Технология сварки чугуна
Итак, есть ряд причин плохой свариваемости чугуна. Это и неоднородность состава (включения графита, как углерода, делают чугун хрупким и непластичным), и неравномерные нагрев и охлаждение при высокой хрупкости, которые способствуют образованию трещин шва или близлежащего металла, и газы, покидающие ванну, которые способствуют образованию пор, и кремний с другими элементами, которые окисляются, а потом их ок- сидами покрывается сварочная ванна, что приводит к непроварам. Более того, при температуре выше 750°С чугун становится жидкотекучим, что затрудняет образование сварочной ванны и шва по банальной причине вытекания.
Есть три технологии сварки чугуна:
- в металл шва поставляется чугун
- в металл шва поставляется высокоуглеродистая, а на последние слои и низкоуглеродистая сталь
- шов заполняется сплавами цветных металлов
Сваривать чугун можно электродами, порошковой проволокой и газовой сваркой. Еще одна технологическая тонкость – свариваемые детали могут быть «холодными» или подогретыми. «Холодная сварка» технологически проще, однако, чтобы шов был качественным, электрод должен быть специальным, и его состав должен быть аналогичным составу свариваемого чугуна. Если же при сварке используют подогрев, то он должен быть медленным (увеличение на 150° в час), как и последующее охлаждение. Тогда при горячей сварке в чугуне не будут происходить структурные изменения, а при охлаждении не будут образовываться трещины. Не стоит забывать и то, что чугун начинает плавиться при 750°С, поэтому температура подогрева не должна превышать 650°С.
Холодная сварка чугуна при помощи электродов с цветными металлами
Для того чтобы получить швы, которые обладают высокими показателями пластичности даже в холодном состоянии, на практике применяют специальные электроды из никеля или меди. Эти цветные металлы не образовывают соединений вместе с углеродом, однако их присутствие в сплавах очень эффективно снижает растворимость углерода в железе, и как результат — способствует графитизации. Таким образом, при попадании в зону неполного расплавления, которая прилегает к шву, уменьшается вероятность отбеливания. Кроме всего прочего, пластичность, которая возникает в металле шва, помогает частично усвоить сварочные напряжения, и поэтому существенно снижается риск появления трещин и пор. При сварке чугуна, как правило, используют как медно- железные, так и медно-никелелевые электроды. Различают несколько видов медно-железных электродов. Так, существуют электроды с медным стержнем, оплетка которых выполнена из жести (с толщиной 0,2‑0,3мм), которую навивают на стержень в виде ленты (ширина 5‑6мм) по винтовому направлению. Также на электрод наносятся ионизирующие покрытия и запрессовывается в медную трубку, если это электроды с комбинированной проволокой. Кроме того, существует и другой вариант таких элек- тродов — в них предусматривается медный сердечник вместе со стальной оболочкой. Существуют и другие электроды, состоящие из пучка электродов с одним или двумя медными стержнями и стальным сердечником. Пучок связывается в 4‑5местах при помощи медной проволоки, а на конце прихватывается для надежного контакта между стержнями. Наиболее совершенными медно- железными электродами являются электроды марки ОЗЧ-1. Они представляют собой стержень из меди (диаметр около 3,5‑5мм), на который нанесено специальное покрытие. Это покрытие состоит из сухой смеси таких веществ, как УОНИ и железного порошка. Сварка с помощью медно-железных электродов выполняется так, чтобы не допустить сильного перегрева деталей, которые подвергаются сварке. Для этого на малых (как только это возможно) токах обеспечивают стабильную дугу и проделывают ею короткие участки вразброс, с некоторыми перерывами, чтобы могли охлаждаться свариваемые детали.
Электроды, которые необходимы для холодной и полугорячей сварки
Во время холодной сварки чугуна использование простых электродов недопустимо, так как в этом процессе имеет место большая скорость охлаждения изделия, в результате чего на поверхности шва и в околошовной зоне образовывается белый чугун, а кроме того, происходит и резкая закалка чугунной и металлической основы, что также пагубно для чугунных изделий. Кроме всего прочего, из‑за всех вышеперечисленных факторов может произойти существенная деформация поверхности, что в 99,9% случаев приведет к образованию трещин. Поэтому, чтобы предупредить отбеливание чугуна, нужно сделать такой состав шва, который в различных условиях будет образовывать структуру серого чугуна, которая наиболее благоприятна для сварки. Этого можно достичь с помощью введения в сварочный процесс большого количества графитизаторов, а также за счет воздействия легирующих элементов, которые способствуют сфероидизации карбида. Например, в качестве таких элементов отлично подойдут электроды с маркировкой ЭМЧ, в которых стержень является чугуном с повышенным содержанием в нем кремния (до 5,3%), а также в котором присутствует двухслойное покрытие. Один слой является легирующим, а второй — обеспечивает газовую защиту. Первый слой состоит из 40% графита, 41% силикомагния; в нем содержится 14% железных окалин и 5% порошкового алюминия. Второй же слой состоит на 50% из мрамора и на 50% из плавикового шпата. Во время сварки чугуна при помощи таких электродов можно не разогревать поверхность изделия, если его толщина до 12мм. Таким образом она не будет под- вергаться отбеливанию и закалке. Использование таких электродов способствует и некоторому замедлению протекания скорости охлаждения благодаря реакции, возникающей между железными окалинами и порошком алюминия. Пользуясь такой сваркой, рекомендуется воспользоваться подогревом при температуре 400°С. Такой способ сварки уже будет называться
Но впрочем, если под рукой нет источника тепла, можно пользоваться и
Параметры сварки чугуна электродами без прогрева:
Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна:
Технология горячей сварки чугуна
Рассмотрим технологический процесс горячей сварки, который не так прост, как это может показаться на первый взгляд. На самом деле, он состоит из нескольких этапов, которые заключают в себе подготовку и подогрев изделий для сварки, непосредственный процесс сварки и последующее охлаждение изделия. Итак, рассмотрим все процессы поближе. Подготовка изделия под сварочный процесс во многом зависит от того, какой вид исправляемого дефекта предусматривается. Но обязательно в любых случаях подготовка заключается в том, чтобы тщательно очистить поверхность от загрязнений и в разметке разделок, где будут образовываться полости, что обеспечивают доступ и манипуляцию электрода и воздействия сварочной дуги. Чтобы предостеречь вытекания жидкого металла во время сварки, часто к месту сварочных работ применяют формовку. Она выполняется в зависимости от того, какие размеры и местоположения рабочей области, в которой будет проводиться сварка. После формовки необходимо просушить форму при небольшой температуре — около 60 ‑ 120°С, после чего выполняется дальнейший подогрев при температуре 120‑150°С. Это может происходить посредством воздействия горелки или же в специальных печах или нагревательных устройствах.
Забегая вперед, отметим, что замедленное охлаждение после сварки происходит за счет укрытия чугунной детали теплоизолирующими материалами — при помощи листов асбеста или засыпкой песком, например. Горячая сварка чугуна также возможна с использованием угольного электрода. Сварка угольным электродом является несколько промежуточной, между газовой сваркой и сваркой с плавящимися электродами. Так, при использовании угольной сварки процесс проходит при постоянном токе прямой последовательности, а диаметр электродов равен 8‑20мм. Сам диаметр выбирается в зависимости от величины сварочного тока и от толщины металла, с которым будет происходить сварка. В качестве присадочных материалов используются прутки. Таким образом, горячая сварка чугуна является отнюдь непростой работой, однако вполне прогрессивной и облегчающей производительность, в отличие от других видов сварки чугуна.
Сварка чугуна стальными низкоуглеродистыми электродами
В практике очень часто при холодной сварке чугуна применяют электроды из стальных низкоуглеродистых стержней марки Св-0,8, Св-0,8А (ГОСТ 2246) с меловым покрытием. Вследствие чрезвычайной простоты этот способ имеет широкое применение. Однако этот способ не обеспечивает достаточно качественного соединения. Наплавленный металл обогащается углеродом из расплавленных участков кромок чугуна. Содержание углерода в различных точках шва оказывается неодинаковым: его тем меньше, чем дальше рассматриваемая точка отстоит от линии расплавления. Вследствие высокого содержания углерода в нижних слоях наплавленного металла образуется структура отбеленного чугуна, в верхних слоях происходит частичная или полная закалка. Отбеливание и закалка обусловливают большую твердость, низкую пластичность и плохую обрабатываемость шва. Наиболее слабым местом при этом является переходная зона.
Для получения менее твердых швов сварку необходимо вести с возможно меньшим проплавлением кромок (тонкими электродами при малой силе тока). Заварку дефектов рекомендуется вести в несколько слоев при небольшом сечении каждого слоя.
Для увеличения прочности соединения рекомендуется свариваемые кромки перекрывать металлом шва (фиг. 100). Часто при ремонте толстостенных изделий холодную сварку чугуна стальными электродами производят с постановкой завертышей. Для этого в свариваемых кромках сверлят отверстия, нарезают резьбу и ввертывают завертыши из малоуглеродистой стали. Диаметр завертышей берется в зависимости от толщины стенки. Если толщину стенки обозначить через δ, то диаметр завертыша d (фиг. 101) берут равным 0,3—0,4 δ.
Количество завертышей принимается таким, чтобы их прочность составляла примерно 50% от прочности стенки свариваемой детали. Завертыши размещают в шахматном порядке. Рекомендуемая глубина завертывания равна 1,0—1,5 d, высота выступающей части 0,5—1,0 d.
При сварке сначала обваривают завертыши, а затем заплавляют разделку обычным способом.
Наряду с меловыми электродами для сварки чугуна применяются также стальные толстопокрытые электроды. Несколько лучшие результаты получаются при применении электродов типа УОНИ-13/45. Однако и в этом случае швы обладают повышенной твердостью и пониженной пластичностью.
Фиг.100.Увеличение сечения шва при сварке чугуна стальными электродами.
Фиг.101.Применение завертышей при сварке чугуна стальными электродами.
Были разработаны специальные стальные электроды марки СЧС для сварки чугуна. Покрытие из 50% мрамора, 50% гематита и жидкого стекла наносится на стержни из проволоки Св-08 или Св-08А. Вес покрытия составляет 40% от веса стержня. Благодаря окислительному действию гематита и сильному выгоранию углерода наплавленный металл получается в виде мягкой стали. При многослойной сварке электродами СЧС очистка от шлака второго и последующих слоев затруднена. Во избежание этого затруднения рекомендуется следующий прием: первый и второй слои непосредственно на чугун следует накладывать с помощью электродов СЧС, последующие же слои с помощью электродов СЧС с малым весом покрытия (10—15%), электродов УОНИ-13/45 или даже меловых электродов.
В последние годы все более широкое применение получают электроды из стальных малоуглеродистых стержней с покрытием, обеспечивающим получение швов с составом и структурой, соответствующими серому чугуну. Основными компонентами таких покрытий являются графит и ферросилиций. Например, покрытие электродов СЧЧ содержит графита 60% и ферросилиция 40%. Вес покрытия составляет 30—35% от веса стержня. При сварке рекомендуется подогрев до 200—300°С.
Сварка чугуна электродом в домашних условиях, видео
Сварка многих видов стали в домашних условиях не представляет собой ничего сверхъестественного.
При наличии специального оборудования с данной работой сможет справиться даже человек, не особо разбирающийся в этом деле.
Но, если вы хотите сварить чугун в домашних условиях, то следует быть готовым к тому, что могут появиться некоторые трудности. В чем они состоят?
Краткое введение
Основная неудача, которая вас, скорее всего, постигнет — это плохое качество сварного соединения.
Сложность сварки, в первую очередь, обуславливается составом металла.
В чугуне имеется большое количество углерода, что негативно сказывается на его обработке и дальнейшей эксплуатации.
По этой причине у обывателей довольно часто возникают следующие вопросы:
- Как безупречно варить чугун электросваркой?
- Какие известны способы проведения работ с чугуном?
- Какие для этого нужны расходные материалы?
- Полезные советы по безопасному ведению работ.
Особенные моменты
- Материал имеет склонность к растрескиванию.
Это сопряжено с его гетерогенным составом и с процедурами закаливания и отбеливания, которые происходят рядом со швом, в то время, когда осуществляется остывание раскаленного металла. - Большая «плывучесть» материала в расплавленном виде, а это внушительно затрудняет формирование качественного сварного рубца.
- В результате термической обработки, выгорает часть углерода, что способствует образованию пор.
- В процессе сварки появляются неплавкие кислоты, у которых температура плавления намного больше, чем у железа.
А вы знаете, как устанавливается душевая кабина для маленькой ванной комнаты? Интересные решения по размещению сантехоборудования в малогабаритных квартирах прочитайте в полезной статье.
Как сделать столешницу из гипсокартона в ванной своими руками написано на этой странице.
Методика наплавки
Варить чугун электродами в домашних условиях можно, но при этом, желательно, иметь определенные практические навыки и соблюдать рекомендации специалистов.
Сварка чугуна, из которого сделан сифон для двойной раковины на кухне, может проводиться двумя методами:
- холодным,
- горячим.
Вне зависимости от выбранной методики следует учитывать следующие факторы.
Поверхность металла нельзя быстро охлаждать. Если не придерживаться этого правила, качество сварки не может быть хорошим.
При сварке чугуна со сталью, для того, чтобы продлить время остывания детали, ее засыпают угольной пылью или сухим песком мелкой фракции (про переходники для канализационных труб написано здесь).
При быстром нагревании/остывании чугуна, на его поверхности образуются трещины, а это создаст дополнительные трудности в процессе последующей обработки изделия.
Когда металл находится в жидком состоянии, он характеризуется большой текучестью, поэтому необходимо использовать подформовку.
Это является подоплекой для процесса деформации и напряжения при сваривании.
Затруднения при аргонодуговой (TIG)сварке связаны, как правило, с потребностью сделать возможным надежное примыкание сварного шва.
В особенности, тяжело соединять два разнотипных элемента (как приварить сгон к трубе отопления написано здесь). Иногда, в процессе реставрационных работ требуется восстановить деталь из сплава стали, алюминия и чугуна.
При ведении работ, необходимо принимать во внимание характеристики всех материалов.
Особенное свойство сваривания чугуна и алюминия заключается в разнице температуры плавления обеих металлов.
Для чугуна это значительно меньшие показатели. Поэтому стоит знать, что во время работы не обойтись без графитовой пластины — она предотвратит утечку чугуна.
Обратите внимание! Есть такие затратные материалы, которые используются только для обработки чугуна. Другими, пользуются в случае сочетания двух и более металлов.
Если вы хотите, чтобы сварка или наплавка чугунных деталей была выполнена безупречно, нужно, строго придерживаться технологического процесса.
А вам известно, как сделать расчет для расширительного бака отопления? Формула и методика вычислений описаны в полезной статье.
Видео установки угловой акриловой ванны посмотрите здесь.
На странице: https://ru-canalizator.com/santehnika/aksessuary/polotentsesushitel-vodyanoj.html написано про лучшие полотенцесушители для ванной.
Как уже говорилось выше, сварочный процесс может осуществляться холодным и горячим методом. При этом применяются, как готовые электроды, так и собственного изготовления.
Кстати, комплектующие, смастеренные самолично, применяются не только для работы в домашних условиях, но и на производстве.
Состав электрода для чугуна:
- мрамор,
- алюминий,
- термит,
- жидкое стекло,
- ферросицилий,
- мелкий титановый порошок.
В качестве неплохой альтернативы таким электродам может быть использован кусок присадочной проволоки со стержнем из графита.
Типы электродов
Стержень чугуна со специальным покрытием, в состав которого входит огромное количество углерода.
Им можно варить с помощью любого вида тока.
При этом сварочная дуга работает более стабильно.
Металлические прутки с нанесением слоя графита. Стоит продукция не дорого, но качество сварочного шва, выполненное посредством данного электрода «хромает на обе ноги».
Металл наплавляется слишком неоднородно, а полученный сварной стык не просто обработать.
При помощи таких электродов заваривают микротрещины при монтаже чугунных радиаторов отопления.
Стержни с медной основой.
Сварочное соединение состоит из следующего сплава: железо, углерод и медь.
Высокого качества получаются маленькие швы (длиной не более 5 – 6 см).
Эта методика требует проведения обязательной проковки рубца после очередного прохода.
[note]Данный способ не применяют в местах, к которым нет свободного доступа.[/note]
Прут с никелевым каркасом. Эта модель позволяет добиться отличного, крепкого шва, который легко поддается обработке.
Полученный рубец так же нуждается в проковке, но она проводится без каких-либо осложнений. У таких электродов имеется один недостаток – слишком высокая цена.
Именно, по этой причине их реализовывают в форме сплава меди, никеля и железа.
Для сварки чугуна в домашних условиях (как устранить течь в чугунной канализационной трубе прочитайте здесь) профессионалы советуют использовать следующие марки электродов:
- ОЗЧ 2,
- ОЗЧ 6,
- ОЗЖН 1,
- ОЗЧ 3,
- ОЗЧ 4,
- МНЧ 2.
Есть вполне разумное объяснение тому, почему применяют электроды, в составе которых имеется большое количество меди и никеля.
Никель по отношению к углероду, инертен, и вступает с ним в химическую реакцию. Какие это дает приоритеты?
В результате, сварной шов получается мягкий и эластичный, он хорошо поддается дальнейшей обработке.
Медь нужна для сваривания жаропрочного чугуна. Она образует более прочный шов.
Сварка чугуна ведется любым типом неплавящихся электродов, а именно:
- графитовыми,
- вольфрамовыми,
- угольными.
Также в их состав входят присадочные прутки, состоящие из разных цветных металлов.
Сварочная зона находится под защитой флюса (в его состав входи бура).
Некоторые мастера отдают предпочтение инертному аргону.
В последнее время очень популярной считается сварка – АС TIG.
В этом случае используют вольфрамовый электрод с подачей переменного тока.
В качестве защитной среды выступает аргон и присадки, содержащие никель.
И ручная дуговая сварка, и электросварка может сопровождаться такой сложностью, как возникновение трещин. Во избежание неприятных последствий, главное – правильно подобрать оптимальный режим работы.
Технологические меры, с помощью которых можно не допустить возникновение небольших расщелин:
- предотвращение избыточного нагревания чугуна при сварке.
Этого можно достичь, используя электроды маленького диаметра, или проведением сварочных работ малым током «вразлет»; - снижение напряжения, которое возникает в процессе усадки швов или наплавленных участков, которые получаются в результате горячей проковки.
Можно, в домашних условиях своими руками сделать электроды, по составу аналогичные тем, что были перечислены выше.
Учитывая тот факт, что МНЧ 2 – это довольно редкий и дефицитный товар, то собственноручное его изготовление окажется вполне оправданным.
Перечень работ, которые вам нужно будет сделать:
- Удалить с обычного электрода покрытие.
Обмазку, которую вы снимите, необходимо измельчить и добавить в содержимое аналогичное количество порошка железа.
Можно пользоваться только стружкой мелкой фракции. - В разовую посуду наливаем небольшое количество жидкого стекла.
Затем в емкость маленькими порциями высыпаем смесь.
Состав должен получиться текстуры густой сметаны.
Варить медными электродами могут позволить себе даже не все профессиональные сварщики (это дорогое удовольствие).
А сократить стоимость ремонтных работ можно, изготовив самодельную обмазку. - Берем медную проволоку, маркировки М2, М3.
С помощью наждака хорошо ее зачищаем, затем обезжириваем и нарезаем нужной нам длины. - Готовые заготовки смачиваем в обмазке и в итоге получаем электрод с проволокой из меди, толщиной около 1,5 мм.
Для того, чтобы характерные особенности сделанных вами изделий были практически идентичные, их нужно обрабатывать одинаковое количество времени. - Для полного высыхания и затвердевания продукции, ее развешивают в вертикальном положении.
Стоит знать! Нельзя использовать в качестве штифта заготовку из латуни.
Так как в ее составе имеется в большом количестве цинк, а это продукт очень ядовитый.
При сжигании электрода, токсическое вещество будет испаряться, а это, скорее всего, явится подоплекой нешуточного отравления.
Делаем своими руками
Если у вас нет намерения или времени мастерить самому электроды, то в бытовых условиях можно обеспечить сварку чугуна комбинированными электродами (медно-стальными).
Их изготавливают способом навивки спирали из медной или латунной проволоки. При этом, поперечник должен быть не более 1,5 мм.
Необходимо, чтобы масса спирали была в 5 раз больше веса железной сердцевины.
Используя комбинированные электроды, нельзя сильно прогревать свариваемые элементы.
Процесс должен происходить с применением малого тока короткими промежутками «вразлет» с проковкой готовых швов.
А также, обязательно, нужно делать перерыв в работе для того, чтобы дать остыть обрабатываемому изделию.
При выполнении сварочных работ следует соблюдать технику безопасности.
- В домашних условиях заниматься сваркой чугуна можно только в хорошо проветриваемом и освещенном помещении.
- Аппаратура должна быть заземлена по всем правилам.
- Металл не нужно быстро охлаждать.
Его поверхность необходимо обезопасить от проникновения влаги. - Наличие индивидуальных средств защиты, а именно: спецодежда, очки, перчатки.
Работая с чугуном, способом электросварки, нужно придерживаться основных требований, которые предъявляются ко всем манипуляциям, связанные с этим сложным производством.
Мастер должен соблюдать правила безопасности при эксплуатации электросварного оборудования.
[note]Важная информация! Данный процесс считается довольно трудоемким, поэтому при сварке деталей из чугуна лучше пользоваться технологией холодного сваривания.[/note]
Как сварить чугунные детали дома при помощи простого электрода и медной проволоки посмотрите в предлагаемом видео.
Сварка чугуна электродом в домашних условиях
Обычно в бытовых условиях сварить между собой изделия, произведенные из стали, не представляет собой никакой сложности, но технология работы с чугуном подразумевает определенные особенности, которыми владеет далеко не каждый сварщик, даже имеющий опыт. Прежде всего необходимо отметить, что нужно будет подобрать правильные электроды для качественной сварки чугуна.
Обязательно следует принимать во внимание ключевые особенности данного материала. Для этого необходимо учитывать, что чугун представляет собой сплав железа с углеродом, в котором содержание последнего не превышает 2,14%. Именно данный момент сильно сказывается на получении качественного сварного соединения. Сварка чугуна будет довольно проблематичной вследствие ряда причин:
- В данном материале при проведении сварочных работ будут регулярно образовываться поры и трещины;
- Если будет производиться подобная обработка, то станут возникать разного рода каленые структуры, убирать которые с поверхности изделия будет довольно проблематично;
- Когда будет производиться сварка тонкого чугуна электродами, вследствие серьезного перегрева материала может возникать его рассыпание.
Чугун может быть двух основных разновидностей:
- Белый, который вообще не способен реагировать на проведение сварочных работ вследствие своей твердости и хрупкости. Его можно только шлифовать.
- Серый представляет собой довольно мягкое изделие, по сути, будет производиться обработка ковкого чугуна. Его можно с легкостью обрабатывать, в том числе и подвергать сварочным работам.
Как осуществляется сварка чугуна электродом?
Чтобы получить качественное соединение, необходимо правильно подобрать электроды для сварки чугуна, которые должны будут функционировать при использовании соответствующего оборудования. При этом следует принимать во внимание, что в районе образования сварного соединения этот металл будет становиться довольно хрупким. Этот факт связан с тем, что при проведении сварных работ электросварка становится причиной возникновения определенных перегрузок, что в итоге приводит к увеличению хрупкости данной стали, так как углерод будет подвергаться дополнительной кристаллизации.
Если чугун сваривают в промышленных условиях, то это приводит к необходимости создания определенных технологических факторов, чтобы заготовка не начала раскрашиваться. В частности, будет необходимо разогреть металл до температуры от 600 до 700 градусов.
Какими электродами можно пользоваться при сварке чугуна?
Для того чтобы сварное соединение заготовок, изготовленных из чугуна, получилось наиболее качественным, следует использовать следующие марки электродов, предназначенных именно для сварки чугуна:
- ОЗЧ-2 – эта продукция оснащена специальным стержнем, изготовленным из меди, которая дополнительно покрывается веществом, содержащим в себе большое количество графита;
- МНЧ-2 – данные изделия в качестве стержня имеют специальный сплав, содержащий в себе никель, железо, марганец и медь. Данная продукция позволяет получить соединение максимально высокого качества, однако эти электроды отличаются высокой ценой.
Сварка чугуна по холодной методике потребует соблюдения определенной технологии, которая будет заключаться в образовании сварного соединения определенной ширины. В процессе выполнения работ также придется следить за тем, чтобы соединяемые между собой заготовки не достигли определенной температуры. В противном случае в районе формирования сварного шва металл станет довольно хрупким.
Сварочные электроды, предназначенные для работ по чугуну, предусматривают, что основной металл будет остывать достаточно медленно, поэтому плавятся они не слишком быстро.
Если будут возникать определенные дефекты при формировании сварного соединения, то нужно будет воспользоваться специальной подложкой, выполненной из графита. Она позволяет не допустить вытекания металла из формируемого сварного соединения.
Технология получения соединения элементов из чугуна
Сварка чугуна электродом в домашних условиях может потребоваться в самых разных случаях. В частности, у многих людей до сих пор установлены чугунные ванны, которые отличаются хрупкостью. Если такая конструкция расколется, то ее сразу выбрасывать совершенно необязательно. При правильном применении сварочного метода изделию можно возвратить первоначальный вид. Сварка чугуна возможна при использовании определенных технологий:
- Нержавеющим электродом, однако данные работы должны осуществляться в среде инертного газа. Подобный метод применяется в случае, если необходимо произвести ремонтные работы, связанные с канализационными трубами или автомобильными элементами. Также данная методика может использоваться, когда требуется соединить между собой металлы разной природы.
- Горячая технология сварки чугунной стали применяется исключительно в промышленных условиях. Перед непосредственным соединением заготовок, изготовленных из чугуна, их тщательно прогревают таким образом, чтобы они достигли одинаковой температуры. Только при соблюдении данного момента будет получено соединение наивысшего качества. Стоит отметить, что подобная технология может применяться исключительно теми сварщиками, которые осведомлены относительно способа проведения данных работ, к тому же они в обязательном порядке должны соблюдать все необходимые требования безопасности.
- Холодная технология сваривания чугунных стальных элементов применяется в бытовых условиях, когда к качеству соединения предъявляются минимальные требования.
Сварка чугуна с использованием газа
Данная методика может применяться как в бытовых, так и в промышленных условиях, особенно в случае, если к образуемому сварному соединению предъявляются определенные требования, связанные с прочностью. Эта технология прекрасно показывает себя, когда требуется проварить основной металл заготовок на незначительную глубину. В зависимости от используемого оборудования, режимов наложения сварного шва на соединяемые элементы довольно-таки много. Однако придется учитывать определенные моменты, которые так или иначе будут оказывать влияние на качество шва:
- Напряжение, которое подается на электрод.
- Квалификация сварщика, то есть как он будет накладывать расплавляемый электрод на основной металл.
- Сила тока, идущая внутри основного металла электрода.
- Скорость проведения электрода по соединяемым элементам.
Оптимальными будут следующие показатели: самым лучшим будет напряжение порядка 25-30 В при силе тока более 150 А. Скорость прохождения электрода не должна превышать 12 метров в час. В данном случае лучше всего использовать сварную проволоку, диаметр которой не должен быть больше 1 мм.
Как осуществляют холодную сварку чугуна?
Как было уже сказано выше, данная технология используется в бытовых условиях. Основной особенностью этого метода является отсутствие необходимости в привлечении какого бы то ни было специализированного оборудования. Холодная сварка подразумевает использование одного из следующих электродов:
- Медные с содержанием железа до 50%;
- Медные с добавлением не больше 15% никеля;
- Железно-никелевые;
- Стальные;
- Чугунные.
Для получения наиболее качественного соединения лучше всего пользоваться именно чугунными электродами. Благодаря им можно наложить последовательно один за другим валики сварного соединения. Если планируется использовать электроды, изготовленные из качественной стали, то для получения наиболее прочного и долговечного соединения следует дополнительно устанавливать металлические шпильки.
Как правило, электроды с содержанием железа и никеля применяются для того, чтобы произвести определенные ремонтные работы с чугуном, но для соединения заготовок из этого материала их использовать не рекомендуется. Они прекрасно подходят для заваривания трещин или сколов на чугуне, однако соединять чугунные элементы ими нежелательно. Это связано с тем, что они имеют слишком высокую температуру плавления, а этот фактор может серьезно нарушить кристаллическую решетку этого металла. В свою очередь, это сделает соединение чересчур хрупким — оно будет рассыпаться даже от незначительного физического воздействия.
При правильном подходе можно получить качественный сварной шов из чугуна, главное здесь – выбрать правильные электроды и оборудование.
проблемы и трудности сварки высокоуглеродистых сплавов
Автор perminoviv На чтение 5 мин. Опубликовано
С целью удешевления промышленных агрегатов целесообразно применять материалы при их изготовлении с минимальной стоимостью, отвечающие требованиям по нагрузкам и воздействию факторов эксплуатации для каждого узла. Именно этим фактом обосновывается использование чугуна в качестве статических массивных оснований в станкостроении, работающих на невысоких оборотах узлах в машиностроении. Возможность получать сплавы с содержанием углерода с особыми свойствами позволяют их использовать в качестве тормозных колодок в вагонах железной дороги, при определенных условиях заменять стальное литье и штамповку. Если в механизме есть металл, то должны быть и способы по его ремонту. Сварочные работы остаются преимущественным, по надежности и себестоимости, способом ремонта литых элементов.
Для понимания процессов и специфики сварочных работ с этим материалом следует рассмотреть следующие критерии:
- типы чугуна и их склонность к свариванию
- особенности чугуна
- способы и методы соединения высокоуглеродистых сплавов
Типы чугуна и их склонность к свариванию
Основным методом получения чугуна являются доменные печи, где его производят из железной руды. Освободившееся железо из руды соединяется с углеродом и получается сплав железа с углеродом, с содержанием последнего от 2,14%. В последнее время все популярнее становится получение синтетического аналога – продукта переплавки стального лома с карбюризатором. Независимо от метода получения выделяют следующие типы по фазовому составу металлической матрицы сплава и форме графитового включения.
Как видно из представленной диаграммы, можно выделить двенадцать обособленных типов. В порядке убывания качества и доступности сваривания, в зависимости от критерия металлической матрицы они расположатся в следующем порядке:
- Ферритный
- Феррит + Перлит
- Перлит
В порядке убывания качества и доступности сваривания в зависимости от критерия «форма графитового включения» они расположатся в следующем порядке:
- Пластинчатая
- Шаровидная
- Вермикулярная
- Хлопьевидная
Отбел в чугуне (явление полного или частичного отсутствия графита в сплаве), когда углерод полностью связан с железом, приводит к его хрупкости и низким механическим характеристикам. Сваривание такого сплава невозможно и не целесообразно. Соединив два элемента из отбеленной матрицы, следует ожидать разрушения в ближайших областях шва при малейших механических нагрузках.
Применение специальных сварочных проволок и электродов позволяет избежать негативных влияний определенных матриц и включений и добиться положительных результатов для решения разнообразных задач.
Особенности сварки чугуна
Особенности сварки чугуна определяются его свойствами, специфичностью строения, предопределяют пристальное изучение и разработку специальных сварочных методик. К таким особенностям следует отнести:
- Большое значение градиента охлаждения литой заготовки или нагретого сваркой места приводит к явлению «отбеливания чугуна» в объеме шва. Образуется слой, подверженный разрушению при малых ударных нагрузках и нажиме, что делает поверхность не подлежащей механической обработке.
- Низкая пластичность некоторых матриц металла в сплаве приводит к образованию поверхностных трещин вдоль шва или по шву, а также микротрещин в толще шва, разрушающих шов изнутри с течением времени.
- При повышении температуры ванны шва происходит соединение углерода с кислородом в СО, который оставляет мелкие поры в толще шва, снижая его прочностные и антикоррозионные характеристики.
Для производственных целей и ремонтных работ оборудования хрупкость чугуна, появляющаяся в процессе сваривания, является задачей номер один, с которой необходимо бороться на каждом этапе создания элемента – от чистоты шихтовки и способа разливки, до специальных технологических ходов при производстве сварочных работ.
Технологии сварки чугуна
Обязательным условием получения качественного сварного шва для чугуна, как и для всех металлов, является подготовка деталей к процессу.
Чистая плоскость не позволит внести сторонние элементы, негативно влияющие на формирование ванны и правильного шлака, способна отводить тепло от места контакта сварочной проволоки или электрода с чугуном в окружающую среду прогнозировано и без задержек.
Существует два основных способа соединения элементов конструкции из высокоуглеродистых сплавов, независимых от того каким аппаратом она проводится:
- Сварка с использованием горелок для повышения температуры свариваемых поверхностей (элементов)
- Сварка в условиях температуры окружающей среды, без температурного влияния на заготовки. В литературе можно встретить термины холодная и горячая сварка чугуна.
Горячая сварка
Несмотря на громоздкость оборудования, дополнительные трудозатраты, повышенный расход энергоносителей метод горячей или полугорячей сварки чугуна нашел широкое применение в различных отраслях. Дополнительной затратной частью для организации этого метода в производстве станет закупка приборов, снимающих температурные показатели с поверхности свариваемых, предварительно нагретых элементов.
При поднятии температуры выше 745 градусов Цельсия в глубине металла начинаются аллотропические превращения, способные изменить механические свойства не в лучшую сторону. Идеальным температурным интервалом для процедуры с применением дополнительного источника температуры является диапазон от 250 до 650оС.
При достижении необходимой температуры процесс сварки начинают при минимальных показателях тока, постепенно его увеличивая. Такой технологический прием позволяет уменьшить глубину перемешивания сварочной ванны и тела заготовки.
Скорость охлаждения сварочного шва должна быть минимальной для равномерного воздействия нагрузок, вызванных температурными изменениями. Длительное внесение тепла без его отвода может спровоцировать рост трещин на поверхности. Для равномерности остывания изделия шов и прилегающие плоскости можно засыпать песочной массой или укрыть изоляционным материалом специального назначения.
Холодная сварка
Холодная сварка чугуна электродами возможна при наличии высококвалифицированного персонала, способного контролировать процесс горения электрической дуги, если по технологии можно обойтись коротким швом или каскадом коротких швов. Оптимальная длина шва не должна превышать двух с половиной сантиметров. Контроль скорости охлаждения шва и свариваемых элементов важнее даже чем при горячем методе.
Методы сварки чугуна
Среди разнообразия методов сварки металлов остаются самыми приемлемыми три способа сварки чугуна.
- Ручная дуговая сварка железоникелевыми и медными электродами с обмазкой.
- Сварка чугуна при помощи аргонодуговой сварки с несгорающим электродом.
- Полуавтоматическая сварка чугуна сварочной проволокой в среде углекислого газа.
Чугун самый проблематичный из черных металлов для сварки и наплавления. Однако невысокая стоимость его производства и уникальные литейные качества позволять ему еще долгое время появляться в элементах изделий самых современных станков, деталей автомобилей, запорной фурнитуры и других изделий. А значит стоит ожидать глубокого изучения и развития методов и способов его сварки.
Качественная сварка чугуна — проблемы, технология и выбор способов сварки
Что такое чугун и почему его так тяжело сваривать?
Чугун – сплав железа с углеродом (содержание углерода >2%) и другими химическими элементами, играет важную роль в современной металлургии и машиностроении. Изделия из него прочны, обладают хорошей износостойкостью, устойчивы к трению, а так же хорошо поддаются обработке режущим инструментом. Все это, а так же низкая стоимость и отличные литейные свойства делают чугун очень популярным материалом.
Особые навыки и умения требуются для обработки чугуна
Однако, этот металл очень хрупок, и эта хрупкость – причина больших проблем. Нагрев чугуна сильно меняет его структуру, поэтому сварка (и в особенности холодная сварка) чугуна является делом очень непростым. Между тем, при ремонте чугунных изделий, создании сварочно-литых конструкций и исправлении брака в литье сварка чугуна просто необходима.
Основные проблемы при сварке.
Проблемы возникают разные, но все они ведут к одному результату – ослаблению прочности шва до неприемлемых значений и невозможности использовать деталь по назначению.
- Сварные швы чугуна подвержены очень быстрому охлаждению. При охлаждении в зоне шва образуется белый чугун, который почти не поддается механической обработке. Он испортит внешний вид детали и механические свойства шва. Убрать его будет очень трудно.
- Чугун, как уже говорилось выше, хрупкий металл, и при неравномерном нагреве в процессе сварки он сильно меняет свою структуру. Из-за этого в швах могут образоваться трещины, и это будет являться браком, так как прочность такого шва будет низкой.
- Чугун – жидкотекучий металл, и удержать его в сварочной ванне – задача не из легких. Расплескивание металла не только осложнит процесс сварки, но может так же стать причиной серьезных ожогов. В случае выброса большого количества металла даже спецодежда вряд ли защитит от травмы.
- При сварке чугуна выделяется большое количество газов, это ведет к образованию пор на шве и нарушению его целостности.
- Из-за окисления кремния при сварке иногда возникают так называемые тугоплавкие оксиды. Температуры сварочной дуги недостаточно, чтобы их прожечь, появляются непровары. Внешне такой шов выглядит нормально, но его надежность оставляет желать лучшего.
Подготовка чугуна к сварке. Требования к качеству швов.
Чтобы избежать проблем, описанных выше, при сварке чугуна, необходимо соблюдать следующие правила:
- Поверхность под сварку должна быть чистой – удалите с нее все следы грязи, налета, масла, копоти, жира. Обезжирьте поверхность спиртом или специальным составом. Поверхность должна быть сухая.
- Поверхность должна быть гладкой – если на ней есть бугры, неровности, их можно удалить механическим способом.
Эти подготовительные меры помогут избежать растрескивания чугуна и получить хорошее качество сварных швов.
Что такое качественный сварной шов? Сварные швы должны быть непроницаемыми, обладать необходимыми механическими свойствами, быть прочными, одноцветными, поддаваться механической обработке. Сварные швы не должны иметь трещин, бугров, пор, пузырей. Подробные требования к сварным швам изложены в технологических процессах.
В зависимости от этих и других требований, а так же от вида свариваемых изделий, объема работ и технологических возможностей выбирается наиболее подходящая технология сварки чугуна:
- Холодная сварка чугуна (без подогрева)
- Горячая сварка чугуна (с подогревом)
Немного о холодной сварке.
Холодная сварка чугуна – сварка без предварительного нагрева детали. Она может осуществляться электродами, аргоновой дугой, либо полуавтоматом. Самым простым и наиболее распространенным способом является холодная сварка чугуна электродами. Для этого можно использовать электроды на никелевой, стальной и медной основе. Электроды на медной основе изготавливаются из сплава олова или алюминия. Первые помогают получать пластичные швы, удобные для дальнейшей обработки, а вторые – увеличивают прочностные характеристики шва. А с помощью стальных электродов можно получить шов, который вообще не поддастся механической обработке. Все эти моменты необходимо учитывать при выборе материалов.
Следующий способ холодной сварки – аргоновая дуга. Лучше всего для сварки чугуна подходят никелевые присадочные прутки. Способ довольно дорогой, и чтобы сэкономить, часто используют алюминиево-бронзовые прутки. Они дешевле, но их применение ограничено: если деталь будет подвергаться тепловому воздействию, их применять нельзя! И не стоит забывать о специальных средствах защиты – испарения, образующиеся во время соединения металла аргоном, очень вредны для здоровья. Если есть возможность, используйте маски или респираторы с принудительной вентиляцией.
Так же холодная сварка чугуна возможна и полуавтоматическими машинами. Для полуавтоматической обработки чугуна используют следующие типы проволок и смеси газов:
- Кремний-бронзовая проволока с защитой из аргона и гелия (50% + 50%)
- Никелевая проволока с защитой из аргона (100%)
- Стальная проволока с защитой из аргона и углекислого газа (80% и 20%)
Независимо от выбранного способа холодной сварки, существуют общие требования – своеобразная инструкция, которая поможет получить отличный результат:
- Детали должны быть чистыми (это правило действует не только при сварке чугуна)
- Швы необходимо простукивать молотком (для снятия остаточных напряжений)
- Сварку нужно проводить низкими токами и на коротких участках (идеальная длина шва – не более 30 мм).
- После окончания работ необходимо, чтобы изделие остывало постепенно.
- Не забывайте об общих требованиях безопасности — рабочее место должно быть хорошо освещено и оборудовано вентиляцией, а у вас должна быть вся необходимая спецодежда.
Сварка чугунных изделий с подогревом
Холодная сварка чугуна применяется главным образом при мелком ремонте, когда нет возможности организовать полноценный технологический процесс. Этот вид сварки дает хорошие результаты, но требует осторожности, так как есть большой риск испортить деталь. Преимуществом холодного метода является возможность работать в одиночку.
Сварка с подогревом – уровень «Мастер»
Идеальной с точки зрения получения качественного результата при сварке чугуна является горячая сварка. Она позволяет в корне пресечь такие неприятности, как растрескивание швов, появление белого чугуна и образование пор. Горячая сварка чаще всего используется на крупных предприятиях, где есть необходимое оборудование: нагреватели, печи, изоляционные камеры, а так же грузоподъемные механизмы.
Технологический процесс горячей сварки довольно сложен. Суть его в том, чтобы обеспечить нагрев детали до определенной температуры и поддержание этой температуры в процессе обработки. Инструкция довольно проста:
- Нагреть деталь до 600 градусов
Вести сварку высокими токами - Обеспечить равномерное постепенное охлаждение детали (для этого ее можно накрыть специальным материалом, поместить в печь или просто в песок).
Можно нагреть деталь до температуры 300-400 градусов. Такая сварка называется полугорячей.
Температура — не выше 750 градусов по Цельсию. Иначе чугун начнет плавиться. Подача тепла — равномерная. Резкие скачки температуры приведут к растрескиваниям металла и деталь будет безнадежно испорчена.
Для горячей сварки используются чугунные или угольные электроды. Это позволяет получить в шве металл, идентичный тому, из которого изготовлена деталь и придает шву хорошие механические свойства.
Горячую сварку, в отличие от холодной, ведут большими токами и непрерывно, до окончания заварки дефекта, либо завершения шва. При больших объемах работают попеременно два сварщика. Чем непрерывнее шов – тем он лучше.
Выбор режимов сварки зависит от толщины металла. Чем толще металл – тем больше сила тока и диаметр используемых электродов. Рекомендуемые диаметры электродов и силы тока представлены в таблице 1.
Таблица 1
| Толщина металла (мм) | Диаметр электрода (мм) | Сила тока (А) |
| 6–10 | 8–10 | 280–350 |
| 10–20 | 10–12 | 300–400 |
| 20–30 | 12–16 | 350–500 |
| 30 и более | 16–18 | 350–600 |
Вот, пожалуй, основные способы сварки чугуна. Можно сделать вывод, что сварка чугуна – процесс хоть и сложный, но отнюдь не невозможный. При правильном подходе к делу нет ничего, что могло бы помешать вам получить качественный результат. Надеемся, данная статья была вам полезна. Свои отзывы, пожелания, предложения вы можете написать в комментариях!
Сварка чугуна электродом с медной проволокой
Данный железоуглеродистый сплав является практически основным материалом (уступая первенство лишь стали) для изготовления нагруженных металлических конструкций. В чем сложность его сварки чугуна? Основной недостаток полученного шва – пониженная прочность (из-за образования множественных пор в результате выгорания углерода) и появление сетки трещин в месте соединения. О том, как правильно выполнить сварку чугунных изделий электродом с медной проволокой, и пойдет речь в данной статье.
Существуют два основных вида сварки чугуна. В быту, при недостатке соответствующего оборудования, применяется «холодная» технология. Ее специфика – в использовании специальных электродов, сердечник которых выполнен из никеля или меди. По отношению к углероду эти металлы нейтральны, поэтому выгорание данного элемента периодической таблицы и образование новых хим/соединений не происходит. Следовательно, и сварной шов получается более плотным (без микропустот) и надежным.
На заметку!
При использовании электродов с медным сердечником соединение получается более твердое и не такое однородное, как после работы с аналогом из никеля. Причина – медь не «растворяется» в железе.
Марки электродов для сварки чугуна
- ОЗЧ- (2 или 6). «Сердцевина» – медная проволока, поверхностный слой – железный порошок.
- МНЧ –2. Состав проволоки более сложный, так как она композитная. Кроме элемента Cu, еще есть Fe и Ni. Но, по отзывам профессионалов, именно такие электроды позволяют получить действительно высококачественный шов. Единственный недостаток этой разновидности продукции – высокая стоимость.
- Марка ОЗЖН (любой модификации), которая также используется при «холодной» сварке – на основе никелевой проволоки.
Специфика «холодной» сварки чугуна
Примечание. На упаковке указаны все рекомендации производителя по режимам работы с конкретной модификацией электродов. Ими и следует руководствоваться.
Что учесть
Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задача – обеспечить минимальную глубину проплавления. Именно это гарантирует качественный шов.
- Сечение электродов – как можно меньше.
- Небольшой ток.
- Швы – короткие. После каждой «проходки» необходимо делать перерыв, чтобы обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.
Порядок работы по сварке чугунных изделий
Подготовка участка
Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. При необходимости заделки трещины в чугуне поврежденный участок разделывается. Для выравнивания краев наиболее подходящий инструмент – напильник. В некоторых случаях мастеру приходится работать и зубилом. Нужно учитывать хрупкость сплава, поэтому материал «снимается» аккуратно, постепенно, тонким слоем порядка 1 мм, не более.
Особенности:
- Чтобы исключить увеличение трещины по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия.
- Если трещина сквозная, то обработка кромок производится с обеих сторон.
- На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».
На последнем этапе все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещины зачищается (примерно на 2,5 см с каждой стороны).
Непосредственно сварка
Сначала обвариваются кромки, после чего производится заполнение полости. Рисунок все наглядно поясняет:
В зависимости от специфики дефекта используются разные схемы и способы скрепления деталей.
