Электроды для наплавки чугуна

Изделия из чугуна после длительной эксплуатации приходят в негодность: ломаются, трескаются, изнашиваются. Для восстановления работоспособности применяется сварка. Чугун — низкотехнологичный по свариваемости материал из-за значительного содержания углерода свыше 2%.

Углерод придает материалу твердость, а соответственно — хрупкость. Чтобы проводить сварочные работы с чугуном, необходимо подобрать соответствующие электроды, которые сводят к минимуму отрицательные свойства, присущие чугунам.

Чугуны производятся разных марок, от серых до модифицированных. Поэтому каждой марке сплава необходим электрод с необходимым набором и количеством химических элементов.

Способы сварки

Для соединения чугунных деталей используются следующие способы:

  • холодный — без предварительного нагрева соединяемых деталей;
  • горячий: с подогревом за счет электрода (замкнутая электрическая цепь и высокое значение силы тока нагревают место соединения); с предварительным подогревом в печи или газовой горелкой, средняя температура 600 °C.

Ванна сварочного шва может образовываться за счет:

  • цветных металлов;
  • низкоуглеродистой стали;
  • чугуна.

Холодный способ сварки чугунных элементов используется, когда в сварочном шве нет чугуна. Предварительное нагревание при горячем способе сваривания используется, чтобы предотвратить появление трещин, выгорания углерода (отбеливания), увеличения твердости (закаливания). К тому же предварительный нагрев позволяет получить сварочный шов, идентичный по химическому составу соединяемых элементов.

Электроды для чугуна

Маркировка электродов по чугуну стандартизована и закреплена ГОСТом. Расшифровка обозначения информирует потребителя об элементах, из которых изготавливаются электроды.

Например, наиболее распространенная марка МНЧ2:

  • М — содержание меди 30%;
  • Н — никеля 65%;
  • Ч — назначение, для сваривания чугуна;
  • 2 — номер состава элементов.

Марка электродов по чугуну зависит от процентного содержания никеля и меди. Во время горения дуги углерод из сплава выгорает. При подаче в сварочную зону стальных присадок происходит активное выделение газов из ванны с расплавленным металлом. Вследствие чего в шве образуется множество пор.

Для предотвращения пористости стальные элементы электродов легируют добавлением никеля и меди. Никель реагирует с углеродом, но затем растворяется в железе. Шов остается мягким, а не закаливается.

Медь же, не растворяясь в железе, компенсирует мягкий от никеля шов, придавая ему дополнительную жесткость.

Сварочные электроды по чугуну изготавливаются из таких материалов, как:

  • чугун в виде прутка;
  • проволока стальная;
  • проволока стальная легированная;
  • проволока медная, латунная.

Марка электродов для сварки чугуна выбирается по принципу: в каком положении будет находиться электрод и тип его обмазки. В обмазке присутствует ферросилиций, который способствует образованию серого чугуна.

Стальную и легированную проволоку используют для сварки деталей, имеющих простую форму, а их эксплуатация будет проходить без значительных нагрузок. Полученный шов обладает повышенной плотностью. Поэтому его можно обрабатывать механическим способом.

Плавящиеся электроды для чугуна, марка в таблице.

Марка электродов Свариваемый чугун Расположение шва Свойства электродов
МНЧ1 Низ, вертикаль, потолок При быстром охлаждении отсутствие трещин, шов поддается обработке без ТО, графитизация шва
МНЧ2 Низ, вертикаль, потолок Постоянный ток, обратная полярность, отсутствие трещин
ЦЧ4 Серый, ковкий, высокопрочный Низ Соединение стали и чугуна, ток постоянный, переменный, полярность обратная
ОЗЧ2 Серый, ковкий Вертикаль, низ Ток постоянный, холодная сварка
ОЗЧ3 Серый, ковкий Вертикаль, низ Малая проплавляемость, шов отличается высокой чистотой
ОЗЛ27 Все марки Все положения Сваривание разных марок сплавов и сталей, наплавка
ОЖЗН1 Серый, высокопрочный Вертикаль, низ Холодная сварка, цвет сварного шва идентичен цвету сплава
ОК92.18 Серый, ковкий, высокопрочный Все положения Горячая сварка, пруток электрода на основе никеля
ЭМЧС Сварка деталей толщиной до 10 мм без подогрева
Zeller855 Все марки Все положения Соединение стали с чугуном без предварительной очистки поверхностей
Ficast NiFeK Серый, ковкий Горизонталь, низ, потолок, вертикаль в обоих направлениях Соединение стали с чугуном

Кроме плавящихся электродов для сварки чугунов, используются неплавящиеся электроды, изготавливающиеся из графита, угля, вольфрама. Неплавящиеся стержни предназначены для розжига дуги. А для наполнения шва используется присадочный материал: чугунный стержень, стальная проволока.

Также применяются комбинированные стержни. В пучок соединяются медный и стальной прутки.

Продажа электродов в магазинах организована так, что приобрести необходимое количество можно поштучно, не покупая пятикилограммовую пачку.

Работа с разным материалом

В некоторых случаях возникает необходимость соединить разные материалы, например, сталь и чугун. Хоть они и сплавы на основе железа, но количественное содержание углерода имеет первостепенное влияние на качество сварки.

Разберемся, как приварить железо к чугуну. Производители давно уже выпускают электроды, предназначенные для соединения железа и чугунного сплава. Из отечественных марок следует отметить ОЗЛ27 и ЦЧ4. Процесс производится без предварительного нагрева, что для стальных элементов важно.

Читайте также:  Как обозначить сечение на чертеже

Самостоятельная сварка

В домашних условиях для соединения чугунных деталей в основном используется электродуговая сварка плавящимися электродами. И перед началом проведения работ необходимо вспомнить о следующем:

  • могут появиться непроваренные участки из-за образования окислов с высокой температурой плавления;
  • быстрое охлаждение провоцирует образование цементита, который отличается высокой твердостью и трудно обрабатывается механически;
  • жидкотекучесть расплава требует соблюдения строгих параметров для горения дуги;
  • неравномерность охлаждения вызывает растрескивание шва, а также деформирование и разрушение участков, не затронутых сваркой;
  • высокая пористость сварных швов, вода, попадающая в поры, вызывает активную коррозию и преждевременное разрушение материала.

Для предотвращения данных дефектов и для получения качественного результата необходимо следовать следующим требованиям:

  • соединяемые поверхности должны быть подвергнуты очистке;
  • произвести разделку под сварку для того, чтобы снизить растекание металла;
  • сварку можно производить в графитовых формах;
  • необходим предварительный нагрев, температура 300 °C — 400 °C;
  • после сварки организовать медленное охлаждение;
  • если подогрев невозможен из-за конструкции детали, то воспользоваться холодным способом;
  • для предотвращения возможных дефектов во время процесса изделие должно подвергаться охлаждению водой снизу.

Изготовление электродов своими руками

Если вас не устраивает стоимость промышленных расходных материалов, то их можно изготовить самостоятельно. Есть несколько способов.

  1. В качестве стержня можно взять электроды для сварки стали марок УОНИ, АНО и прочих. Поверх них на обмазку следует намотать медную проволоку. Толщина медного слоя должна быть не менее 2 мм. Намотку можно провести, зажав стержень в ручную электрическую дрель.
  2. Взять медную проволоку толщиной порядка 5 мм. Нанести на него обмазку. Для приготовления обмазки необходимо:
  • сколоть и измельчить покрытие со стальных электродов;
  • добавить мелкую стальную стружку;
  • жидкое стекло.

Измельченное покрытие смешать со стружкой в пропорции 50:50. Залить жидким стеклом и тщательно перемешать. Погружать медные стержни в замешенную массу, чтобы слой обмазки был около 2 мм. Сушить необходимо в подвешенном состоянии, а после прокалить их при температуре 200 °C — 250 °C.

Такие электроды предназначены для устранения дефектов в чугунных отливках и для восстановления поврежденных и изношенных деталей. Их можно применять и для изготовления сварно-литых конструкций. Электроды для холодной сварки и наплавки чугуна без предварительного подогрева дают наплавленный металл в виде стали, сплавов на основе меди, никеля и железноникелевого сплава. Это марки ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6. Иногда целесообразно использовать электроды иного назначения. Так, при ремонте чугунных тюбингов в условиях большой загрязненности и высокой влажности лучше брать марку ОЗЛ-25Б. Первые слои на загрязненных чугунах можно выполнять марками ОЗЛ-27 и ОЗJI-28. Успешно применяют и марку ОЗБ-2М, предназначенную для сварки бронз.

Характеристики электродов для сварки и наплавки чугуна

Марка электрода
Область применения
Технологические особенности

Покрытие

Род, полярность тока

Коэффициент наплавки, г/А×ч

Положение в пространстве

ЦЧ-4

Для сварки и заварки дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугуна. Сварка серого и высокопрочного чугунов

ОЗЧ-2

Для сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и ковкого чугунов

ОЗЧ-6

Для сварки тонкостенных деталей из серого и ковкого чугунов

МНЧ-2

Для сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и ковкого чугунов. Аналогичен электрод ОЗЖН-1 с основным (Б) покрытием

ОЗЧ-3

Для сварки и заварки дефектов литья в деталях из серого и высокопрочного чугунов, когда к соединениям предъявляются повышенные требования по чистоте обработки поверхности

ОЗЧ-4

Для сварки и наплавки деталей из серого и высокопрочного чугунов. Предпочтительны для последних слоев, работающих на истирание или при ударных нагрузках

В данном разделе дана информация по следующему назначению сварочных электродов: "Для сварки и наплавки чугуна". Полный перечень марок, представленных на сайте, смотрите ниже. Если вы ищете где купить, перейдите по ссылке "Выбрать компанию" внизу страницы.

Сварка электродами по чугуну заняла прочное место в чугунно-литейном производстве и главным образом при устранении дефектов чугунного литья и ремонте оборудования.

Правильно подобранные для сварочного процесса электроды по чугуну во многом определяют качество наплавленных поверхностей и сварных швов, а также работоспособность конструкций и деталей из чугуна.

Маркировка электродов по чугуну

В маркировке электродов по чугуну указывается из чего они сделаны, для чего предназначены и номер серии. Для примера расшифруем МНЧ-2.

  • М – обозначает, что в электроде есть медь,
  • Н – говорит о содержании в нем никеля.
  • Ч – показывает для какого вида металла предназначен электрод.
  • Цифра 2 – это номер марки, в данной серии производятся и другие подобные продукты, но с отличным составом.

В некоторых маркировках могут содержаться и другие детали. Э46-ЛЭЗС-УД-Е431(3) РЦ13. Э46— это тип, означает, что электрод имеет временное сопротивление к разрыву 46 килограмм на миллиметр квадратный. В марке сокращенно указан производитель. Обращается внимание и на диаметр. УД – расшифровывается так: для сварки изделий из углеродистой и низколегированной стали, у него толстое покрытие. РЦ – означает что оно рутилово-целлюлозное.

Читайте также:  Как уменьшить пламя в зажигалке

Электроды для сварки чугунного коллектора

Чтобы успешно произвести работы по сварке коллектора чугунного, рекомендуется купить марку ЦЧ-4. Выпускаются эти электроды 3-5 миллиметров толщины. Ими нужно работать при размещении в нижнем пространственном положении деталей, установив 65-80 ампер, 90-120, 130-150, эти показатели тока зависят от диаметра электродов соответственно. Перед использованием их лучше прокаливать в течении двух часов при +170 +200 градусов.

МНЧ-2 подойдет для сварки любых чугунных деталей. Полученный шов отлично обрабатывается. Электроды для коллектора выбираются в зависимости от типа чугуна. Он бывает обычный, ковкий, серый, других разновидностей. Под состав коллектора выбирают металл стержня. Есть электроды, подходящие для любого его вида. Это может быть МНЧ-2. Учитывается также тип обмазки, толщина.

Популярные марки электродов для сварки чугуна

Популярны сегодня для работы с чугунными изделиями марки: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18.

Подбор марок

Для того чтобы определиться, какими электродами варить ту или иную деталь, необходимо точно знать из какого вида чугуна она изготовлена: ковкого, серого или высокопрочного.

Электроды для горячей сварки чугуна

Когда температура чугунного изделия достигает +500 + 600 градусов метод сварки называется горячим, +300 +400 – полугорячим, +200 – теплым.

Рекомендуется работать по технологии горячей сварки маркой ЦЧ-4, при слабом разогреве ОК 92.18. Электроды ЦЧ-4 универсальные, ими работают и холодным способом. Его рекомендуется применять при нижнем пространственном расположении деталей. Настроить нужно обратный по полярности ток.

ОК 92.18 работают на постоянном и переменном токе.

При покупке электрода учитывается толщина, вес, условия эксплуатации деталей. Все это очень важно учитывать.

Чаще всего используют соответствующие ГОСТ 2671 марки электродов. Они отличаются тем, что у них меловое покрытие или, как у ОМЧ-1 специальное. В некоторых случаях используются угольные электроды, стальные УОНИ, АНО, вид А или Б со стержнем, выполненным из чугуна.

Электроды для холодной сварки чугуна

Технология холодной сварки чугуна производится при помощи ОЗЧ-6 и ОЗЧ-2, МНЧ-2, часто покупается и универсальный ЦЧ-4.

Отлично зарекомендовал себя в работе с тонкостенными чугунами ОЗЧ-6. Им рекомендуется работать при вертикальном и нижнем пространственном расположении деталей.

При необходимости сваривать ответственные стыки, для наплавки чугуна без подогрева, покупается МНЧ-2. Ими легко исправить дефекты, образовавшиеся впоследствии процесса литья, выполнить наплавку. Шов получается прочным и качественным. Работать ими хорошо в вертикальном пространственном положении и нижнем, иногда даже в потолочном. Ток лучше всего настроить обратной полярности.

Выгодно покупать для осуществления наплавки чугуна без подогрева электроды ОЗЖН-1. Они позволяют выполнять работы по заделке серьезных дефектов. С их помощью получается наплавлять большие объемы. Их советуют использовать для проведения работ в вертикальном, нижнем положениях детали. Нужен постоянный обратный ток.

Для сварки чугуна без подогрева, холодным методом подходит и ОЗЧ-2.

Электроды для сварки чугуна и стали

Для успешной сварки деталей из разных металлов, а именно, имеется в виду сварка чугуна и стали, рекомендуется применить ЦЧ-4. Электродом успешно варят с соблюдением требований горячей и холодной сварки. Им быстро и легко можно устранять дефекты, наплавлять. С его помощью получается наложить 1-2 слоя, подготовить деталь под наплавку обычными типами электродов. Работать ЦЧ-4 рекомендуется в нижнем пространственном положении. Настраивается при этом обратный ток.

Ficast NiFe K рекомендуется покупать при необходимости приварить деталь, выполненную из разных видов сталей, к чугунной. Им сварщик может работать в любом требуемом положении. Шов будет прочным, не имеющим трещин, легко обрабатываемый.

ZELLER 855 наделены теми же качествами и характеристиками, которые присущи марке Ficast NiFe K.

Электроды по ковкому чугуну

Чтобы работать с чугуном, полученным в процессе ковки, берется МНЧ-2, ОЗЧ-6 и 2, ЦЧ-4.

Электроды по серому чугуну

С серым чугуном взаимодействуют ОЗЧ-2 и 6, 4, ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, МНЧ-2.

Основные виды электродов по чугуну и их особенности

  • МНЧ-2. Сварка электродами этой марки возможна любого вида чугуна. Эти электроды используются часто для заварки брака в литье, ими можно также производить наплавку. Применяется для сварки чугуна в нижнем, полу потолочном и вертикальном положении постоянным током обратной полярности.
  • ОЗЧ-2. Эти электроды чаще используются для сварки ковкого и серого чугуна. Процесс сварки осуществляется в нижнем и вертикальном положениях без подогрева постоянным током обратной полярности.
  • ЦЧ-4. Эта марка электродов по чугуну используется при холодной и горячей сварке. Ими, как правило, можно варить только в нижнем положении. Обладают той особенностью, что ими возможна сварка чугуна со сталью (чугун — сталь). Сварка осуществляется постоянным током обратной полярности, за исключением высокого напряжения, когда ток становится переменным.
  • ОЗЧ-4. Этими электродами можно варить любой чугун в нижнем и вертикальном положениях исключительно постоянным током обратной полярности.
  • ОЗЖН-1. Электроды этого вида используются только для холодной сварки серого и высокопрочного чугуна постоянным током обратной полярности. Возможно осуществление сварочного процесса в больших объемах в нижнем и вертикальном положениях.
  • ОК 92.18. Такие электроды используются для сварки чугуна с небольшим подогревом при постоянном или переменном напряжении. Выбирая сварочный электрод, необходимо учитывать массу и толщину изделия, а также условия эксплуатации.
Читайте также:  Как заточить ножовку по дереву болгаркой

Немецкие электроды по чугуну

Популярностью пользуются и немецкие электроды по чугуну, например, UTP 86 FN компании UTP Schweißmaterial. Выпускает эта фирма и пруток присадочный нержавеющий UTP A68 HH. Ими работают на инверторах TIG-сварки. Они делаются из никеля, подходят для работы с нелегированными и низколегированными металлами, с высоколегированными сталями, с чугуном. Швы, сделанные электродами компании UTP, получаются устойчивыми к горячему растрескиванию, не имеют склонности к хрупкости.

Изделия еще одного немецкого производителя сварочных материалов CAPILLA подходя для технологии горячей сварки, а именно Capilla 41. Если с изделием планируется работать по холодной технологии, то рекомендуется купить Capilla 43 и 44.

TEAM BINZEL производит угольные электроды. Они отлично подходят для работы не только с чугуном, а и с медью, нержавейкой. Технология сварки угольной дугой характеризуется простотой и комфортом, для ее осуществления нужен сжатый воздух, углерод и электричество.

Особенности сварки

Электроды для наплавки ОЗЖН-1 и 2, ОЗЧ-2 и 4, МНЧ-2 очень качественные, но нужно соблюдать некоторые условия при работе с ними. Шов выполняется короткими участками до 12 миллиметров. Необходимо избежать того, чтобы стык быстро остывал. Важно учесть, что рекомендуется работать в нижнем пространственном положении, потому что чугун потечет, став жидким. Это обычно происходит уже при температуре 1200 градусов.

МНЧ-2 – это по сути проволока, называемым еще монель, покрытая особенным составом, состоящая из НМЖМЦ соединения. Ими можно вести работы по наплавке в нижнем, вертикальном и полу потолочном пространственном положении.

Использовать ОЗЧ-2 и 4, МНЧ-2, ОЗЖН-1 и 2 можно для наплавки холодным способом. Важно при этом соблюдать все технологические моменты, настраивать строго определенный по силе ток, придерживаться рекомендаций по дуге, скорости выполнения работы.

Восстановление внутренних частей чугунных деталей заключается в доведении их до требуемого размера. При этом берутся мягкие легкообрабатываемые электроды.

Для работы с наружными поверхностями изделий берутся марки, сделанные из износостойких сплавов, поддающиеся механической отделке. Выбирают ОЗЖН-1 и 2 для наплавки серого чугуна и высокопрочного. Настраивается постоянный обратный ток. Ими делается многослойное нанесение металла, устраняют крупные разрушения. Удобно работать этой маркой при расположении изделия в двух положениях, вертикально и в нижнем.

Популярные производители

Чаще всего сегодня покупаются для сварки чугунных изделий электроды производителя ASPIK; СпецЭлектрод; Фрунзе-Электрод.

Есть и иностранные хорошо зарекомендовавшие себя компании. UTP 86 FN изготовлены в Германии или на ее оборудовании, фирмой UTP Schweißmaterial. Ими выгодно наплавлять чугун в больших объемах. Их рекомендуется использовать с МНЧ-2.

Американский электрод Nickel-333N Unitor и Amerarc Ni 99 от Ashland Chemical USA используются повсеместно.

Недорого продаются многие марки от ESAB, например, ОК NiFe-Cl-A(92.58).

Oerlikon MONEL аналог МНЧ-2. Работают ими методом холодной сварки. Они подходят для наплавки. Их изготовлением занимается фирма Oerlikon Corporation AG, Швейцария.

В магазинах есть ЦЧ-4 Оливер, производства ООО Оливер Беларусь.

Как применить электроды УОНИ по чугуну

В некоторых обстоятельствах работать с чугуном можно медно-стальными электродами. Их делают, накручивая на предназначенные для сварки стали УОНИ 13/45 спираль из медной, иногда латунной проволоки, толщиной 1,5-2 миллиметра. Ее вес должен превышать в пять раз массу металлического стержня электрода. В случае необходимости проведения горячей сварки деталей из чугуна можно применить УОНИ.

Хорошие результаты получают, применяя УОНИ-13/55. Но при их использовании важно учесть и то, что не нужно допускать сильного нагрева детали. Это приводит к появлению трещин в месте термического влияния. Поэтому сварщику нужно следить за тем, чтобы не допускать перегрева изделия, а это происходит уже при +400 +500 градусов Цельсия. Также важно следить за тем чтобы не прогревался металл на расстояние более 100 миллиметров от шва.

Важные моменты по работе с электродами по чугуну

  • МНЧ-2 создает шов, отличающийся хорошей податливостью при резке, стойкостью к коррозийным процессам, при воздействии на него жидких агрессивных сред, газа.
  • Используя ОЗЖН-1 можно добиться оттенка наплавленного металла практически такого же по цвету по отношению к основному чугуну.
  • Швы, сделанные ОЗЧ-4, отличается стойкостью при эксплуатации изделий, работающих при постоянном трении, они хорошо переносят удар.

Каждый из валиков нужно охлаждать естественным путем.

Необходимо следить за тем чтобы температура не опускалась ниже 60°С.

Специалисты рекомендуют выполнять проковку валиков. Делается это не сильным ударом молотка.

Электроды для работы с чугуном не стандартизованы, они производятся по особым техническим условиям.

Где купить

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector