Электросварка чугуна электродами по чугуну

У домашнего мастера выполнение сварочных работ со сталью не вызывает трудностей. А вот как варить чугун электросваркой знает не каждый сварщик-самоучка.

Особенности материала

Чугун — это сплав углерода с железом, где содержание углерода 2,14%. Что отрицательно сказывается на качественном соединении.

Процесс трудоемок ввиду:

  • образования трещин и пор;
  • при обработке появлению каленых структур и быстрому затуплению инструмента;
  • тонкий материал рассыпается от перегрева.

По составу чугун подразделяется на серые и белые:

  1. Белые не свариваются ввиду хрупкости и твердости. Подаются шлифовке;
  2. Серые (высокопрочный, ковкий) легко обрабатываются и ограниченно свариваются.

Технология сварки чугуна электродами

Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.

К горячей относится и полугорячая .

При горячем соединении деталь нагревают до температуры 600-700°С, выполняют сварку и медленно охлаждают чугунное изделие в печи. При полугорячем соединении поддерживают температуру 300-400°С.

Горячая и полугорячая сварка нуждается в дополнительном оборудовании. В бытовых условиях применяется холодное соединение.

Разделка кромок

Сварка чугуна электродом в домашних условиях нуждается в разделке фасок. Обезжиривать и зачищать детали не требуется.

Снятие фасок выполняется:

Нюанс : острые кромки не допускаются. Остроту снимают подходящим инструментом.

Как правильно сварить чугунные детали на холодную

При соединении не перегревайте околошовную зону (не более 80°С). Делайте частые перерывы между проходами. Используйте многопроходную сварку.

  1. сначала выполните наплавку по краям фасок;
  2. затем постепенное заполнение шва;
  3. после каждого прохода делайте проковку валика по горячему.

Валики выполняйте длиной 40 мм, вразброс для снижения нагрева детали.

Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:

  • источник тока (инвертор);
  • электроды 3 мм;
  • щетка для зачистки шва;
  • молоток для проковки и удаления шлака;
  • шарошка или фреза для разделки фасок;
  • щиток и перчатки.
  1. сначала разделка кромок и притупление острых углов;
  2. затем наплавка по краям фасок;
  3. далее постепенное заполнение шва.

Делайте проковку каждого валика по горячему. Не спешите, давайте время для остывания детали (нагрев околошовной зоны не более 80°С).

После заполнения сварочного шва, переверните деталь и разделайте кромки с обратной стороны. Выполните сварку, как описано выше. Соблюдая температурный режим и делая проковку каждого валика. По окончанию процесса, по желанию отшлифуйте наплавленную поверхность.

Видео:

Холодной сваркой ремонтируют батареи, тиски, блок цилиндров двигателя и другие конструкции из серого чугуна.

Марки электродов для сварки чугуна

В этой статье, вы можете познакомится с заводскими электродами и самодельными для соединения разных видов чугуна.

Таблица ниже, поможет выставить ток на аппарате для разных диаметров марок электродов:

Значение тока указаны для нижнего положения электрода. Для вертикального положения ток уменьшают на 15-20 А, кроме ЦЧ-2.

В целях экономии, домашние умельцы приноровились выполнять сварку чугуна обычным электродом с медной проволокой. Видео ниже:

Также, медная проволока поможет в сварке чугуна со сталью.

Некоторые умельцы спрашивают, как варить чугун полуавтоматом? На форумах по металлообработке опытные сварщики советуют применять проволоку ПАНЧ 11. Соединение выполняется стежками по 2-5 см с проковкой, без газовой защиты на прямой полярности. Ток 90-110 Ампер в зависимости от толщины металла.

Чем резать чугун

Виды резки делятся на термические и механические. Перечень инструментов и способов:

  1. Болгарка — простой и доступный способ. Минус: рез происходит по прямой.
  2. Труборезы хорошо себя зарекомендовали при работе с трубами.
  3. Сабельная пила.
  4. Электродом.
  5. Газокислородная резка — неплохой вариант. Кислородно флюсовая улучшит качество резки чугуна.
  6. Мобильные установки Терморезак 2М (вес до 5 кг).
  7. Кислородно-копьевая резка и плазменная.

Как видите, есть из чего выбрать! В бытовых условиях широко применяется болгарка.

Сварка чугуна требует другого технологического подхода. Это связано с химическими особенностями металла, что влияет на его обработку и, в частности, на сварку.

В этой статье мы рассмотрим технологии сваривания чугуна в домашних условиях с применением двух основных приемов.

Особенности материала

Чугун по своему составу — соединение элементов железа и некоторого количества углерода. Но, в сравнение со сталью, последнего в нем свыше 2,14 %.

Читайте также:  Марка стали у13а расшифровка

В зависимости от составов чугуны бывают белые и серые.

Белый чугун по своей сути полуфабрикат и используется для производства ковкого металла. Он очень хрупкий и изделия из него не производят.

Серый вид этого металла чаще всего применяют в промышленности и изготовлении различных вещей.

Также есть ковкие и высокопрочные чугуны.

В чем особенности этого материала в сварочных работах? Главное — это трудности с получением качественного шва, связанные со следующими проблемами.

  • Чугун в силу своей неоднородной структуры склонен к растрескиванию в месте сваривания. Это связано с воздействием на него высокой температуры дуги, что приводит к его отбеливанию и изменению состава в месте варки (высокая температура плюс быстрое остывание).
  • Вследствие высокотемпературного влияния электрической дуги происходит выгорание части углерода в составе металла, как следствие — в сварном шве образуются поры. Это не добавляет прочности такому соединению и качество значительно ухудшается.
  • При расплавлении чугун очень текуч, что не позволяет сформировать правильный шов. Чем выше процентный состав углерода, тем текучесть будет выше.
  • Также при сварке могут образовываться окиси в составе шва, которые тоже не упрочняют соединение. К тому же, окислы более тугоплавки.

Такие особенности значительно затрудняют сварочные работы по чугуну. Главная сложность — это непредсказуемость результата в итоге сварки. Чаще всего образовываются трещины на поверхности уже во время остывания металла.

Самым плохим чугуном для сварки является темно-серого или черного цвета (высокая вместимость графита). Такие виды лучше всего не варить в домашних условиях, в большинстве случаев это приведет к растрескиванию шва и самой детали.

Определить такие виды металла можно проведя рукой по излому. При большой вместимости графитов чугун «мажется».

Но, несмотря на трудности, сварное соединение все-таки возможно. Как проводиться сварка чугуна?

Способы сварки

Способ сваривания такого металла, как чугун, зависит от того, как его подготовить к процессу. Зависимо от этого различают «холодный» способ (без предварительного подогрева поверхности) и «горячий» (с предварительным нагревом детали).

Холодный способ сварки

Сваривание чугунных деталей холодным способом более простое, но нужно использовать специально предназначенные для этой сварки электроды.

Если пользоваться обычными (стальными) электродами без предварительного нагрева, то в сварном шве образуется металл в виде высокоуглеродистой стали с элементами, входящими в состав чугуна (серы, фосфора, марганца и прочих).

К тому же, такой шов нельзя зачищать, ввиду его высокой способности к растрескиванию. Слишком быстрое остывание приведет к образованию белого чугуна в месте рядом со швом. Металл станет твердым и очень хрупким.

Холодное сваривание проводят электродами небольшого диаметра и на малом токе.

Чаще всего такой способ целесообразно использовать при небольших объемах работ и невозможности сделать подогрев деталей.

Холодную сварку чугунных деталей можно проводить стальным электродом только в том случае, если швы не будут испытывать нагрузки на растяжение. Чаще всего используются медно-никелевые электроды, или же имеющие в своем составе медь и железо.

Горячий способ

Использование такого метода сваривания чугуна более целесообразно в домашних условиях. При подогреве сварочный шов более качественный, так как отсутствую процессы отбеливания металла и его закалки.

Горячий способ может быть местным или общим (частичный прогрев или полностью всей детали).

Для нагревания стоит использовать печь, где деталь будет равномерно прогреваться со всех сторон.

Также различают варианты прогрева в зависимости от температурного показателя

  • Горячий — от 500 до 600 градусов.
  • Полугорячий — от 300 до 400.
  • Теплый — от 150 до 200.

Вся технология заключается в нагревании детали до необходимых температур перед свариванием и медленном охлаждении после завершения процесса.

Нагрев не должен превышать показатель 600-650 градусов. Иначе это приведет к изменению в структуре чугуна. Также нужно соблюдать неспешное нагревание, выдерживая скорость в 150 градусов в час.

Охлаждение тоже происходит неспешно. Лучше всего — поместить деталь в печь, в которой происходило нагревание, где и будет происходить остывание вместе с ней.

Как варить чугун

В работе с чугуном, как и с другим металлом, можно выделить два основных пункта: подготовка деталей и собственно сама сварка.

Подготовительные работы

Требования к предварительной подготовке при сварочных работах по чугуну намного выше, чем в стали.

  • Во-первых, структура чугуна может привести к разрастанию повреждений.
  • Во-вторых, пористость способствует проникновению загрязнения глубже в металл. Настоящая головная боль по очистке чугуна от машинного масла, которое очень глубоко проникает в поверхность.
Читайте также:  Коаксиальный кабель для цифрового телевидения

Очищают поверхности чугунных деталей с помощью щетки по металлу и наждачной бумагой, тщательно устраняя все загрязнения и ржавчину. Можно воспользоваться болгаркой со специальной насадкой с металлическим ворсом.

При наличии машинного масла его нужно удалить, используя растворитель.

Также потребуется зачистка всех неровностей, поверхности должны быть ровными и гладкими.

По краям свариваемых деталей или трещин нужно сделать фаску. Кромки при этом скашивают, пользуясь подходящим инструментом.

При этом стоит помнить о хрупкости металла. Если края скругляют зубилом, то это делают очень тонкими слоями, постепенно. Толщина стружки должна быть не более 1 миллиметра.

Вокруг будущего соединения, на ширину в 20-30 мм, все зачищают до блеска металла.

После подготовки переходят к свариванию. Как заварить чугун используя основные методы в домашней мастерской?

Сваривание без подогрева

Сварка чугуна электродом в домашних условиях холодным способом возможна только при правильном подборе материалов. Чем варить чугун? Сегодня существует много видов различных расходников для сваривания практически любых металлов.

Лучше всего использовать электроды, в составе которых есть медь или никель. С последним углерод не вступает в соединения, что не приводит к образованию белого чугуна в шве. При этом сам шов не будет иметь слишком высокую твердость и легко зачищается и поддается любой обработке.

Такими же свойствами обладает и медь.

Чаще всего распространены железно-никелевые, железно-медно-никелевые электроды. С производителей можно обратить внимание на расходники от компании ESAB.

Режим сварки (сила тока и полярность), обычно указывается на упаковке с самими электродами.

Варка происходит в несколько этапов. После наложения каждого шва, ему дает остыть, после чего возобновляют работу.

Главное — это не пережигать металл, а как бы наплавлять расплав на свариваемую поверхность.

Для более качественной сварки лучше использовать горячий способ.

Сварка с нагревом

Главной проблемой при сваривании чугунных деталей является перепад температуры. Слишком большой нагрев с последующим охлаждением приводят к растрескиванию. Чтобы свести этот фактор к нулю, используют предварительное прогревание деталей равномерно по поверхности металла.

Итак, как варить чугун электросваркой с предварительным нагреванием?

  • Поверхности заготовок или детали тщательно очищают от любого загрязнения.
  • Если нужно заварить сквозные пробоины или трещины, то для предотвращения вытекания расплава используют специальные формы. Их изготавливают из графитовых пластин.
  • Нагрев деталей в промышленных условиях производят в специальных индукционных нагревателях, дома для этой цели подойдет печь. Температуру нагрева определяют зависимо от массивности и толщины чугуна (от 300 до 600 градусов).
  • Используя нужные электроды, выставляют соответствующую силу тока (сварка чугуна происходит на большей мощности, чем при варке стали).
  • Нужно также настроить аппарат на постоянный ток при прямой полярности (кабель держателя ставят на минус, а массу — на плюс).
  • Во время ведения шва нужно, чтобы сварочная ванна была достаточно заполнена расплавом, при этом его как бы перемешивают кончиком электрода.
  • После завершения варки нужно обеспечить медленное остывание. Лучше всего сваренные детали засыпать теплоизолирующим материалом (древесным углем или сухим песком), также можно оставить чугун в остывающей печи, которую использовали для нагрева. Остывание зависит от массивности, слишком большие детали могут остывать до 5 суток (в промышленных объемах).

Горячий способ варки чугунных соединений более трудоемкий и ответственный, но его использование позволяет получить на выходе качественный шов без дефектов.

Сварка инвертором чугуна — довольно сложный процесс. Требуется тщательная подготовка самих деталей и внимательный подбор расходных материалов. Особенно важно, какими электродами осуществляется соединение при холодной сварке.

А что вы думаете по этому поводу? Есть ли у Вас опыт сваривания чугунных деталей электросваркой в домашних условиях? Какими приемами вы пользовались при этом? Ваш опыт важен для нас. Оставьте свои комментарии к этому материалу.

В случае выхода из строя сантехнических приборов встает вопрос — как можно сварить чугунные детали в домашних условиях. Важно знать, как заварить чугун обычным электродом. Если металл легко поддается сварке, то место нанесения шва на чугунную поверхность требует подготовки. Несоблюдение технологии приводит к перекаливанию металла, а значит, увеличивается его хрупкость.

Особенности чугуна

Необходимо обратить внимание на структуру материала. Если она серого цвета и мелкозернистая, то ее варить легче. Особенно тяжело вести работы с чугуном крупнозернистой структуры. А также с тем, который работал в масляной среде или подвергался окислению. При варке чугуна стоит обращать внимание на такие особенности:

  • Учитывая, что чугун — материал текучий, варить его нужно в нижнем положении.
  • Несоблюдение температурного режима приводит к выгоранию углерода. Как результат, формируются поры. Вокруг сварных швов образуется остаточное напряжение.
  • Если чугун плавить, он дает окислы с более высокой температурой плавления, чем у основного металла.
Читайте также:  Фрезерный станок с чпу описание

Технология сварки

В отличие от стали, производство чугуна ведется при температуре 1200−1500 градусов по Цельсию. Это вносит особенности в технологию его сварки:

  • При подготовке поверхности все дефекты удаляются. Если между ними расстояние меньше 20 мм, то они вырубаются все вместе. В случае если больше, чем 20 мм, то удаляются по отдельности.
  • Режим сварки выбирается в зависимости от химического состава данного вида чугуна.
  • Свариваемые поверхности предварительно зачищаются. В другом случае применяются шпильки, которые вкручиваются рядом с местом повреждения.
  • В процессе сварки используется аргон, сварочная проволока или присадки в виде соды, азотнокислого натрия или буры.
  • После окончания работы шов присыпается сыпучим веществом. Делается это с целью замедления процесса остывания. Шов осматривается визуально. В нем не должны присутствовать прожоги и непровары.

После остывания металла сварной шов проверяется. Трубы наполняются жидкостью, и ведется их осмотр на отсутствие протекания.

Способы заварить чугун электросваркой

Правильно варить чугун электросваркой можно при наличии нужного оборудования и требуемых электродов. Сварка имеет следующие разновидности:

  • С применением инертного газа. Используется для сварки канализационных труб.
  • Горячий метод. Работы проводятся квалифицированным мастером. Качества шва высокое. Наиболее часто применяется в промышленности.
  • Холодный способ. Применяется в домашних условиях. К качеству шва требований не предъявляется.

Газовый метод

Применяется в том случае, когда необходимо обеспечить шов высокого качества. При этом не допускается большая глубина провара металла.

В зависимости от конечного результата ведутся разные режимы работы. На это влияют факторы:

  • Подача напряжения, пределы изменения — 18−21 Вт.
  • Техника работы при наложении шва.
  • Величина силы тока, 100−120 А.
  • Скорость выполнения работы, оптимальный вариант скорости — 12 м / час.
  • Материал применяемой проволоки — 09Г2СА.

Метод горячей сварки

Такая работа состоит из следующих этапов:

  • Ведется обработка дефектов. Если это трещина, то она расширяется, и в концах сверлятся отверстия.
  • Деталь заключается в форму из графитовой основы. Она необходима на случай, если металл потечет.
  • Идет нагрев детали в интервале температур от 300 до 650 градусов по Цельсию. Сварка ведется литыми электродами с использованием порошковой проволоки. В качестве присадки используется стержень из керамики.
  • Последняя стадия — охлаждение.

Шов получается однородный высокого качества.

Сварка чугуна электродом при помощи инвертора

Для сварки инвертором холодным методом сначала это место подготавливается. Если верхний слой чугуна окислился, то он счищается болгаркой или другим инструментом. С помощью растворителя или бензина проводится обезжиривание.

Работа ведется специальными электродами, которые содержат хром, никель или другие лигатуры.

Особенности процесса:

  • Обратная полярность подключения.
  • Аппарат включается на минимальную мощность для конкретной толщины электрода.
  • Максимальная длина шва — 30−50 мм .
  • Не допускается перегрев, поэтому необходимы постоянные остановки.
  • После нанесения первого и последнего слоя их требуется проковать молотком.

Способ варки полуавтоматом

Работы ведутся специальным аппаратом, который вбивает сварку точечным способом. При этом окружающая площадь не разогревается.

Подготовительные работы не отличаются, место зачищается и обезжиривается. Если толщина превышает 5 мм, требуется снять фаску. Работа ведется с применением специальной проволоки. В домашних условиях при холодном методе применяется материал ПП-АНЧ-1.

Особенности процесса:

  • В работе используется постоянный ток.
  • Угол наклона держателя — 50−60 градусов.
  • Шов ложится за 3 подхода.
  • Во время сварки не допускаются колебательные движения.
  • По окончании работы со сварочного шва ведется удаление шлака.

Ремонт чугунного коллектора

Сваривать коллектор сложно потому, что в процессе работы он может треснуть. Для этого нужно использовать специальные электроды для сварки нержавеющих материалов.

Суть заключается в том, что коллектор нельзя сильно нагревать. Такому электроду высокий нагрев не требуется. Он начинает плавиться при температуре 700−800 градусов. Этого достаточно для начала процесса сварки.

Сварку чугуна реально вести в домашних условиях собственными силами. Для этого необходимо иметь сварочный аппарат, электроды и необходимую защитную амуницию. Предварительно нужно ознакомиться с инструкцией по варке чугуна. Желательно иметь необходимые начальные навыки. В домашних условиях лучше варить холодным методом, который наиболее прост.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector