Как приварить чугун к стали?

Можно ли приварить чугун к стали? — Металлы, оборудование, инструкции

Чугун — сплав железа с углеродом, отличается от сталей содержанием последнего (более 2,14%), а также особенностями кристаллической структуры.

Первоначально, являлся побочным продуктом получения стали, точнее — отходами. Его даже называли «свинским железом».

Со временем, благодаря температуре плавления на 300ºС меньшей чем железа, материал начали использовать для литья. И сегодня чугун важная составляющая современной промышленности. Его используют станкостроители, автомобильная промышленность. Применяют в строительстве, бытовых изделиях.

Виды чугуна и особенности сварки изделий

Чтобы разобраться, как сварить чугун, решить возникающие при этом сложности, нужно знать, что он собой представляет, чем отличается от стали.

Существует два основных вида этого металла:

Первый отличается хрупкостью, которую придают ему включения цементита — карбида железа (Fe3C). Он же дал чугунам этого типа название, окрашивая излом металла белым или светло-серым цветом.

Используют их для переделки на сталь (передельный), получения ковкого чугуна.

Серый получил название от излома темно-серого цвета, с блесками, который придает графит. Возможность получать материал разной степени прочности и пластичности, высокие литьевые качества, сделала его основным сырьем промышленных изделий.

Одновременно, текучесть усложняет сварку чугунных деталей. Металл стремиться вылиться, не образуя шва. Помимо этого, температура дуги приводит к появлению тугоплавких окислов. Графит на стыке выгорает, образуя поры.

На этом проблемы того, как сварить чугун электросваркой не заканчиваются.

При снижении температуры от 750ºС, графит соединяется с железом, образуя цементит. При этом шов из серого становится белым и хрупким.

Методы

Несмотря на сложность процесса, сварка чугунных изделий возможна и распространена. При этом, чаще всего выполняется сварка чугуна с чугуном. К примеру, при монтаже канализационных труб.

Различают две основных технологии:

Отличается предварительным нагревом деталей нагревают. Это делают индукционными и газовыми печами. Для небольших изделий используют горны, газовую горелку, паяльную лампу.

После того, как детали удалось приварить, охлаждают изделие не сразу, выдерживая материал иногда до трех – шести суток.

Сваривание предварительно раскаленного металла позволяет избежать локальных напряжений, перекаливания шва. Процесс технологически сложен, занимает много времени, требует дополнительного оборудования.

Это метод дает менее прочный шов, но быстрее и проще. Используют для холодного метода как газовую, так электросварку. Разумеется, понятие «холодная» достаточно условно. Температуры создаваемые при этом методе ничуть не меньше.

Используют его для соединения не ответственных деталей, ремонта небольших повреждений.

Подготовка деталей

Прежде чем перейти к сварке, детали необходимом зачистить до блеска. Выполняют это ручными или механическими щетками со стальным ворсом.

Края трещины, либо соединяемых деталей разделывают, снимая фаску под углом 40-45 градусов, на глубину 0,5-0,7 от их толщины. Трещины прорезают на всю глубину, для полного провара.

Соединяемые края не должны быть острыми. Каверны и раковины рассверливают на всю глубину повреждения.

Чтобы предотвратить дальнейшее распространение трещины, ликвидировать места возникновения напряжений поступают следующим образом.

От места, где разлом заканчивается, отступают 6-7 мм, по направлению его развития и сверлят сквозное отверстие. Сверло используют диаметром порядка 4 мм.

Процесс

После того, как все для сварки чугуна готово, приступают к самой сварке. Работы как по горячей, так холодной технологии производят:

Зона шва, или сплавления деталей наиболее «капризная» часть соединения. Распространенный дефект при этом отслаивание наплавленного материала. Избежать его помогает методика сварки по шпилькам.

Их завинчивают в отверстия с нарезанной метрической резьбой. Количество зависит от размера деталей. Правильный диаметр принимается по специальным таблицам.

Сварка ведется инверторными аппаратами, в том числе полуавтоматическими. Последние, за счет охлаждающего эффекта углекислоты дают качественное соединение

Подобным способом удается справиться даже со столь сложной задачей, как заварка чугунного блока двигателя электросваркой.

Газовая

Нагрев газовой горелкой выполняют медленно для того, чтобы при доведении стыка до жидкого состояния графит успел растворится в жидкой ванне. Его выгорание и выдувание приведет к отбеливанию, а значит повышения хрупкости стыка.

Горелку держат на большем расстоянии, чем при сварке сталей, чтобы получить равномерный прогрев по возможности большей поверхности.

Для поглощения выделяющейся окиси углерода (угарный газ) используют специальные флюсы. Самый простой — плавленая бура (гидрат тетрабората натрия).

Для присадки используют сварочные прутки из чугуна. По мере расплавления их вводят в свариваемую зону, распределяя колебательными или спиральными движениями.

При работе с легированными чугунами, в состав присадок вводят аналогичные добавки (из простых — нержавейка).

Холодная

Поскольку при холодной сварке неизбежно отбеливание металла в месте стыка, качественное соединение, аналогичное горячему способу, получить нельзя. Тем не менее, ряд методов дает прочность достаточную для большинства случаев.

Чтобы решить задачу как заварить чугун обычным электродом в домашних условиях, воспользуйтесь простым способом. Намотайте на его стержень  медную проволоку, толщиной не менее миллиметра, виток к витку. После чего варите на минимально возможном токе.

Прочность подобного стыка невысока, поэтому на производстве используют специальные электроды.

Они представляют собой стержень, имеющий покрытие из двух или трех слоев. Первый состоит из легирующих добавок, графита, различных присадок. Второй и третий содержат флюсы, обеспечивающие защитное газообразование, а также шлаковое покрытие.

При соединения полуавтоматами используют проволоку, создающую шов с высоким содержанием серого чугуна. Защитная среда образуется подачей углекислоты.

Горячая и полугорячая

Способ включает в себя три стадии:

1. Нагрев свариваемых деталей и заготовок до температуры 600÷650ºС.
2. Сварку с использованием специальных электродов.
3. Постепенное охлаждение готового изделия.

Там, где горячая сварка является частью промышленной технологии (к примеру, изготовление сварных картеров двигателей), нагрев выполняют в специальных тоннельных печах.

Чтобы заготовки не остывали, их укрывают специальными асбестовыми полотнами.

Работу ведут на большом токе, не прерываясь. При работе с крупногабаритными изделиями сварщики сменяют друг друга.

Одним из вариантов является сварка угольным электродом, в том числе автоматическая. Присадка вводится порошковой проволокой, куда включены все необходимые легирующие добавки и флюсы.

Полугорячий вид соединения считают промежуточным между горячей и холодной. Детали нагревают, но до температуры всего 300÷350ºС. При этом, уменьшаются напряжения металла,

Многослойная

Сварку чугуна можно вести электродами для обычных углеродистых сталей, укладывая металл в несколько слоев. Первый благодаря быстрому охлаждению окажется наиболее хрупким и твердым.

Во втором, количество основного металла еще более снизится. При этом закалка его будет по-прежнему давать высокий риск трещинообразования.

При этом прочность шва невелика и рекомендовать подобный метод можно для соединений носящих скорее декоративных характер.

Электроды и проволока

Метало-порошковая проволока представляет собой слой флюса, «обернутого» в металл. Различные ее типы применяют как для горячего, так и для холодного процесса. Обозначается она аббревиатурой ППЧ-1 (проволока порошковая для чугуна), ППЧ-2 и т.д.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/mozhno-li-privarit-chugun-k-stali/

Сваривание чугуна и стали: подбор электродов под методы сварки

Применение разнородных элементов в конструкциях современных машин и механизмов уже никого не удивляет и не является чем-то особенным. Но зачастую возникает вопрос о соединении таких классических материалов как сталь и чугун. Сваривание металлов является одним из самых надежных и выгодных по капиталовложениям способом соединения ремонтируемых или производимых узлов.

Преимущества чугунных изделий

Преимущества чугуна и его невысокая стоимость способствуют широкому распространению в конструкциях в наше время нанотехнологий и синтетических материалов с невероятными характеристиками. Имея металлическую основу, он способен снизить вибрационные нагрузки, износоустойчив, а низкая температура плавления и литья снижают цену до приемлемых значений.

Сваривание этот материал переживает сразу после отливки при устранении литейных раковин, усадочных трещин и других технологических дефектов. Ремонт оборудования тяжело себе представить без сварочного аппарата и сваривания узлов.

Сваривание чугуна с другими металлами все чаще возникает в условиях современного производства. Рассмотрим, как приваривать чугун к стали.

Как приваривают чугун к стали

Начнем с обращения вашего внимания на необходимость предварительной подготовки поверхностей обоих металлов. Уделите внимание чистоте поверхностей. Таким образом, будет обеспечен отвод лишнего тепла, неизбежно возникающего при процессе свариваемых деталей.

Перегрев чугуна выше 900 градусов Цельсия приводит к аллотропным превращениям металлической фазы в перлит, который сам по себе хрупок и снижает механические свойства шва и приграничной области. Многие видели когда после сваривания металла и чугуна разрушение происходит рядом с наложенным швом.

Недостаточное внимание к чистоте поверхности стает причиной такого разрушения.

https://www.youtube.com/watch?v=rmSc5_RPhM8

Читайте так же:  Сварка оцинкованного металла – методы и электроды ля сварки

Идеальным вариантом подготовки будет изготовление фасок на свариваемых элементах, которые увеличивают массу и объем наплавленного металла.

Такой технологический ход упрочняет шов, гарантирует более продолжительный срок эксплуатации отремонтированного узла. Предварительный разогрев чугунной составляющей позволит уменьшить количество усадочных и шлаковых раковин в теле шва.

Электрохимическая обработка поверхности чугуна позволяет законсервировать и нейтрализовать воздействие графита, который уменьшает смачивание расплавленного металла другого узла и стержня электрода.

Выбор электродов под методы сварки

Следующим важным шагом для получения надежного соединения наших металлов необходимо определиться с электродами для сварки чугуна со сталью.

Основными электродами для сваривания чугуна определенно являются серии ОЗЧ, ЦЧ, МНЧ и другие. Правильный подбор в данном случае должен ориентироваться и на чугун, и на сталь.

Хороший результат по свариванию только одного компонента не способен обеспечить наложение качественного шва и надежное скрепление элементов.

По опыту многих ремонтных бригад наиболее подходящими для рядовой стали и серого чугуна являются электроды ЦЧ. В сочетании с горячим методом сваривания можно достичь максимального результата.

При холодном процессе необходимо обязательно соблюсти обратную полярность и нижнее положение шва. Также этот тип подходит для наплавки сопряженных частей из разнородных элементов. ЦЧ-4 позволяют работать с высокопрочным чугуном с шаровидным графитом.

Серый, ковкий и другие типы также сочетаются с этими электродами.

Если возникла необходимость наложить вертикальный шов при соединении стали и чугуна постарайтесь найти электроды серии ОЗЧ. Они подходят для холодного и горячего способа.

При этом дополнительным бонусом использования данной номенклатуры расходных материалов будет возможность сваривания тонкостенных чугунных конструкций со сталью. Технологически оправдан предварительный нагрев обоих элементов до температуры 640-670 градусов Цельсия.

Такой технологический ход исключит появление крупных раковин и пустот, вызванных различными линейными коэффициентами теплового расширения. В производственных масштабах разрабатываются технологические карты по обжигу в печи сваренных элементов из чугуна и стали.

Необходимо отметить, что при всех возможных и разработанных методах соединения этих металлов, конструктивно выгоднее избегать соединения разнородных элементов в ответственных узлах и элементах на этапе проектирования и создания агрегата.

В случае неизбежности такого контакта необходимо продумать о его защите от воздействия разрушающих факторов.

Сварка чугуна и стали в домашних условиях возможна, но при последовательном и безусловном выполнении всех норм и правил по созданию таких соединений.

Источник: http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/svarivanie-chuguna-i-stali-sposoby-i-metodyvybor-ehlektrodov.html

Как приварить чугун к металлу

Чугун — один из самых популярных металлов для изготовления разнообразных изделий: от деталей для автомобиля до водопроводных труб. По сути своей, чугун — это углерод и железо, которые в правильной пропорции образуют очень прочный и долговечный металл. Детали из чугуна можно встретить на заводах, в промышленности и даже старые чугунные сковородки десятилетиями служат своим хозяевам.

Несмотря на множество альтернатив, чугун не сбавляет оборотов и остается очень востребованным материалом. Поэтому домашнему или профессиональному сварщику рано или поздно придется столкнуться с необходимость сварки чугуна. В этой статье мы подробно расскажет, какие особенности есть у этого металла, как правильно сварить чугун и как провести сварочные работы по чугуну с максимальной пользой.

Особенности чугуна

Сварка чугуна в гаражных условиях или на крупном производстве имеет ряд нюансов, которые нужно учесть перед тем, как приступить к работе. Их немного, поэтому обо всех мы вам и расскажем.

Сварку чугуна нужно осуществлять в нижнем положении, поскольку металл очень текучий. Не перегревайте чугун при сварке, иначе гарантировано образуются поры, а вслед за ними и трещины.

Также при плавлении чугун выделяет особый газ, который отрицательно влияет на формирование сварного шва. Поэтому сварка чугунных деталей должна выполняться быстро и с соблюдением температурного режима.

Не переохлаждайте раскаленный чугун, иначе опять же образуются трещины.

Чтобы при работе с этим металлом получиться по-настоящему качественное сварное соединение, учитывайте все особенности и характеристики самого чугуна. Обязательно подготовьте металл перед сваркой, выберите правильный режим работы в вашем сварочном автомате и используйте специальные электроды. Но обо всем этом мы поговорим далее, для начала разберемся с подготовкой металла, поскольку с этого начинается технология сварки чугуна.

Подготовительный этап

Подготовительный этап — один из самых важных, так как от правильной подготовки зависит качество дальнейшей работы. Для начала очистите поверхность от грязи, пыли и коррозии (если имеется). Обезжирьте ацетоном металл.

Если предстоит сварка тонкого чугуна, то заранее позаботьтесь о наличии теплоотводящей подкладки. Разделайте кромки с помощью напильника или болгарки.

 Если вам предстоит сварка чугунных деталей горячим методом (метод, при котором деталь перед сваркой нагревается), то используйте для этого печь или газовую горелку.

Инверторная сварка плавящимся электродом

Теперь перейдем к способам сварки. Чугун варится при средней температуре, так что его можно сварить инверторным аппаратом прямо в гараже или на даче, не говоря о заводском цеху.

Сварка чугуна инвертором осуществляется с применением плавящегося электрода, а также со сварочным аппаратом и холодным методом (метод, при котором деталь перед сваркой не нагревается в печи или вручную с помощью горелки).

Допускается делать прерывистые швы, но не короче 3 сантиметров в длину, нужно использовать температуру не более 80 градусов по Цельсию и давать чугуну остыть. Также установите обратную полярность.

Сварка стальными электродами

Можно ли сварить чугун обычными стальными электродами? Вы, конечно, можете попробовать, но мы не рекомендуем делать это, особенно дуговой сваркой. Да, стандартные электроды из стали стоят дешево, но такое соединение получится неэстетичным и недолговечным. Если вам нужно сварить ответственную деталь (например, часть водопровода), то лучше используйте специальные электроды и не экономьте.

Сварка чугунными электродами

Для чугуна лучше всего подходят специализированные чугунные электроды. Варить можно и холодным, и горячим методом, как вы посчитаете нужным. Мы зачастую прогреваем деталь перед сваркой, чтобы структура металла стала лучше, а шов был надежнее.

С помощью таких электродов можно без проблем исправить множественные дефекты чугунного литья, например, трещины, дыры или сколы. В работе зачастую используются электроды марок МНЧ-1, ОЗЧ-1 или ОЗБ-2М. Они стоят не так уж дорого, зато качество работы на высоте.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется на постоянном, и на переменном токе. Чтобы правильно установить значение тока посмотрите, какой длины ваш электрод. 1 миллиметр электрода соответствует 50 амперам.

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугунных деталей неплавящимися электродами осуществляется в среде защитного газа или с использованием флюсов бура. Также можно использовать присадочную проволоку из никеля, меди или алюминия. В качестве неплавящегося электрода используют угольные, вольфрамовые или графитовые стержни.

В большинстве случаев при использовании неплавящихся электродов осуществляется сварка чугуна аргоном (так называемая TIG сварка). Мы рекомендуем немного нагреть деталь перед сваркой с помощью газовой горелки.

Установите небольшое значение сварочного тока. Сварка должна быть прерывистой, по 3 сантиметра.

После сварки нужно постепенно охладить деталь и следить за температурой, чтобы не допустить переохлаждения и образования трещин.

Сварка чугуна аргоном применяется нечасто, поскольку требуется не только электрод, но еще и баллон с газом, предварительный прогрев детали и аккуратное охлаждение, а это все отнимает много времени. Также сварка чугуна полуавтоматом стоит дороже других методов, но когда у вас нет другой возможности, можно сварить и этим способом.

Газовая сварка чугуна

Газовая сварка чугуна — довольно популярный способ, поскольку для работы необходим лишь горючий газ, кислород, проволока сварочная из чугуна и флюс. При этом качество швы очень достойное.

Сварочная проволока по чугуну, используемая в работе, должна содержать в своем составе кремень. Это очень важно, поскольку кремний способствует образованию графита в чугуне, не отбеливает металл.

Вы также можете использовать проволоку из низколегированного чугуна для лучшего качества шва.

https://www.youtube.com/watch?v=Z2uo6NdsdOQ

Применением флюсов при газовой сварке чугуна просто обязательно, особенно, если предстоит сварка стали с чугуном. Чугун и сталь вообще очень разные металлы, поэтому на поверхности в большом количестве образуется окисная пленка.

Техника безопасности

Недостаточно просто знать, каким способом можно сваривать чугун, чтобы сразу приступить к работе.

Дополнительно не помешает изучить технику безопасности, особенно это касается сварщиков, занимающихся своим ремеслом в домашних условиях.

Используйте средства заземления, чтобы избежать неприятностей. Не подвергайте поверхность чугуна воздействию влаги.  И самое главное: используйте индивидуальные средства защиты, такие как перчатки, маска, специальный костюм и так далее. Не пренебрегайте техникой безопасности, ведь в критические моменты она может спасти вашу жизнь.

Вместо заключения

Сварка чугуна электродом в домашних условиях требует от мастера соблюдения технологии и учета всех нюансов самого металла. Не спешите в процессе работы, используйте качественные комплектующие и практикуйтесь как можно больше. Так вы сможете наработать опыт. Оставляйте свои комментарии, делитесь этой статьей в социальных сетях. Желаем удачи!

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/svarka-chuguna-svoimi-rukami.html

Как приварить сталь к чугуну?

Сегодня сварка деталей из чугуна со сталью — это обычная процедура, которая применяется в самых разнообразных отраслях: металлургической, машиностроительной, станкостроительной и прочих. Раньше чугун являлся одним из основных материалов, используемых для создания металлических конструкций. Изделия из чугуна имеют множество достоинств, при этом относительно недорогие.

Технология сварки чугуна со сталью с использованием плавящихся электродов

Перед началом сварочных работ любого типа нужно подготовить соединяемые металлы. Обязательно производится зачистка их поверхностей на участке соединения до характерного металлического блеска. Чугун представляет собой пористый металл, поэтому в его тело достаточно легко и глубоко способны проникать маслянистые жидкости. Поэтому участки, на которых обнаружены жирные пятна, должны зачищаться до полного их исчезновения.

Сам сварочный режим полностью зависит от выбранного оборудования.

• Приварить сталь к чугуну при напряжении холостого хода агрегата более 54 В можно только при использовании переменного тока.
• При напряжении холостого хода агрегата менее 54 В (для многих моделей сварочного оборудования это стандартное значение) сварочные работы выполняются постоянным током, имеющим обратную полярность.

Детали из чугуна и стали в обеих ситуациях нагреваются до 600 градусов, чтобы предотвратить их расширение в процессе сваривания.

Сварка толстостенных образцов с легированными добавками

Чтобы сварить чугун и сталь, когда в их структуру входят легированные добавки или соединяемые образцы достаточно большого сечения, необходимо учитывать следующие моменты.

• Предварительный подогрев деталей не производится.
• Соединение двух разных металлов осуществляется при помощи небольших валиков длиной до 2.5 мм.
• Второй валик формируется после полного охлаждения первого.

Герметичность шовного соединения зависит именно от двух крайних пунктов. При использовании этой методики сварки говорить про герметичность соединения стали с чугуном не приходится, так как накладка каждого последующего валика осуществляется на предыдущий валик, полностью холодный. При этом получаемый шов будет достаточно хрупким.

Некоторые технические моменты сварочной процедуры

• Для такого варианта соединения разных металлов подбор сварочных параметров, материалов осуществляется, исходя из ограничений свариваемости чугуна. Если к сварочному шву не предъявляются особые прочностные требования, используются только присадочные материалы из никеля.
• Не рекомендуются сварочные процессы с повышенным удельным тепловложением, формированием значительной сварной ванны.
• Ряд чугунов, в состав которых входит большое количество углерода, из-за склонности к формированию трещин считаются несвариваемыми.
• Сваривать вместе чугунные и стальные элементы конструкций можно напрямую с применением присадочного материала из никеля, изготавливаемого специально для соединения чугунов. Но при проявлении критической деформации материала, значительных нагрузках этого будет недостаточно. В подобных ситуациях, прежде чем приваривать стальной элемент к чугунному изделию, рекомендуется на поверхности детали из чугуна выполнить наплавление присадочного материала из никеля.
• Сварка чугуна со сталью может производиться без выполнения предварительного разогрева металла, но только в том случае, если деталь впоследствии будет работать в температурных условиях больше 300 градусов. В данном случае свариваемые изделия небольших размеров подвергаются общему нагреву, при соединении крупных деталей разогревается только сварочная зона.
• Коэффициент линейного расширения чугуна достаточно низкий, также этот металл отличается низкой пластичностью. Поэтому усадочное напряжение, возникающее в соединении, необходимо понижать. Для этого сразу после завершения сварки необходимо выполнить проковку шва.
• Качественного результата соединения можно достичь, если для сварки использовать электроды малого сечения, наплавку выполнять короткими валиками (не более 5 см) в поперечном направлении. С подобной целью нужно наклонять сварочную дугу на предшествующий валик, но не в направлении основного металла.

Источник: http://ooo-asteko.ru/kak-privarit-chugun-k-metallu/

Сварочные электроды по чугуну, маркировка, сварка стали с чугуном

03.05.2018

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

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

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

Способы сварки

Для соединения чугунных деталей используются следующие способы:

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

Ванна сварочного шва может образовываться за счет:

• цветных металлов;
• низкоуглеродистой стали;
• чугуна.

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

Электроды для чугуна

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

Например, наиболее распространенная марка МНЧ2:

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

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

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

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

Сварочные электроды по чугуну изготавливаются из таких материалов, как:

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

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

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

Плавящиеся электроды для чугуна, марка в таблице.

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

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

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

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

Работа с разным материалом

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

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

Самостоятельная сварка

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

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

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

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

Читайте:  Сварка чугуна в домашних условиях инвертором и полуавтоматом

Изготовление электродов своими руками

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

1. В качестве стержня можно взять электроды для сварки стали марок УОНИ, АНО и прочих. Поверх них на обмазку следует намотать медную проволоку. Толщина медного слоя должна быть не менее 2 мм. Намотку можно провести, зажав стержень в ручную электрическую дрель.
2. Взять медную проволоку толщиной порядка 5 мм. Нанести на него обмазку. Для приготовления обмазки необходимо:

• сколоть и измельчить покрытие со стальных электродов;
• добавить мелкую стальную стружку;
• жидкое стекло.

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

Источник: https://ObInstrumentah.info/svarochnye-elektrody-po-chugunu-markirovka-svarka-stali-s-chugunom/

Сварка чугуна в домашних условиях с использованием электрода

                                 Методы работы с чугуном имеют свои особенности. Они имеют ряд свойств, в отличных от стали. Сварка чугуна электродом может вызывать некоторые сложности у начинающего мастера или самоучки. Как варить чугун электросваркой – узнаете из этой статьи.

Особенности материала

Чугун является смесью железа с углеродом. Выделяют несколько видов чугуна с примесями:

• Серый (1,9% — 2,5% кремния, 3,2% — 3,5 % углерода, присутствуют еще марганец, фосфор и сера) – пластичный и вязкий, обрабатывается резкой, используется в художественном литье;
• белый (2,14% — 6,67% углерода) – хрупкий, но твердый, в дальнейшем переплавляется на сталь;
• ковкий (2,4% -3,0% углерода) – получают из белого чугуна с помощью нагрева;
• высокопрочный (3,2% — 3,8% углерода) – получают при помощи добавки магния, свойства этого материала близки к свойствам углеродистых сталей.

Сложность обработки чугуна заключается в следующем:

• на поверхности образовываются микротрещины и поры, что влияет на прочность сплава;
• появляются каленые образования;
• инструмент для резки металла стремительно затупляется;
• тонкий слой материала рассыпается под воздействием высокой температуры.

Для сварки используется серый чугун.

Подготовка к сварке

Первое действие – зачистить металл. Это делается болгаркой. Используется насадка, которая называется лепестковым кругом. Допускается использование и других насадок. Затем поверхность обезжиривается растворителем, например, ацетоном.

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

Подготовка к работе имеет особенности:

1. использование шпилек (состоят из стали, диаметр составляет 40% и меньше от толщины чугуна);
2. разделка кромок (придается шаровидная форма);
3. использование особых электродов.

Кроме особенностей и нюансов, будет рассказано, как правильно варить чугун.

Технология сварки

Специалисты выделяют 3 технологии электросварки:

• холодная;
• полугорячая;
• горячая.

При наплавке шва мастер должен учитывать следующие моменты.

• Не стоит быстро охлаждать поверхность детали. При выполнении мастером стыковки совместно со сталью продлевается интервал охлаждения последней. Для этого посыпают поверхность детали углем или сухим песком. Быстрое уменьшение температуры чревато возникновением трещин.
• Жидкому состоянию чугуна свойственна текучесть. Это следует учитывать во время работы.
• При сварке TIG необходимо обеспечивать плотный шов. Сложным считается электросварка двух неоднородных металлов. При проведении действий стоит учитывать свойства всех задействованных материалов.

Профессиональные сварщики строго выполняют технологию сварки чугуна электродами. Они ознакомлены со всеми документами, в которых описан процесс и алгоритм работы с чугуном и другими металлами. Перед ними не стоит вопрос о том, как заварить чугун.

Для инвертора (источник тока) используются электроды. Их можно приобрести или создать самостоятельно.

Характерные свойства реконструкции чугунных деталей электросваркой состоят из следующих моментов:

• Подготовка поверхности – удаление недостатков. Это делается вручную или механически. Если повреждения находятся на расстоянии больше 20 мм друг от друга, их удаляют отдельно. При нахождении ближе их стоит удалить вместе.
• Важно правильно определить состав металла, от этого зависит спектр всех работ. Опытный сварщик выявляет, насколько материал устойчив к тепловому воздействию. Серый чугун поддается к обработке лучше, дополнительные меры предпринимаются при потемнении металла. Черный хуже всех поддается электросварке. Если материал промаслен, то вопрос «как сваривать чугун» отпадает. Это становится невозможным. Ковкий чугун разогревается перед произведением действий над ним, другие варианты не приведут к желаемому результату.
• Для поддержания качественной сцепки шва в некоторых случаях применяются стальные шпильки: в обрабатываемую поверхность вставляется их необходимое количество. Они помогают усилить сварной шов, снизить долю углерода в материале шва. Объем графита в электроде стоит контролировать самостоятельно.
• При проведении сварочных манипуляций необходимо, чтобы немного расплавленного материала находилось в сварной ванне. При осуществлении задачи его равномерно перемешивают.
• Для сварки могут пригодиться присадочные прутки из чугуна.
• При завершении деталь покрывается слоем песка или измельченного угля, чтобы предотвратить быстрое остывание. Качество проверяется визуально. На шве не должно остаться непровареных мест. Если выявлены неточности, прожоги и трещины, поверхность зачищается, действия выполняются повторно. При соединении чугуна с другими металлами накладывается двойной шов.

Допускается использование детали после охлаждения.

Электроды для сварки

При совершении действий над сплавами возникают вопросы: можно ли варить их, как сочетать различные металлы. Опытные мастера знают, как варить чугун так, чтобы деталь прослужила долго.

В процессе электросварки обычным электродом сгорает углерод сплаве, поэтому часто в электрод дополнительно добавляется графит. Широкое распространение получили материалы, которые содержат никель и медь. Использование такого рода материалов оправдано их свойствами.

• Никель растворяется в железе. Образовавшийся шов не закаляется, получается податливым для последующей обработки.
• Медь не растворяется в железе, а образует очень прочный шов. Мастера специально выбирают этот вид, чтобы добиться высокой прочности.

Современный рынок предлагает десяток различных электродов, которые имеют уникальные свойства. Они употребляются в подходящих ситуациях.

https://www.youtube.com/watch?v=ey2FqekhRLY

Распространенные марки электродов:

Последний вид помогает получить добротный шов. Он используется для холодной и горячей сварки.

Первый вариант хорошо зарекомендовал себя при использовании во время холодной сварки, а также для соединения швом чугуна и стали.

Электрод в своем составе может иметь такие вещества, как:

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

Вместо электрода иногда применяется присадочная проволока. Она имеет графитовый стержень.

Методы сварки

Выделяют 3 варианта.

1. Горячий метод – считается основным и правильным способом. Его суть заключается в следующем: перед началом процесса электросварки заготовку нагревают до определенной температуры. Она варьируется от 600 до 650 градусов. Вне предприятий использовать метод проблематично, так как нужен специальный нагревающий прибор, знания нюансов, умение взаимодействовать с нагретым металлом.
2. Полугорячий метод похож на первый способ, температура вдвое меньше – 300-350 градусов.
3. Холодный метод не предусматривает нагрева заготовки. Он имеет особенности, которые стоит учитывать. Способ используется для сварки чугуна электродом в домашних условиях.

Для процесса электросварки используется источник тока, который называется инвертором.

Резка

Выделяют 2 вида резки чугуна – термический или механический. Рассмотрим несколько способов:

• резка с помощью болгарки является простым методом;
• при необходимости разрезать трубы используют труборезы;
• сабельная пила;
• резка при помощи электрода;
• газокислородная резка;
• плазменная резка.

Вариантов много, в домашних условиях чаще всего используется болгарка.

Меры безопасности

Важно заботиться о сохранности своего здоровья во время взаимодействия с металлами и электрическими приборами. Перечислим важные моменты:

• работа должна проводится в помещении, которое освещается и проветривается;
• аппарат для электросварки должен быть заземлен;
• нельзя резко охлаждать материал, поэтому нужно защищать его от попадания влаги;
• используйте личные средства защиты: перчатки, очки и специальная одежда.

Для улучшенного восприятия информации стоит посмотреть видео.

[Всего : 0    Средний: 0/5]

• Время чтения: 10 минут Что может сплотить семью на загородном отдыхе так же, как мангал для шашлыка?…
• Время чтения: 4 минуты Когда нам нужно сделать дырку (или правильнее сказать отверстие) в металле, мы используем…
• Время чтения: 7 минут Создание мебели собственноручно помогает решить сразу несколько задач. Вы экономите, поскольку себестоимость…

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/svarka-chuguna-v-domashnih-usloviyah-s-ispolzovaniem-elektroda.html