Полезный совет
В таблице приведены ориентировочные данные, которыми можно руководствоваться:
Нередко бывает так, что подходящих для сварки чугуна электродов под рукой нет. Их можно изготовить самостоятельно, если найти медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?
- Чтобы получить вещество для обмазки сердечника, необходимо снять защитное покрытие с обычного (стального) электрода. Он не является дефицитом.
- Вся масса тщательно измельчается. При этом в нее вводится порошкообразное железо. Его несложно получить, поработав напильником. В качестве сырья подойдет любая металлическая болванка или проволока.
- После качественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще называют «жидким стеклом»). В результате должна получиться масса в виде жирной сметаны.
- С меди снимается лаковое покрытие (например, «наждачкой»), после чего металл обезжиривается.
- Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому подобное) и поочередно окунать в нее проволочки. Чтобы характеристики электродов были идентичны, следует строго контролировать время выдержки сердечника в растворе.
Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Дополнительно производится их прокалка (достаточно при +260 ºС). Например, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. После этого они готовы к применению.
Если немного потренироваться, то вполне можно наладить изготовление электродов, ничуть не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.
Блог The Welders Warehouse
УWelding Cast Iron есть немало потенциальных подводных камней, но если все сделано правильно, это несложно.
Почему сварка чугуна проблематична
Основной причиной проблем со сваркой чугуна является высокое содержание углерода. Во время процесса сварки этот углерод мигрирует в металл шва и / или зону термического влияния, прилегающую к металлу шва, вызывая повышенную твердость / хрупкость. Таким образом, чугун получает свою репутацию из-за растрескивания после сварки.
Процесс сварки чугуна
Газовая сварка нагревает чугун медленнее, чем дуговые процессы, и пламя имеет более низкую температуру, чем дуга. Это означает, что миграция углерода обычно не является проблемой. Важно использовать запатентованный чугунный пруток для газовой сварки. Единственный реальный недостаток чугуна для газовой сварки — это количество тепла, необходимое для больших компонентов. Газовая сварка — тоже медленный процесс.
Дуговая / электродная сварка , возможно, является лучшим универсальным процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней.Сварочные стержни из чугуна имеют специальный флюс, богатый графитом, этот графит химически связывает углерод в чугуне, ограничивая миграцию в металл шва и зону термического влияния. Существует два распространенных типа сварочного стержня из чугуна: ферро-никель и чистый никель. Ферро-никель обычно состоит на 53% из стали и 47% из никеля. Ферро-никелевые стержни дешевле чистого никеля и идеально подходят для сварки чугуна со сталью. Чистый никель дает более мягкий и податливый наплавленный металл. Я бы рекомендовал использовать ферро-никель, если для работы специально не требуется чистый никель.
Mig Welding , на мой взгляд, не лучший способ сваривать чугун. Несмотря на то, что существуют специальные порошковые проволоки, я бы не стал защищать Mig Welding Cast iron, если у вас нет повторяющегося приложения, для которого вы можете создать процедуру.
Сварка Tig не считается подходящим процессом для сварки чугуна. Процесс с открытой дугой, такой как Tig, не дает возможности уменьшить миграцию углерода.
Методы сварки
Газовая сварка — Нет никаких специальных методов, которые необходимо использовать.
Дуговая / электродная сварка — Важно все следующее:
- Подготовьте работу с U-образной канавкой, избегайте острых углов, так как это может привести к перегреву, что усугубит миграцию углерода.
- Используйте сварочный стержень правильного типа.
- Убедитесь, что компонент по крайней мере при комнатной температуре, добавление небольшого количества предварительного нагрева поможет, но вам нужно только, чтобы компонент был теплым на ощупь.
- Ограничьте количество сварок за один прогон.Как показывает практика, не следует выполнять непрерывную работу, длина которой превышает 10-кратный диаметр используемого сварочного прутка. Сказав это, можно выполнить несколько запусков в разных частях компонента (см. Рисунок в следующем элементе). Например, если вы ремонтируете 300-миллиметровую трещину стержнем 3,2 мм, вы можете сварить участок длиной 32 мм, а затем сделать еще один проход 32 мм в другой части трещины. Избегайте чрезмерного нагрева области сварного шва, это цель коротких прогонов.
- Если вы ремонтируете трещину, нанесите валик на каждый конец трещины, чтобы трещина не распространилась дальше.
- Держите сварочный стержень вертикально, а не под углом, как при обычной сварке штангой.
- Не ждите, что сварите чугун быстро, главное — не торопиться и делать это правильно.
Надеюсь, вы нашли эту статью в блоге о сварке чугуна полезной. Если у вас все получится, пожалуйста, разместите несколько фотографий своих достижений на нашей странице в Facebook
Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете об этой статье, оставив комментарий. Не волнуйтесь, ваш адрес электронной почты не будет добавлен в базу данных или передан другим пользователям, и вы не получите нежелательных писем.
Ура
Грэм
Склад сварщиков
Какой лучший сварочный стержень для чугуна
Убедитесь, что поверхность, к которой приклеивается пайка, очищена от грязного или ржавого железа. Нет никаких дополнительных проводов или электродов, которые правильно сваривают чугун, а те, которые не предназначены специально для чугуна, не сливаются с ним должным образом, и убедитесь, что у вас лучший сварочный шлем для надлежащей безопасности.
Лучший тип электродов и проволоки — это мягкие, обрабатываемые и содержащие большое количество никеля, меди или других металлов. Если электроды содержат 55% никеля, сварные швы будут намного прочнее и выдерживают фосфор, образующийся в процессе литья.
Тот факт, что электроны имеют стальной сердечник, означает, что они являются более дешевым электродом, который можно использовать для сварки многих изделий из чугуна. Этот тип электрода не поддается механической обработке и используется на твердосплавных стальных сердечниках.Коэффициент расширения также меньше, чем у Tech Rod 99, поэтому сварных трещин будет намного меньше.
Настоящий трюк с чугуном — это не стержень, который вы используете, а дуговая сварка, которая на самом деле представляет собой просто большую свечу зажигания, которая создает настолько горячий электрический зазор, что вы можете расплавить сталь. 6011 плавит основной металл, так что чугун течет через него, и помещает основную сталь в сварной шов. Я бы не стал наливать его на сварку Allis 1940-х годов — голова Чалмерса снова срастается, но тут и там она попадает в очаг.
Проблема со сваркой заключается в том, что она создает локальные горячие точки, которые сжимаются по мере охлаждения, затем удаляются от чугуна и создают новые трещины, как если бы кто-то пытался сварить трещину в чугуне. В итоге: вы изменяете монтажную пластину, кладете на нее стальной сердечник и свариваете его. Чугун — друг сварщиков, и из-за его жесткости даже используются патроны и кронштейны, но все же наблюдается тенденция к использованию стали.
Общее решение — регулирование температуры и использование никелевых стержней, но это не лучшее решение для сварки чугуна.
Доступны два типа присадочных металлов: RCI — A и B, оба из которых используются для сварки высокопрочного чугуна. Сварные швы, выполненные правильными чугунными электродами, имеют такую же прочность, как и основной металл, и два из них могут использоваться одновременно для одной и той же цели: литье и сварка. RC I A имеет небольшое количество сплавов и использует высокопрочный чугунный сплав, который необходимо сваривать с помощью подходящего электрода.
Поэтому сварочный присадочный металл и конфигурация компонентов должны выбираться таким образом, чтобы минимизировать сварочное напряжение.Чугунные электроды также могут обеспечить удовлетворительные сварные швы с некоторыми сплавами, но в оптимальном процессе сварки используется повторный нагрев. Обычно флюс сердечника на основе никеля используется в сварочных материалах для получения высококачественного сварного шва. Однако в случае высокопрочного чугуна можно использовать оптимальные сварочные процессы с помощью пост-теплового потока.
Это неисправность ремонта нового чугуна, и в большинстве случаев сварщики выбирают ручной сварочный аппарат для дуговой сварки — для этого вида ремонта. Однако в случае высокопрочного чугуна сварщик может попытаться отремонтировать чугун, используя электроды из чистого никеля и никель-железо.Это дорогостоящий и сложный метод, который требует использования дуги высокого напряжения из-за металлургических различий между стержнем и материалом гайки.
Sif Super Silicon (№9) намного лучше совместим с основным материалом, что упрощает достижение правильного баланса между никелевыми и никель-железными электродами для сварки чугуна. Поскольку он содержит никель, он может сэкономить деньги по сравнению с использованием электродов MMA, поскольку он использует кислородно-ацетиленовый процесс и используется более эффективно.
Чугунные электроды необходимо использовать при высокой температуре предварительного нагрева 550 градусов Цельсия, чтобы предотвратить растрескивание и образование твердых отложений. Ковкий чугун, как правило, лучше поддается сварке, чем серый чугун, но для этого требуются специальные процессы сварки и заполняющие материалы.
M, в котором используются никелево-железные электроды, является наиболее распространенным типом свариваемого высокопрочного чугуна, но не обязательно лучшим. Механические свойства обусловлены тем фактом, что содержание графита в металле сварного шва в основном имеет сферическую форму, что приводит к хорошему удлинению и механическим свойствам во время сварки.
Руководство по сварке чугуна Справочная информация
Руководство по сварке чугуна
Фон
Сваривать чугун сложно, но возможно. В большинстве случаев сварка чугуна включает ремонт отливок, а не соединение отливок с другими элементами. Ремонт может производиться в литейном цехе, где производятся отливки, или может производиться для устранения дефектов отливки, обнаруженных после механической обработки детали. Неправильно обработанные чугунные детали могут потребовать ремонтной сварки, например, если отверстия просверлены в неправильном месте.Часто сломанные чугунные детали ремонтируют сваркой. Сломанные чугунные детали не являются чем-то необычным, учитывая хрупкую природу большинства чугунов.
Несмотря на то, что существует множество типов чугуна, наиболее распространенным является серый чугун, и данные рекомендации относятся к этому типу материала.
Несколько фактов о чугуне помогают понять проблемы сварки. В чугуне обычно содержится 2-4% углерода, что примерно в 10 раз больше, чем в большинстве сталей.Высокое содержание углерода заставляет углерод образовывать чешуйки графита. Этот графит придает серому чугуну характерный вид при разрушении.
При отливке расплавленный чугун выливают в форму и дают ему медленно остыть. Когда этому высокоуглеродистому материалу дают медленно остыть, можно изготавливать отливки без трещин. Помните об этом при сварке чугуна: во время и после сварки отливке нужно дать возможность медленно остыть, или ее следует поддерживать в достаточно холодном состоянии, чтобы скорость охлаждения не имела значения.
Критическая температура в большинстве чугунов составляет около 1450 градусов по Фаренгейту. При этой температуре возникают условия, которые могут привести к растрескиванию. Хотя дуга нагревает отливку до температур выше этого уровня, важно, чтобы отливка не выдерживалась при этой температуре в течение длительных периодов времени.
Выбор электродов
Если деталь подлежит механической обработке после сварки, потребуется электрод никелевого типа. Для однопроходных сварных швов с высоким разбавлением используйте стержневой электрод Lincoln Softweld® 99Ni.Softweld 55 Ni предпочтительнее для многопроходных сварных швов. Иногда корневые проходы выполняются Softweld 99 Ni, а затем заполняются Softweld 55 Ni. Для сварных швов, где механическая обработка не требуется, и где ожидается, что сварной шов будет ржаветь, как чугун, можно использовать стержневой электрод Lincoln Ferroweld®.
Нагревать или не нагревать
В общем, чугун предпочтительно сваривать с предварительным нагревом и большим его количеством. Но еще один способ успешно сваривать чугун — сохранять его прохладным — не холодным, а прохладным.Ниже будут описаны оба метода. Однако , как только вы выберете метод, придерживайтесь его. Держите его горячим или прохладным, но не меняйте лошадей посреди ручья!
Методы сварки с предварительным нагревом
Предварительный нагрев чугунной детали перед сваркой замедлит скорость охлаждения сварного шва и области вокруг сварного шва. По возможности всегда рекомендуется нагревать всю отливку. Типичные температуры предварительного нагрева составляют 500-1200 градусов по Фаренгейту. Не нагревайте выше 1400 градусов по Фаренгейту, так как это приведет к достижению критического диапазона температур.Разогрейте деталь медленно и равномерно.
Сваривайте с использованием слабого тока, чтобы минимизировать примеси и остаточные напряжения. В некоторых случаях может потребоваться ограничить сварные швы небольшими сегментами длиной примерно 1 дюйм, чтобы предотвратить накопление остаточных напряжений, которые могут привести к растрескиванию. В этом отношении также может быть полезна очистка сварных швов.
После сварки дайте детали медленно остыть. Обернуть отливку изолирующим одеялом или погрузить ее в сухой песок, чтобы снизить скорость охлаждения и уменьшить склонность к растрескиванию.
Методы сварки без предварительного нагрева
Размер отливки или другие обстоятельства могут потребовать ремонта без предварительного нагрева. В этом случае деталь нужно хранить в прохладном, но не холодном состоянии.
Полезно поднять температуру литья до 100 градусов по Фаренгейту. Если деталь находится на двигателе, можно поработать несколько минут для достижения этой температуры. Никогда не нагревайте отливку настолько сильно, чтобы на нее нельзя было положить руку.
Сделайте короткие сварные швы длиной примерно 1 дюйм. При использовании этой техники важно упрочнение после сварки. Дайте сварному шву и отливке остыть. Не увеличивайте скорость охлаждения водой или сжатым воздухом. Во время остывания предыдущего сварного шва можно провести сварку в другом участке отливки. Все кратеры должны быть заполнены. По возможности, бусинки должны располагаться в одном направлении, и предпочтительно, чтобы концы параллельных бусинок не совпадали друг с другом.
Трещины при уплотнении
Из-за природы чугуна крошечные трещины имеют тенденцию появляться рядом со сварным швом даже при соблюдении надлежащих процедур.Если отливка должна быть водонепроницаемой, это может быть проблемой. Однако утечку обычно можно устранить с помощью какого-либо герметизирующего состава, или они могут закрываться ржавчиной очень скоро после возврата в эксплуатацию.
Метод шпильки
Один метод, используемый для ремонта крупных разрывов в крупных отливках, заключается в просверливании и нарезке отверстий на поверхностях, которые были скошены для приема металла ремонтного шва. Вкрутите стальные шпильки в резьбовые отверстия, оставив от 3/16 дюйма (5 мм) до ¼ дюйма (6 мм) шпильки над поверхностью.Используя методы, описанные выше, приварите шпильки на месте и покройте всю поверхность разрыва наплавленным слоем. После того, как будет сделан хороший наплавленный шов, две стороны трещины можно сварить вместе.
Как сваривать чугун — Руководство 2020
Одно из самых распространенных заблуждений о сварке со стороны тех, кто плохо знаком с ней или совсем не связан со сварочным миром, заключается в том, что один сварщик или тип сварки идентичны другим. На самом деле, нет ничего более далекого от истины.Хотя это все сварка, разные стили сильно отличаются друг от друга и дают разные результаты
Возьмем, к примеру, сварку чугуна. Этот процесс намного более трудоемкий, чем другие виды сварки, а тип металла, с которым они работают, довольно удивителен. Чугун может быть довольно прочным, если с ним правильно работать. Тем не менее, опять же, не все типы чугуна одинаковы, поэтому вам нужно знать, с чем вы работаете и как вы работаете с этими материалами в первую очередь.
Итак, давайте посмотрим, что такое сварка чугуна и как освоить эту полезную технику.
Выбор из различных типовОдна из самых важных вещей, о которых следует помнить, — это то, что существуют разные типы сварки чугуна. Эти типы изготавливаются из разных материалов, и без учета этих различий и способа сварки могут возникнуть трещины или аварии. Это может стоить сотни или даже тысячи долларов, не говоря уже об угрозе безопасности, которую это может представлять.
В первую очередь, вам необходимо определить, какой тип чугуна вы свариваете и как вы собираетесь с ним работать . Как упоминалось выше, на самом деле существуют разные типы сварки чугуна, и вы не хотите путать свои материалы и методы.
Основные типы чугуна, которые можно сваривать, включают:
- Серый чугун: Это один из наиболее распространенных типов чугуна, с которым можно производить сварку.Это можно сделать, но, как было показано, это непросто и требует некоторого обучения.
- Белый чугун: Он настолько громоздкий, что практически непригоден для сварки для всех, кроме самых опытных сварщиков, и даже тогда вы должны быть уверены, что оно того стоит.
- Ковкий чугун: Редкий и медленно сваривается, но если вам удастся его найти, это один из наиболее легко свариваемых типов чугуна в этом списке.
- Ковкий чугун: Ковкий чугун именно поэтому он практически бесполезен для сварочных целей.
Какой тип чугуна следует пытаться сваривать? Это будет зависеть от типа проекта, над которым вы работаете, и того, чего требует руководство по продукту. Серый чугун — безусловно, самый распространенный тип свариваемого чугуна, о котором следует помнить в остальной части этой статьи.
Это также единственный тип чугуна, который вы должны использовать, пока не получите больше опыта работы с ним, после чего вы можете попробовать работать с другими типами чугуна, если хотите.
Если вы свариваете чугун другого типа, убедитесь, что он действительно подходит для вашего проекта.
Наконец, если вы никогда раньше не сваривали чугун, процесс может быть довольно интенсивным, поэтому рекомендуется иметь под рукой кого-нибудь с опытом.
Ремонт чугуна сваркой палкой >> Посмотрите видео ниже:
Выбор сварочного процесса
Теперь, когда вы выбрали правильный тип чугуна для работы (которым, опять же, для наших целей будет серый чугун, и он почти наверняка должен быть для вас), теперь вам нужно подумать о том, как как сварить.
Серый чугун не похож на замазку в руке. Вы не можете просто слепить его по своему желанию в повседневной манере. Как уже упоминалось, сваривать чугун особенно сложно, и эта работа может быть намного сложнее, если вы не используете правильный сварочный аппарат для работы.
В данном случае это аппарат для сварки TIG . В то время как сварочные аппараты MIG чаще используются для множества других сварочных работ, сварка TIG лучше всего подходит для таких работ, как сварка стали, и то же самое касается чугуна.
Для этого есть много причин, не последняя из которых заключается в том, что сварщики TIG намного лучше справляются с разбрызгиванием чугуна. Сварщики TIG на самом деле лучше, чем не просто MIG, но и сварочные аппараты Stick, во многом потому, что они могут избежать повреждения свариваемых поверхностей.
Связанное чтение: В чем разница между сваркой TIG и MIG?
При попытке сварить чугунную поверхность с помощью сварочного аппарата MIG или Stick обычно образуется столько брызг, что это может привести к серьезным повреждениям — и, учитывая вышеупомянутые проблемы с растрескиванием чугуна, вы не хотите усугублять эти проблемы. .Сварка TIG должна помочь вам избежать этой проблемы.
Если это невозможно, вы можете попробовать альтернативные меры, в частности, кислородно-ацетиленовую сварку. Преимущество использования оксиацетилена заключается в том, что он помогает справиться с чрезмерным нагревом, необходимым для эффективной сварки чугуна, что, опять же, может привести к растрескиванию и большему ущербу, если вы не будете осторожны.
Тогда пайка. На самом деле это не столько сварка, сколько сварка, это лучший вариант, если вы хотите соединить стыки.Пайка включает соединение двух или более деталей вместе путем плавления присадочного металла в соединение, при этом температура плавления присадочного металла поддерживается при более низкой температуре плавления, чем у металлической детали, в которую он течет и в конечном итоге прикрепляется.
Ссылки по теме: Как работает сварка TIG?
Тем не менее, поскольку все зависит от того, насколько хорошо эти металлы текут и склеиваются, вам необходимо убедиться, что поверхности не ржавые и чистые, чтобы не загрязнять твердые частицы и не усложнять процесс пайки.
Наконец, есть сварка MIG и Stick. Да, мы сказали, что они не лучший выбор из-за их огромных проблем с разбрызгиванием, но если вы выберете расходные материалы, которые смягчают этот фактор, они могут сделать это в крайнем случае. Тем не менее, сварка TIG по-прежнему является гораздо лучшим выбором. Вы также должны быть предельно осторожны, используя правильный присадочный металл, иначе сварка MIG и Stick может вызвать сильное растрескивание.
Выбор присадочной проволоки и электродовЗатем вам нужно будет убедиться, что вы используете правильные расходные материалы и другие компоненты.Как упоминалось выше для сварщиков MIG, это может иметь большое значение в том, сколько происходит разбрызгивание, и снижает риск повреждения, но это также важно для сварщиков TIG.
Это особенно важно, так как сваривать чугун — это уже все равно что ходить по канату, а выбор присадочной проволоки может сделать работу с такой проволокой еще более опасной.
Существует лишь несколько избранных присадочных проволок и электродов, которые могут хорошо работать с чугуном, поэтому вам нужно убедиться, что вы работаете с маркой и моделью, которые прямо заявляют, что это подходит для этой цели.
Большинство типов присадочной проволоки (и электродов) , которые не предназначены для использования с чугуном, особенно с учетом слишком быстрого охлаждения, , что является одним из способов возникновения вышеупомянутого растрескивания.
Связанное чтение: Какой сварочный стержень использовать для чугуна?
Кроме того, эти типы расходных материалов и присадочной проволоки могут привести к неправильному сплавлению металлов с чугунными материалами.
Одним из ключевых факторов является выбор правильного типа электрода и расходных материалов — содержание никеля.Никель может быть очень полезным, поскольку он не остывает слишком быстро, а это означает, что вы можете избежать связанных с этим проблем.
Однако производители расходных электродов знают об этом и используют этот факт, чтобы сделать их одними из самых дорогих на рынке. У никеля есть дополнительный недостаток, заключающийся в том, что он не очень хорошо подходит для сварки толстых листов металла.
В идеале вы хотите работать с соотношением никеля и железа 55/45. Это не только более доступно, чем если бы вы сваривали только чугун, но и с ним проще и удобнее работать.
При этом работать со сварным швом на 99% , который имеет более низкий порог усадки, чем у железных стержней, сводит к минимуму риск возникновения трещин, работать с ним все же намного сложнее.
Если вы свариваете другие типы чугуна, они могут отличаться по цвету от чугуна. Между тем, нержавеющая сталь, сплавленная с аустенитными свойствами нержавеющей стали, не затвердевает так резко и не изменяется так быстро, как другие расходные материалы из железа.Однако он расширяется и сжимается намного больше в процессе нагрева и охлаждения, поэтому вам нужно будет это учитывать.
Наконец, если вы паяете, вы можете паять бронзу. Использование этих материалов может быть хорошим способом избежать трещин между стыками.
Очистка и обработка сварных поверхностейКак уже упоминалось, вы должны следить за тем, чтобы поверхность металла оставалась чистой. Кроме того, вы должны убедиться, что сами расходные материалы не загрязнены, поэтому не торопитесь очищать их перед каждым использованием.
В этом может помочь очистка. Это процесс простукивания мягкого сварного шва с помощью молотка (отсюда и название) во время его охлаждения, чтобы проверить стабильность сварного шва и предотвратить растрескивание. Тем не менее, вы должны делать это осторожно, чтобы не деформировать сварной шов.
Регулировка температурыОдин из самых больших споров о том, как сваривать чугун, — это метод предварительного нагрева. Тип предварительного нагрева, который лучше всего работает при сварке чугуна, является спорным, причем некоторые предпочитают минимальный нагрев, а другие предпочитают другие методы и более высокие или более низкие температуры.
Тем не менее, предварительный нагрев очень важен, потому что чугун невероятно хрупкий по сравнению с другими типами металлов, поэтому вы должны нагревать его медленно, чтобы вы могли аккуратно работать с ним, когда он расширяется и сжимается. Чугун начинает менять свои свойства около 1400 по Фаренгейту. Сварка при более низких температурах за счет минимального нагрева может помочь снизить общую температуру и, таким образом, избежать этого порогового значения.
Однако, хотя эти более низкие температуры могут смягчить эти проблемы, внутренняя нагрузка на чугун все еще имеет место, что может сказаться на сроке службы сварного шва.Тем не менее, это может привести к более слабому сварному шву, чем другие методы.
Прежде всего, необходимо подчеркнуть, что вам нужно дать чугуну плавно и медленно остывать. Не закаливайте сварной шов водой и не продувайте концентрированным потоком сжатого воздуха.
Эти быстрые изменения — один из самых верных способов вызвать трещины и потенциально разрушить весь сварной шов. Как правило, чем медленнее остывает сварной шов чугуна (а это может быть несколько дней), тем лучше.
Часто задаваемые вопросы
Вот несколько общих вопросов о сварке чугуна:
Можно ли сваривать чугун с помощью сварочного аппарата MIG?
Можно ли сваривать чугун с помощью сварочного аппарата MIG? Да, вы можете это сделать. Хотя многие специалисты не рекомендуют использовать сварочный аппарат MIG для сварки чугуна, это вполне возможно.Если вы планируете использовать MIG для сварки чугуна, лучше всего прислушаться к этим советам.
Чугун бывает разного качества и в разном соотношении железа, углерода и стали, и вы должны быть уверены, какой чугун вы выберете для сварки. Блоки двигателя, детали двигателя и даже поршни — беспроигрышная ставка, детали из качественного источника (вы можете хорошо догадаться о качестве чугуна в зависимости от того, для какой цели служила деталь).
- В качестве первого выбора используйте специальные электроды на никелевой основе.Это дорого, но сварные швы поддаются механической обработке. Если стоимость является фактором, вы можете рассмотреть 55% никелевые стержни.
- Смесь 80/20 аргона и углекислого газа — ваш лучший вариант, хотя этот вариант может в будущем ржаветь.
- Использование припоя — это вариант, но старайтесь избегать металлов, которые будут использоваться для нагрузки или будут подвергаться ударам.
- Шпильки могут обеспечить большую механическую прочность сварного шва, в зависимости от задания.
- Низкий и медленный путь при сварке чугуна методом MIG
- Предварительно нагрейте чугун и дайте ему медленно остыть
Метод шипов можно использовать для крупные разрывы в крупных оболочках.По подготовленной поверхности просверливаются отверстия и заклеиваются изолентой, в резьбовые отверстия ввинчиваются стальные шпильки.
Хитрость заключается в том, чтобы оставить 3/16 ″ (от 5 до 1/4 ″ (6 мм) шпильки над поверхностью. Затем приварите шпильки к чугуну и покрывайте всю поверхность разрыва наплавленным наплавом. После нанесения покрытия две стороны трещины можно сварить.
Перед сваркой необходимо:
- Газа пункт всех принадлежностей и внешние нагрузки
- Если трещины, просверлить маленькое отверстие остановки на каждом конце трещины приблизительно 1/8 «(3 мм)
- Чистый трещины путем фрезерования или ручной шлифовки, чтобы обеспечить V -образный канал с раскрытием 60 градусов, доходящий до дна трещины.В тонких срезах вам может потребоваться подкладка, чтобы полностью пропустить корневой проход.
- Очистите область от жира и загрязнений. Сделайте 15-минутное выгорание при температуре 480 градусов по Цельсию (900 по Фаренгейту) и хорошо почистите щеткой, чтобы удалить остатки.
Для предварительного нагрева всегда предпочтительно нагревать весь чугунный кожух, а не только его часть. Если чугун слишком быстро переводится из комнатной температуры в температуру сварки, он треснет от напряжения.
Предварительный нагрев может быть выполнен с помощью паяльной лампы, чтобы нагреть материал в крайнем случае, и идеальный предварительный нагрев составляет от 260 до 650 градусов Цельсия.
Чтобы помочь чугуну медленно остыть и предотвратить растрескивание, сварщики могут завернуть объект в изолирующее одеяло. Если это меньший кусок, его можно поместить в ведро с песком.
Нагрев чугуна ослабляет его?
Нагрев чугуна ослабляет его? Нет, самая большая нагрузка на чугун в процессе сварки — это не само тепло, а неравномерное распределение тепла в самом процессе сварки. Часто чугун обвиняют в плохой технике сварки.Принцип заключается в том, как чугун расширяется и сжимается в процессе нагрева.
Ограниченное расширение при нагревании и ограниченное сжатие при охлаждении — два основных фактора, влияющих на образование трещин в чугуне. В отличие от стали, у которой предел прочности на разрыв намного выше, чем ее предел текучести, чугун имеет равные текучесть и предел прочности.
Из-за наличия углерода в чугуне он не поддается деформации сжатия (растяжения) до разрушения.Чугун не растягивается и не сгибается. Тепло в 1200 градусов по Фаренгейту позволяет утюгу создать искусственный предел текучести, позволяя ему растягиваться.
При этом невозможно нагреть чугун в пространстве, которое ограничивает расширение / сжатие, не вызывая напряжения или трещин . Если чугунный объект закреплен с двух сторон при нагревании, у него не будет области для расширения, и он может сломаться.
аналогично, чугунный предмет, нагретый в локализованном зелье, окруженном более холодным металлом, его расширение будет подавлено, и он потрескается.Торцевые детали можно сваривать проще, поскольку они имеют достаточную площадь для расширения без ограничения окружающего материала.
Закалка происходит, когда чугун нагревается выше 1200 градусов, а затем охлаждается слишком быстро. Для медленного охлаждения чугуна следует использовать термостойкие материалы или, если возможно, засыпать изделие песком, чтобы обеспечить изоляцию во время охлаждения.
Таким образом, непостоянный нагрев приводит к растрескиванию / упрочнению, а иногда при холодной сварке может повредить чугун без появления трещин.Чугун может долго сохранять напряжение до появления трещин
Критическая температура большинства чугунов составляет около 1400 градусов по Фаренгейту. Хотя дуга действительно превышает эти температуры, чугун не должен оставаться при этих температурах в течение длительного времени.
Можно ли сварить чугун нержавеющим стержнем?
Можно ли сварить чугун нержавеющим стержнем? Да, возможно, однако стержни из нержавеющей стали — не идеальный выбор для сварки чугуна.Высокое содержание хрома в наполнителе и высокое содержание углерода в чугуне делают карбид хрома очень хрупким.
Стальные стержни можно использовать для простого ремонта и заполнения, а также при работе с трудноочищаемыми поверхностями
Для сварки чугуна необходим никелевый электрод;
- Используйте стержневой электрод Tech-Rod 99 для однопроходных сварных швов,
- Tech-Rod 55 для многопроходных сварных швов
- Если сварной шов ожидается ржавчина, используйте стержневой электрод Lincoln Ferroweld.
Лучшими стержнями для литья являются стержни из никеля и стержни с 55% никеля, которые хорошо подходят для ремонта толстых секций и имеют более низкий коэффициент расширения, чем стержень из 99% никеля, что означает меньше трещин в линии плавления. .
Можно ли клеить чугун?
Можно ли клеить чугун? Нет, склеивание — не лучший вариант для несущего чугуна. Имейте в виду, что клей никогда не является альтернативой чугунным кастрюлям и сковородам или любым чугунным предметам, которые нагреваются .Для небольших предметов и декоративных элементов вы можете легко приклеить чугун, выполнив следующие шаги:
Выберите эпоксидный клей
Эпоксидные смолы создаются путем полимеризации смеси смолы и отвердителя. Когда смола смешивается с определенным катализатором, начинается отверждение. отверждение — это процесс, в котором молекулярные цепи реагируют на химические вещества и образуют ковалентные связи. Они являются отличной альтернативой сварке из-за их превосходной адгезии к металлам.
Тщательно очистите поверхность , а затем протрите предмет ацетоном.Это обезжиривание необходимо для схватывания клея
.Отшлифуйте поверхности , которые будут слегка склеены, наждачной бумагой зернистостью от 120 до 200. Эта шлифовка обеспечит сцепление клея.
Снова протрите ацетоном , чтобы удалить опилки или порошок, оставшиеся после шлифовки.
Выберите эпоксидную смолу , армированную сталью, для холодной сварки, обычно называемую жидкой сваркой. Холодная сварка будет проходить в двух трубках: отвердитель и смола.
Смешайте эпоксидную смолу и отвердитель в равных частях. на одноразовом поддоне (используйте дюбель или деревянную палочку.) Нанесите ровный слой на одну чугунную деталь и вдавите ее в другую.
Позвольте застыть примерно на 25 минут или согласно указаниям производителя и дайте объекту постоять в течение 24 часов. Из-за природы эпоксидного клея процесс отверждения и склеивания занимает несколько часов, поэтому лучше набраться терпения и подождать.
Клей— отличная альтернатива ремонту стружки или трещин чугуна, но со временем они разрушаются, и, скорее всего, в будущем их придется наклеивать заново.
Становится ли чугун с возрастом хрупким?
Становится ли чугун с возрастом хрупким? Да, чугун с возрастом становится хрупким, потому что долговечность чугунного предмета в основном зависит от напряжений и деформаций, которые он испытывает, а также от условий, в которых он хранится. . Чугун — невероятно прочный материал, поэтому его сложно сваривать. Долговечность чугунного предмета в основном зависит от напряжений и деформаций, которые он испытывает, а также от условий, в которых он хранится.
Чугун не особенно подвержен ржавчине и коррозии, но известен своей чувствительностью к чрезвычайно высоким температурам. Чугунная посуда имеет более продолжительный срок службы по сравнению с аналогами из стали и меди, если за ней правильно ухаживать. Он должен быть защищен от экстремальных температур, таких как холодная вода в горячем состоянии, и он может прослужить всю жизнь.
В качестве примера можно привести чугунные трубы, которые можно найти во многих старых домах, которые все еще функционируют по прошествии 100 лет. Такая долговечность сохраняется, несмотря на постоянное давление воды и длительное время пребывания во влажных условиях под землей.
Серый чугун, наиболее распространенная форма чугуна, имеет предел прочности на разрыв около 14 МПа (20 000 фунтов на квадратный дюйм). Чугун имеет большую прочность на сжатие, в четыре раза превышающую предел прочности на разрыв.
При этом чугун хрупкий по своей основной структуре. Чтобы сохранить такую высокую прочность на сжатие, чугун жертвует своей прочностью на разрыв и своей способностью легко растягиваться и сгибаться.
Чугун содержит примерно 2 процента углерода.11%, что придает ему хрупкость . Но хрупкость не означает, что чугун слабый, чугун может выдерживать невероятно большие нагрузки и поглощать вибрации от тяжелой техники.
Наше заключениеСварка чугуна на сегодняшний день является одним из самых сложных методов. Он имеет один из самых маленьких допусков на ошибку и чрезвычайно неумолим . Хрупкость материала значительно усугубляет эту проблему. Малейшая ошибка или крошечный перелом на линии волос могут привести к тому, что все это рассыпется на части.
Все это означает, что подготовка этих швов требует гораздо больше времени, чем других. Поэтому обязательно следовать шагам, упомянутым выше, а также любым другим советам, которые вы можете найти для безопасной и эффективной сварки чугуна. Не торопитесь и дайте металлу равномерно и медленно остыть.
К настоящему времени должно быть ясно, почему сварка чугуна считается одной из самых сложных сварных швов среди профессиональных сварщиков и любителей.Таким образом, также должно быть очевидно, почему при работе с ними так необходим опыт.
Тем не менее, мы надеемся, что стало ясно, почему сварка чугуна также представляет большой интерес для многих. Более редкие фрукты всегда соблазняют, и это, безусловно, верно в отношении сварки чугуна. Он встречается реже, чем другие сварные швы, и также может давать уникально мощные и эстетически приятные результаты, если они выполнены правильно.
Выполняя описанные здесь шаги и при необходимости обращаясь за помощью к опытному персоналу, вы можете быть уверены, что ваше приключение по сварке чугуна принесет вам результат, достойный затраченных усилий.
Ремкомплект для чугуна для всех типов чугуна
Чугунный комбинированный комплект включает :
- 1/2 фунта 77 Электрод
- 1/2 фунта 72 Электрод
77 — это электрод премиум-класса, который обеспечивает сварные швы высокой прочности, трещиностойкости и отсутствия пористости при нанесении на широкий спектр чугунов. Специальная проволока с трехметаллическим сердечником обладает высокой пропускной способностью по току, а специально разработанное покрытие превращает примеси основного металла в шлак, а не улавливает их в осадке.Высокая скорость наплавки создает чрезвычайно узкую зону термического влияния — свойство, подходящее для всех свариваемых чугунов, требующих обработки после сварки.
Сварочные прутки из чугуна77 мягче никелевых и обладают уникальными свойствами, которые позволяют чугунным сварным швам растягиваться и удлиняться на 300 процентов больше, чем другие прутки, что помогает предотвратить растрескивание основного металла и сварного шва в процессе.
Основные характеристики:
- Высокоэффективный перенос металла сварного шва исключает перегрев электрода
- Формула, устойчивая к образованию трещин, исключает необходимость предварительного нагрева или специального охлаждения
- Идеально подходит для тяжелой техники, грузовиков, автобусных, автомобильных, морских и жилых автофургонов
- Ремонт чугунных выпускных коллекторов, блоков цилиндров, промышленного оборудования и др.
______________________________
72 представляет собой чугунный электрод без никеля, который герметизирует поры, образующие загрязнения, перед окончательной сваркой электродом 77.
В промышленности бывают случаи, когда встречается очень грязный чугун. 77, который хорошо сцепляется с большинством чугунов, имеет ограничение. Поскольку 77 имеет контролируемое проплавление, которое идеально подходит для отсутствия трещин и обрабатываемости, он не может склеивать исключительно грязный чугун. 72 следует использовать для этого приложения. Он обладает высокой проникающей способностью, может закрепляться глубоко в недрах грязного чугуна и герметизирует пористость, образующую загрязнения, перед окончательной сваркой с использованием 77.72 используется для операции плакирования, затем сварка завершается 77 .
Основные характеристики:
- Легко плакирует термически окисленные и пропитанные маслом отливки
- Идеальное сочетание цвета с чугуном
- Непроводящее флюсовое покрытие
MUGGYWELD.COM И МАГАЗИН AMAZON MUGGY WELD ЯВЛЯЮТСЯ ЕДИНСТВЕННЫМИ ДИСТРИБЬЮТОРАМИ АУТЕНТИЧНЫХ СВАРОЧНЫХ ПРОДУКТОВ MUGGY.
МЫ НЕ ПРОДАЕМ ПРОДУКТЫ ЧЕРЕЗ ДРУГИЕ ВЕБ-САЙТЫ.
ЕСЛИ ВЫ НАЙДЕТЕ НАБОРЫ СО СКИДКОЙ В ИНТЕРНЕТЕ, ВЫ, СЕЙЧАС, ПОКУПАЕТЕ ПОДДЕЛЬНЫЕ ТОВАРЫ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК
ПРЕДЛОЖЕНИЕ 65 КАЛИФОРНИИ: ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Этот продукт содержит химические вещества, включая [никель], которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак.Для получения дополнительной информации посетите сайт www.P65Warnings.ca.gov.Инструкции по продукту
Какой вид сварочного прутка вы используете для чугуна
Хотя чугун — дешевый металл, его можно использовать в любой одежде — от кухни до магазинов. А если ты колодец, то прекрасно знаешь, как сложно сварить чугун.
В первую очередь, наличие очень большого количества углерода в чугуне затрудняет сварку.
Хотя чугун — твердый материал, который может выдерживать тяжелые условия эксплуатации, сварка не выдержит, если он сломается.
Но возникает вопрос, какой сварочный стержень вы используете для чугуна ?
Из-за присутствия углерода (2% -4%) чугун, который в два раза больше, чем сталь, и имеет характеристики графита, и свойства этого типа чугуна преобладают как серый чугун . Чугун трудно поддается сварке из-за быстрого нагрева и быстрого охлаждения до и после сварки.
Существует значительная разница между комнатной температурой и температурой сварки.Когда чугунный материал может испытывать резкое повышение температуры от средней комнатной температуры до температуры сварки, молекула подвергается напряжению и усадке, и появляются трещины. Точно так же после резкого снижения температуры при сварке частицы чугуна испытали напряжение и стали причиной появления трещин.
Перед сваркой чугуна рекомендуется применять методы управления температурой до и после обработки и . Это означает, что вам необходимо повысить температуру вашего целевого образца чугуна до 650 градусов Цельсия.Опытные рабочие говорят, что он оказывает существенное влияние на сварку чугуна.
После поддержания температуры важно, какой электродный стержень можно использовать для сварки чугуна. Не у всех есть много существительных об отражении сварочного стержня. Здесь вы найдете правильные типы сварочных стержней.
Я упоминаю здесь несколько лучших сварочных стержней.
- Нормальные стальные стержни
Если вы занимаетесь простым ремонтом чугуна и не хотите тратить больше денег, лучше всего подойдут стандартные стальные стержни, такие как 7018 или 6011 .
Они самые дешевые и хорошо подходят для ремонта простых гусениц.
Поскольку он не может выдержать температуру чугуна, покажите, что значительные ломающиеся части не будут надежно удерживаться.
А если вы профессиональный работник и нуждаетесь в профессиональном и регулярном решении для сварки чугуна. Кроме того, электроды с покрытием имеют разные типы и удовлетворительно работают с чугуном. Из-за пористости чугуна он очень быстро дает трещины. Основная причина сложности сварки чугуна — образование в нем трещин.При использовании стержней с покрытием эти трещины не появляются.
Большинство профессиональных сварщиков используют никелевые прутки, содержащие 99% никеля, которые не впитывают углерод из чугуна и дают хорошие результаты сварки. Tech-Rod 99, Nickel 99, обеспечивает машинную сварку. Стоимость зависит от качества. Если чистота никеля снизится, то снизится и цена.
Никелевые прутки второй категории составляют 55% никелевого электрода. Никель 55% не может восстановить массивное повреждение, но он обеспечивает хорошие сварочные швы, пригодные для механической сварки в мягких условиях.55% никеля, как следует из названия, содержат меньше ионов никеля, чем тех-99, в то время как сварные швы сварочного прутка тек-55 более прочные и более устойчивые, чем тек-99. И дешевле Тех-99.
- 77 сварочные прутки без трещин
77 — еще один сварочный пруток премиум-класса, обеспечивающий высокую прочность при сварке чугуна.
Так что вам не нужно беспокоиться о графике, потому что этот чугун премиум-класса устойчив к трещинам и не имеет пористости.
Эти специальные сварочные стержни могут превращать примеси в шлак по сравнению с другими сварочными стержнями, которые могут улавливать загрязнения и задерживаться при сварке.
Эти сварочные прутки мягче, чем никелевые прутки, и обладают превосходными свойствами, в 300 раз более прочными, чем другие прутки.
77 Сварочные прутки для чугуна обладают множеством жизненно важных функций, которые очень полезны для профессионального сварщика. Он даже может обеспечить нужный цвет чугуна и работать во всех положениях, хотя и перегревается.
- Сварочный пруток для чугуна Ni99
NI 99 уникальной конструкции по стоимости чугуна, имеет больше углерода и придает свойства графита, который называется серым чугунным чугуном.
Заключение
Сварка — непростая задача. Сварщики получают надлежащую практику, а также получают образование, чтобы освоить сварку. При этом сварить чугун довольно сложно. Из-за высокого уровня углерода по сравнению с другими металлами сварка не выдерживает жестких испытаний.При резком повышении и резком падении температуры после сварки образуются трещины. Итак, многие сварщики задумались; какой сварочный стержень вы используете для чугуна? В этой статье упоминаются различные типы сварочных стержней, и результаты их работы удовлетворительны. Для сварки чугуна изготавливаются специальные электроды. С помощью этой статьи вы можете получить сварочный стержень по своему желанию.
Методы сварки TIG чугуна | Работа
Сварка чугуна может оказаться сложной задачей.Чугун, который существует по крайней мере с VI века до нашей эры. Китай имеет высокое содержание углерода, что может привести к тому, что он станет хрупким или неравномерно затвердеет, что может привести к неожиданному разрушению во время процесса сварки. Сварка TIG, или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, представляет собой вид дуговой сварки, при которой для получения сварного шва используются вольфрамовые электроды. К счастью, при предварительном планировании, надлежащем оборудовании и правильных методах сварки TIG можно избежать этих проблем и создать долговечные сварные швы на чугуне.
Подготовка поверхности
Перед сваркой важно начать с чистой и относительно гладкой поверхности. Очистите от мусора и отшлифуйте видимую ржавчину. В зависимости от сложности проекта, может быть невозможно удалить всю ржавчину и коррозию, однако чем чище поверхность, тем лучше будет сварной шов. Затем нагрейте это место до температуры от 400 до 500 градусов по Фаренгейту. Это позволит как сварному шву, так и чугунной детали равномерно остыть после завершения сварки и поможет предотвратить растрескивание во время процесса сварки.
Выберите сварочный стержень
Существуют два основных типа сварочных стержней, которые можно использовать в чугунных проектах. Выбор полностью зависит от будущего использования вашего проекта. Если ваша чугунная деталь будет подвергаться чрезмерному или частому воздействию тепла, например, деталь двигателя двигателя, вам нужно будет выбрать никелевый стержень. Никель выдерживает ежедневные нагрузки, вызываемые быстрым нагревом. Если это не является решающим фактором для вашего проекта, вы можете рассмотреть возможность выбора стержня из алюминиевой бронзы.Этот сплав хорошо сочетается с чугуном, но не выдерживает чрезмерного нагрева.
Избегайте нагрева при сварке
В процессе сварки используйте короткие сварные швы. Это предотвратит воздействие слишком большого количества тепла на чугун от вашего сварочного аппарата. Не используйте непрерывную линию сварки, так как это может вызвать растрескивание в поле зрения сварного шва, если температура шва и температура чугуна сильно различаются. После того, как вы создали валик сварного шва, равномерно забейте валик. Это не только повысит прочность сварного шва, но также поможет уменьшить усадку.
Избегайте быстрого охлаждения
Быстрое охлаждение вызывает закалку, которая делает чугун более хрупким и склонным к растрескиванию при дальнейшем использовании. Медленно охладите чугун. Оставьте кусок в духовке примерно на день, медленно охлаждая температуру. Если это не вариант, вы можете попробовать изолятор, например песок, который поможет предотвратить влияние низких температур на процесс охлаждения.