Dzl152.ru

Авто Дизель
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка чугуна

Сварка чугуна

Сварка чугуна
Сварка чугуна

Углерод может находиться в чугуне в виде цементита Fe3C — твердого и хрупкого вещества, обладающего белым цветом, или в структурно-свободном состоянии в виде включений графита. Чугун с большим количеством цементитных структур называют белым (БЧ). Он очень тверд, хрупок и не поддается механической обработке, из-за чего в качестве конструкционного материала применяется ограниченно.

Чугун, в котором большая часть углерода находится в структурно-свободном состоянии в виде мелких пластинчатых включений графита, называется серым (по цвету на изломе). Серый чугун (СЧ) легче поддается обработке, обладает хорошими литейными качествами и недорог. Все это определило самое широкое использование серого чугуна в промышленности и быту. Хотя серый чугун и не относится к легкосвариваемым материалам, при соблюдении определенных условий он способен образовать прочное сварное соединение.

Очень важной особенностью, имеющей отношение к свариваемости чугуна, является то, что при быстром охлаждении нагретого свыше 750°С металла, находящийся в нем свободный графит переходит в цементит (чугун превращается из серого в белый, т.е. «отбеливается»). Одновременно в нем образуется закаленная структура с большими внутренними напряжениями, нередко приводящими к трещинам.

Кроме железа и углерода в чугуне имеются и другие элементы — кремний (до 4%), фосфор (до 1,2%), марганец (до 2%), сера (до 0,2%). В специальные чугуны вводятся легирующие компоненты — молибден, хром, никель, ванадий и другие. Все эти элементы по-разному влияют на свариваемость чугуна — чаще отрицательно, чем положительно.

Свариваемость чугуна

  • Прежде всего, это высокая склонность материала к образованию трещин, обусловленная его неоднородностью (включениями графита), а также процессами закаливания и отбеливания, происходящими в шве и околошовной зоне во время охлаждения раскаленного металла.
  • Выгорание части углерода приводит к образованию пор в металле шва.
  • Во время сварки образуются тугоплавкие окислы, имеющие температуру плавления выше, чем у чугуна.
  • Высокая жидкотекучесть расплавленного чугуна затрудняет формирование шва (чем больше углерода, тем выше жидкотекучесть).

Все эти причины делают сварку чугуна не только трудной, но в известной мере и непредсказуемой в отношении конечного результата. Особенно в домашних условиях, когда сваривается металл неизвестной марки и, как правило, отсутствует возможность применить оптимальную технологию и необходимые сварочные материалы. Никто из варящих чугун в домашних условиях не может быть застрахован от того, что окончив шов, через несколько секунд не услышит характерные щелчки, которыми обычно сопровождается образование трещин в остывающем металле.

Трещина в сваренной чугунной детали
Трещина в сваренной чугунной детали

По мнению тех, кому приходилось часто сталкиваться со сваркой чугуна, хуже всего сваривается металл, имеющий на изломе темно-серый или (еще хуже) черный цвет. Это вполне согласуется с теорией, говорящей, что крупные включения графита, передающие чугуну свой черный цвет, крайне отрицательно сказываются на его свариваемости. Чугун с такими включениями оставляет следы графита на руках («мажется»).

Способы сварки чугуна

  • без подогрева («холодная» сварка);
  • с подогревом («горячая» сварка).

«Холодная» сварка более проста в исполнении, но для получения качественного, прочного шва необходимо применение специальных электродов.

При использовании электродов для стали, металл шва при «холодной» сварке представляет собой высокоуглеродистую закаленную сталь со значительным содержанием кремния, марганца, а иногда серы, фосфора и прочих элементов, которые содержатся в чугуне. Помимо того, что такой шов нельзя обрабатывать режущим инструментом, он еще склонен и к образованию трещин. Быстрое охлаждение металла приводит к тому, что чугун, находящийся в непосредственной близости от шва, приобретает структуру белого чугуна, характеризующуюся хрупкостью и твердостью. Между швом и основным металлом образуется полоска отбеленного чугуна около 1 мм шириной, а за ней располагается широкая полоса закаленного чугуна. В шве могут возникать поры из-за газообразования. Таковы последствия сваривания чугуна стальным электродом без подогрева.

«Горячая» сварка избавлена от многих недостатков «холодной» — особенно тех, которые связанны с закалочными процессами и отбеливанием чугуна. Она имеет различные вариации в зависимости от характера и вида подогрева — общего или местного, горячего (500-600°С), полугорячего (300-400°C) или теплого (150-200°С).

Технология сварки чугуна «горячим» способом заключается в подогреве детали до необходимой температуры, непосредственно перед сваркой и медленном охлаждении металла. Основные требования к подогреву — температура не должна превышать 600-650°С во избежание нежелательных структурных изменений в чугуне, а скорость нагрева должна быть 120-150°С в час. Медленным должно быть и охлаждение, т.к. иначе происходить отбеливание чугуна. Плавного охлаждения добиваются используя различные подходящие способы, — осуществляя поддерживающий подогрев, поместив деталь в горячую печь и охлаждая вместе с ней, или, в крайнем случае, укутав ее каким-нибудь негорючим теплосберегающим материалом.

Сварка чугуна
Сварка чугуна
Сварка чугуна
Сварка чугуна
Предварительный нагрев чугунных деталей с разделанными кромками, соединенных короткими сварными швами.
Предварительный нагрев чугунных деталей с разделанными кромками, соединенных короткими сварными швами.
Сварка чугуна
Сварка чугуна
Сварка чугуна
Сварка чугуна

Читайте так же:
Какой двигатель называют двигателем внутреннего сгорания

Подготовка чугуна к сварке

Имеющиеся трещины необходимо засверлить по краям, исключив их развитие, и разделать на всю глубину с достаточным для проварки углом разделки. Трещину можно и не засверливать, но в этом случае нужно позаботиться о том, чтобы ее концы были скруглены, а сама она была вырезана до самого основания.

Трещина в чугунной детали
Трещина в чугунной детали
Вырезанная трещина
Вырезанная трещина

Зону сварки нужно тщательно очистить от окалины и прочих посторонних включений — с помощью болгарки, наждачной бумаги или металлической щетки. Хорошее качество очистки обеспечивает пескоструйка. Масло удаляют с помощью подходящих растворителей, в случае сильных загрязнений — пламенем горелки.

Холодная сварка с использованием специальных электродов

Медь также не образует соединений с углеродом, но в отличие от никеля она не растворяется в железе, поэтому наплавленный шов получается неоднородными и может включать высокоуглеродистое железо высокой твердости.

Сварка водяной рубашки двигателя
Сварка водяной рубашки двигателя
Сварка водяной рубашки двигателя
Сварка водяной рубашки двигателя

Существует много марок специальных электродов для чугуна на основе меди и никеля: железно-никелевых, медно-железных, железно-медно-никелевых. Наиболее распространены следующие отечественные марки:

  • медно-железные электроды: ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, представляющие собой медные стержни, покрытые обмазкой, содержащей железный порошок;
  • никелевые и железно-никелевые: ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, содержащие до 90 и более процентов никеля;
  • железно-медно-никелевые: МНЧ-2.

Специальными электродами можно выполнять не только нижние швы, но и вертикальные. Кроме отечественных есть и импортные электроды для чугуна, качество сварки которыми, разумеется, не уступает качеству сварки электродами российского производства.

Режимы сварки специальными электродами указываются в описании к ним, но в основном они предназначены для работы постоянным током обратной полярности. Общее правило сварки чугуна гласит — нужно стараться как можно меньше проплавлять металл. Поэтому необходимо использовать по возможности небольшой ток, электроды малого диаметра, короткие швы. После наложения каждого шва делается перерыв для охлаждения детали до температуры 50-60°С.

При отсутствии фирменных электродов можно сделать электроды, близкие по характеристикам к маркам ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, самостоятельно. Технология их изготовления такова. Берется медная проволока марки М2 или М3 диаметром 3-5 мм, зачищается наждачной бумагой, обезжиривается и покрывается самодельной обмазкой. Последнюю проще всего приготовить из покрытия обычных стальных электродов (например, для сварки чугуна постоянным током подойдет покрытие электродов марки УОНИ-13/55 или ОЗС-2, а для сварки переменным током — покрытие электродов АНО-4 или АНО-5), соскребя его со стержня, измельчив, смешав в пропорции по массе 1:1 со стальными опилками или железным порошком и добавив в смесь жидкого стекла (силикатного клея) до сметанообразной консистенции. Получившееся покрытие наносят способом окунания электрода, обеспечивая при этом постоянную скорость окунания. Толщина покрытия должна составить 1,5-2 мм. После того как стекут излишки, электроды сушат на воздухе в вертикальном положении, а затем прокаливают при 200-250°С в духовке или на плите. Режим сварки самодельными электродами не отличается от режима работы фирменными.

Сварка чугуна стальными электродами

Наплавка плакирующего слоя
Наплавка плакирующего слоя

Из обычных стальных электродов (УОНИ 13/45, АНО-4 и др.) можно изготовить самодельный медно-железный электрод, намотав на него спираль из медной проволоки (нельзя использовать латунную проволоку, т.к. в воздух активно выделяются, ядовитые, цинк и его оксид) диаметром 1,5-2 мм прямо на покрытие. При этом следует исходить из расчета, что масса меди должна в 4-5 раз превосходить массу стального стержня. По свидетельству мастеров, такой электрод обеспечивает приемлемое качество шва. Иногда медную проволоку не наматывают, а используют в качестве присадочного прутка.

Использовать стальные электроды для сварки чугуна целесообразно лишь при заварке небольших повреждений в неответственных деталях. Чтобы добиться более или менее удовлетворительного качества шва, необходимо выполнять те же требования, что и при сварке специальными электродами, направленные на меньшее проплавление металла с целью уменьшения закалочного и отбеливающего эффектов.

Самым эффективным способом повышения качества шва является подогрев детали с медленным охлаждением после сварки. Положительный эффект сказывается даже при сравнительно небольшом нагреве — до 150-200°C.

Из-за повышенной жидкотекучести чугуна сварку нужно производить в нижнем положении шва.

При сварке чугуна стальными электродами общего назначения наиболее слабое место сварного соединения — околошовная зона у границы сплавления. Хрупкость этой зоны и наличие в ней трещин нередко приводят к отслаиванию шва от основного металла. Для увеличения прочности сварного соединения используют стальные шпильки или болты, которые частично разгружают наиболее слабую часть сварного соединения.

Использование шпилек при сварке чугуна
Использование шпилек при сварке чугуна

Шпильки имеют резьбу, их ввертывают в свариваемые детали. Размеры шпилек обычно зависят от толщины чугуна. Практикой установлены следующие рекомендации: диаметр шпилек 0,3-0,4 толщины детали, но не более 12 мм; глубина ввертывания шпилек 1,5 их диаметра, но не более половины толщины свариваемых деталей; высота выступающей части 0,75-1,2 диаметра шпильки. Шпильки располагают в шахматном порядке на скошенных кромках деталей и в один ряд на поверхности детали с каждой стороны стыка, причем расстояние между ними должно быть равно 4-6 диаметров шпильки.

Читайте так же:
Сколько масла в бензин для триммера

Выступающие части шпилек обваривают по периметру, постепенно заполняя весь шов. Сначала ведется сварка всех шпилек кольцевыми швами электродами диаметром 3 мм на малых токах, вразброс для избегания сильного местного перегрева. Затем вокруг места их сварки накладывают кольцевые швы до тех пор, пока вся поверхность завариваемого участка не будет покрыта слоем наплавленного металла.

Толщина слоя наплавленного металла должна быть не больше толщины чугуна, так как при большой толщине слоя наплавленного металла могут быть сильные усадочные напряжения влекущие появление трещин.

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугунными электродами

Качество сварного соединения при холодной сварке чугуна чугунными электродами неоднородно, так как трудно обеспечить такую скорость охлаждения металла шва и околошовной зоны, при которой не было бы отбелки на всем протяжении шва. Этот метод сварки широкого применения не имеет. Лучшие результаты получаются при подогреве детали до 300-400°C, т.е. при полугорячей сварке чугуна.

Проковка швов

Проковка сварного шва
Проковка сварного шва

Особенно полезной считается проковка при сварке медными и никелевыми электродами. Однако проковка швов имеет нюансы, не зная которых можно вместо усиления ослабить шов. Чтобы обеспечить высокие механические свойства, процесс проковки желательно закапчивать при температуре около 500-800°С. Легкие удары наносятся только по шву, молотком массой 0,6-1,2 кг, имеющим закругленный боек — до изменения рисунка шва. При многослойной сварке проковывается каждый слой за исключением первого (в нем могут возникнуть трещины от удара) и облицовочного.

Сварка чугуна электродами

Упаковка электродов для сварки Технология 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.



Разновидности чугуна

Чугун является сплавом железа и углерода. В зависимости от соотношения этих главных компонентов различают следующие виды металла:

  • белый;
  • серый;
  • ковкий;
  • высокопрочный;
  • половинчатый и т.д.

Сплав часто включает ряд примесей, придающих ему специфические физические и химические свойства. В материале нередко содержатся примеси фосфора, марганца, меди, хрома, никеля и серы. В небольших количествах в составе сплава присутствуют водород, кислород и азот.

Примеси влияют на качество шва, сформированного способом холодной сварки. Чем больше примесей, тем выше вероятность, что в области шва будут присутствовать трещины и очаги пористости. Чтобы качественно спаять детали из этого металла, нередко требуется использовать флюс.

Для создания однородной структуры и улучшения технических характеристик готового шва желательно применять специальные присадки.

Твердый белый

В твердом белом чугуне углерод является связанным. Это вещество представлено цементитом Fe3C. Такой химический состав обусловливает высокую износостойкость и прочность сплава. В то же время белый чугун плохо режется. При таком воздействии он становится хрупким, поэтому возможно откалывание крупных фрагментов. Выделяют 3 подвида белого чугуна, в т.ч.:

  • доэвтектический;
  • эвтектический;
  • заэвтектический.

Твердый белый

Белый чугун в своём составе содержит углеродные соединения.
Они различаются содержанием связанного углерода. В доэвтектическом подвиде находится от 2,4% до 4,3% цементита. В эвтектическом белом чугуне содержится 4,3% углерода.

В заэвтектическом подвиде сплава присутствие цементита колеблется в пределах от 4,3% до 6,67%.

Серый с примесью графита

Серый чугун содержит углерод в форме пластинчатого графита. Сплав имеет многокомпонентный состав. Он включает:

  • углерод – 3,2-3,5%;
  • марганец – 0,1-0,3%;
  • кремний – 0,5-0,8%;
  • серу и фосфор – по 0,12%.

Серый с примесью графита

Серый чугун с примесью графита имеет многокомпонентный состав.
Для отливки изделий из серого чугуна используют металлические или земляные формы. Этот сплав отличается низкой устойчивостью к механическому воздействию, поэтому из него изготавливают детали наименее ответственного назначения, которые не будут подвергаться ударным нагрузкам. Часто из серого чугуна выполняют станины прессов и станков, крышки и т.д.

Ковкий сплав

В ковком чугуне присутствует 2,4-3,5% углерода в форме графитовых хлопьев. Кроме того, в сплаве содержатся:

  • марганец – 0,3-01%;
  • фосфор – 0,2%;
  • кремний – 0,8-1,4%;
  • сера – 0,1%.
Читайте так же:
Каркасные или бескаркасные дворники что лучше

Ковкий сплав

В ковком чугуне присутствует углерод, марганец и фосфор.
Ковкий вид получают при прогреве и длительной выдержке белого чугуна. Эта процедура получила название графитизирующего отжига.

Сплав отличается высокой прочностью и устойчивостью к механическим нагрузкам.

Половинчатый чугун

Половинчатый вид получают при сплаве белого и серого чугуна. В его структуре присутствуют карбиды. В половинчатом чугуне содержится как цементит, так и несвязанный углерод. Сплав имеет высокий уровень устойчивости к механическому износу, высоким температурам и фрикционному воздействию.

Половинчатый чугун

Половинчатый чугун получают при сплаве белого и серого чугуна.

Высокопрочный с шаровидным графитом

Высокопрочный чугун включает 2,4-3,0% углерода в форме хлопьевидного графита. Дополнительно в нем содержатся следующие примеси:

  • магний -0,6-0,8%;
  • кремний – 1,9-2,6%;
  • сера – 0,3%;
  • фосфор – 0,12%.

Высокопрочный чугун

Высокопрочный чугун содержит магний, кремний и серу.
Этот вид чугуна получают путем введения в жидкий расплав добавки-модификатора, содержащей магний. Механические свойства этого сплава сходны с углеродистой сталью, но литейные – выше.

Из высокопрочного чугуна изготавливают детали и изделия, которые будут подвергаться высоким нагрузкам.

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.

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.

Технология сварки чугуна Процесс сварочных работы Сварка чугуна электродом: технология, нюансы Холодная сварка чугуна электродом

Инструкция по холодной сварке чугуна

Для снижения риска появления дефектов на уже готовом шве крайне важно соблюдать все инструкции по проведению работ. Рекомендации различаются в зависимости от особенностей методов соединения отдельных элементов.

С помощью электродов

Перед началом выполнения работ следует настроить аппарат и проверить, насколько качественно была проведена обработка. По возможности обрабатываемые поверхности должны располагаться горизонтально и быть повернутыми вниз. Это позволит избежать деформации изделия при перегреве и расплавлении материала. Для получения качественного шва на кромки следует нанести пасту, содержащую борную кислоту и железные опилки. После этого детали нагреваются пламенем горелки. Величина тока определяется из расчета 50-60А на 1 мм электрода.

Крайне важно соблюдать темп. Необходимо контролировать процесс сварки, чтобы избежать перегревания отдельных участков выше рекомендованных значений. Стержень нужно вести поперечными движениями. Если толщина деталей небольшая, используется флюс.

Рекомендуем к прочтению Как сварить чугунные тиски своими руками

При проведении сварки нужно равномерно распределять медную проволоку диаметром до 2 мм. Не следует допускать поперечных колебаний, чтобы избежать появления пор и микротрещин. Лучше всего выполнять работу небольшими участками. Необходимо делать перерывы более 30 минут, а затем снова приступать к формированию шва.

С помощью электродов

Для получения качественного шва нужно использовать электроды.

Это может увеличить продолжительность проведения работ при устранении дефектов большого размера. Однако резкий нагрев и остывание провоцируют изменение кристаллической структуры металла. Это повышает хрупкость материала в области шва.

При этом обязательно проводится проковка. Когда работа над 1 участком будет закончена, можно приступать к следующему.

Читайте так же:
Какой двигатель на дт 75

Сварку чугуна можно проводить в защитной среде. Это позволяет получить качественный шов с высокой прочностью. При этом необходимо следить за расходом смеси. Если нужно заварить изделия тоньше 10 мм, достаточно 150 л на 1 час работы.

Для обработки более толстых заготовок расход газа увеличится до 200 л. Сварку нужно проводить быстро, чтобы избежать появления трещин и других дефектов. Крайне важно, чтобы присадка расплавилась раньше металла заготовки.

Если изделие толще 10 мм, рекомендовано применение 2 горелок. В этом случае следует использовать флюсы, содержащие бор.

Как использовать полимерные составы

При устранении дефектов в чугунных изделиях чаще используются 2-компонентные составы на основе эпоксидной смолы. Эти средства отличаются высокой скоростью первичного застывания, поэтому работать с ними нужно быстро.

Сначала поверхность необходимо очистить от пыли и других загрязнений. Крайне важно провести обезжиривание, чтобы устранить остатки жира и масла. Для этого рекомендуется использовать растворитель. Готовить клеевую массу необходимо перед непосредственным нанесением. Разводить состав следует в хорошо проветриваемом помещении. Это снизит риск раздражения слизистой носа и глаз. Состав нужно вымешивать до получения однородной массы.

Полимерные составы

При устранении дефектов холодной сваркой используются полимерные составы.

После этого следует приступать к устранению дефектов в чугунных заготовках. Клей наносят на обе поверхности. После этого выполняется соединение поверхностей. Если состав используется для устранения трещин со сколами, смесь тщательно трамбуется в имеющуюся полость. При этом не следует слишком надавливать на поверхность. Излишки средства необходимо сразу удалять сухой ветошью.

Отремонтированное чугунное изделие следует оставить до первичного схватывания. Это может занять от 5 минут до 1 часа. Затем необходимо оценить качество. Если видимых дефектов нет, состав оставляют на период от 12 до 24 часов до полного застывания. Когда средство отвердеет, его поверхность можно зашлифовать.

Холодная сварка с линолеумом

Клеевые составы для сварки с линолеумом включают пластификаторы, тетрагидрофуран, поливинилхлорид. Этот состав можно эффективно использовать для устранения дефектов в чугунных изделиях. Работу по восстановлению поврежденного элемента следует начинать с его тщательной подготовки. Поверхности, которые будут обрабатываться, необходимо очистить от всех загрязнений и обработать растворителем для устранения частиц жира.

холодная сварка

Клеевой состав.

После этого готовится клеящий состав. Для его нанесения можно использовать шпатель. Крайне важно, чтобы он попал на максимальную глубину в имеющиеся трещины и сколы. Остатки состава необходимо удалять с поверхности ветошью. Затем нужно дать средству застыть. После этого потребуется зашлифовать поверхность.

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.

Технология сварки чугуна электродом в домашних условиях, практические советы

Сложность сварки чугуна обусловлена составом этого материала. Большое количество углерода является не только определяющим фактором при формировании свойств этого материала, но и зачастую становится причиной некачественного сварного шва. Поэтому перед началом работ рекомендуется ознакомиться с правилами выбора электродов и определить оптимальный режим работы аппарата.

Основные параметры

Предварительно нужно подготовить поверхность материала для формирования надежного соединения. Так как чугун имеет температуру плавления намного ниже, чем обычная углеродистая сталь (от 1200 до 1250°С) – прогрев заготовки нужно проводить при более низком температурном воздействии. Рекомендуемые параметры термической обработки – от 400 до 700°С в зависимости от требуемой толщины шва и марки чугуна.

Перед этим поверхность очищается, а место будущего соединения обрабатывается. Кромка не должна иметь явных дефектов, неровностей и трещин. В противном случае при сварке повышается вероятность вытекания расплавленной массы из области ванны.

Кроме этого следует подготовить следующие расходные материалы:

  • Электроды. Рекомендуемые марки для сварки чугуна в домашних условиях: ОЗЧ2, ОЗЧ6 (медные стержни с обмазкой из ферритового порошка); ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 (железно-никелевые и никелевые электроды); МНЧ2 (никель, железо и медь).
  • Рекомендуется использование специальных форм из графита, которые предотвратят растекание расплавленного металла из ванны.
  • Из-за высоких температур необходим дополнительный щиток на держатель электродов. Таки образом можно обеспечить защиту рук от термического воздействия.
Читайте так же:
Как запустить двигатель в мороз

Формирование шва происходит с небольшими перерывами, чтобы дать поверхности остыть. Важнейшим условием технологии является предварительный разогрев детали. В промышленности для этого используют специальные печи. В домашних условиях подобную процедуру термической обработки сделать невозможно.

Поэтому следует использовать электроды для так называемой «холодной» сварки с содержанием никеля и сплавов меди, например — МНЧ2. Во время работы железо в сочетании с никелем образует состав, исключающий взаимодействие с углеродом. Таким образом можно предотвратить образование отбеленного чугуна в месте формирования сварного стыка.

Характеристики из таблицы указаны только для сварки в нижнем положении. Если работы выполняются в вертикальном направлении – для всех марок электродов, кроме ЦЧ-4, значение тока следует уменьшить на 10-20 А.

Практические советы

Как сделать шов равномерным и надежным? Для этого рекомендуется правильно подобрать соответствующую марку электродов и их диаметр. Добиться хороших прочностных характеристик соединения можно воспользовавшись советами от профессиональных сварщиков.

  • Во время выполнения работ нужно поддерживать максимальный объем жидкого металла и одновременно предотвращать его вытекание за пределы ванны. При больших объемах это следует делать вдвоем. Также нужно использовать специальные графитовые формы.
  • Для медленного охлаждения деталей можно использовать сухой песок или мелкий древесный уголь. Они предотвратят появление отбеленных зон из-за разности температур на поверхности чугуна.
  • При использовании угольных электродов диаметром 8-20 мм величина постоянного тока сварочного аппарата должна быть от 280 до 600 А.
  • Если выполнение работ затруднено или есть вероятность формирования соединительного (ремонтного) шва с помощью дуговой сварки – можно выбрать альтернативный метод. Наиболее эффективным является использование аргона.
  • Без предварительного нагрева чугуна характеристики шва будут отличаться от исходных. Это нужно учитывать при дальнейшей эксплуатации детали (заготовки).

Важно знать, что холодный метод соединения применяется только для устранения трещин и дефектов, а также при сваривании деталей из различных видов чугуна и сталей. Его нельзя использовать для устранения дефектов литья, а также при обработке поверхности.

Варится ли чугун к "простому" металлу?

  • Новичок
  • Cообщений: 9
  • Город: Братск

12149780565520.jpg

Всем привет!
А вопрос у меня такой можно ли крепко на крепко приворить чугун к металлу электродами УОНИ 13/55!!! дело в том что имеется трал,основа трала идет "двутавр" металл!!! К нему нужно приварить колесные балансиры из серого чугуна,и надо сделать очень хороший и крепкий провар так как весь трал будет крепиться на эти чугунные колесные балансиры и будет почти всегда в движении ! Грузоподьемность трала будет составлять 55 тон!!!
Вот вам фото того с чем мне предстоит работать!

Как заварю так и зарплату будут плотить( Жду ваших советов!

#2 аргонавт

  • Участник
  • Cообщений: 913
  • Город: тверская область

#3 blazen79

  • Участник
  • Cообщений: 1 880
  • Город: Максим Краснокаменск Читинской обл.

Как заварю так и зарплату будут плотить

  • 2

#4 Дэнчик

  • Новичок
  • Cообщений: 9
  • Город: Братск

#5 blazen79

  • Участник
  • Cообщений: 1 880
  • Город: Максим Краснокаменск Читинской обл.

#6 Дэнчик

  • Новичок
  • Cообщений: 9
  • Город: Братск

Дэнчик, а изначально как узел держался?

#7 blazen79

  • Участник
  • Cообщений: 1 880
  • Город: Максим Краснокаменск Читинской обл.

#8 Миротворец

  • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

Изночально была сварка но не известно какими электродами был наложен шев

  • 4

#9 АВН

  • Banned
  • Cообщений: 0
  • Город: С.-Пб

#10 аргонавт

  • Участник
  • Cообщений: 913
  • Город: тверская область

Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

#11 Миротворец

  • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

"Крепко накрепко" можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.

Да всё так но нам всё время приходится исправлять работу (композиторов ) после высшего образования которые не в зуб ногой .

  • 3

#12 Дэнчик

  • Новичок
  • Cообщений: 9
  • Город: Братск

Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

может быть и не заводская ,судьбу трала не знаю(

А вы точно уверены, что это чугун? На фото плохо видно. Вообще то такие вещи не варятся, т к рама очень подвижный элемент, а чугун нет. Поэтому всё быстро порвёт. Нужно делать через крепёж(болты, стремянки), а переходы приваривать к раме.

Вот это уже более менее подходящий вариант.,но не переломает ли чугуняку если просверливать отверстие в нем ?

И каждый раз когда нужно варить,Вы будете нас спрашивать как и чем?А "плотить" будут Вам?Когда отвалится во всём виноваты будем мы?Мне нравится.
"Крепко накрепко" можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.Вы умеете варить авторамы?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector