Холодная сварка чугуна: Сварка чугуна — холодная, горячая, при помощи аргона, со сталью

Сварка чугуна — холодная, горячая, при помощи аргона, со сталью

Под сплавами мы привыкли понимать соединение нескольких металлов. В данном случае мы имеем дело со сплавом железа с углеродом — чугуном. Фактически, это железо, насыщенное углеродом в количестве от 2,14% до 6,67%. Присутствие углерода кардинально меняет свойства железа. Вместо привычной пластичности и вязкости появляются хрупкость и жесткость. В связи с изменением свойств меняются способы сваривания чугунных деталей.

1 / 1

Под сплавами мы привыкли понимать соединение нескольких металлов. В данном случае мы имеем дело со сплавом железа с углеродом — чугуном. Фактически, это железо, насыщенное углеродом в количестве от 2,14% до 6,67%. Присутствие углерода кардинально меняет свойства железа. Вместо привычной пластичности и вязкости появляются хрупкость и жесткость. В связи с изменением свойств меняются способы сваривания чугунных деталей.

Специфика чугуна

Сплав действительно очень специфичен. Не являясь благородным металлом, чугун чрезвычайно устойчив к коррозии, что, наряду с хорошими литейными характеристиками, делает его самым распространенным сплавом для изделий художественного литья, предназначенных для установки на открытом воздухе. Высокая жаропрочность позволяет применять его в печах.

Некоторые особенности свойств чугуна дают возможность получения сплавов с различными физико-химическими свойствами не только изменениями в химическом составе, но и изменением вида термической обработки. Наиболее широкое применение нашли следующие виды чугуна:

• белые – очень хрупкие и твердые;
• ковкие – получаются при отжиге белых;
• половинчатые – средняя стадия между белыми и ковкими;
• антифрикционные – хорошо работаю в узлах с интенсивным трением;
• износостойкие – работают в условиях внешней среды;
• жаростойкие и жаропрочные – работают в коксовых печах и газотурбинных двигателях;
• коррозионностойкие – применяются в химической промышленности.

Как подготовить чугун к свариванию

Трещины на чугуне имеют склонность к развитию из-за особенной хрупкости этого сплава. Поэтому перед свариванием необходимо исключить возможность их дальнейшего развития путем засверливания их концов. Далее необходимо тщательно разделать болгаркой трещину до самого дна на ширину, достаточную для обеспечения процесса сваривания. В случае загрязнения сварочной зоны маслом, его нужно удалить с помощью соответствующих растворителей.

Технология и способы сварки чугуна

Специфические особенности сварки чугуна не способствуют широкому применению этого способа соединения деталей при сборке сложных конструкций. В основном, сваривают чугун при ремонтных работах. Применяют следующие виды сварки:

• газовую;
• термитную;
• электродуговую;
• электрошлаковую.

Для работ используют стальные, угольные, графитовые электроды. Также применяют электроды из высоколегированных сталей и цветных металлов. Характерной особенностью при сваривании чугунных деталей является частое применение предварительного нагрева деталей, как местного, так и общего. Сила тока рассчитывается из условия 60 – 90 ампер на каждый миллиметр диаметра электрода. Нетрудно подсчитать, что сваривание «тройкой» потребует от 180 до 270 ампер.

Особенности горячей сварки чугуна

Технологи разработали множество специальных режимов прогрева чугуна перед сваркой, но наибольшее распространение получил метод с нагревом до 600 – 650С⁰. Идея состоит в том, что после сварки происходит не быстрое остывание шва, а постепенное остывание всей массы изделия. Постепенное остывание способствует графитизации (не образуется белый чугун), и не образуется трещин на изделии. Применяются специальные электроды типа ОМЧ – 1, представляющие собой чугунные прутки со специальным покрытием.

Несмотря на хорошее качество шва при горячей сварке, широкого распространения она не получила. Виной тому – сложность технологического процесса, большие расходы на организацию и проведение предварительного подогрева.

Особенности холодной сварки чугуна

Холодная сварка чугуна — наиболее распространенный способ. В основном, применяется методика, описанная выше: с тщательной разделкой трещины. Иногда, в особо ответственных местах, в кромки шва вкручиваются стальные шпильки, которые сперва обваривают по кругу. А затем варят основной шов.

При повышенных требованиях к обрабатываемости шва используются электроды, содержащие никель: МНЧ-1 или МНЧ-2. Никель не вступает в реакцию с углеродом, не создает с ним соединений, характеризующихся высокой твердостью, и поэтому хорошо обрабатывается механическими способами.

В случае отсутствия специальных электродов, можно выйти из положения при помощи медной проволоки, которая наматывается на простой низкоуглеродистый электрод. Вместо проволоки можно использовать медную трубку. Такие электроды получили название биметаллических.

Сварка при помощи аргона

В большинстве случаев сваривания чугуна происходит закаливание материала шва, что затрудняет последующую механическую обработку и провоцирует образование трещин. От этого недостатка можно избавиться применением аргонодугового способа сварки. Этот метод позволяет получить характеристики шва, сравнимые с характеристиками основного металла.

Сварка ведется графитовым электродом в среде защитного газа по специально разработанным токовым режимам. Имеет массу различных особенностей. Применяется как горячая, так и холодная сварка. Наличие графита не дает образовываться белому чугуну. Защитный газ способствует малому образованию окислов. По окончанию сварки обеспечивается режим медленного остывания изделия путем накрывания его теплоизолирующими материалами. При сваривании ответственных образцов может использоваться газосварочное оборудование для поддержания тепла в остывающем изделии.

Соединение чугуна со сталью

Выбор режима сварки чугуна со сталью зависит от напряжения холостого хода. При напряжении до 54 вольт сварка производится током обратной полярности. Переменный ток используется при напряжении холостого хода более 54 вольт. Сварка ведется короткими валиками. Длина их не должна превышать 30 мм. Швы большой глубины провариваются слоями с проковкой каждого слоя. Для получения шва хорошего качества рекомендуется применять горячий способ сварки и обеспечить постепенное охлаждение сваренного изделия.

Холодная сварка чугуна: сложности, виды, рекомендации

Главная » Обработка металла » Сварка » Правила холодной сварки чугуна

На чтение 5 мин

Содержание

1. Сложности
2. Виды сваривания
3. Электродами
4. Полимерные составы
5. Производители
6. Подготовка к свариванию
7. Как правильно использовать?
8. Советы и рекомендации

При нагреве чугуна углерод выгорает, и металл становится хрупким, разрушается. Соединить детали, исправить дефекты лучше холодной сваркой чугуна. Высокоуглеродистый сплав не перегревается, графит между кристаллами сохраняется. Соединение холодным способом выполняется медными электродами и подходит для швов с небольшими нагрузками.

Холодной сваркой называют совершенно разные по технологии процессы: соединения медными  электродами и заделка дефектов специальным клеевым составом. Каждый метод имеет свои преимущества, недостатки.

Холодная сварка чугуна (Фото: Instagram / budmetpro)

Сложности

В чугунных сплавах высокое содержание углерода. Часть графита находится в кристаллах, остальной располагается между зернами. При его выгорании связи нарушаются, металл может рассыпаться при ударе. Это свойство чугуна создает препятствие для традиционных способов соединения заготовок.

Второе препятствие — низкая теплопроводность металла, которая приводит к образованию трещин по границе нагрева. Набрав тепло, материал медленно остывает, долго остается горячим. Применяют специальные чугунные электроды марок ОЗЧ, МНЧ. При этом возникают сложности:

• различные оксиды в составе чугуна окисляются при температуре ниже, чем сам чугун, образуется непровар;
• в околошовной зоне образуется твердый и хрупкий цементит;
• температура плавления электрода больше, чем основного металла, соединение материалов происходит плохо;
• чугун характеризуется высокой жидкотекучестью и удержать его в сварочной ванне сложно;
• при сварке углерод сгорает, газы образуют поры и воздушные раковины в шве.

Перед соединением с помощью графитового и чугунного электрода, высокоуглеродистые материалы традиционно нагревают, применяя ступенчатую технологию поднятия температуры и выдержку до полного прогрева. Различают 2 процесса сварки:

• высокотемпературная — горячая, с нагревом 600 – 650⁰;
• полугорячая — 350⁰.

Для крупных деталей процесс выдержки в печи длится 20–24 часа. После заварки дефектов и соединения заготовок, делается длительный отпуск. Процесс занимает много времени, более 2 суток.

Виды сваривания

Термин «холодная» означает, что подогрев деталей в печи перед электродной сваркой не производится и сварка чугуна проходит по специальной технологии, имеющей свои особенности. Шов ложится на холодный металл.

Способов холодной сварки на практике два:

• специальными медными электродами;
• полимерными клеящими составами.

Оба способа имеют один недостаток. Применять их можно для создания швов с малой нагрузкой. Прочные соединения, выдерживающие вибрации, удары, изгибы, делаются только горячим способом.

Сваривание электродами (Фото: Instagram / mdfkl.belarus)

Электродами

Для холодной сварки применяют электроды с медным стержнем. Пластичный металл легко образует соединение с чугуном. Шов получается мягче, чем сами соединяемые детали, он выдерживает статические нагрузки на изгиб.

На производстве при сваривании деталей более 20 мм толщиной применяются комбинированные электроды из стали и меди. Они имеют разные варианты:

• медный стержень покрыть стальной фольгой;
• трубка из цветного металла заполнена стальным порошком.

Заварка широких швов, наплавка, производятся пучком электродов. Для холодной сварки используют связки из стальных и медных электродов с обмазкой.

Во всех электродах для холодной сварки используется медь. Цветной металл проникает между кристаллами чугуна и создает с ним прочное соединения без напряжений переходной зоны. Условием создания плотного материала шва является проковка. Сразу после отведения электрода в сторону, горячий сплав следует уплотнить, проковав его молотком. Попавшие внутрь газы выйдут. Слои металла плотно улягутся, образуя однородный сплав.

Технологический процесс сложный. Требует точного соблюдения всех пунктов, от подготовки до проковки.

Полимерные составы

Холодной сваркой называется термостойкая полимерная паста на основе эпоксидной смолы. Она содержит чугунный порошок и применяется в основном для заделки раковин. Готовят двухкомпонентный состав непосредственно перед применением. Плотно заполняют клеем пустоту в металле или разделанный шов.

Полимерные средства по сварке отличаются допустимой температурой нагрева и твердостью после застывания. После механической обработки детали клей отличается более светлым тоном. Переход размытый, четкой границы нет.

Холодную сварку применяют для ремонта небольших дефектов чугунных деталей автомобилей. В машиностроении используют для исправления литейных дефектов крупных отливок, восстановления направляющих станин, стоек.

Нанесение полимерного состава (Фото: Instagram / vyhlop)

Производители

Большинство видов электродов для холодной сварки чугуна выпускается в РФ:

• МНЧ-2;
• ОЗЖН-1;
• ОЗЧ-6;
• ЦЧ-4.

Их используют при ремонте машин, подварке радиаторов отопления, на крупных литейных и машиностроительных предприятиях. Популярные производители:

• Фрунзе-электрод;
• Aspik;
• СпецЭлектрод.

Из зарубежных компаний расходные материалы для сварки холодyого чугуна выпускают немецкие компании:

• CAPILLA;
• UTR SchweiBmaterial.

Другие фирмы ограничиваются выпуском электродов и проволоки для горячей сварки чугуна.

Подготовка к свариванию

Швы толщиной до 10 мм следует разделать V-образно, выложив на рабочую плиту прихватить через 100–150 мм.

При соединении толстых деталей, в зону разделки вставляются шпильки. Их размер и количество определяются шириной разделки, типом соединения. Под шпильки сверлятся отверстия, в них нарезается резьба.

При наличии в заготовках дефектов, в виде отбела чугуна, раковин, трещин, сначала исправляются они дополнительным отжигом и подваркой или заливкой. Затем разделываются кромки под сварку.

Подготовка инструментов (Фото: Instagram / dvizhok_125)

Как правильно использовать?

Марка электродов подбирается по эксплуатационным условиям детали. Для заделки отверстия в радиаторе отопления достаточно выбрать низкотемпературный электрод, выдерживающий 236⁰. Он хорошо соединяется с чугуном за счет меди, имеет высокую твердость, благодаря содержанию высокоуглеродистой стали, переносят нагрузки на удар и изгиб.

Жаростойкими электродами, выдерживающими до 1300⁰C, подваривают детали, работающие при высоких температурах и малых механических нагрузках. В домашних условиях удобнее всего варить стержнем с диаметром 3–4 мм, ток постоянный — 120–150 А.

Советы и рекомендации

Чугун имеет высокую жидкотекучесть и удержать его в ванне трудно. Специалисты рекомендуют располагать детали на плите таким образом, чтобы разделка располагалась горизонтально, внизу.

Сделав прихватки, следует накладывать короткие швы длиной до 25 мм сразу их проковывать легкими ударами молотка. Располагаться они должны на расстоянии 150–200 мм. Если соединение короткое, следует ждать охлаждения заготовок. Проверить готовность материала к свариванию можно рукой. Она будет чувствовать приятное, не обжигающее тепло.

Любители ремонтировать самостоятельно могут использовать холодную сварку дома, ремонтируя автомобиль, бытовую технику. Небольшие швы на мелких деталях не перегреют чугун и будут хорошо держать.

( 1 оценка, среднее 1 из 5 )

Поделиться

Чугун сварочный — экспондо-направляющая

Чугун широко применяется в промышленности, во многом благодаря его низкой цене и хорошим литейным свойствам. Он также считается одним из самых сложных сплавов для сварки. В чем его особенности, каков правильный метод сварки и какой сварочный аппарат выбрать при работе с чугуном?

Можно ли сваривать весь чугун?

Чугун – один из древнейших сплавов, известных человечеству. Он использовался китайцами еще в 500 г. до н.э.

Чугун представляет собой сплав железа и углерода, при этом углерод составляет от 2,11 до 6,67% его состава. Он широко признан одним из лучших материалов для плавки благодаря низкому уровню усадки и высокой текучести.

Высокое содержание углерода делает чугун твердым, но хрупким сплавом. Эти свойства, а также содержание кремния, серы и фосфора делают этот материал сложным для сварки.

Ho Ho Ho

Какие виды чугуна подходят для сварки? Его можно разделить на несколько основных типов:

• белый чугун – сплав с углеродом, связанным цементитом, используемый, среди прочего, в производстве тормозных колодок и поршневых колец; его сложно обрабатывать из-за того, что он твердый, но ломкий;
• серый чугун – этот сплав содержит углерод в виде графита; он используется в производстве, среди прочего, ванн, раковин и деталей машин, таких как поршни и цилиндры; он качественнее белого чугуна, более пластичен, дает меньшую усадку и легче обрабатывается;
• чугун пестрый – содержит как углерод в виде цементита, так и графита; как следует из названия, он имеет свойства между белым и серым чугуном;
• легированный чугун – содержит легирующие добавки, напр. кремний, никель, хром, молибден, алюминий.

Серый чугун — единственный из вышеперечисленных сплавов, пригодный для сварки. Белый чугун считается непригодным для сварки.

Как проверить, с каким чугуном вы имеете дело и подходит ли он для сварки? При трении серого чугуна на пальцах должен оставаться жирный графитовый след. Также можно использовать угловую шлифовальную машину — яркие искры указывают на то, что элемент изготовлен из белого чугуна, а оранжевые — на то, что это серый чугун.

Как подготовиться к сварке чугуна?

Вне зависимости от выбранного вами способа сварки, перед началом работ необходимо убедиться в том, что поверхность данного элемента надлежащим образом подготовлена, иначе вы рискуете получить дефекты сварки в виде пузырей или включений.

С чугуна необходимо удалить жир и масло, что можно сделать с помощью соответствующего растворителя или с помощью очистки паром. К другим эффективным методам подготовки поверхности относятся пескоструйная обработка и использование стальной дроби (вращательная или пневматическая очистка).

Горячая сварка чугуна

Такая сварка обычно необходима при ремонте чугунного элемента. Соединение чугуна с другими металлами с помощью сварки не очень распространено, среди прочего, из-за ранее упомянутой хрупкости.

Сварку чугуна можно различить двумя способами: горячим и холодным. В чем особенности каждого процесса?

Сварка горячего чугуна требует много времени. Тем не менее, как правило, это первый выбор для получения наилучших эффектов, а в случае чугуна, который после ремонта должен как можно быстрее вернуться к своей первоначальной форме. Горячая сварка чугуна дает сварной шов того же цвета, что и остальная часть сплава.

Перед началом работы снимите все детали, которые могут быть повреждены или разрушены при нагреве, такие как прокладки, винты, крышки, заглушки и т.д. Затем приступайте к нагреву чугунного элемента до нужной температуры.

Чугун следует нагреть прибл. 700 градусов Цельсия. Чаще всего для этой цели используют газовую или угольную печь. Для небольших деталей можно использовать кислородно-ацетиленовую горелку.

Важно нагревать элемент относительно медленно и равномерно, со скоростью 100 градусов Цельсия в час. Если температура при сварке чугуна падает до 600 градусов Цельсия, его следует повторно нагреть до 700 градусов Цельсия.

При горячей сварке чугуна используется присадочный материал в виде чугунных стержней аналогичного по составу свариваемому материалу. Сварка выполняется сверху, постоянным током большой силы.

После сварки чугуна его необходимо повторно нагреть до 500-600 градусов Цельсия. При этом свариваемый элемент должен охлаждаться медленнее, чем нагревался, чтобы предотвратить его растрескивание. Рекомендуемая скорость охлаждения составляет 50 градусов Цельсия в час.

Холодная сварка чугуна

При холодной сварке чугуна свариваемый элемент предварительно не подогревается. Этот способ менее трудоемок по сравнению со сваркой горячим чугуном и проще по используемой технологии и всему процессу. Свариваемый элемент не нужно нагревать, а зачастую и дополнительные детали не нужно снимать.

С другой стороны, этот метод не дает такого хорошего результата, как горячая сварка чугуна. Это связано с тем, что цвет сварного шва будет отличаться от цвета чугунного элемента, он может быть твердым и ломким и, вероятно, будет более склонен к образованию трещин.

Как сварить чугун холодной сваркой? В первую очередь свариваемый элемент должен быть очищен от ржавчины и других загрязнений, в том числе от лака и краски. Во время сварки поддерживать температуру ок. 60-70 градусов Цельсия.

Сварка коротких участков по 20-30 мм каждый. Начните с середины трещины или стыка, затем сделайте сварные швы с обоих концов. Продолжайте этот процесс поочередно. Закончив работу на данном участке, сварку прекращают и забивают по стыку молотком. Это помогает снизить внутренние напряжения в сварном шве.

Сварка чугуна аппаратом MIG/MAG

Что следует использовать для сварки чугуна? Сварочный аппарат MIG/MAG будет хорошим выбором.

Сварка чугуна на одном из этих аппаратов осуществляется плавящимся электродом, сварочной проволокой, плавящейся под воздействием температуры. Между электродом и чугуном создается дуга переменного тока.

Сварку проводят в защитных газах: нейтральных (гелий или аргон) в случае метода МИГ или активных в случае МАГ (двуокись углерода или двуокись углерода с аргоном). Использование сварочного аппарата MIG/MAG для сварки чугуна помогает получить сварные швы хорошего качества. Другими преимуществами являются возможность наблюдения за сварочной ванной во время процесса и скорость выполнения сварных швов.

Выберите простой в использовании и универсальный сварочный аппарат, напр. сварочный аппарат MIG/MAG Stamos Germany S-MIGMA-175. Этот аппарат портативный, может работать в режимах MIG, MAG, MMA и FCAW, с регулируемым уровнем сварочного тока в диапазоне от 60 до 175 А. Стандартная версия оснащена, среди прочего, контактными наконечниками MIG, катушкой для проволоки. и газовая форсунка.

Сварка чугуна ВИГ

Сварочные аппараты ВИГ также могут использоваться для сварки чугуна. В отличие от устройств MIG/MAG, при сварке TIG используется неплавящийся электрод. Защитные газы, в данном случае инертные газы, все еще используются.

Чугун ВИГ сварка особенно рекомендуется для мелкого ремонта или чугунных элементов с относительно тонкими стенками. Низкая скорость сварки этого метода является как недостатком, так и преимуществом. Минусом является медленный темп работы, а преимуществом – возможность сделать чистый и точный сварной шов. Ввиду специфики сварки TIG этот метод рекомендуется для холодной сварки чугуна.

Модель Stamos Germany TIG S-WIGMA 250 является примером удобного в использовании сварочного аппарата TIG. Этот портативный сварочный аппарат имеет компактные размеры и оснащен полезными функциями, такими как система защиты от перегрева, технология бесконтактного зажигания дуги и дополнительный режим MMA.

Чугунные электроды – какой выбрать?

Для сварки горячего чугуна электродом самое главное расплавить присадку, которая должна быть из чугуна. Для холодной сварки используются специальные чугунные электроды меньшего размера. Это могут быть медно-железные, никелевые или никель-железные электроды, а также электроды, содержащие железо, медь и никель. Никель не образует соединений с углеродом и очень хорошо растворяется в железе.

Сварка чугуна – цены и стоимость

Если вы хотите воспользоваться услугами компании, предлагающей сварку чугуна, цена будет аналогична цене сварки алюминия и составит около 1,5-2 фунтов стерлингов за см.

Горячая сварка чугуна считается более дешевой из-за более низкой стоимости чугунного наполнителя. Однако здесь нужно будет учесть, что потребуются соответствующие технологические сооружения, например, печь или дробеструйная установка. При холодной сварке, в свою очередь, нужно учитывать цену чугунных электродов. Стоимость одного куска 2,5 мм составляет примерно 3-4 фунта стерлингов.

Сварка чугуна – краткое описание

Сварка чугуна MIG/MAG или TIG – непростая задача. Во многом это связано со специфическими свойствами сплава. Сварка чугуна может быть трудоемким процессом, но правильный выбор оборудования и подготовка материала могут дать очень удовлетворительные результаты, несмотря на то, что это жесткий материал для сварки. И всегда помните о своей безопасности и носите защитную одежду.

Как сварить чугун: простые шаги и советы

Чугун может быть сложным для сварки из-за свойств материалов. К сожалению, это часто необходимо из-за растрескивания, связанного с удлинением металла. Не путайте чугун со сталью, так как методы для одного типа чугуна не всегда применимы к чугуну. К счастью, сварка чугуна может быть успешно выполнена при наличии некоторой практики и опыта.

Сварка чугуна требует меньшего нагрева и небольших валиков (1″), чтобы избежать растрескивания

Три важных момента при сварке:

1. Подготовка – снятие фаски или сверление до и после трещин, очистка поверхности
2. Количество тепла – всегда низкое и медленное
3. Выбор правильного стержня – чем больше никеля, тем лучше

Содержание

• 1 Основы сплава чугуна
  • 1. 1 Температура плавления чугуна
  • 1,2 Типы чугуна
  • 1.3. ЧИСТОНА ИДЕНТИФИКАЦИЯ
• 2 Чугунные методы сварки: дуга, тиг или MIG
• 3 Приготовление к сварной сварной сварке
• 4 Методы сварки
  • 4.1. )
• 5 Чугунные шаги холодной сварки
  • • 5.0.1 Рекомендуемое усилие
      • 5,0,1,1 Предложения по сварке холодной сварки
        • 5.0.1.1 Размер электрода
        • 5.0.1.1.1.1.1.0020
    • 5,0,2 чугунные электроды
    • 5,0,3 Размер электрода. 7.1 Справочная электронная книга

  Чугунные сплавы Основы

  Чугунное литье относится к семейству углеродных сплавов с содержанием углерода от 2,4% до 4,5%. Это сплав кремния, углерода и феррума (железа). Твердость углерода делает его одним из наиболее часто используемых материалов в строительном бизнесе. Процент углерода, смешанного с железом, делает чугун желательным сплавом, поскольку он поддается механической обработке, гасит вибрации, имеет низкую усадку и высокую текучесть.

  Углерод в чугуне также делает металл хрупким и подверженным растрескиванию при нагрузке. Например, сталь имеет 20% удлинение до растрескивания по сравнению с чугуном, который имеет 1% удлинение.

  Что делает чугун одним из самых сложных материалов для сварки, так это его довольно необычное поведение. При сварке чугуны не растягиваются и не деформируются при нагреве. Скорее металл может треснуть при воздействии тепла, а затем при охлаждении, что усложняет весь процесс сварки.

  Чугун растрескивается при нагрузке или удлинении от 1% до 2%

  Температура плавления чугуна

  Чугун имеет температуру плавления от 1100° до 1300° по Цельсию (2112° – 2372° по Фаренгейту) из-за высокого содержания углерода . Сталь имеет более высокую температуру плавления – 1450°C (2642°F). Поскольку чугун имеет более низкую температуру плавления, его легче использовать при работе с пресс-формами, трубной арматурой, коллекторами, корпусами клапанов, насосами, трансмиссиями, водяными рубашками, гильзами, головками и блоками двигателей.

  Типы чугуна

  Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных типов сплавов чугуна. Каждый из этих сплавов обладает особыми свойствами, которые могут потребовать различных инструментов и методов сварки для достижения наилучших результатов.

  1. Высоколегированный (изготавливается путем добавления сплавов к ковкому, белому или серому чугуну)
  2. Ковкий
  3. Ковкий
  4. Белый
  5. Серый (наиболее распространен и используется примерно в 90% случаев. Изготовлен из кокса, известняка, стали) лом, чугунный лом и чугун). Название происходит от серого цвета любых трещин или разломов.

  Название серого чугуна происходит от цвета изломов или трещин в чугуне

  Общий состав серого чугуна:

  • Кремний 2 % – 2,4 %
  • Углерод 3 % – 3,25 %
  • Марганец 0,6 % – . 7%
  • Фосфор 0,2% максимум
  • Сера 0,2% максимум
  • Железо Остаток

  Чугун нельзя сгибать или выковывать в определенную форму, иначе металл треснет. Он поддается механической обработке и устойчив к износу.

  Чугун Идентификация

  Чугун можно отличить по следующим признакам:

  • Отсутствие видимых сварных швов
  • Видна литейная линия из двух половин формы
  • Стружка металла с помощью молотка и зубила. Если металл сколется мелкими осколками, то это чугун. Если вы видите один сплошной скол, то металл стальной.
  • При тестировании на искру будут даваться слабые красные искры, за которыми следуют желтые звезды. Сталь производит небольшие искры на конце.

  Методы сварки чугуна: дуговая, TIG или MIG

  Хотя можно использовать все три метода, для домашней сварки мы рекомендуем Arc.

  MIG: Для MIG требуется смесь аргона (80 % аргона, 20 % двуокиси углерода) и никелевая проволока.

  TIG: Как и MIG, используйте никелевую проволоку. Подробные инструкции смотрите в этом видео.

  ARC: ARC прост в использовании и подходит для основного ремонта. Используйте высококачественные никелевые стержни с содержанием 99%. Можно использовать состав с 55% никеля, что дешевле. Идите с 99%, если можете.

  Подготовка к сварке чугуна

  При соединении двух деталей создайте скос под углом 45°. Оставьте 1/3 толщины материала по глубине внизу

  1. Очистите металлическую поверхность с помощью химикатов или щетки. Тщательно удалите краску, ржавчину, жир и масло.
  2. Удаление литой корки с обеих сторон сварного шва (примерно 25/32″ или 20 мм).
  3. Удалите любые дефекты, такие как пористость, усталость металла, трещины и пузыри.
  4. Просверлите отверстия диаметром 1/8 дюйма примерно на расстоянии 1/8 дюйма от каждого конца ремонтируемой трещины. Отверстия будут препятствовать расширению трещины за пределы трюмов в процессе ремонта.
  5. «U» или «V» из трещины с помощью электрода для строжки или шлифовального станка. Паз должен быть 90°. При сварке деталей излом должен быть под углом 45°. Оставьте 1/3 дюйма толщины ниже буквы «V». Электродная строжка является наиболее эффективным методом.
  6. Кромки или острые углы должны быть закруглены, особенно если вы собираетесь обрабатывать поверхность или заполнять ее после сварки. Цель состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерное плавление основного материала в процессе сварки.
  7. При шлифовке зоны сварки удалите весь углерод (графит), который находится на поверхности, чтобы он не стал частью сварочной ванны.

  Перед сваркой просверлите отверстие на каждом конце трещины, чтобы избежать дополнительного повреждения основного металла

  Методы сварки

  Существует три метода сварки чугуна. Какой из них вы выберете, зависит от задачи.

  1. «Холодная» электродуговая сварка : используется для больших деталей, где свариваемый объект не может быть предварительно полностью нагрет, что делает этот подход наиболее распространенным.
  2. Горячая сварка (электродуговая, кислородно-ацетиленовая сварка, пайка твердым припоем) – используется для деталей, которые могут быть предварительно нагреты сварочной горелкой, таких как мелкие детали. После сварки детали нуждаются в медленном охлаждении до комнатной температуры. Охлаждение может помочь, если после сварки детали погружаются в золу, песок или кизельгур.
  3. P полимерный ремонт : используется, когда металл окисляется, делая невозможной «горячую» сварку. В этом случае используется такой продукт, как пластиковая сталь.

  Ацетиленокислородная сварка (Горячая сварка)

  Ацетиленокислородная сварка — это тип сварки, используемый для небольших деталей, которые можно нагревать горелкой (обозначается как газовая сварка ).

  Этот тип сварки выполняется с использованием следующих шагов:

  • Во-первых, вы должны отрегулировать кислородно-ацетиленовое пламя в соответствии с требованиями к поверхности. Слишком слабое пламя может привести к хрупкому сварному шву. С другой стороны, сильное пламя может привести к растрескиванию чугуна. Вы должны оставаться между этими двумя спектрами.
  • Удерживая горелку в правой руке, а присадочный стержень в левой, непрерывным движением начните сварку от правого края листа к левому.
  • Для идеального результата пламя перемещается из стороны в сторону или совершает круговые движения, чтобы смесь хорошо перемешивалась. Присадочный стержень следует перемещать вперед и назад вдоль пластины.
  • Продолжайте делать это до тех пор, пока не увидите корпус без трещин и утечек!

  Сварка MIG — еще один полезный метод, однако он может быть дорогостоящим из-за использования специальной железоникелевой проволоки. Тем не менее, у него есть преимущество: чистый сварной шов без каких-либо остатков или беспорядка после сварки.

  В качестве альтернативы можно использовать проволоку MIG из нержавеющей стали, хотя окончательные результаты могут иметь некоторые отклонения.

  Как уже упоминалось, этот метод используется, когда детали невозможно предварительно нагреть или их сложно демонтировать.

  Ступени холодной сварки чугуна

  «Холодная» сварка чугуна относится к низкому нагреву, необходимому для основного металла.

  Рекомендуемая сила тока

  Низкая сила тока необходима, чтобы избежать глубокого сплавления основного материала и наполнителя. Причина, по которой избегают глубокого плавления, заключается в том, чтобы графит и образующийся в результате карбид железа не попадали в сварочную ванну. Рекомендуемая сила тока:

  Предложения по силе тока при холодной сварке

  Эти предложения предназначены для ручной или плоской сварки. При использовании потолочной сварки уменьшите приведенные ниже цифры на 5–10 %. При вертикальной сварке уменьшить на 5%.

  Размер электрода

  2,5 (3/32″)

  3,2 (1/8″)

  4,0 (5/32″)

  5,0 (13/64″)

  Приблизительная сила тока

  50– 80

  70– 110

  100– 140

  130– 170

  Параметры не точны и зависят от машины, загрузки линии и размера задания. Попробуйте выполнить пробную сварку, чтобы определить, не слишком ли велика сила тока, что приводит к раскалению электрода докрасна. Цель состоит в том, чтобы использовать как можно более низкую силу тока.

  Чугунные электроды

  Используйте самый большой электрод, соответствующий размеру канавки, но не используйте настолько большой электрод, что вы не сможете попасть в канавку. Электрод большего размера уменьшит подводимое тепло относительно количества используемого присадочного металла.

  Никелевые электроды (AWS A5.15 E Ni-Cl): Используйте этот тип электрода, если чугун старый, тонкий, или пропитан маслом. Используйте это только для «смазывания» сторон чугуна, чтобы создать поверхностное уплотнение. Затем закончите с железно-никелевым электродом.

  Железоникелевые электроды (AWS A5.15 E NiFe-Cl-A) : Используются для соединения стали и чугуна, нержавеющей стали и медных сплавов. Используется для обработки чугуна, подверженного внезапным нагрузкам, вибрациям и напряжениям.

  Электроды для строжки

  Размер электрода Совет:

  Если вы видите пористость в первом валике, переключитесь на электрод меньшего диаметра, меньшую силу тока и более высокую скорость сварки. Цель состоит в том, чтобы уменьшить подвод тепла к основному материалу.

  Полярность

  Различные полярности (прямая, обратная, переменный ток) по-разному влияют на плавление и тепловложение основного материала.

  Прямая полярность постоянного тока: Этот тип полярности подключается к отрицательному полюсу и приводит к сильному подводу тепла к основанию. В свою очередь , вызывает чрезмерное копание и плавление. Чрезмерное плавление приводит к попаданию примесей в сварной шов, что снижает качество сварного шва.

  Обратная полярность : Этот тип электрода обеспечивает неглубокую и широкую зону сварки с минимальным содержанием газов, серы, фосфора и графита. Это также снижает образование карбидов железа.

  При использовании постоянного тока лучше всего использовать электрод обратной полярности. Однако, если утюг загрязнен, вы можете попробовать более сильный нагрев с прямой полярностью.

  Использование обратной полярности постоянного тока (электрод к положительному полюсу) позволит вам получить неглубокое поле с минимальным содержанием газов, серы, фосфора и графита. Используйте только прямую полярность (электрод к отрицательному полюсу) Должна быть зарезервирована для сильно загрязненного чугуна

  Длина дуги

  Для снижения напряжения и минимизации нагрева основного материала следует использовать максимально короткую дугу. Было бы полезно использовать длинную дугу во время первого прохода, а затем уменьшить размер дуги.

  Сварочный чугун

  Как уже упоминалось, для снижения вероятности растрескивания необходимо свести к минимуму тепловложение. Металл чрезвычайно хрупок и растрескивается при удлинении от 1% до 2%.

  НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ длинные непрерывные валики. с максимальной длиной 1 дюйм (25 мм). Не плетите и используйте только для «вымывания» отложений.

  ЗАПРЕЩАЕТСЯ наносить волны более чем на 1/2 диаметра электрода в каждую сторону от направления сварки. После размещения шарика заполните кратер и извлеките электрод обратным движением.

  Используйте молоток с круглым бойком, чтобы отбить борт, пока он горячий. Это растянет кровать и избавит от стресса. Приготовьтесь, начиная с задней части кратера, к тому месту, с которого вы начали. Используйте умеренные удары, чтобы была лишь небольшая вмятина. Сильные удары могут привести к трещинам. Можно использовать небольшой пневматический молоток.

  После первой бусины нельзя ставить следующую бусину до тех пор, пока к первой бусине можно будет прикоснуться голой рукой. Если вы чувствуете ожог, это слишком жарко. НЕ СПЕШИТЬ.

  Вы можете размещать семена на расстоянии друг от друга, чтобы избежать накопления тепла. Это называется скиповой сваркой и подходит для больших работ/длинных трещин.

  НЕ наращивайте валики друг на друга. Вместо этого используйте пошаговый подход, когда каждая бусинка перемещается на 1 дюйм за раз.

  Рекомендуется пошаговый подход, при котором ни один валик не должен быть длиннее 1″.

  Не торопитесь и используйте «холодный» метод, если можете. Используйте высококачественный электрод, достаточно большой для обработки канавки.

  Часто задаваемые вопросы

  Какой сварочный пруток вы используете для сварки чугуна?

  Чугун чаще всего сваривают с использованием прутка из чистого никеля или ферроникеля. Ферроникель состоит из 47% никеля и 53% стали и дешевле.

  Можно ли использовать сварочный аппарат MIG для сварки чугуна?

  Да, но не рекомендуется. Вы можете использовать Arc, TIG или MIG. Никелевая проволока MIG стоит дорого, но ее можно использовать с 80% аргоном и 20% углекислым газом. Никелевая проволока TIG — единственный вариант для этого типа сварки. Предпочтительным методом является дуговая сварка с использованием 99% никелевых стержней. Вы можете использовать стержни из 55% никеля, но они имеют более низкий коэффициент расширения.

  Как лучше всего сваривать чугун?

  Хотя вы можете использовать сварку TIG, MIG или ARC, мы рекомендуем ARC.