Электрод для сварки чугуна

Развитие промышленности обуславливает появление новых сплавов с заданными свойствами и характеристиками. Применение чугуна, как классического материала в современном оборудовании обуславливает снижение себестоимости, а значит и повышение конкурентоспособности в условиях современного рынка. Сваривание чугунных деталей и отливок имеет место со времени выемки отливки из опоки до момента необходимости провести ремонт узла ответственного механизма. Одним из важных аспектов этого процесса является правильный выбор электродов для сваривания чугуна.

Современный рынок электродов представлен широкой гаммой номенклатур на базе различных металлов, предназначенных для сваривания высокоуглеродистых сплавов. Базой в них могут служить медь, никель, соединения меди с железом, никеля в целой плеяде соединений.

Данные электроды для сварки чугуна помогают выполнять работы по наплавке, устранению дефектов литья на отливках. Положительным моментом их применения является однородность, прогнозируемая ширина получаемого шва независимо от вида и структуры матрицы металла. ЦЧ4 хорошо зарекомендовали себя при сварочных работах с литейным, передельным, высокопрочным, чугуном отжига. При определенной сноровке и последовательному исполнению карт, разработанных технологом и лабораторией, можно сваривать эти сплавы со сталью. Механические свойства такого шва остаются довольно на высоком уровне, способном удовлетворить основные потребности машиностроения. При этом возможна как холодная, так и горячая процедура сваривания.

При большом износе поверхности детали при помощи ЦЧ4 можно нанести два – три слоя предварительного наплавления. После чего произвести наплавление специальным электродом для получения заданных свойств поверхности. Данный технологический ход экономит траты на специальные расходные материалы и дополнительно повышает качество удержания наплавленного работающего слоя.

При наложении шва в рабочем пространстве следите внимательно за его положением. Идеальным было бы нижнее его расположение. По режимным картам предусмотрен постоянный ток при напряжении до 68 В. Свыше этой цифры можно применять переменный ток. При этом следите за тем, чтобы провода были не длиннее 3 метров. Как во многих случаях сваривания чугуна при постоянном токе соблюдайте обратную полярность.

Ключевая сфера применения данной номенклатуры электродов — это устранение литейных дефектов отлитых изделий, а также нанесение ряда слоев в компонентах и сопряжениях холодным методом. Применимо к продукции, изготовленной из различных типов чугунов.

Опытные сварщики рекомендуют производить нанесение шва на нижнюю или вертикальную плоскость. Обратная полярность постоянного тока способствует достижению высокого качества сварки. Такие технологические параметры лучше всего сочетаются с ОЗЧ-2. Отличительная черта ОЗЧ-2 – безупречное сваривание деталей и составляющих механизмов и штучных компонентов готового изделия, которые имеют незначительную толщину стенок и сечений в перпендикулярной оси.

Применение такого типа электродов позволяет справиться с любой поставленной задачей, характерной для сварки чугуна. Тип и марка последнего не ограничивает их применение. МНЧ-2 способствует появлению нехарактерных для данного типа операции качественных характеристик. Высокая объемная плотность металла в нем способствует простоте и технологичности при попадании шва в зону реза или воздействия обрабатывающего инструмента. Это те факторы, которые необходимы в случае требовательности со стороны технологи, контролирующих органов или норм безопасности эксплуатации свариваемого материала и отдельных элементов. Поверхность при помощи механической обработки становится чистой, без зацепок.

Соответственно эта марка электродов по чугуну позволяет применять их в условиях когда тот или иной механизм будет работать во влажной среде или в камерах и закрытых пространствах где температура может подняться до нескольких сотен градусов Цельсия. Коррозионная стойкость позволяет применять такой тип на открытых площадках без защиты от естественных осадков.

Режим сваривания – постоянный ток обратной полярности, направление шва – вертикальное, нижнее, потолочное с ограничением.

Интересный факт. При острой необходимости на неответственных элементах конструкций и механизмов, для создания временного шва, можно использовать электрод АНО-4 обмотанный витками медной проволокой диаметром наполовину меньшим от диаметра электрода. Такое ноу-хау не способно заменить медные электроды для сварки чугуна , но часто выручало при необходимости сделать оперативный ремонт металлургического оборудования, задействованного в беспрерывном производстве, до выхода руководства и принятия более кардинальных мер.

ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2

Применение никеля и железа для стержня данной группы указывает маркировка электродов по чугуну ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2. Такой тип применяют в крупных отливках из различного вида чугуна с различной структурой. Большие отливки требуют большой литейной оснастки. Уследить за безукоризненным состоянием большого объема непросто. Но ОЗЖН помогают восстановить из брака не одну тонну отливок. Зачастую копеечная рихтовка отливки сваркой перекрывает стоимость повторной переплавки металла.

Читайте также:  Маркировка полотен для лобзика

Применимы для многослойной наварки, создания большого объема восстановленного металла. Практика показывает целесообразность их применения вместе с другими марками электродов. Так значительного слоя можно добиться при стартовом и финишном использовании электродов ОЗЧ-3 и МНЧ-2, а прослойку между слоями можно выполнить при помощи ОЗЖН-1 или ОЗЖН-2.

Полярность постоянного тока обратная. Расположение шва на горизонтальной поверхности, вертикальной стенки – наиболее подходящие для сварки с применением ОЗЖН-1, ОЗЖН-2.

Используются в технологических операциях при сварке с большинством марок чугуна. Холодная сварка, наплавка, рихтовка отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом – операции, не создающие дополнительных затрат времени, ресурсов и энергии.

В случае если место сварного шва в процессе дальнейшей эксплуатации будет подвергаться ударам, трению об чугун или другой метал, обязательно используйте ОЗЧ-4. Обработка резанием, шлифовка поверхности также тянут за собой использование таких электродов. Есть отливки и изделия, к которым применяются высокие требования к качеству чистоты поверхности. Благодаря вышеперечисленным особенностям шва, полученного при помощи ОЗЧ-4, такие свойства достигаются на больших объемах производства.

Режимы сварки и методика наложения шва аналогична с ОЗЧ-2

Подбор марки электродов

Выбор марки электродов для сварки чугуна является ответственным этапом для создания карты сварочных работ и обеспечения качества изделия в целом. Постарайтесь придерживаться следующих критериев:

  • методика проведения работ – холодная, горячая;
  • разновидность, марка, геометрические толщины изделия или узла;
  • технология нанесения металла и специфические черты сварки;
  • необходимое качество, физические, механические свойства шовного соединения;
  • чистовые показатели поверхности шва;
  • возможность дальнейшей обработки стыка.

Не используйте электроды, предназначенные для сварки сталей, в процессе сваривания ответственных изделий из чугуна. Диаметр, обмазка, особенности возгорания и горения дуги у них рассчитывалось и проектировалось именно для стали и ее физических свойств при воздействии высокотемпературной дуги.

Напряжения и усталостные дефекты, которые возникают в слоях чугуна при термическом воздействии, имеют другую природу и структуру образования. Это может привести к разрушению шва в процессе эксплуатации отремонтированного изделия.

Интересный факт. В случае отсутствия специальных электродов существует способ их замены обыкновенным аналогом. Для этого нужно оббить обмазку, измельчит ее, смешать с железными опилками и жидким стеклом. Полученную массу нанести на стержень, просушить и можно использовать. Для ремонта литейных раковин на неответственных отливках из серого чугуна использование такого приспособления оправдано и целесообразно.

Чугун — один из самых «капризных» материалов. Его сварка производится лишь двумя способами, для чего подбираются особые электроды. Также материал бывает разных видов (серый, белый и т.д.), что осложняет его термообработку. Из данной статьи вы узнаете, какие существуют электроды по чугуну, чем они отличаются и как выбрать расходные материалы правильно.

Специфика обработки чугунных изделий

Рассматриваемый материал содержит более 2% углерода в составе, из-за чего становится одновременно твердым, но хрупким. Это осложняет его обработку. Подбираемые «расходники» должны компенсировать ряд отрицательных качеств материала, вытекающих из физико-химических свойств.

Для соединения каждого типа материала выбираются электроды для чугуна с определенным соотношением химических элементов, а также метод термообработки. Наиболее качественным считается аргонодуговая сварка, однако это весьма затратно. Электроды же применяются как на предприятиях, так и в бытовой обстановке.

Главное требование к изделиям — совпадение времени остывания со свариваемым металлом, а у чугуна оно достаточно большое. Второе — одинаковая концентрация углерода в основном и присадочном материале. Грамотный выбор поможет избежать перенапряжения внутри заготовки или выгорания углерода.

Электроды для чугуна толще аналогов для стали, поскольку материал весьма массивен. Он служит основой громоздких конструкций. Большинству присуще основное покрытие (кислое — реже); это расширяет сферу использования расходников. Производство, маркировка, химические особенности электродов регламентируются ГОСТ 7293-85.

Методы сварки чугуна

Первый метод требует выполнения двух условий:

  • предварительного подогрева заготовки до 500 градусов (+/- 200 град.);
  • использования проволоки порошковой с присадкой.

Подогрев — краткосрочное действие, осуществляемое за счет силы тока. Остывает же материал равномерно, в течение 70-100 часов. Здесь подойдут электроды по чугуну диаметром около 10 мм, используемые при сварке током от 600 А до 1 кА.

Читайте также:  Перестал работать сварочный инвертор

Холодная сварка — более популярный метод соединения деталей, классифицируемый по типу используемого электрода (сталь, никель и др.). От горячей отличается длительной подготовительной работой, включающей зачистку, фрезеровку и сверление с целью придания ей максимальной чистоты и гладкости.

Разновидности изделий

Специалисты сварочного ремесла советуют применять электроды, произведенные из стали, железа, никеля или сплавов, содержащих данные элементы. Конкретно для чугуна подойдут следующие типы расходников:

  • стальные;
  • никелевые;
  • медно-никелевые;
  • ферро-никелевые;
  • медно-железные.

Электроды из стали применяют при обработке старых поверхностей, которые уже были подвержены действию экстремальных температур. Также это относится к некачественному или загрязненному металлами и шлаками чугуну, коим являются конструкции промышленных печей или, например, насосов. Обязательна подготовительная работа (зачистка поверхности, описанная выше).

Чугун, в состав которого входит графит, сваривается посредством биметаллических электродов. Данные материалы, как и ковкий аналог, легко сплавляются при помощи ферро-никелевых электродов.

Пара слов о маркировке

Наименование изделий, установленное ГОСТом, даст информацию об элементах, образующих электрод. Хоть железо и является основным элементом для большинства марок, часто попадаются другие. Если рассмотреть популярную марку МНЧ-2, обнаружатся следующие химические элементы (с количеством для данного электрода):

  • медь (М) — здесь порядка 30%;
  • никель (Н) — около 65%;
  • Ч — предназначенность строго для чугунных изделий;
  • 2 — порядковый номер электродов данной серии, указывающий на соотношение элементов (встречаются с тем же составом, но другим количеством).

Теперь предлагаем читателю ознакомиться с самыми известными моделями для соединения чугуна.

Популярные электроды

Ниже приведен перечень марок, пользующихся спросом среди любителей и профессионалов.

Универсальные расходники, подходящие для всех чугунов. Позволяют сваривать детали в любом положении (ОЗЧ-4 — кроме полупотолочного). Помимо соединения, применимы при заварке брака или наплавке. Для нормализации работы применяют постоянный обратнополярный ток.

Отличается от ранее названного узкой сферой применения — для серого и ковкого чугуна. Подогрев заготовок не производится, допустимые положения для работы — все, кроме полупотолочного.

Подойдут для горячей сварки. В отличие от указанных ранее, в обработке применяют еще и переменный ток.

Универсальные электроды для сварки чугуна обоими методами. Узкий диапазон использования (строго нижнее положение), сварка постоянным током обратной полярности (при повышенном напряжении используют переменный), возможность соединения чугуна с некоторыми марками стали — в этом специфика ЦЧ-4.

Для холодной обработки серых и высокопрочных чугунов. Умеренный расход элементов позволяет выполнить объемные работы.

Помимо шести вышеописанных изделий, при подборе электродов для обработки чугуна рекомендуется обратить внимание на таких зарубежных производителей, как UTP и ASPIK. Любой изготовитель предлагает собственный способ сварки материала путем внедрения в состав новых элементов и изменения концентрации ключевых. В каждом случае пользователю необходимо знать тип обрабатываемого чугуна, его толщину, чтобы правильно подобрать расходники. О других принципах подбора электродов — далее.

Нюансы выбора

Соответствие изделия марке свариваемого материала — основной критерий покупки. Желательно для конкретного типа чугуна подбирать изделия с особым материалом стержней, невзирая на наличие универсальных марок.

Также стоит присмотреться к обмазке (наружной обработке). Основное и кислое покрытие по-разному реагируют на определенные условия эксплуатации, о чем важно помнить. Если вы собираетесь наплавлять электроды на заготовку, важную роль играет толщина этого покрытия. Предпочтите наиболее толстые модели для работы со старым, некачественным или загрязненным чугуном.

При сварке тонкостенного чугуна электроды подбираются так, чтобы толщина их и самой заготовки совпадали, либо были максимально приближены. В противном случае проявится либо залипание, либо проплавка детали насквозь, что ухудшит ее внешний вид и не позволит достичь требуемого результата.

Правильный выбор электродов для сварки чугуна — залог успешной, быстрой, результативной работы. Если вам предстоит впервые варить этот непростой материал, не утруждайтесь выбором — используйте изделия марок МНЧ-2, ЦЧ-4 или ОЗЧ серии 2, 3, 4. Их толщина варьируется от 3 до 6 мм, что позволяет получить качественный шов. Если хочется подобрать качественный расходный материал зарубежного производства, рекомендуются универсальные изделия марки UTP.

Чем, на ваш взгляд, можно дополнить список хороших электродов по чугуну? Поделитесь своим мнением в комментариях.

Читайте также:  Бура для чего применяется

Изделия из чугуна при повреждениях нуждаются в сварке. Рассмотрим электроды по чугуну — маркировка стержней для ковкого, высокопрочного и серого чугуна представлена в таблице.

Изделия для ручной сварки

Название (маркировка) Виды (типы) чугуна Положение электрода Технологические свойства
ЦЧ-4 Высокопрочный, ковкий и серый Нижнее Используются для сварки чугуна со сталью, соединение возможно с предварительным нагревом и без. Соединение постоянным током обратной полярности, при высоком напряжении — ток переменный
МНЧ-2 Вертикальное, полу потолочное, нижнее Лучшие свойства сварного соединения и стойкость к появлению трещин. Сварка постоянным током обратной полярности
ОЗЧ-2 Ковкий и серый Вертикальное, нижнее Сварной шов с улучшенными требованиями по плотности. Постоянным током обратной полярности без подогрева
ОЗЧ-3 Серый и ковкий Вертикальное, нижнее Низкая проплавляющая способность, применяются для получения шва с повышенными требованиями к чистоте изделия
ОЗЛ-27 Всех видов чугуна Горизонтальное, нижнее, потолочное, вертикальное сверху вниз, вертикальное снизу вверх Сварка и наплавка разнородных сталей и чугуна. Сварочный ток: переменный, постоянный обратной полярности
ОЗЖН-1 Высокопрочный и серый Вертикальное, нижнее Цвет наплавленного металла близок к цвету чугуна. Электроды для холодной сварки чугуна постоянным током обратной полярности
ОК 92.18 Высокопрочный, ковкий и серый Во всех пространственных положениях Стержень на никелевой основе для соединения чугуна с небольшим предварительным подогревом (150-300°С) или без. Ток: переменный, постоянный +. Широко применяется для ремонта блока двигателей и коробок передач
Ficast NiFe K Серый, ковкий Горизонтальное, нижнее, потолочное, вертикальное сверху вниз, вертикальное снизу вверх Железоникелевый электрод Ficast NiFe K предназначен для холодной сварки чугуна со сталями. Ток: переменный, постоянный — плюсовой и минусовой полюс. Наплавляемый металл стоек к образованию трещин и легко обрабатывается
ZELLER 855 Для всех видов чугуна Во всех пространственных положениях Применяется для сварки чугуна со сталью без подогрева. Варит промасленные и загрязненные примесями и ржавчиной изделия. Наплавленный металл пластичен и стоек к растрескиванию

Этот список не полный, на рынке можно найти дешевые расходники из Китая, качество которых хромает.

Цена на электроды по чугуну

Стоимость стрежней ЦЧ-4 ЛЭЗ (Лосиноостровский электродный завод) смотрите в таблице:

Ходовой диаметр 3 мм можно приобрести за 824 руб/кг.

  • за электроды МНЧ-2 (3,0 мм) просят 660 рублей за 1 кг;
  • ОЗЧ-2 (3,0 мм) — 788 руб/кг;
  • ОЗЧ-3 (3,0 мм) — 875 руб/кг;
  • ОЗЛ-27 диаметр 3 мм — 500 руб/кг;
  • ОЗЖН-1 (4,0 мм) — 650 руб/кг;
  • ОК 92.18 3,2мм VP (ESAB, Швеция) — 3 500 руб/кг;
  • Ficast NiFe K (Kjellberg, Германия, 4,0 мм) цена 2 500 руб/кг;
  • ZELLER 855 2,5×300мм (Германия) — 8 640 руб./кг.

Видео:

Цены могут отличаться от места проживания потребителя.

Как сделать сварочные электроды по чугуну своими руками

Если не хочется платить деньги за заводские расходники, то их можно сделать в домашних условиях.

Быстрый способ комбинированного стержня , что понадобится:

  • электроды для стали (АНО-4, УОНИ 13/45 и др.);
    медная проволока намотанная на катушку, советуют диаметром 2 мм, но можно взять тонкую из старой бытовой техники;
  • дрель.

Сам процесс: берем дрель, зажимаем в ней электрод, на кончик расходника плотно наматываем медную проволоку. Включаем дрель на медленные обороты и придерживая пальцем проволоку наматываем её вдоль электрода.

Да что я рассказываю, лучше посмотрите видеоролик, рассказывающий про изготовление расходника для сварки чугуна.

Комбинированным электродом сварку выполняют на малом сварочном токе небольшими участками, с проковкой шва. Останавливая процесс для остывания заготовок.

Опытные сварщики не наматывают медную проволоку на стержень, а применяют её в качестве присадочного прутка. Берут толстую (2 мм) одинарную проволоку.

Более сложный способ , что нужно:

  • прутки медной проволоки диаметром 4-5 мм, длиной 400-500 мм;
  • сколотая измельченная обмазка с электродов для стали;
  • мелкие стальные опилки или железный порошок;
  • жидкое стекло.
  1. Отрезки медной проволоки обработать наждачкой и обезжирить растворителем.
  2. Отбитую обмазку смешать в пропорции 1:1 с железным порошком или стальными опилками.
  3. К полученной массе добавить 30% раствора жидкого стекла и размешать.
  4. Медные прутки окунуть в жидкую массу и медленно извлечь (при необходимости операцию повторить), толщина покрытия должна получится 2 мм.
  5. Получившиеся электроды в вертикальном положении выдержать на воздухе для просушки.
  6. Перед сваркой расходники прокалить в духовке, температура 200-250°С.
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector