Холодная сварка чугуна. Как железо приварить к чугуну
Холодная сварка чугуна
Холодную сварку чугуна применяют в основном при ремонте деталей, когда требуется получение соединений, не равноценных основному металлу, а соединений с определёнными свойствами, когда достаточно обеспечить равнопрочность, или плотность, или хорошую механическую обрабатываемость сварных швов.
Холодную сварку выполняют как дуговыми способами, так и газовой сваркой. Из дуговых способов применяют:
- ручную дуговую покрытыми электродами;
- аргонодуговую сварку;
- механизированную сварку.
Ручную дуговую сварку покрытыми электродами выполняют электродами четырех типов:
- чугунные электроды,
- электроды с медной основой,
- электроды с никелевой основой,
- стальные электроды.
Холодная сварка чугуна
Основные правила холодной сварки чугуна
1. Сварка ведется короткими продольными (20-30 мм) швами, чтобы не перегреть деталь2. Сварка осуществляется с использованием электродов небольшого диаметра на низких токах 3. Средняя температура детали при сварке не должна превышать 100оС4. Каждый сварочный шов требуется простукивать округлым молотком для снятия остаточных напряжений (проковка)5. После сварки необходимо обеспечить медленное и постепенное остывание деталей
Сварку чугунными электродами применяют в основном для исправления дефектов чугунного литья. Металл сварного шва можно получить близким по химическому составу к основному металлу, однако в металле шва и околошовной зоне наблюдается отбеливание, что затрудняет последующую механическую обработку. Для предупреждения отбеливания детали перед сваркой необходимо подогревать до температуры 150-400оС в зависимости от размеров детали.
Обычно чугунные электроды бывают диаметром 6-15 мм со стержнями из чугуна марок А и Б. Лучше использовать электроды меньшего диаметра и относительно низкие сварочные токи. Для улучшения обрабатываемости и повышения пластичности металла шва используют электроды из никелевых чугунов (нирезит, никросикаль).
Электроды с медной основой используют для заварки отдельных несквозных дефектов или небольших неплотностей на ответственных отливках. К электродам такого типа относятся электроды марок Lastek 63, Lastek 64, Lastek 61G. При сварке этими электродами получаются швы, обладающие высокой пластичностью в холодном состоянии. При плавлении электрода медь не образует с углеродом соединений, но уменьшает его растворимость в железе и способствует графитизации, уменьшая вероятность отбеливания.
Сварку электродами с медной основой следует выполнять таким образом, чтобы не допускать сильного разогрева свариваемых деталей. Для этого сварку ведут короткими участками вразброс, с перерывами для охлаждения деталей, на минимально возможных токах. Для уменьшения сварочных напряжений и образования трещин проводится проковка швов в горячем состоянии.
К недостаткам сварки электродами данного типа относится получение сварных швов неоднородной структуры (мягкая медная, твердые включения соединений железа) и отличие шва по цвету от основного метала. При сварке этими электродами детали перед сваркой должны быть тщательно очищены от грязи и жира. Сварку выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности при возвратно-поступательном движении электрода.
Для сварки чугуна находят применение и электроды со стержнем из монель-металла, такие как Lastek 44. Сварку такими электродами выполняют ниточными или штриховыми швами, короткой дугой, используя легкие колебательные движения электрода, чтобы избежать перегрева детали.
Наплавленные валики в горячем состоянии следует проковывать.
Холодная сварка чугуна электродами из никелевых сплавов даёт наплавленный металл с повышенной пластичностью, одного цвета с основным металлом, достаточно прочный. Никель не растворяет углерода и не образует с ним карбидов, что предупреждает образование структур, имеющих высокую твёрдость, поэтому после нагрева и быстрого охлаждения металл сварного шва остаётся пластичным. Отбеливание зоны частичного расплавления из-за небольших её размеров практически отсутствует, так как никель проникая в эти участки способствует графитизации. Никель и железо обладают хорошей растворимостью друг в друге - это способствует надёжному сплавлению. Электроды из никелевых сплавов применяют для ремонтной сварки любых деталей, в том числе больших размеров и большой жесткости с последующей механической обработкой.
Электроды для холодной сварки чугуна
Электроды Lastek 40 Е и Lastek 42 Е изготовлены из чистого никеля со специальным покрытием. Электроды предназначены для сварки серого и ковкого чугуна, когда требуется получить сварное соединение беспористое и допускающее механическую обработку. Сварку этими электродами ведут с колебательными движениями вдоль шва (импульсный режим). Во время движения электрода вперёд происходит нагрев основного металла и с его поверхности выжигается масло и жир. Когда электрод движется назад, происходит наплавка металла. Электроды пригодны для сварки во всех пространственных положениях. Сварку ведут на постоянном или переменном токе. Для снятия внутренних напряжений после каждой наплавки шов следует проковывать молотком. После сварки детали охлаждать как можно медленнее. Электроды Lastek 42 Е используются в основном для сварки тонких и сложных деталей.
Ферроникелевые электроды Lastek 41 Е и Lastek 47 Е предназначены для сварки серого, ковкого и легированного чугуна, а также для соединения чугуна со сталью и нержавеющей сталью. Эти электроды позволяют вести сварку во всех пространственных положениях на постоянном и переменном токе (при сварке используется импульсный режим). Наплавленный металл плотный, обрабатывается механически, по цвету близок к основному, обладает высокой прочностью и вязкостью.
Для уменьшения внутренних напряжений после каждой наплавки шов рекомендуется проковывать молотком.
При соединении чугуна со сталью 2/3 наплавленного металла (шва) должно быть наплавлено на чугун и 1/3 на сталь. Электроды особенно подходят для сваривания тяжелых и толстостенных деталей, они используются для устранения дефектов литья, ремонта различных деталей (станины станков, корпуса насосов, моторных блоков, коробок передач, колёс, фланцев и крышек, штампов и т.д.).
Сварка стальными электродами является одним из самых старых способов холодной сварки чугуна и используется в основном для мелкого ремонта. Данный способ выполняется как стальными электродами без специального покрытия, так и с карбидообразующими элементами в покрытии (титан и/или ванадий).
Стальные электроды без специального покрытия – это обычные электроды с основным покрытием для сварки низкоуглеродистых сталей, такие как Lastek 006 и Lastek 20. Сварку указанными электродами производят в тех случаях, когда не требуется последующая механическая обработка, не оговаривается прочность сварного соединения и т.д. При сварке чугуна стальными электродами в переходной зоне между основным и наплавленным металлами образуются половинчатые сплавы, состоящие из высокоуглеродистой стали и/или малолегированного белого чугуна. Слои чугуна, прилегающие к зоне шва, сильно отбеливаются, переходная зона шва становится твёрдой и хрупкой, склонной к растрескиванию и отслаиванию, не поддаётся обработке режущим инструментом.
При сварке электродами со специальным покрытием поступающий в сварочную ванну из основного металла углерод связывается титаном или ванадием в труднорастворимые мелкодисперсные карбиды. Поэтому отбеливания не происходит. Предпочтительнее использование электродов, содержащих ванадий, так как при этом получается меньшее загрязнение металла шва неметаллическими включениями. Сварку производят как постоянным током прямой полярности, так и переменным.
Подготовку кромок выполняют механическими способами или разделывают с помощью электродов Lastek 1900. При сварке деталей больших толщин в целях уменьшения напряжений в сварном соединении рекомендуется наплавленный металл проковывать легкими ударами молотка (желательно в горячем состоянии), сварные швы выполнять способами – горкой, обратно ступенчатым и т.п.
Для ремонта чугунных деталей, когда никелевые электроды не обеспечивают хорошего сцепления, компанией LASTEK (Бельгия) разработаны электроды Lastek 43.
Специальная обмазка этих электродов обеспечивает основательное очищение наплавленного металла. Агрессивная дуга проникает через загрязнённую или окисленную поверхность и обеспечивает отличное сцепление наплавляемого и основного металлов. При сварке электродами Lastek 43 углерод из основного металла адсорбирует в сварочную ванну, образуя карбиды, и наплавленный металл не пригоден к механической обработке. Сварные швы, выполняемые электродами Lastek 43, не должны пересекаться.
При выполнении многослойных швов завершающие швы должны свариваться электродами Lastek 40 Е, 41 Е или 42 Е. Электроды Lastek 43 используют для устранения дефектов литья, ремонта моторных блоков, окисленных деталей плавильных печей, наплавки буферных слоёв перед твёрдой наплавкой.
Аргонодуговую сварку неплавящимся электродом применяют относительно редко, в основном для ремонта небольших изделий. Основным применяемым сварочным материалом являются прутки для сварки чугуна.
Сварка выполняется на постоянном токе прямой полярности. Перед сваркой детали должны быть тщательно очищены и обезжирены. Детали предварительно подогревают, чтобы предотвратить образование трещин. Сварку выполняют на пониженных токах короткими участками, чтобы не допустить перегрева детали и избежать образования трещин. При многослойной сварке каждый выполненный шов требуется проковывать для снятия внутренних напряжений. После окончания сварки необходимо обеспечить медленное остывание сваренных деталей.
Компанией LASTEK для использования в качестве присадок поставляется пруток с флюсующей сердцевиной Lastek 415. Флюс обеспечивает отличное сцепление даже с трудносвариваемыми видами чугуна. Ферроникелевый наплавленный металл позволяет проводить механическую обработку сварного соединения.
Возможно использование прутков из медных сплавов таких, как Lastek 503, Lastek 508. Присадку из алюминиевой бронзы Lastek 64 С рекомендуется использовать для сварки чугунных деталей, которые в процессе эксплуатации не подвергаются нагреву. Для ремонта деталей, когда необходимо обеспечить прочность, используют прутки из монель-металла Lastek 967 или сплавов никеля Lastek 925, Lastek 982.
Технические специалисты компании ПромСварка окажут помощь в подборе материалов для сварки чугуна, выбору оптимального способа сварки для вашего предприятия (учитывая, уже имеющееся у вас оборудование), отработку режимов cварки и наплавки чугуна. Звоните: +375 17 241-36-99, 241-78-99.
сварка чугуна, сварке чугуна, холодная сварка чугуна, электроды для чугуна, охлаждение чугуна, холодной сварки, сварка чугуна электродами, дуговая сварка чугуна, газовая сварка чугуна, чугунных деталей, чугунные детали, чугунные стержни, чугунные прутки
Количество просмотров: 3028
promsvarka.by
Рекомендации по сварке чугуна
Чтобы лучше понимать связанные со сваркой чугуна сложности, нужно знать несколько его особенностей. Содержание углерода в чугуне обычно составляет 2-4% — примерно в 10 раз больше, чем в большинстве марок стали. Высокое содержание углерода приводит к образованию графитовых включений. Именно они придают серому чугуну характерный внешний вид на изломе.
При литье расплавленный чугун заливают в форму и позволяют ему постепенно остыть. В случае материалов с высоким содержанием углерода медленное остывание позволяет избежать образования трещин. Об этом нужно помнить при сварке чугуна: во время и после сварки изделию нужно позволить медленно остыть или сохранять достаточно низкую температуру для того, чтобы скорость охлаждения не имела большого значения.
Критическая температура для большинства марок чугуна составляет около 788°C. При превышении этой температуры может начаться растрескивание. Хотя дуга в любом случае нагреет материал выше этого значения, очень важно, чтобы чугун не сохранял такую температуру в течение длительного времени.
Выбор электродовЕсли после сварки детали предстоит подвергнуть механической обработке, потребуются сварочные материалы с содержанием никеля. Для однопроходной сварки с повышенной жидкотекучестью рекомендуются электроды Lincoln Softweld® 99Ni. Для многопроходной сварки более предпочтительны Softweld 55 Ni. Иногда для корневого шва используются Softweld 99 Ni, после чего следуют заполняющие проходы с применением Softweld 55 Ni. Если нужда в последующей механической обработке отсутствует и допускается ржавление наплавленного металла, можно использовать электроды Lincoln Ferroweld®.
Нагревать или не нагревать Как правило, при сварке чугуна рекомендуется проводить предварительный нагрев — причем достаточно сильный. Еще один способ — сохранять чугун прохладным, но не холодным. Ниже будут описаны оба метода. Однако после того, как вы начнете процесс по одному из них, перейти с него на другой будет невозможно.
Техника сварки с предварительным нагревом Предварительный нагрев чугуна перед сваркой позволит замедлить скорость остывания сварного шва и зоны вокруг него. По возможности всегда рекомендуется проводить нагрев всего изделия. Обычно температура нагрева составляет 260-650°C. Избегайте температуры выше 760 градусов, которая является для такого материала критической. Нагревание должно происходить медленно и равномерно.
Проводите сварку на низких токах. Это поможет снизить остаточное напряжение и содержание примесей. В некоторых случаях может понадобиться ограничить длину швов до коротких, приблизительно 3-сантиметровых отрезков, чтобы избежать скапливания остаточного напряжения, которое может привести к растрескиванию материала. В этом также может помочь проковка шва.
После сварки дайте детали постепенно остыть, чтобы сократить скорость остывания и вероятность растрескивания детали.
Техника сварки без предварительного нагрева Иногда в силу размера детали или других причин предварительный подогрев может быть невозможен. В таком случае деталь нужно сохранять прохладной, но не холодной.
Температуру детали рекомендуется поднять до примерно 38°C. Например, если деталь расположена рядом с двигателем, перед сваркой его можно запустить на несколько минут. Однако деталь должна оставаться достаточно прохладной, чтобы к ней можно было прикоснуться голыми руками.
Делайте короткие швы длиной примерно 2-3 см. При такой технике требуется проковка шва после сварки. Дайте сварному шву и детали достаточно времени остыть. Не охлаждайте деталь водой или сжатым воздухом. Вы можете начать сварку в другой зоне детали в то время, пока предыдущая остывает. Все сварочные кратеры должны быть заполнены. По возможности сварка должна вестись в одном направлении, а концы сварных швов — не сходиться вместе.
Заполнение трещин Из-за особенностей чугуна даже при соблюдении всех правил сварки возле сварного шва могут возникать небольшие трещины. Это может оказаться важным, если деталь должна быть водонепроницаемой. В большинстве случаев протечки можно устранить каким-либо герметиком или позволить им заржаветь в ходе эксплуатации.
Метод соединения шпильками Одним из методов ремонта крупных поломок больших чугунных деталей является просверливание и нарезание резьбы в отверстиях в поверхностях со скосами для наплавленного металла. После этого в отверстия ввинчиваются стальные шпильки, оставляя над поверхностью 5-6 мм от длины шпильки. Пользуясь вышеописанными методами, шпильки завариваются, а вся поверхность зазора покрывается наплавленным металлом. После этого обе стороны трещины свариваются вместе.
www.lincolnelectric.com
Как приварить сталь к чугуну?
При сварке чугуна обмотайте электрод медной проволокой, мм два диаметром. . Плотненько, виток к витку.
Исспользуйте эффект Хатчитсона
электроды по чугуну есть, но вот как они будут по стали...
Как то про чугунные болты с трудом верится
на электрод плотно намотать медную проволоку вдвое меньшего сечения электрода
Электродами по чюгуну пробуй варить.
марок чугуна очень много .некоторые варяться спец электродами .некоторые не варятся ни чем .
touch.otvet.mail.ru
