Порядок сварки чугуна электродом с медной проволокой, практические советы и видео

Данный железоуглеродистый сплав является фактически главным материалом (уступая первенство только стали) для производства нагруженных железных конструкций. В чем сложность его сварки чугуна? Главный недочет приобретенного шва – пониженная крепкость (из-за образования множественных пор в итоге выгорания углерода) и возникновение сетки трещинок в месте соединения. О том, как верно выполнить сварку металлических изделий электродом с медной проволокой, и речь пойдет в данной статье.

Есть два главных вида сварки чугуна. В быту, при недочете соответственного оборудования, применяется «прохладная» разработка. Ее специфичность – в использовании особых электродов, сердечник которых выполнен из никеля либо меди. По отношению к углероду эти сплавы нейтральны, потому выгорание данного элемента повторяющейся таблицы и образование новейших хим/соединений не происходит. Как следует, и сварной шов выходит наиболее плотным (без микропустот) и надежным.

Марки электродов для сварки чугуна

• ОЗЧ- (2 либо 6). «Сердцевина» – медная проволока, поверхностный слой – металлический порошок.
• МНЧ –2. Состав проволоки наиболее непростой, потому что она композитная. Не считая элемента Cu, есть еще Fe и Ni. Но, по отзывам экспертов, конкретно такие электроды разрешают получить вправду качественный шов. Единственный недочет данной для нас разновидности продукции – высочайшая стоимость.
• Марка ОЗЖН (хоть какой модификации), которая также употребляется при «прохладной» сварке – на базе никелевой проволоки.

Специфичность «прохладной» сварки чугуна

Примечание. На упаковке указаны все советы производителя по режимам работы с определенной модификацией электродов. Ими и следует управляться.

Что учитывать

Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задачка – обеспечить минимальную глубину проплавления. Конкретно это гарантирует высококачественный шов.

• Сечение электродов – как можно меньше.
• Маленький ток.
• Швы – недлинные. Опосля каждой «проходки» нужно созодать перерыв, чтоб обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.

Подготовка участка

Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. По мере необходимости заделки трещинкы в чугуне покоробленный участок разделывается. Для сглаживания краев более пригодный инструмент – ратфиль. В неких вариантах мастеру приходится работать и зубилом. Необходимо учесть хрупкость сплава, потому материал «снимается» аккуратненько, равномерно, узким слоем порядка 1 мм, не наиболее.

Индивидуальности:

• Чтоб исключить повышение трещинкы по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия.
• Если трещинка сквозная, то обработка кромок делается с обеих сторон.
• На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».

На крайнем шаге все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещинкы зачищается (приблизительно на 2,5 см с каждой стороны).

Конкретно сварка

Поначалу обвариваются кромки, опосля что делается наполнение полости. Набросок все наглядно объясняет:

Зависимо от специфичности недостатка употребляются различные схемы и методы скрепления деталей.

Нужный совет

В таблице приведены приблизительные данные, которыми можно управляться:

Часто случается так, что пригодных для сварки чугуна электродов под рукою нет. Их можно сделать без помощи других, если отыскать медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?

• Чтоб получить вещество для обмазки сердечника, нужно снять защитное покрытие с обыденного (железного) электрода. Он не является недостатком.
• Вся масса кропотливо измельчается. При всем этом в нее вводится пылеобразное железо. Его нетрудно получить, поработав ратфилем. В качестве сырья подойдет неважно какая железная болванка либо проволока.
• Опосля высококачественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще именуют «водянистым стеклом»). В итоге обязана получиться масса в виде жирной сметаны.
• С меди снимается лаковое покрытие (к примеру, «наждачной бумагой»), опосля что сплав обезжиривается.
• Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому схожее) и попеременно обмакивать в нее проволочки. Чтоб свойства электродов были схожи, следует строго надзирать время выдержки сердечника в растворе.

Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Добавочно делается их прокалка (довольно при +260 ºС). К примеру, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. Опосля этого они готовы к применению.

Если мало потренироваться, то полностью можно сделать изготовка электродов, никак не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.

Сварка чугуна в домашних критериях с внедрением электрода

Способы работы с чугуном имеют свои индивидуальности. Они имеют ряд параметров, в хороших от стали. Сварка чугуна электродом может вызывать некие трудности у начинающего мастера либо самоучки. Как варить чугун электросваркой – узнаете из данной для нас статьи.

• Индивидуальности материала
• Подготовка к сварке
• Разработка сварки
• Электроды для сварки
• Способы сварки
• Резка
• Меры сохранности

Индивидуальности материала

Чугун является консистенцией железа с углеродом. Выделяют некоторое количество видов чугуна с примесями:

• Сероватый (1,9% – 2,5% кремния, 3,2% – 3,5 % углерода, находятся еще марганец, фосфор и сера) – пластичный и вязкий, обрабатывается резкой, употребляется в художественном литье;
• белоснежный (2,14% – 6,67% углерода) – хрупкий, но жесткий, в предстоящем переплавляется на сталь;
• ковкий (2,4% -3,0% углерода) – получают из белоснежного чугуна при помощи нагрева;
• прочный (3,2% – 3,8% углерода) – получают с помощью добавки магния, характеристики этого материала близки к свойствам углеродистых сталей.

Сложность обработки чугуна заключается в последующем:

• на поверхности создаются микротрещины и поры, что влияет на крепкость сплава;
• возникают каленые образования;
• инструмент для резки сплава быстро затупляется;
• узкий слой материала рассыпается под действием высочайшей температуры.

Для сварки употребляется сероватый чугун.

Подготовка к сварке

1-ое действие – зачистить сплав. Это делается болгаркой. Употребляется насадка, которая именуется лепестковым кругом. Допускается внедрение и остальных насадок. Потом поверхность обезжиривается растворителем, к примеру, ацетоном.

Если обрабатывается трещинка, то она зачищается до ее окончания, делаются отверстия радиусом 5 мм.

Подготовка к работе имеет индивидуальности:

Не считая особенностей и аспектов, будет поведано, как верно варить чугун.

Разработка сварки

Спецы выделяют 3 технологии электросварки:

• прохладная;
• полугорячая;
• жгучая.

При наплавке шва мастер должен учесть последующие моменты.

• Не стоит стремительно охлаждать поверхность детали. При выполнении мастером стыковки вместе со сталью продлевается интервал остывания крайней. Для этого посыпают поверхность детали углем либо сухим песком. Резвое уменьшение температуры чревато появлением трещинок.
• Водянистому состоянию чугуна характерна текучесть. Это следует учесть во время работы.
• При сварке TIG нужно обеспечивать плотный шов. Сложным считается электросварка 2-ух неоднородных металлов. При проведении действий стоит учесть характеристики всех задействованных материалов.

Проф сварщики строго делают технологию сварки чугуна электродами. Они осведомлены со всеми документами, в каких описан процесс и метод работы с чугуном и иными сплавами. Перед ними не стоит вопросец о том, как заварить чугун.

Для инвертора (источник тока) употребляются электроды. Их можно приобрести либо сделать без помощи других.

Соответствующие характеристики реконструкции металлических деталей электросваркой состоят из последующих моментов:

• Подготовка поверхности – удаление недочетов. Это делается вручную либо механически. Если повреждения находятся на расстоянии больше 20 мм друг от друга, их убирают раздельно. При нахождении поближе их стоит удалить вкупе.
• Принципиально верно найти состав сплава, от этого зависит диапазон всех работ. Опытнейший сварщик выявляет, как материал устойчив к термическому действию. Сероватый чугун поддается к обработке лучше, доп меры предпринимаются при потемнении сплава. Темный ужаснее всех поддается электросварке. Если материал промаслен, то вопросец «как сваривать чугун» отпадает. Это становится неосуществимым. Ковкий чугун разогревается перед произведением действий над ним, остальные варианты не приведут к хотимому результату.
• Для поддержания высококачественной сцепки шва в неких вариантах используются железные шпильки: в обрабатываемую поверхность вставляется их нужное количество. Они помогают усилить сварной шов, понизить долю углерода в материале шва. Размер графита в электроде стоит надзирать без помощи других.
• При проведении сварочных манипуляций нужно, чтоб мало расплавленного материала находилось в сварной ванне. При осуществлении задачки его умеренно перемешивают.
• Для сварки могут понадобиться присадочные прутки из чугуна.
• При окончании деталь покрывается слоем песка либо размельченного угля, чтоб предупредить резвое остывание. Свойство проверяется зрительно. На шве не обязано остаться непровареных мест. Если выявлены некорректности, прожоги и трещинкы, поверхность зачищается, деяния производятся повторно. При соединении чугуна с иными сплавами накладывается двойной шов.

Допускается внедрение детали опосля остывания.

Электроды для сварки

При совершении действий над сплавами появляются вопросцы: можно ли варить их, как соединять разные сплавы. Бывалые мастера знают, как варить чугун так, чтоб деталь прослужила длительно.

В процессе электросварки обычным электродом сгорает углерод сплаве, потому нередко в электрод добавочно добавляется графит. Обширное распространение получили материалы, которые содержат никель и медь. Внедрение такового рода материалов оправдано их качествами.

• Никель растворяется в железе. Образовавшийся шов не закаляется, выходит покладистым для следующей обработки.
• Медь не растворяется в железе, а образует весьма крепкий шов. Мастера специально выбирают этот вид, чтоб достигнуть высочайшей прочности.

Современный рынок дает десяток разных электродов, которые имеют неповторимые характеристики. Они употребляются в пригодных ситуациях.

Всераспространенные марки электродов:

• ЦЧ-4;
• ОЗЧ-2;
• ОЗЖН-1;
• МНЧ-2.

Крайний вид помогает получить доброкачественный шов. Он употребляется для прохладной и жаркой сварки.

1-ый вариант отлично зарекомендовал себя при использовании во время прохладной сварки, также для соединения швом чугуна и стали.

Электрод в собственном составе может иметь такие вещества, как:

• ферросицилий;
• термит;
• мрамор;
• алюминий;
• жидкое стекло;
• титановый порошок.

Заместо электрода время от времени применяется присадочная проволока. Она имеет графитовый стержень.

Способы сварки

Выделяют 3 варианта.

Для процесса электросварки употребляется источник тока, который именуется инвертором.

Резка

Выделяют 2 вида резки чугуна – тепловой либо механический. Разглядим несколько методов:

• резка при помощи болгарки является обычным способом;
• по мере необходимости разрезать трубы употребляют труборезы;
• сабельная пила;
• резка с помощью электрода;
• газокислородная резка;
• плазменная резка.

Вариантов много, в домашних критериях почаще всего употребляется болгарка.

Меры сохранности

Принципиально хлопотать о сохранности собственного здоровья во время взаимодействия с сплавами и электронными устройствами. Перечислим принципиальные моменты:

• работа обязана проводится в помещении, которое освещается и проветривается;
• аппарат для электросварки должен быть заземлен;
• недозволено резко охлаждать материал, потому необходимо защищать его от попадания воды;
• используйте личные средства защиты: перчатки, очки и особая одежка.

Для усовершенствованного восприятия инфы стоит поглядеть видео.

Сварка чугуна электродами: индивидуальности технологии и условия

Сваривать чугунные детали электросваркой можно как на особом оборудовании, так и в домашних критериях. Предлагаем изучить правила подготовки деталей к свариванию, выбор способа и технику выполнения сварного шва с внедрением обыденного MMA-инвертора.

Чугун: индивидуальности материала и работы с ним

Чугун — это расплав железа, к которому в процессе остывания был добавлен в огромных количествах углерод. Из-за концентраций углерода выше предельной растворимости образованный сплав различается высочайшей твёрдостью, но малой однородностью. По структуре собственной чугун пористый, его кристаллическая решётка нарушена большими вкраплениями углерода, из-за что межатомные связи характеризуются малым пределом упругой деформации.

Из-за того что структура сплава разбавлена большими вкраплениями графита, чугун плохо поддаётся свариванию: в местах нарушения кристаллической решётки образуются местные напряжения и изделие становится особо хрупким. Для сваривания чугуна нужен кропотливо подобранный набор присадок, обеспечивающий:

• неплохую смешиваемость шва с остальной толщей сплава;
• как можно наименьшую разницу в температурной усадке;
• минимальную из вероятных толщину шва;
• высочайший показатель равнопрочности.

Варить чугун электродом трудно ещё и по той причине, что разновидностей этого сплава много. В то же время на большая часть изделий не имеется конструкторской документации, и достоверно найти состав сплава не представляется вероятным. Потому сорт чугуна определяют на глаз по цвету излома и потом подбирают электроды и режимы сварки, очень близкие к хорошим. В домашних критериях сварка чугуна практически постоянно лотерея и обширное поле для тестов для заслуги лучшего результата.

Какой инвертор применять

Детали металлического литья обычно имеют импозантную толщину, и прогреть их вглубь без осязаемого расширения зоны прогрева — довольно тяжелая задачка. Лучший вариант — варить маленькими прихватками в импульсном режиме, давая детали время на остывание.

В схожем режиме будет отлично работать далековато не любой инвертор. Более подходящи для этих целей современные аппараты с усовершенствованным розжигом и форсажем дуги, сильной системой остывания. Токи при сварке чугуна завышенные из-за доборной проводимости обмотки и обмазки электродов. Потолок токового спектра должен быть около 200–250 А при длительности включения на наибольшей перегрузке не наименее 50%.

Совершенно чем наиболее совершенная схема управления сварочным током употребляется, тем лучше. При сварке чугуна требуется резвый розжиг, равномерное горение и резвое прерывание дуги без образования высокотемпературного очага. При всем этом особых режимов для чугуна ни один из бытовых и даже проф автоматов не имеет.

Проф оборудование от FoxWeld либо KEMPPI управится с задачей без заморочек. Из экономных вариантов можно советовать инверторы таковых производителей как Aurora и Tesla стоимостью от 10 000 рублей. Наиболее дешёвые («Ресанта», «Сварог») инверторы тоже могут употребляться с переменным фуррором, но для сварки ответственных деталей они малоприменимы.

Правила подготовки детали

Для металлических деталей свойство сваривания определяется ещё на шаге обработки и подготовки сварочного шва. В отличие от остальных материалов, тут может иметь значение даже наличие жировой плёнки. Для удобства разделим подготовку на три вида зависимо от нрава соединений.

Трещинкы в металлическом литье необходимо перед сваркой просверлить по бокам, чтоб избежать предстоящего растрескивания при температурной усадке. Опосля этого по трещинке делается пропил болгаркой. Распускать шов необходимо на ширину около 3 мм, сохраняя на деньке целик, равный по толщине стержню электрода либо мало больше.

Детали, треснувшие на две половины, обычно можно сложить весьма плотно и эту возможность необходимо применять при сварке. Единственное, что нужно создать — обеспечить неподвижность струбцинами либо болтовым соединением и также распустить шов.

3-ий вариант — две независящие детали, которые перед сваркой проходят подгонку. На торцах необходимо убрать ратфилем либо наждачным бруском опасности от режущего инструмента и снять фаску со стороны сварки по аналогии с роспуском шва. При подгонке деталей их необходимо резать весьма аккуратненько, не допуская перегрева.

Конкретно перед сваркой соединяемые кромки необходимо обезжирить. Нормально, если под рукою имеется ацетиленовая либо пропановая горелка: ей сварочный шов прокаливают, выжигая графит, с нагревом металлической детали до тёмно-красного цвета.

Внедрение особых электродов

Разновидностей электродов для сварки чугуна различных видов неописуемо много. Мы разглядим лишь более подходящие для использования в домашних критериях.

Самыми ходовыми марками электродов для сваривания чугуна можно именовать ESAB (ОК) 92.60, 92.58 и 92.18. 1-ые две имеют умеренное содержание никеля, у которого ТКР сравним с чугуном. Марка 92.18 имеет высочайшее содержание никеля и просит отковки жаркого шва для уплотнения кристаллической решётки и увеличения пластичности шва. Эти электроды отлично применять для сварки сероватого и ковкого чугуна.

Несколько другой принцип сварки, по другому именуемый высокотемпературной пайкой, употребляется при работе с медь-никельсодержащими электродами, таковыми как МНЧ-2. Таковой припой состоит из веществ, не вступающих в реакцию с графитом, и потому возможность образования «отбелов» на границе сварочного шва значительно ниже. Электроды с добавлением меди подступают для большинства видов чугуна.

Для сваривания деталей без преднагрева применимы марки ОЗЖН-1 и UTP 86 FN. Это электроды на железно-никелевой базе с легирующими присадками, в главном их употребляют для сварки сероватого чугуна. Толщину электродов хоть какого типа для работы в домашних критериях следует избрать 3 мм, для в особенности мощных деталей — не наиболее 4 мм, по другому инвертор просто не выдаст подходящего тока для настоящего прогрева.

Применение присадочной проволоки

В неких вариантах в процессе ручной дуговой сварки чугуна могут вноситься особые присадки, придающие материалу шва особые характеристики. В базу этих присадок входят всё те же никель и медь, время от времени железо, нержавеющие сплавы и олово. Для использования проволоки будет нужно маска-хамелеон, надёжная фиксация детали и мало практики.

Более пользующейся популярностью присадочной проволокой считается ПАНЧ-11, которую употребляют в автоматической сварке металлических изделий. Проволоку заносят маленькими порциями при любом розжиге дуги, причём контакт электрода с поверхностью происходит конкретно через припой. Так достигается отменная смешиваемость и смягчается действие больших температур.

Также весьма полезными при сварке чугуна оказываются присадки на базе монель-металла. Это довольно редчайший и дорогой сплав, но он владеет требуемыми ТКР, твёрдостью и пластичностью, сравнимыми с показателями самого чугуна. Монель вносится малыми дозами через мгновение опосля зажигания дуги. Горение при всем этом наиболее долгое, что на качестве шва фактически не отражается.

Режимы сварки, токи, техника работы

Чугун варят неизменным током в большей степени оборотной полярности, хотя для неких марок электродов (МНЧ-2) может требоваться переключение минуса на держатель. Из-за высочайшей текучести чугуна его постоянно необходимо варить лишь в нижнем положении шва.

В домашних критериях можно применять два вида сварки: с частичным обогревом и без него. Для каждой марки электродов это определяется персонально. Разогрев детали проводят за длительное время до начала сварочных работ, используя паяльную бензиновую либо газовую лампу, или же ацетиленовые горелки. Прогрев металлической детали должен длиться и в процессе сварки, потому работу делают два человека.

Чугун сваривают маленькими швами (по 2–4 см) с отступом в 2–3 длины шва. Любой «стежок» производится бессчетными прихватками с продолжительностью горения дуги от 0,5 до 1,5 секунды, зависимо от толщины сплава и марки электродов.

Область наложения шва разогревают в течение 2–3 минут, потом сварщик накладывает сплав в корень разделанного шва, а ассистент аккуратненько подогревает пространство сварки. Когда «стежок» завершён, его засыпают сухим песком либо накрывают асбестовой тканью (Совокупность различных и взаимодействующих тканей образуют органы) и убирают пламя.

Неспешное остывание имеет критически принципиальное значение при сварке чугуна. Без него сплав может сходу же покрыться паутинкой трещинок, расходящихся от сварочной ванны, и изделие будет безнадёжно испорчено. Теплоизолирующая выстилка может улечся и с оборотной стороны шва заблаговременно, но даже в таком случае любой сварочный кратер должен сходу же защищаться от прямого контакта с воздухом. Маленькие детали рекомендуется на час отправлять в раскалённую духовку.

При сварке сначала заполняется корень шва, полную заплавку проводят опосля полного остывания детали по буквально таковой же технологии с плавным отпуском. Если требуется плотность соединения, меж «стежками» делают ещё несколько промежных, а потом заплавляют шов вполне. Но еще лучше в целях обеспечения плотности пользоваться полимерными либо эпоксидными герметиками.