Сварка чугуна электродом в домашних условиях

Сварка чугуна инвертором основные методы

Чугун – сплав металла, который очень плохо варится. Причина кроется в углероде, из которого он состоит. Обычно углерод имеет вид графита или представляет собой карбид железа. Однако были найдены различные способы, при которых появилась возможность проводить сварочные работы с чугуном.

Конструкция сварочного инвертора.

В большинстве случаев сварка чугуна требуется при ремонте лопнувших чугунных деталей, когда необходимо избавиться от трещин и различных дефектов, которые возникают в процессе работы или во время литья.

Сложности сварочного процесса связаны с невысокой пластичностью чугуна. Это приводит к возникновению трещин, когда происходит усадка сварочного шва. Большие помехи создает сварочному процессу соединение кислорода и углерода, появляется окись углерода. Из-за него шов становится очень пористым. Сварка чугуна инвертором помогает решить очень многие проблемы.

Варить чугун можно самыми разными способами. Каждый из них обладает индивидуальными положительными свойствами. Основным параметром при выборе способа сварки является полученное качество сварки. Для деталей с мягким швом проводится сварка чугуна определенным видом сварки. Когда необходимо получить высокую твердость свариваемой поверхности, применяются совершенно другие материалы, чтобы варить чугунные детали.

Схема горячей сварки чугуна.

Сварка чугуна подразделяется на два вида:

  • холодная;
  • горячая.

Горячий вид применяется на предприятиях, которые имеют возможность нагреть чугунные изделия. Сварка чугуна при высоких температурах позволяет получить высокое качество шва. В бытовых условиях, небольших ремонтных мастерских горячую сварку использовать невозможно. Ее заменяет дуговая сварка.

Этот вид сварки не может существовать без применения электродов, которым нужен самый разный ток. Один электрод может работать только с переменным током, другой – только при подаче постоянного тока. Возникает вопрос: как варить чугун при таких обстоятельствах? С этой целью очень удобно использовать сварочный инвертор. Это устройство может превратить входящий ток в тот, который необходим конкретному электроду.

Сварка чугуна с помощью инвертора проводится с нагревом свариваемого участка и с последующим охлаждением. Когда невозможно нагреть деталь, сварку проводят без нее.

Типы электродов для работ

Таблица электродов для сварки.

  1. Прутки чугуна, имеющие тонкое покрытие. Ими можно варить чугун при подаче любого вида тока. Пруток покрывается специальным составом, в котором содержится очень много углерода. Сварочная дуга при этом работает намного стабильнее.
  2. Металлические стержни, покрытые слоем графита. Стоимость таких электродов невысока, но хромает качество сварочного шва. Наплавка металла получается неоднородной, очень сложно обрабатывать шов. Этими электродами сваривают только небольшие трещины декоративного литья.
  3. Стержни, имеющие медную основу. Сварочный шов состоит из сплава меди, углерода и железа. Высокое качество имеют маленькие швы, длина которых не превышает 6 см. Для такого метода требуется проводить после каждого прохода обязательную проковку шва. Этот способ не используется в местах, где нет свободного подхода.
  4. Стержень с никелевой основой. Этот вид позволяет получить отличный прочный шов, который можно обрабатывать. Такому шву также требуется проковка, но ее можно проводить без особых сложностей. Один-единственный минус есть у этого вида – они очень дорого стоят. Поэтому их продают в виде сплава железа, никеля и меди.

Сварка чугуна – это достаточно сложный процесс. Для него необходим точный выбор сварочного аппарата и соответствующих электродов.

Идеальным вариантом является метод, когда чугун прогревается перед сваркой и охлаждается после нее.

В результате получается очень надежный сварочный шов. Ручная дуговая сварка проводится с использованием сварочного инвертора. При этом применяются электроды, обрабатывающие зону шва.

Необходимый тип элемента во многом зависит от вида сварки. Правильно подобранный электрод позволяет быстро и с высоким качеством провести сварку чугуна. В результате получается шов высокого качества.

Основные методы сварки

Классификация способов сварки.

Когда применяется горячий метод, выполняется равномерный нагрев детали. Охлаждение шва должно быть медленным. При таком технологическом процессе происходит графитизация металла, не наблюдается отбеливание.

