеля, железоникелевого сплава.
Для холодной сварки и наплавки чугуна (т.е. сварки и наплавки, выполняемых без предварительного подогрева) характерно проведение процесса с минимальным тепловложением короткими валиками протяженностью 25-60 мм с охлаждением каждого наложенного валика на воздухе до температуры не более 60°С. Иногда рекомендуется проковка каждого валика легким ударом молотка.
| Марка электродов | Диаметр, мм | Положение сварки | Тип наплавленного металла | Основное назначение | Особенности наплавленного металла |
| ЦЧ-4 | 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее | Сталь легированная | Сварка и заварка дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугунов. Сварка серого и высокопрочного чугунов со сталью | |
| ОЗЧ-2 | 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав на медной основе | Сварка, наплавка и заварка дефектов литья в деталях из серого и ковкого чугунов. | |
| ОЗЧ-6 | 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав на медной основе | Сварка деталей (предпочтительно тонкостенных) из серого и ковкого чугунов. | |
| МНЧ-2 | 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав медно-никелевый | Сварка, наплавка и заварка дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугунов. | Высокая технологичность при обработке резанием. Коррозионная стойкость в жидкостных агрессивных средах и горячих газах. |
| ОЗЖН-1 | 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав железо-никелевый | Сварка, наплавка и заварка дефектов литья в деталях из серого и высоко-прочного чугунов. | Близость по цвету к основному металлу |
| ОЗЖН-2 | 3,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав железо-никелевый | Сварка, наплавка и заварка дефектов литья в деталях из серого и высоко-прочного чугунов. | |
| ОЗЧ-3 | 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав на никелевой основе | Сварка и заварка дефектов литья в деталях из серого и высокопрочного чугунов. | Высокая технологичность при обработке резанием |
| ОЗЧ-4 | 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 | Нижнее, вертикальное | Сплав на никелевой основе | Сварка и наплавка деталей из серого и высокопрочного чугунов. | Стойкость в условиях трения металла о металл, к воздействию ударных нагрузок |
- < Электроды для наплавки : список марок
- Электроды для сварки цветных металлов: алюминия, меди, никеля, их сплавов >
weldzone.info
Какими электродами варить Ковкий чугун
Чугун – один из самых широко используемых материалов в тяжелой промышленности. А про ковкий чугун можно сказать, что это основа машиностроения. Поэтому вопросы сварки этого материала являются актуальными всегда. Основными особенности этого сплава при сварке являются высокая скорость охлаждения, выгорание углерода и образование трещин.
В первой случае в месте сварного шва возможно образование так называемого отбеленного чугуна, который является намного более хрупким и хуже поддается механической обработке.
Если происходит выгорание углерода, то вокруг зоны сварного шва образуются пустоты, что приводит к потере прочности. Причина же трещинообразования – это перенапряжения в металле при изменении температуры. В нашем случае, ковкий чугун менее подвержен этому явлению, ввиду несколько большей пластичности и более благоприятной структуре графитовых вкраплений. Но все равно не стоит списывать возможность возникновения этой разновидности дефекта.
Рассмотрим же, какими электродами варить ковкий чугун методом электродуговой сварки. На практике возможны следующие варианты: электроды стальные, чугунные, на медной или никелевой основе. Для использования каждого конкретного вида есть свои предпосылки, например обрабатываемость, прочность или пластичность шва.
Сразу необходимо отметить, что стальные электроды для сварки ковкого чугуна использовать рекомендуется только в случаях, если после сварочных работ будет проводиться дополнительный отжиг детали. Без этого, полученный шов будет обладать крайне низкой пластичностью, и практически не будет поддаваться дальнейшей обработке. Так что в отдельности, такой вариант сварки можно использовать только в виде исключения для проведения мелких ремонтных работ.
Ведь если рассмотреть процесс получения ковкого чугуна – то его получает из белого в результате специализированного отжига. А под действием высокой температуры сварки углерод растворяется в железе, что приводит к образованию соединений цементита, и ковкий чугун переходит обратно в белый. И при сварке стальными электродами этот процесс наиболее ярко выражен. В случаях же, если после сварки также предусмотрена дальнейшая термообработка детали, то для сварки возможно использовать угольные электроды и присадку из стержней белого чугуна. Данные метод имеет широкое распространение на производстве, для заделки трещин и раковин в литых деталях, не прошедших еще цикл термообработки.
Основным же, и наиболее результативным видом электродов для сварки ковкого чугуна ручной дуговой сваркой, является использование латунных электродов или никеле-медных электродов, или как их еще называют, электродов из монель-металла. Его сплав содержит 67% никеля и до 38% меди. При сварке латунными электродами главным преимуществом является то, что температура плавления латуни 880°C, что позволяет не допускать распада углеродов отжига, и следовательно, сохранить свойства ковкого чугуна без отбеливания.
Для получения сварного шва повышенной прочности в отдельных случая используются электроды по ковкому чугуну из сплава меди с алюминием. При сварке чугуна медно-никелевыми электродами применяется постоянный ток обратной полярности. Нужно отметить, что сварку чугуна необходимо производить непрерывно, при больших объемах используется работа сразу двух сварщиков.
Ввиду вышеупомянутых более пластичных свойств ковкого чугуна чаще всего используется холодная сварка без подогрева, в вертикальном положении. Самыми распространенными из отечественных электродов для сварки ковкого чугуна являются МНЧ-2 и ОЗЧ-2. Реже используются ОЗЧ-4, они обеспечивают сварку не только в вертикальном, но и в горизонтальном положении, а также используются при сварке с предварительным подогревом.
elektrod-3g.ru
Сварка чугуна электродом с медной проволокой
Данный железоуглеродистый сплав является практически основным материалом (уступая первенство лишь стали) для изготовления нагруженных металлических конструкций. В чем сложность его сварки чугуна? Основной недостаток полученного шва – пониженная прочность (из-за образования множественных пор в результате выгорания углерода) и появление сетки трещин в месте соединения. О том, как правильно выполнить сварку чугунных изделий электродом с медной проволокой, и пойдет речь в данной статье.
Существуют два основных вида сварки чугуна. В быту, при недостатке соответствующего оборудования, применяется «холодная» технология. Ее специфика – в использовании специальных электродов, сердечник которых выполнен из никеля или меди. По отношению к углероду эти металлы нейтральны, поэтому выгорание данного элемента периодической таблицы и образование новых хим/соединений не происходит. Следовательно, и сварной шов получается более плотным (без микропустот) и надежным.
На заметку!
При использовании электродов с медным сердечником соединение получается более твердое и не такое однородное, как после работы с аналогом из никеля. Причина – медь не «растворяется» в железе.
Марки электродов для сварки чугуна
- ОЗЧ- (2 или 6). «Сердцевина» – медная проволока, поверхностный слой – железный порошок.
- МНЧ –2. Состав проволоки более сложный, так как она композитная. Кроме элемента Cu, еще есть Fe и Ni. Но, по отзывам профессионалов, именно такие электроды позволяют получить действительно высококачественный шов. Единственный недостаток этой разновидности продукции – высокая стоимость.
- Марка ОЗЖН (любой модификации), которая также используется при «холодной» сварке – на основе никелевой проволоки.
Специфика «холодной» сварки чугуна
Примечание. На упаковке указаны все рекомендации производителя по режимам работы с конкретной модификацией электродов. Ими и следует руководствоваться.
Что учесть
Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задача – обеспечить минимальную глубину проплавления. Именно это гарантирует качественный шов.
- Сечение электродов – как можно меньше.
- Небольшой ток.
- Швы – короткие. После каждой «проходки» необходимо делать перерыв, чтобы обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.
Порядок работы по сварке чугунных изделий
Подготовка участка
Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. При необходимости заделки трещины в чугуне поврежденный участок разделывается. Для выравнивания краев наиболее подходящий инструмент – напильник. В некоторых случаях мастеру приходится работать и зубилом. Нужно учитывать хрупкость сплава, поэтому материал «снимается» аккуратно, постепенно, тонким слоем порядка 1 мм, не более.
Особенности:
- Чтобы исключить увеличение трещины по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия.
- Если трещина сквозная, то обработка кромок производится с обеих сторон.
- На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».
На последнем этапе все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещины зачищается (примерно на 2,5 см с каждой стороны).
Непосредственно сварка
Сначала обвариваются кромки, после чего производится заполнение полости. Рисунок все наглядно поясняет:
В зависимости от специфики дефекта используются разные схемы и способы скрепления деталей.
Полезный совет
В таблице приведены ориентировочные данные, которыми можно руководствоваться:
Нередко бывает так, что подходящих для сварки чугуна электродов под рукой нет. Их можно изготовить самостоятельно, если найти медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?
- Чтобы получить вещество для обмазки сердечника, необходимо снять защитное покрытие с обычного (стального) электрода. Он не является дефицитом.
- Вся масса тщательно измельчается. При этом в нее вводится порошкообразное железо. Его несложно получить, поработав напильником. В качестве сырья подойдет любая металлическая болванка или проволока.
- После качественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще называют «жидким стеклом»). В результате должна получиться масса в виде жирной сметаны.
- С меди снимается лаковое покрытие (например, «наждачкой»), после чего металл обезжиривается.
- Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому подобное) и поочередно окунать в нее проволочки. Чтобы характеристики электродов были идентичны, следует строго контролировать время выдержки сердечника в растворе.
Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Дополнительно производится их прокалка (достаточно при +260 ºС). Например, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. После этого они готовы к применению.
Если немного потренироваться, то вполне можно наладить изготовление электродов, ничуть не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.
ismith.ru
Технология сварки чугуна: пошаговая инструкция
Технология и особенности сварки большинства существующих видов сталей не представляют никакого труда при наличии некоторых знаний и нужного оборудования. Однако если вам предстоит такая задача, как сварка чугуна, то здесь нужно углубиться в процесс более детально. Технология сварки чугуна осложняется тем, что сваренное соединение зачастую получается невысокого качества. В месте шва происходит насыщенная закалка материала, и в результате этого повышается хрупкость и образуются трещины. Поэтому важно знать особенности сварки чугуна, чтобы сделать все правильно.
Во избежание появления холодных трещин необходимо строго соблюдать технологию сварки чугуна.
Какими электродами варить чугун?
Современные технологии позволяют разрабатывать и выпускать электроды под самые разные нужды. Особенности сварки диктуют свои условия, и при работе с чугуном преимущественно применяются электроды на базе никеля, железа и меди.
Порядок заполнения разделки трещин.
Перед варкой чугуна электродами нужно разобраться, какие именно изделия подойдут для конкретно вашей задачи. Так, особенности электрода ЦЧ-4 позволяют применять его не только для горячей и холодной сварки чугуна, но и для заделки дефектов и ремонтной наплавки. Эти же электроды обязывает использовать технология сварки стали с чугуном. Данные электроды позволяют наплавлять 1-2 слоя на изношенные детали из чугуна, подготавливая под дальнейшую наплавку сварочными электродами. Сама сварка чугуна этими электродами выполняется в нижнем положении шва. Работа ведется на обратном токе. Если напряжение холостого хода трансформатора составляет более 70 В, то используется переменный ток.
Электроды ОЗЧ-2 применяются для холодной сварки чугуна. Их можно применять для устранения дефектов литья и наплавки. Подходят для работы с ковким и серым типом материала. Сварка чугуна такими электродами ведется в вертикальном и нижнем положениях шва. Применяется обратный ток.
Электроды ОЗЧ-6 используются для холодной сварки чугуна. Позволяют варить ковкую и серую разновидность материала. Лучше всего показывают себя при проведении ремонтных работ тонкостенных изделий. Сварка чугуна осуществляется в вертикальном и нижнем положениях, ток обратный.
Электроды МНЧ-2 используются для холодной сварки чугуна. С их помощью можно заваривать дефекты литья и наплавлять детали из ковкого и серого чугуна, а также чугуна высокой прочности. Наплавленный металл имеет высокую плотность. Обычно такие электроды применяются при ответственных работах, требующих высокого качества сварного соединения. Сварка выполняется не только в вертикальном и нижнем, но и в ограниченно потолочном положениях. Ток опять-таки обратной полярности.
Параметры сварки чугуна электродами без подогрева.
Электроды марок ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2 используются при работе с высокопрочным и серым чугуном. Позволяют выполнять многослойную заварку крупных дефектов и наплавлять большие объемы металлов. Обычно используются в комплексе с электродами марок МНЧ и ОЗЧ, с помощью которых выполняются первый и последний слои. Для создания же промежуточных слоев применяются электроды ОЗЖН. Варят в вертикальном и нижнем положениях при постоянном обратном токе.
Электроды марки ОЗЧ-4 используются при работе с высокопрочным и серым чугуном. Позволяют наплавлять и сваривать последние слои поверхности. Обеспечивают высокое качество и износостойкость наплавленного слоя, делают его устойчивым к ударам и высокотехнологичным. Варка с этими электродами выполняется в вертикальном и нижнем положениях, работа ведется на постоянном обратном токе.
Это далеко не полный список электродов для сварки чугуна. В действительности их гораздо больше. Чтобы купить наиболее подходящий вариант, лучше обращаться в специализированный магазин сварочного оборудования. Максимально подробно расскажите консультанту, что именно вы собираетесь делать.
Подготовка к сварке чугуна
Разновидности сварки чугуна.
Вне зависимости от того, какие именно электроды будут использоваться и как будет осуществляться сварка, до начала работы необходимо соответствующим образом подготовить кромки обрабатываемых деталей. Для этого вам необходимо взять переносной наждачный круг с гибким валом либо же слесарное зубило и стесать кромки. Чтобы предотвратить отколы, можете срубать металл тонкими слоями. Учитывайте, что стружка должна быть в толщину не больше 1 мм.
Дефектные места в соответствии с технологией сварки чугуна разделываются до незапятнанного металла. На этом этапе используются шаберы, зубила, сверла и шарошки. Подбираются в соответствии с размерами дефекта, формой обрабатываемого изделия и прочими параметрам. Ваша цель на этом этапе — обеспечить максимально комфортные рабочие условия.
Разделка дефектных мест выполняется с соблюдением ряда требований, а именно:
Формовка под сварку.
- Она ведется исключительно по трещине.
- Несквозные трещины засверливаются на расстоянии в 1 см от их концов при помощи сверла, поперечник которого на 1-2 мм превышает трещину по ширине.
- Разделка сквозных трещин выполняется с 1 либо 2 сторон. Все зависит от толщины металла. Делают так, как удобнее.
- Слишком близко расположенные друг к другу трещины заделываются заплаткой, аналогичной той, которой заделываются пробоины.
При необходимости заделки пробоины ее края предварительно сглаживаются, остроугольные выступы срубаются при помощи зубила. Поверхность изделия нужно обязательно зачистить при помощи наждачного круга. Зачистка выполняется на расстоянии в 3 см от краев пробоины. После этого из листовой низкоуглеродистой стали вырезается заплатка необходимой формы и толщины. Размер заплатки зависит от пробоины. Делайте так, чтобы заплатка со всех сторон перекрывала пробоину примерно на 1,5-2 см.
Как снизить напряжения в металле?
С целью снижения напряжений, возникающих в металле в процессе варки, края заплатки отбортовываются на 30°. Заплатка помещается отбортованной частью к чугуну и приваривается внахлест.
Перед работой подготовьте следующие инструменты и приспособления:
Схема сварки чугунной детали с охлаждением ее водой.
- Сварочный аппарат.
- Защитные очки.
- Ручные тиски.
- Металлическую щетку.
- Защитную маску.
- Зажим заземления.
- Держатель электрода.
- Шлифовальную машину.
- Защитную одежду.
- Перчатки.
- Электроды.
Пошаговая инструкция по горячей сварке чугуна
Горячая сварка в некоторых моментах более сложна, чем холодная. Ее преимуществом является исключение риска образования трещин. В процессе сварки нужно пытаться равномерно прогревать деталь, т.к. именно существенная разница температур между швом и основным изделием зачастую и приводит к появлению трещин и прочих дефектов.
Схема сварки чугуна с постановкой стальных шпилек.
Прежде чем приступать к нагреву деталей, надежно закрепите их в достаточно жестком каркасе. Это позволяет избавиться от напряжения, которое во время работы может привести к образованию трещин. Если нагрев деталей имеет местный характер, жесткий каркас можно не применять. Для нагрева изделий, как правило, применяются установки для индукционного нагрева. При желании и наличии такой возможности детали можно нагревать в горнах, применяя паяльные лампы либо пламенные горелки.
При необходимости сварить сквозные трещины или заделать дефекты по краям изделия традиционно применяются графитовые формы. Они позволяют предотвратить вытекание жидкого металла. Такие формы делаются из графитовых пластинок, для соединения которых применяется формовочная смесь из кварцевого песка с некоторой частью жидкого стекла. Подогревать нужно для того, чтобы дальнейшее охлаждение готовой детали было равномерным. Это минимизирует риск появления трещин.
Прежде чем приступать непосредственно к варке, подготовьте дефектное место. Сначала тщательно очистите его от грязи и пыли, а затем разделите, чтобы получить полости и обеспечить хороший доступ и максимальное удобство для работы электродами в месте сварки.
Местный подогрев при сварке чугуна.
В процессе работы нужно строго следовать проверенной и утвержденной технологии. Важно соблюдать требуемый объем расплавленного чугуна. Дополнительно его нужно размешивать концом рабочего электрода либо присадочного стержня. Охлаждать нужно постепенно. Нельзя, чтобы заваренное место остывало чересчур быстро: засыпьте его горячим песком либо древесным углем, можно охладить в печи. В среднем мелкие изделия остывают от нескольких часов для 2-х суток. Более крупные детали могут остывать до недели.
С целью раскисления и дополнительной защиты ванны используются флюсы на борной основе. Можно, к примеру, применять прокаленную безводную буру. Прокалка ведется при 400°С. Эта технология сварки в настоящее время считается наиболее совершенной. Но есть у горячей сварки и определенные недостатки: кропотливость рабочего процесса и довольно тяжелые условия.
Технология холодной сварки чугунных изделий
Если нет специального нагревательного оборудования, а потребность в сварке этого материала не носит постоянного характера, то можно использовать технологию холодной сварки при помощи специальных электродов, а именно:
- ОЗЧ-2 с медным стержнем, покрытым особым составом.
- МНЧ-2 со стержнем из сплава, в состав которого входит медь, никель, марганец и железо.
Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна.
Использование электродов МНЧ-2 позволяет получать более технологичный в резке металл, однако, эти электроды стоят довольно дорого, да и найти их зачастую проблему. Электроды же ОЗЧ-2 недорогие и доступные, при желании их даже можно изготовить самостоятельно. Электрод состоит из медного стержня со специальным электродным напылением. В состав напыления входит металлический порошок, мрамор, плавиковый шпат, кварц, ферромарганец, ферротитан, ферросилиция, сода. Обычно сварщики, которые самостоятельно изготавливают электроды, покупают уже готовое покрытие, т.к. выдержать в точности все пропорции довольно сложно.
Электрод изготавливается в следующем порядке. Сначала берется медная проволока, делится на отрезки. Отрезки очищаются и обязательно обезжириваются органическим растворителем. Берутся железные электроды, с них скалывается покрытие и смешивается в пропорции 1:1 с мелкими железными опилками либо, что еще лучше, порошком. Все тщательно перемешивается с жидким стеклом. В образовавшуюся смесь макаются отрезки проволоки из меди, после чего она медленно извлекается из массы. Спешить не нужно. Важно, чтобы избыток успел полностью стечь. Слой должен иметь не более 2 мм в толщину. Сначала электроды нужно просушить на воздухе, расположив их вертикально, а затем прокалить при температуре в 250°С. Для прокалки подойдет простая духовка плиты.
Для сварки чугуна при помощи таких самодельных электродов используется недлинная дуга. Ток должен быть обратным и постоянным. Важно делать перерывы на остывание материала до 50°С. В целях обеспечения высококачественной работы накладывайте сварочный шов небольшими участками длиной примерно по 3-5 см и проковывайте сразу после проведения сварки. Так вы предотвратите образование трещин в сварочном шве.
При отсутствии времени на создание рассмотренных выше электродов, вы можете выполнить сварку при помощи специальных комбинированных медно-стальных изделий. Изготавливаются они по такой схеме: берутся электроды для работы со сталью и на них навивается спираль из медной или латунной проволоки с поперечником в 1,5-2 мм. Длину проволоки подбирайте так, чтобы спираль весила в среднем в 4-5 раз больше, чем железный стержень.
Основные особенности газопламенной сварки чугуна
Способы газовой сварки: а – правый; б – левый.
Несмотря на то что в настоящее время существует много методов сварки рассматриваемого материала, газовая сварка по-прежнему остается наиболее надежным вариантом. Этот метод позволяет добиваться высококачественной наплавки, свойства которой похожи на свойства основного металла. Чаще всего такая сварка применяется при необходимости устранения повреждений, например, для восстановления поврежденных отверстий.
Технология довольно простая и понятная. Необходимо произвести постепенный и более равномерный нагрев либо остывание чугунной детали.
В результате такой работы в металле шва и на его границах будут созданы более подходящие условия для нормальной графитизации углерода, а риск появления внутренних напряжений сведется к минимуму.
Однако данная технология ручной дуговой сварки требует предварительного обогрева изделия. Местный обогрев выполняется при помощи горелки. Присадочным материалом обычно выступают литые чугунные прутья. Сварка осуществляется науглероживающим либо простым пламенем, применяются флюсы из буры.
Прекрасные результаты достигаются в процессе сварки чугуна при помощи газового пламени с применением латунных прутьев. Данный материал имеет более низкую температуру плавления, чем чугун. Работа выполняется с применением борной кислоты и буры в равных количествах либо же флюса из буры. Кромки трещин, разделанные под углом в 80°, нагреваются до 900°С и посыпаются флюсом. После этого кромки облуживаются с применением прута из латуни. Разделка заполняется латунью без расплавления чугуна.
Таким образом, чугун — это один из наиболее широко использующихся материалов, состоящий из железа и углерода. И именно из-за особенностей состава при сварке данного материала возникают основные трудности. По причине существенной трудоемкости сварки чугуна, которая особенно сильно ощущается при работе с крупногабаритными деталями, нужно обязательно учитывать основные особенности сварки чугунных деталей и в точности следовать технологии. При отсутствии опыта и специального оборудования наиболее предпочтительным вариантом для вас будет холодная сварка. Следуйте инструкции, и все получится. Удачной работы!
moyasvarka.ru
электроды и сварка со сталью
Мне предстоит ремонт коробки УАЗика и в перспективе — блока тракторного двигателя. В связи с чем вопрос: каковы особенности сварки чугуна?
Пример шва по чугуну
Указанный Вами сплав — довольно непростой материал, т.к. содержит от 2.14 до 6% углерода (все что ниже 2,14% именуется сталью). Высокое содержание углерода отрицательно влияет на его свариваемость. Как способ плавления, лучше всего подходит ручная дуговая (ММА), либо полуавтоматическая сварка (MIG-MAG).Консультируйтесь при выборе инвертора со специалистами магазина, они помогут выбрать правильный вариант.
Теперь, собственно, про особенности чугуна:
• он обладает высокой теплопроводностью – соответственно, очень быстро отдает переданное ему тепло. Быстрое охлаждение приводит к возникновению закалочных участков в зоне шва и образованию белого чугуна склонного к охрупчиванию.• Отсутствие пластичности создает внутреннюю сверхнапряженнность в структуре• Углерод интенсивно сгорает при нагреве и плавлении с выделением монооксида углерода, способствующего развитию пор и раковин.• Окисел чугуна очень тугоплавкий
Электроды по чугуну
Для РДС (ММА) используют следующие:
• чугунные сейчас редко встречаются. Могут быть очень большого диаметра от 6 до 15 мм. Рекомендуется применять электроды с минимальным диаметром и на малых токах.• на медной основе,• на никелевой основе• стальные.
Применение стальных электродов
Для чугуна – хуже не придумаешь. Целесообразно, если ремонтируются небольшие дефекты и не планируется дальнейшая мех.обработка. Из-за процесса отбеливания шов становится податливым и хрупким. Применяют электроды ЦЧ-4 стержень которых составлен из чистого Fe или УОНИИ-13/45 , которые используются для заварки «черных » и малолегированных сталей
Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений
Электродами на медной основе варится чугун хорошо, но прочностные свойства шва и околошовной зоны вы не получите, связано это с тем, что Cu и Fe не взаимодействуют друг с другом до растворения Cu.
Для полуавтоматической сварки
применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.
Различают горячую и холодную сварку
• При горячая сварке чугун подогревают до температуры от 250 до 650 градусов с последующей плавлением на малых токах. Перегрев и большие токи могут привести к растрескиванию. После сварочной операции чугун медленно охлаждают. Для этого его можно поместить в песок или накрыть теплоизоляционным материалом.
• Холодная сварка для чугуна производится без подогрева, но нужно делать швы как можно короче, необходимо, чтобы они остывали постепенно.
Читайте Ремонт чугунных изделий сваркой. Из опыта Уралмашзавода.
Шлифмашинка Макита от брызг
Сварщик может столкнуться с «обилием» брызг. В таком случае должна помощь зачистка на глубину более 0,5мм. Дело в том, что при изготовлении песчано-глинистой формы, в которую отливают чугун, используются не только песок и глина, а еще и связующие компоненты, среди которых и канифоль. При нагреве возможно попадание этих примесей в поверхностный слой, и они «газят» при нагреве. Используйте шлифмашинку Макита с зачистным или обдирочным кругом для удаления поверхностного слоя.
Сварка чугуна и стали
Здравствуйте, делаю забор с фундаментом в виде ленты. Через каждые 2,5 метра – металлические решетки, которые будут между каменными столбиками. Для армирования каменных столбиков нашлись чугунные канализационные трубы. Решетки в столбиках будут крепиться с помощью стальных полосок. Вопрос: как приварить сталь к чугуну?
Обычно, перед сваркой стальную и чугунную заготовку подогревают до температуры 600 градусов. Предварительный подогрев позволяет получать сплошные герметичные сварные соединения в один проход.Но если, как в вашем случае, предварительный подогрев в печи невозможен, то технология меняется. Сварку забора осуществляйте валиками длиной не более 25 мм. Перед наплавкой нового валика необходимо подождать, пока предыдущий валик остынет полностью. То есть нельзя перегревать основной металл соединения.Также шов, полученный таким образом, нельзя подвергать механической обработке, поскольку он имеет повышенную хрупкость. Но прочности для поддержания целостности такой конструкции, как забор, должно хватить с запасом.Для получения менее хрупкого сварного соединения и более прочного шва используйте электроды для сварки чугуна — а также чугуна со сталью — ESAB ОК 92.58.
svarka-master.ru
Электроды для сварки чугуна
Хрупкий чугун «варится» с большой неохотой. Но если отыскать особые электроды для сварки чугуна, то процесс стыковки деталей из этого материала не вызовет никаких затруднений. И в этой статье мы приведем обзор основных марок электродов, используемых в процессе сварки металлоконструкций из чугуна.
В чем причина затруднений?
В структуре чугуна встречаются достаточно частые вкрапления графита. Поэтому для чугуна характерны все проблемы высокоуглеродистых сплавов.
Проще говоря: при высокой твердости чугун абсолютно не пластичен и не достаточно стоек к механическим повреждениям. Поэтому сварка чугуна сопровождается довольно продолжительным этапом подготовки стыкуемых кромок.
И в процессе предварительной подготовки чаще всего делают следующее:
Формируют Х-образную разделку кромок или стачивают кромки под углом 30 градусов. Трещины в структуре литых изделий расширяют таким же образом.- Подогревают стыки до температуры 600-700 градусов. Правда, тонкие изделия, типа чугунных труб и прочего, можно разогревать до температуры 100 градусов. Однако, в любом случае, до окончания сварки температура кромок не должна падать ниже отметки 60 градусов Цельсия.
- Очищают кромки от окалины, краски, ржавчины.
И только после этого можно приступать к самой сварке деталей. Причем данный процесс возможен только при условии использования особых электродов, предназначенных для сварки чугуна. И далее по тексту мы приведем наиболее распространенные марки таких электродов.
Электроды по чугуну: типовые марки
В процессе сварки чугуна можно использовать следующие марки электродов:
- МНЧ – серию, используемую при наплавке или заварке трещин в чугунных металлоконструкциях. Эту же серию можно задействовать и при сварке деталей из любой разновидности чугуна. Следует отметить, что сварка чугуна электродами МНЧ типа возможна только на постоянном сварочном токе. Полярность подключения в данном случае обратная (плюс на электроде). Положение электрода значения не имеет: данной маркой можно наложить и вертикальный, и горизонтальный и даже потолочный шов.
- ОЗЧ – серию, применяемую при сварке вертикальных и нижних швов постоянным током. Схема подключения электрода к генератору – обратная. Ведь на «плюсе» (электроде) выделяется больше энергии, а перегрев самой заготовки нам не нужен. С помощью ОЗЧ серии можно варить и все сорта чугуна (ОЗЧ-4) и только некоторые разновидности данного конструкционного материала. Так, ОЗЧ-2 используется только для сварки серого чугуна.
- ЦЧ – серию, используемую при стыковке чугунных и стальных деталей. Причем эти электроды можно применять и в постоянном, и в переменном режиме сварочного тока. Полярность, как всегда, обратная. Хотя на переменном токе полярность не имеет значения. Впрочем, несмотря на заявленную универсальность, ЦЧ серия имеет и некоторые ограничения «к применению». Такими электродами можно варить только в нижнем режиме.
- ОЗЖН – серия, которой варят высокопрочные чугунные детали. Такие электроды подключаются только в режиме обратной полярности и используются на постоянном сварочном токе. ОЗЖН электродами можно сформировать или нижний или вертикальный шов. Подогрев деталей в данном случае не обязателен.
steelguide.ru