Полугорячий метод требует несколько иного подхода. В сварочную зону поступают графитизирующие вещества, при этом изделие нагревается до температуры, равной 450 градусам. Все зависит от сложности детали. Такой подход позволяет проводить замедленное охлаждение. Улучшаются условия для выделения графита. Чтобы провести подогрев, применяют газовое пламя.

Читайте также:  Установка автосигнализации с автозапуском двигателя на Mazda 6

Когда применяется холодный метод, подогрев детали не осуществляется. Сварка чугуна таким холодным способом подразделяется на несколько видов:

  • стальными электродами;
  • специальными электродами с покрытием из цветных сплавов;
  • чугунными электродами.

Применение сварки всегда очень трудоемкое и сложное дело. Однако ее используют не только в металлургической промышленности, она нашла себе применение и в строении судов. В данном случае применяется угольный электрод, электрод из стали, газовый аппарат.

Варианты сварных соединений.

Для каждого металлургического процесса требуется конкретный способ сварки. Метод, которым будет пользоваться сварщик, зависит от вида шва и температуры детали. Чугун – это особый металл, имеющий собственные технологические показатели и особые свойства. Ему требуется особый подход, работа с ним должна выполняться с точным соблюдением технологии его обработки.

Техническая промышленность использует сегодня самые разные виды материалов. К каждому из них требуется индивидуальный подход. Эти материалы обладают высокой стойкостью. У них очень большой коэффициент прочности. Эти свойства позволяют работать с такими деталями без каких-либо их повреждений.

За счет добавления магния получается новый модифицированный материал. Его применяют при изготовлении деталей, у которых должна быть повышенная прочность. Данные изделия рассчитаны на длительную эксплуатацию.

Чем лучше проводить сварку чугуна?

Неплавящиеся электроды

Сварка чугуна в домашних условиях.

Чтобы варить чугун, разрешается использовать любые типы неплавящихся электродов:

  • графитовый;
  • вольфрамовый;
  • угольный.

Присадкой для них являются чугунные стержни, особые присадочные прутки, состоящие из различных цветных металлов. Сварочную зону защищает флюс, в состав которого входит бура, иногда используют инертный аргон. Самой распространенной и популярной сегодня стала сварка типа AC TIG. Процесс происходит с использованием вольфрамового электрода, при подаче переменного тока. Защитной средой становится аргон и добавочные присадки из никеля.

Чугунные электроды

Особый материал, позволяющий исправить недостатки чугунного литья. Этот тип электродов создан из круглых прутков, которые покрыты особой обмазкой, состоящей из самого разного материала. В нее входит:

Холодная сварка давлением.

  • мел;
  • графит;
  • полевой шпат;
  • ферромарганец.

В некоторых случаях добавляют термит, который замедляет остывание сварочного шва. Сварочный процесс проходит при подаче постоянного тока, но допускается и использование переменного. Величина сварочного тока зависит от диаметра электрода. Чем больше диаметр, тем больше ток.

Холодная сварка чугунными электродами не дает однородности шва. Очень сложно получить скорость охлаждения сварочного шва и его околошовной зоны, без отбеливания. Поэтому такой вид сварки применяется очень редко. Намного лучше получается качество шва, когда детали подогреваются до температуры 300°C, иными словами, во время полугорячей сварки.

Особые электроды, предназначенные для проведения холодной сварки

Чтобы получить надежный сварочный шов способом холодной сварки, требуется применить специальные электроды с содержанием особых добавок никеля и сплавов меди. Железо образует вместе с никелем состав, который не реагирует с углеродом. Это позволяет избавиться от сектора отбеленного чугуна. Полученный наплавленный металл легко обрабатывается, так как он имеет низкую твердость. В полученном сварочном шве не возникают трещины, не образуются поры.

Медь тоже не реагирует с углеродом, однако она не образует общий раствор с железом. По этой причине наплавление может получиться неоднородным, в его состав может входить высокоуглеродистое железо, имеющее высокую твердость.

Как сварить чугун со сталью

Сварка разных металлов не редкость, особенно таких, как сталь с чугуном. Данные металлы очень близки по своему химическому составу, но варить их друг с другом, достаточно сложно, из-за сильной разницы процентного содержания углерода (в чугуне его больше).

Но это еще не значит, что нельзя варить чугун со сталью. Просто чтобы добиться качественного выполнения работ, придется соблюдать определенные технологии и использовать подходящее оборудование для этих целей.

Читайте также:  Не работает спидометр УАЗ Буханка

Технология сварки чугуна со сталью

Существует несколько основных технологий, используя которые, можно добиться качественной сварки чугуна со сталью:

  • Горячий и полугорячий метод — при горячем способе соединения чугуна со сталью, заготовки нагреваются до высоких температур (свыше 500 градусов), при полугорячем способе соединения, температуры нагрева несколько ниже.

  • Холодный метод — без предварительного нагрева заготовок.

Основная сложность сварки чугуна и стали заключается в том, что структура у этих металлов разная. У чугуна, в отличие от стали, верхний слой не такой плотный, поэтому его важно не только обезжирить перед сваркой, но и максимально хорошо счистить, до появления плотного слоя.

Какими электродами варить сталь с чугуном

Ранее на сайте про ММА сварку mmasvarka.ru уже рассказывалось про электроды по чугуну и как их сделать своими руками. Что же касается электродов для сварки чугуна со сталью, то наибольшую эффективность в этом деле показали следующие марки электродов:

Электроды ЦЧ-4 — используются для достижения отличного результата при сварке стали с чугуном, как по горячей, так и по холодной технологиям. Сварка электродами ЦЧ-4 ведётся на постоянном токе с обратной полярностью, и, как правило, только в нижнем положении.

Электроды ОЗЧ-2 — достаточно эффективно показывают себя при сварке тонких металлов.

Электроды МНЧ-2 — специализированная марка электродов, которые дают достойные результаты при сварке чугуна со сталью.

Импортные электроды для сварки стали с чугуном, также пользуются немалой популярностью, среди наших мастеров. В первую очередь, это электроды для чугуна Ficast NiFe, электроды Zeller 855 и 866.

Сварка чугуна со сталью

Рассмотрим непосредственно сам процесс сварки чугуна со сталью:

  • В первую очередь нужно выставить правильные настройки сварочного аппарата. Варить чугун со сталью рекомендуется на постоянных токах с обратной полярностью, при напряжении холостого хода не более 54 Вольт. Сварку следует выполнять малыми участками с максимально допустимой длиной валика не более 30 мм. Для того чтобы приварить сталь к чугуну, сначала подготавливается и очищается чугунная заготовка, к которой, впоследствии, приваривается металл.

  • Проковка сварочного шва, также является важной особенностью сварки металла с чугуном. Особенно в тех случаях, когда нужно получить толстый сварочный шов. Проковка швов осуществляется молотком «по горячему», когда шов был только-только наложен. При этом характерный звон будет означать успешную проколку сварочного шва.
  • Охлаждение места наложения шва, является залогом отсутствия деформаций и разрушений металлов. Следует время от времени охлаждать зону оплавки металла при сварке чугуна со сталью.

Осуществить сварку стали и чугуна непросто, однако вполне возможно. Здесь очень важно использовать только подходящие расходные материалы для этих целей, и знать правильную технологию выполнения работ.

Технология сварки чугуна инвертором в домашних условиях

Чугун в бытовых условиях применяют очень часто: начиная с батарей и других элементов сантехники, заканчивая компонентами заборов, запчастями машин, станков, коллекторов, промышленного оборудования. Сложности возникают, когда дело доходит до варки этого металла. Сварка чугуна электродами — задача непростая. Если при обработке других видов стали не требуется особой подготовки, то наварить швы на чугунные детали без навыков невозможно.

Особенности работы с чугуном

Рабочие со стажем определят свариваемость металла всего лишь по единому разрезу. Если структура является мелкодисперсной, а оттенок близок к серому, то такой чугун сваривать намного проще, чем темные крупнозернистые породы. Если говорить о соединении деталей, находящихся длительное время в масле, или тех, что постоянно подвергались окислениям в воде, грунте либо других средах, то такие сварочные материалы не являются подходящими. Следует принимать во внимание, что чугун принадлежит к материалам с ограниченной свариваемостью, и учитывать ряд его особенностей:

  • металл относится к жидкотекучим, потому единственным допустимым рабочим положением является нижнее;
  • при несоблюдении температурных режимов и перекаливании металла углерод выгорит, образуются поры;
  • отсутствие необходимой температуры и минимальная пластичность — главные причины напряжений в местах соединения швов;
  • расплавленным чугуном могут создаваться окислы с температурой плавления выше, чем у исходного материала.
Читайте также:  Штраф ГИБДД по постановлению с фотографией – на каком основании штрафуют и как избежать выплаты

Главный недостаток, с которым сталкиваются молодые мастера, — когда детали остывают, в местах сварки образовываются трещинки. Предотвратить такие последствия возможно только при строгом соблюдении технологии холодного сваривания.

Технологии соединения деталей

Существует три широко известные методики соединения чугунных деталей. Речь идет о таких работах:

  1. Горячая сварка. Ее считают самой распространенной и правильной. Суть в том, что перед началом использования электрода заготовка должна прогреться до 600 градусов, давая возможность избегать появления соединений с завышенной температурой, перекалок и напряженностей в местах сваривания.
  2. Полухолодное сваривание. От первого способа отличается только температурой нагрева. В этом случае температура нагрева изделий не должна превышать 350 градусов.
  3. Холодная сварка. Нагрев заготовок исключается, но в пределах технологии есть многочисленные нюансы, без которых нельзя получить шов высокого качества. Сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором выполняется именно таким методом.

Как подготовить материал

Чугуну требуется предварительная подготовка перед началом сваривания. Сначала нужные места защищают, используя болгарку с кругом в виде лепестка либо другие подходящие насадки. Верхний слой защищают до уровня не окисленного металла, обезжиривая бензином или растворителем. Если нужно избавиться от трещин, металл чистят, пока не покажутся их окончания, строго в тех точках насверливают отверстия с диаметром 10 мм.

Говоря о том, как сварить чугунные детали, стоит выделить и некоторые особенности подготовительного этапа:

  1. Шпильки. Работы могут выполняться как послойно (опорные элементы не задействуются), так и со шпильками. Они полностью стальные. Размеры подпадают под строгий регламент, к примеру, их диаметр не должен занимать более 40% объема чугуна при максимальном расстоянии 6 диаметров и выступлении над основанием в 4−6 мм. На используемое количество влияют только величины соединений, но не более четверти от площади изломов.
  2. Проведение разделки кромок. Нельзя допускать острых краев в местах сопряжений металла, их следует сделать сферическими.
  3. Нужно пользоваться специальными электродами. Давая ответ на вопрос относительно того, как заварить чугун обычным электродом, нужно отметить, что это практически нереально. Специалисты советуют приобретать присадки, среди компонентов которых хром, медь, никель и другие лигатуры, упрощающие наплавление на чугун аргоном.

Сварочный процесс

После ознакомления с этапом предварительной подготовки сварки чугуна в домашних условиях необходимо должное внимание уделить описанию основных технологических моментов:

  • придерживаться обратной полярности при подключении;
  • выставлять мощность на минимум для заданной толщины электродов;
  • один непрерывный шов может иметь длину до 50 мм;
  • необходимо делать частые перерывы для исключения перегрева стали;
  • первые и последние слои при многослойной варке обязательно подковывают молотком с незначительным усилием.

Итак, главные моменты рассмотрены, остается понять, как варить чугун инвертором. Есть два способа.

Применение шпилек и многослойности

После завершения фиксации шпилек можно приступать непосредственно к наварке швов полуавтоматом. Вокруг каждой из них послойно кладется металл, из которого и формируются заплатки. Не допускать нагрева свыше 80 градусов можно, придерживаясь шахматного порядка или выполняя действия по очереди с противоположных сторон изделий.

Завершающий момент для такого рода сварочных работ — нанесение верхнего соединительного шва из нержавеющей проволоки, предназначение которого — прочное объединение наваренной стали в пространстве, полученном вокруг шпилек.

Сначала следует убедиться в том, насколько правильно созданы фаски. После этого посредством специального электрода, выдерживая оптимальный температурный режим, начинают аккуратно наплавлять первый слой электросваркой. Он будет главным и определит качество дальнейших работ. Каждый из слоев еще в горячем состоянии должен тщательно проковываться молотком. Когда есть свободный доступ к обратной стороне изделий, то после нанесения первого слоя его нужно перевернуть, наплавить такой же шов, после чего завершить многослойную варку сверху, а потом снизу. После проковки швов поверхность поддается шлифовке.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector