Как сварить чугунные детали: особенности сварки, чем можно, каким током, как сваривать ковкий, наплавка

Как варить чугун инвертором — Ковка, сварка, кузнечное дело

Чугун – сплав железа и углерода, который очень плохо варится по причине содержания там второго компонента в объёме от 2% до 6% (сталь имеет тот же химический состав, но углерода в ней до 2% и она прекрасно варится). Учёные и инженеры разработали технологические процессы, которые позволяют производить сварку чугуна при помощи сварочного инверторного аппарата .

Внешний вид сварочного инвертора «Строитель 300Р».

Внутреннее устройство сварочного инвертора «Строитель 300Р».

Ответ на вопрос «как варить чугун инвертором» начнём с рассмотрения ситуаций, в которых возникает необходимость сварки чугунных деталей. И разберёмся: в чём заключается сложность сварки этого сплава.

Необходимость сварки чугуна и в чём её сложность

Ситуации, в которых необходима сварка чугуна, представлены в таблице.

В каких случаях требуется сварка чугуна.

Процесс сварки чугунных деталей осложняется тем, что сваренное соединение (шов) может получиться низкого качества. Вызвано это двумя причинами:

• в районе шва происходит насыщенная закалка металла, который и без того имеет низкую пластичность. В результате этого повышается его хрупкость, приводящая к образованию трещин в процессе усадки сварочного шва;
• на сварочном процессе отрицательно сказывается соединение кислорода и углерода с последующим образованием окиси углерода. Это приводит к тому, что шов становится очень пористым.

Использование инвертора для сварки чугуна помогает решить очень многие проблемы. Сначала давайте разберёмся, какие электроды следует использовать.

Какими электродами можно варить чугун

Особенности сварки деталей из чугуна сварочным инвертором требуют применения преимущественно электродов на базе следующих металлов:

• никель;
• железо;
• медь.

Как осуществляется сварка чугуна этими электродами показано на рисунке.

Порядок заполнения разделки трещин.

Для сварки чугуна инвертором применяются специальные электроды и очень важно их правильно выбрать. Давайте в этом разберёмся.

Электроды марки ЦЧ-4 применяются для:

• горячей и холодно

Ремонтная сварка чугуна электродами по чугуну

В современном машиностроении, станкостроении, металлургической промышленности и т.п. до настоящего времени чугун является одним из основных конструкционных материалов. Простая и дешевая технология изготовления чугунных изделий, хорошие литейные свойства чугуна, его высокая износоустойчивость к концентраторам напряжений, способность гасить вибрацию благодаря своей структуре, хорошая обрабатываемость способствует его широкому применению в народном хозяйстве. Вместе с тем чугун не лишен отрицательных свойств — низкая прочность серого чугуна и практически полное отсутствие пластичности, обусловленное наличием в металлургической матрице структурно свободного графита.

Сварка спецэлектродами прочно заняла место в чугунно-литейном производстве, главным образом при ремонте вышедшего из строя оборудования и устранения дефектов чугунных отливок.

Качество сварных швов и наплавленных поверхностей во многом определяет работоспособность конструкций из чугуна и, в свою очередь, зависит от свойств сварочных материалов.

Многообразие дефектов по характеру и размерам, марок чугуна, конфигурации и массы чугунных изделий, их толщины и условий эксплуатации, а также требований к сварным соединениям вызывает необходимость выбора в каждом конкретном случае сварочных электродов по чугуну различных марок и технологии сварки чугунных изделий.

Ниже приведены ответы на вопросы, поступающие в консультационную службу ООО «Сатурн», касающиеся выбора электродов по чугуну и способов сварки чугуна специальными электродами.

Вопрос: Какие сварочные электроды для сварки чугуна и электроды по чугуну выпускаются

Ответ: В настоящее время выпускается целая гамма электродов для сварки чугуна на базе никеля и его сплавов, а также на основе меди и железа.

Электроды по чугуну ЦЧ-4 предназначены для холодной и горячей сварки, ремонтной наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугуна, а также сварки таких чугунов со сталью. Этими электродами можно осуществлять наплавку одного-двух слоев на изношенные чугунные детали под последующую наплавку специальными электродами сварочными. Сварка производится в нижнем положении шва постоянным током обратной полярности. В случаях обеспечения высокого напряжения (более 70 В) холостого хода сварочного трансформатора и малой длине сварочных кабелей — сварка переменным током.

Электроды по чугуну ОЗЧ-2 —  предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и ковкого чугуна. Сварку производят в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности. Электроды для сварки чугуна ОЗЧ-6 предназначены для холодной сварки деталей из серого и ковкого чугуна, предпочтительно при ремонте тонкостенных конструкций. Сварка производится в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды по чугуну МНЧ-2 предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого, высокопрочного и ковкого чугуна. Обеспечивают получение наплавленного металла с высокой плотностью и технологичностью при обработке резанием, когда к изделию предъявляют повышенные требования по чистоте поверхности после механической обработки, а также коррозионностойкого в жидкостных агрессивных средах и горячих газах. Сварку производят в нижнем, вертикальном и ограниченно потолочном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки чугуна — ОЗЖН-1 и электроды по чугуну ОЗЖН-2 предназначены для холодной сварки, наплавки и заварки дефектов литья в деталях из серого и высокопрочного чугуна. Применяются для многослойной заварки крупных дефектов или наплавки больших объемов металла совместно с электродами по чугуну марок ОЗЧ-3 или МНЧ-2, в следующей последовательности: электродами марки ОЗЧ-3 или МНЧ-2 выполняется первый и последний слои, промежуточные слои выполняются спецэлектродами марок ОЗЖН-1 или ОЗЖН-2. Сварку выполняют в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Электроды по чугуну ОЗЧ-4 предназначены для холодной сварки и наплавки деталей из серого и высокопрочного чугуна. Применяют для сварки и наплавки последних слоев поверхностей, когда к наплавленному слою предъявляются повышенные требования к износостойкости в условиях трения металла о металл, достаточной сопротивляемости ударам, высокой технологичности при обработке резанием. Сварку производят в нижнем и вертикальном положениях шва постоянным током обратной полярности.

Вопрос: Какими электродами для сварки чугуна можно заварить лопнувшую чугунную станину станка и другое подобное оборудование?

Ответ: Прежде всего, надо определить, в каких условиях это оборудование будет работать в дальнейшем. При значительных вибрационных и силовых нагрузках на станину сварку производят электродами по чугуну ЦЧ-4 с предварительным подогревом изделия до 600-650°С. кромки в месте излома или трещины следует разделать клейсместером или каким-либо другим инструментом. Разделка может быть односторонней при небольшой толщине изделия и двусторонней Х-образной при большой толщине. Сварку спецэлектродами производят, не давая изделию остыть до полной заварки излома или трещины. Охлаждение надо обеспечить медленное, желательно вместе с печью, в которой подогревалась деталь, если позволяют ее размеры, или укутав изделие теплоизоляционными материалами.

При незначительных нагрузках на станину можно применить электроды по чугуну марок МНЧ-2 или ОЗЧ-3. Сварку в этом случае производят «по-холодному», по разделанным и тщательно зачищенным кромкам небольшими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением на воздухе каждого валика до температуры не выше 60°С и проковкой наложенного валика легкими ударами молотка.

Вопрос: Какими электродами можно произвести сварку чугунных водопроводных труб и заварить сколы и трещины радиаторов отопления?

Ответ: Следует отметить, что очень плохо сваривается чугун, долгое время находившийся под воздействием водяного пара или высоких температур. Для ремонта приходится принимать специальные меры. Иногда сварка вообще невозможна из-за сильного окисления внутренних поверхностей труб и радиаторов.

Новые и мало работавшие чугунные водопроводные трубы можно сваривать сварочными электродами МНЧ-2. Перед сваркой проводят обработку кромок труб (кос кромок под угол не менее 30°) резцом, фрезой или абразивным инструментом. Сварка должна выполняться при положительной температуре окружающего воздуха. При толщине стенки трубы до 5 мм выполняют сварку за один проход, небольшими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением на воздухе каждого валика до температуры не выше 60°С. валики располагают по трубе диаметрально противоположно. Многослойную сварку труб с толщиной стенки более 5 мм выполняют небольшими валиками с охлаждением на воздухе каждого валика.

Трещины и сколы на новых радиаторах отопления сваривают электродами по чугуну марки ОЗЧ-6. Место сварки зачищают от краски и ржавчины до чистого металла. Сварку производят короткими валиками длиной 30-50 мм в нижнем положении с охлаждением каждого валика на воздухе до температуры не выше 100°С и проковкой наложенного валика легкими ударами молотка.

Вопрос: Чем и как заварить трещину в чугунном корпусе редуктора?

Ответ: Корпуса редукторов изготавливаются из серого литьевого чугуна, и из-за особенностей структуры такого чугуна корпус долгое время работающего редуктора начинает «слезиться», т.е. структура чугуна пропитывается маслом, которым редуктор заполняется.

Трещину или скол в новом или мало работавшем редукторе можно заварить электродами для сварки чугуна ОЗЧ-6 или электроды по чугуну ОЗЧ-2. Перед сваркой кромки трещины или скола обрабатывают режущим или абразивным инструментом до чистого металла на всю длину трещины. Сварку электродом производят в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности короткими валиками длиной не более 30-50 мм с50°С и проковкой каждого валика легкими ударами молотка. Диаметр электродов подбирают так, чтобы закончить сварку трещины за один проход.

Вопрос: Треснул выпускной чугунных коллектор автомобиля. Возможна ли заварка трещины?

Ответ: Выпускной коллектор автомобиля работает в условиях высоких температур и сильного загрязнения внутренней поверхности выхлопными газами. Через несколько лет эксплуатации автомобиля структура чугуна, из которого сделан коллектор, насыщается выхлопными газами, иногда до такой степени, что сварка становится невозможной.

В случае недолгой эксплуатации сварку можно производить электродами марки ОЗЛ-25Б. Перед сваркой тщательно осматривают поверхность коллектора, т.к. чаще всего растрескивание происходит сразу в нескольких местах. Затем зачищают поверхность вокруг выявленных трещин от нагара и грязи и проводят разделку кромок трещин фрезой или абразивным инструментом. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности короткими валиками длиной 20-30 мм с проковкой каждого валика легкими ударами молотка и охлаждением наложенного валика до комнатной температуры. Важно не перегреть сварной шов, т.к. перегрев вызывает немедленное растрескивание в околошовной зоне. Сварку выполняют за один проход.

Вопрос: Чем и как сварить чугун со сталью?

Ответ: Мы рекомендуем для сварки чугуна со сталью использовать электроды для сварки чугуна ЦЧ-4. Сварку производят -по очищенным от загрязнений кромкам на постоянном токе обратной полярности. Если сварочный трансформатор имеет напряжение холостого хода не более 70 В, возможна сварка переменным током. Если нет возможности провести подогрев свариваемых деталей до температуры 600-650°С перед сваркой и выполнить медленное охлаждение их после сварки, сварку ведут на холодном металле короткими валиками длиной 25-35 мм с поваликовым охлаждением на воздухе до температуры не выше 60°С. Эти марки для чугуна целесообразно применять и когда после сварки шов не подвергают обработке резанием.

Для загрязненного чугуна и для получения обрабатываемого резанием шва применяют электроды по чугуну ОЗЛ-25Б. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности во всех пространственных положениях короткими валиками длиной 20-30 мм с охлаждением каждого валика до температуры ниже 60°С на воздухе.

Вопрос: Каким образом можно восстановить изношенную поверхность детали из ковкого чугуна?

Ответ: В таких случаях целесообразно применение сварочных электродов для сварки чугуна марок ЦЧ-4 и ОЗЧ-4. Первые один-два слоя выполняют спецэлектродами ЦЧ-4, а последний -электродами ОЗЧ-4. Сварку электродами ЦЧ-4 производят валиками длиной до 100 мм с поваликовым охлаждением на воздухе до температуры не выше 60°С на постоянном токе обратной полярности. Электродами ОЗЧ-4 при наложении последнего слоя валики не должны быть длиннее 50 мм, охлаждение каждого валика на воздухе до температуры 50°С.

Все рассмотренные примеры сварки чугуна покрытыми электродами по чугуну позволяют производить мелкий и крупный ремонт оборудования по холодному металлу. Применение таких электродов для сварки чугуна обеспечивает достижение приемлемых компромиссных решений между технико-экономическими возможностями производства и требованиями, предъявляемыми к качеству восстановления

Вопрос: Умельцы сваривают чугун электродами, предназначенными для сварки сталей. Зачем использовать дорогостоящие марки для сварки чугуна?

Сварка чугуна марками для сталей – взамен электродов по чугуну наиболее доступный способ сварки. Однако в большинстве случаев он дает очень низкое качество сварного соединения и, как правило, сиюминутную выгоду. Почему столь доступный метод не приветствуется специалистами, очевидно из приведенных ниже фактов.

При сварке стальными электродами вследствие проплавленного чугуна содержание углерода в металле шва очень велико (1,1-1,8%). Это способствует образованию в шве трещин. Быстрое охлаждение, имеющее место при холодной сварке, приводит к значительному повышению твердости наплавленного металла и металла зоны термического влияния, где чугун приобретает структуру белого чугуна, характеризующегося высокой твердостью и хрупкостью. Места сварки, выполненные стальными марками вместо электродов по чугуну, не поддаются обработке режущим инструментом. В металле шва зачастую появляются поры из-за повышенного содержания газов в чугуне. Образование трещин и пор значительно снижает прочность и плотность сварного соединения.

Для улучшения качества сварного соединения чугуна применяют электроды малого диаметра и пониженную силу тока, чтобы уменьшить тепловое воздействие дуги на чугун. Сварку чугуна ведут короткими участками, вразброс, стараясь как можно меньше проплавлять чугун. С целью усиления связи наплавленного металла с чугуном при сварке деталей, требующих достаточной прочности сварных соединений, применяют стальные шпильки (ввертыши). Шпильки ввертывают в тело свариваемой чугунной детали. Выступающую часть шпилек обваривают по периметру, а затем сваривают со всей массой наплавленного металла.

В отличие от сварки электродами по чугуну прочность металла, наплавленного стальными марками, примерно в два раза выше прочности чугуна. Поэтому толщина наплавленного металла должна составлять примерно 50% от толщины стенки детали в месте сварки. Излишнее количество наплавленного металла нежелательно, так как при этом увеличиваются усадочные напряжения и появляется опасность образования трещин.

Наилучшие результаты сварки чугуна получают при использовании марки УОНИ-13/55, вместо электродов для сварки чугуна. Но чрезмерный нагрев детали при сварке приводит к образованию трещин в зоне термического влияния. Поэтому при сварке не следует допускать нагрев свариваемой детали выше 40-500С на расстоянии 100 мм от шва.

Процесс сварки чугуна начинается с обварки шпилек кольцевыми швами. Обварка должна вестись вразброс с целью избежания сильного местного перегрева детали. После обварки всех шпилек накладывают кольцевые швы, пока вся поверхность завариваемого участка не будет покрыта слоем наплавленного металла. Крайние ряды шпилек обваривают лишь после того, как весь участок будет полностью заварен. Для обварки шпилек и нанесения облицовочного слоя следует применять электроды малого диаметра (2-2,5 мм), для окончательной заварки трещины можно использовать диаметр от 3 до 4 мм.

Если оценить необходимые трудозатраты по подготовке к сварке и низкую вероятность получения качественного соединения, станет очевидным тот факт, что следует выбирать более дорогие, но более эффективные сварочные электроды по чугуну, например, ОЗЧ-4, МНЧ-2, электроды для сварки чугуна ОЗЖН-1.

Вопрос: Объясните, пожалуйста, сущность проковки чугунного металла шва. Каковы возможность и полезность этого технологического приема?

Сварочные напряжения, возникающие в чугунной конструкции в результате нагрева, могут быть сняты почти полностью, если в шве и зоне термического влияния создать дополнительные пластические деформации. Этого можно достичь проковкой швов. Проковку проводят в процессе остывания металла при температурах 4500С и выше, либо 1500С и ниже. В интервале температур 400-2000С в связи с пониженной пластичностью чугуна при его поковке возможно образование надрывов. Специальный нагрев сварного соединения чугуна для выполнения проковки, как правило, не требуется. Удары наносят вручную молотком массой 0,6-1,2 кг с закругленным бойком или пневматическим молотком с небольшим усилием до изменения рисунка шва. При многослойной сварке чугуна проковывают каждый слой, за исключением первого, в котором от удара могут возникнуть трещины, и облицовочного. Этот прием весьма эффективен для снятия напряжений при заварке трещин и замыкающих швов в жестких контурах деталей и узлов из конструкционных сталей и чугуна.

Проковка сварного соединения способствует также повышению усталостной прочности конструкции.

 

Сварка чугуна — технология, способы, выбор электродов, подготовка

Сваривание большей части стальных изделий в бытовых условиях не представляет особой сложности, если есть необходимое оснащение. Однако если вам необходимо осуществить сварку чугунных деталей, ситуация осложняется. Главная проблема заключается в низком качестве сварочного шва, обусловленном тем, что материал насыщенно закаляется в области соединения свариваемых изделий.

По сути, этот металл представляет собой железо — углеродное соединение. Концентрация углерода составляет 2,14 %. Это негативно отражается на качестве соединения.

Сварка чугунных изделий осложняется тем, что:

• образуются трещинки, поры;
• при обрабатывании появляются каленые структуры, инструмент быстро затупляется;
• тонкий металл разрушается при перегревании.

Чугун может быть:

• Белый (графитный). Его нельзя сваривать из-за того, что он хрупок и тверд. При этом белый чугун можно шлифовать.
• Серый (цементированный). Имеет высокую прочность, ковок. Его несложно обрабатывать. Сваривание серого чугуна ограниченно.

Технологические особенности процесса

Чугун считается распространенным конструкционным металлом, дешевым, хорошо обрабатываемым, располагающим высокими литейными характеристиками. Так как он хрупок, множество деталей, производимых из него, не обладают достаточной прочностью.

Практикующие сварщики считают, что низкая свариваемость металла обусловлена его структурой. Металл, имеющий тонкодисперсный серый излом, легче обрабатывать, чем тот, у которого излом темный с крупными зернами. Сварить чугун, который промаслен либо попал под действие агрессивных сред практически невозможно.

По своему составу, параметрам и структуре чугун причисляют к металлам ограниченного сваривания. Ввиду этого необходимо принимать во внимание следующее:

1. Это текучий металл. Сваривать его необходимо в нижнем положении.
2. Если углерод выгорит, в сварочном соединении появятся поры.
3. Малая пластичность создает внутри металла значительные напряжения, а снаружи – трещинки.
4. В расплавившемся состоянии металл при окислении формирует тугоплавкое соединение. Его температура расплавления больше, чем у чугунного материала.

Основная трудность, сопровождающая сварку чугуна, заключается в его растрескивании. Рабочие, обрабатывающие данный металл, тщательным образом изучают его состав, определяют концентрацию углерода. Выбрав подходящий метод сваривания, возможно избежать негативных последствий.

Технологически с растрескиванием борются, предупреждая перегревание обрабатываемого металла при сваривании. Для этого используют особые электроды небольшого размера, проводят сваривание слабым током, уменьшают напряжения, возникающие из-за усадки соединений либо наплавки.

Способы сваривания

Способ сварки по чугуну подбирается при учете качества и прочности создаваемого шва. В настоящее время применяется три основных метода.

Технология горячей сварки

Горячий метод сваривания используют на производстве. Он позволяет надежно соединять даже те детали, которые сделаны из разных металлов. В данный способ входят такие стадии:

1. Механическое обрабатывание изделия. Выполняется расширение трещины, устранение деформаций.
2. Формовка деталей. Поверхность, которая обрабатывается, помещается особую форму из графита. Это необходимо для того, чтобы исключить вытекание металла при термообработке.
3. Сваривание. Осуществляется с применением литых электродов. Перед этим изделие разогревают до 300 – 650 градусов. Можно использовать порошковую проволоку с керамическим стержнем.
4. Процедура охлаждения.

Технология сварки чугуна горячим методом обеспечивает создание высококачественного однородного соединения. Ее возможно выполнить лишь на производстве, то есть на промышленном предприятии. Для этого необходимы особые электродные элементы, специальная проволока.

Холодный способ

Холодная сварка чугуна электродом в домашних условиях весьма распространена сегодня. Плюсом данного метода считается то, что не нужно использовать дополнительное оснащение. При создании соединения применяют электроды, сделанные из:

• меди с железом;
• меди с никелем;
• железа с никелем;
• стали;
• чугуна.

Для наплавки укладываются валики сварочного соединения. При применении электродных элементов из стали обязательно нужно устанавливать шпильки, делающие шов прочнее. Железные, никелевые электроды для сварки чугуна используются, чтобы исправлять незначительные дефекты.

При холодном сваривании исправляются серьезные повреждения деталей. Для этого применяют электродные элементы из чугунного материала, покрытые графитовым слоем.

Технология газоплазменной сварки

Данный метод обычно применяют для того, чтобы создать высокопрочный сварочный шов, слегка проварив при этом деталь. Газоплазменное сваривание предполагает множество применяемых режимов, влияющих на финальный результат. Качество соединения зависит от:

• режимов подачи напряжения;
• техники создания шва;
• силы электрического тока;
• скорости прохождения.

Техпроцесс газоплазменного сваривания деталей предполагает такие рабочие характеристики:

• дуговое напряжение – от 18 до 21 В;
• сила тока – от 100 до 120 А;
• скорость – не более 1200 см/ч.

Процедура осуществляется посредством сварочной проволоки 09Г2СА либо ПАНЧ 11, имеющей радиус 0,5 миллиметра.

Выбор электродов

Как сваривать чугунные детали инвертором? Для этого необходимо использовать особые электродные элементы. Проволока должна нормально взаимодействовать с основным материалом, при этом не должно выделяться углерода и образовываться пор. Сегодня популярные такие электроды:

• ЦЧ-4;
• МНЧ-2;
• ОЗЧ-2;
• ОЗЖН-1.

В них содержатся никелевые и медные компоненты, препятствующие выделению углерода. Кроме того, характеристики данных электродов обеспечивают формирование высокопрочного соединения, которое способно переносить нагрузки на разрыв/излом.

Как заварить чугун, если нет возможности приобрести подходящие электроды? Можете сделать их собственноручно. Намотайте на обыкновенные электроды проволоку из меди. Витки нужно укладывать поплотнее, однослойно. Начинайте наматывать проволоку с того конца, который станет гореть. Радиус проволоки должен равняться 0,25-0,5 миллиметрам. При горении дуги плавятся стержень и проволока. Электродная обмазка защищает сварную ванну от наружных воздействий.

Как подготовить металл к свариванию холодным способом

Перед тем как варить чугун электросваркой, его необходимо приготовить. Сначала требуемый участок очищается болгаркой с лепестковым кругом либо иной подходящей насадкой.
После очистки верха поверхность обязательно обезжиривается бензином либо иным растворителем. Если вы хотите избавиться от трещины, почистите чугун до ее конца, просверлите отверстие радиусом пять миллиметров.

Электродуговое сваривание инвертором может выполняться как послойно без использования опор, так и с применением стальных шпилек. Их величина строго регламентирована, к примеру, радиус шпилек не может быть больше 20% от толщины чугуна. Шпилька не должна выступать над чугуном более чем на 4 – 6 миллиметров. Промежуток между шпильками не может превышать двенадцать их радиусов.

Выполняя разделку кромок, помните, что срез в области соединения металлических деталей не должен быть острым. Лучше всего, если он будет иметь сферический вид. Фаски снимаются посредством напильника/наждака/болгарки. Если появляется острая кромка, ее затупляют посредством специального инструмента.

Резание чугунных деталей

Способы резания подразделяются на механические и термические. Резать металл возможно одним из следующих методов:

• Болгарка. Данный метод прост и доступен. Недостатком считается прямое прохождение реза.
• Труборезы. Эти предметы отлично подходят для обработки трубных изделий.
• Сабельная пила.
• Электродный элемент.
• Газокислородное резание. При использовании данного способа качество резания значительно повышается.
• Передвижное устройство «Термический резак 2М» (весит меньше пяти килограмм).
• Кислородно-копьевое резание, плазменная резка.

Обычно домашние мастера применяют болгарку. Кроме того, часто используются различные марки электродов для сварки чугуна.

Правила безопасности

Выполнение обработки чугунных деталей предполагает следование технике безопасности. Необходимо принимать во внимание следующее:

1. Электрическая сварка чугунных деталей в бытовых условиях должна осуществляться в помещении, которое нормально освещено и проветривается.
2. Прибор должен быть обязательно заземлен.
3. Чугунный материал довольно негативно реагирует на быстрое охлаждение. Нужно предотвращать соприкосновение чугунных изделий с какой-либо влагой.
4. В обязательном порядке используйте специальную защитную одежду: перчатки, очки, спецовку. В противном случае вы можете получить травму. Ожог от расплавленного металла – это очень серьезно, лучше не доводить до такого.

При сваривании чугунных изделий действуют те же правила безопасности, что и для прочих деталей. Рабочий должен соблюдать правила безопасного использования электросварного оснащения. Чтобы подробнее ознакомиться со свариванием чугунного материала, посмотрите соответствующее видео. На них вы увидите, как на практике осуществляется сваривание чугунных деталей.

Горячая газовая сварка чугуна | Сварка и сварщик

Горячая газовая сварка чугуна нашла широкое применение при исправлении дефектов литья, а также ремонте небольших чугунных деталей. Способ горячей сварки чугуна является наиболее надежным, обеспечивающим лучшее качество сварного соединения. Выбор способа сварки определяется составом чугуна, конструкцией детали, характером дефекта и условиями работы. Процесс горячей газовой сварки чугуна разбивается на целый ряд отдельных операций, от которых зависит качество сварного соединения. К этим операциям относятся:

• подготовка деталей под сварку;
• предварительный подогрев деталей;
• сварка деталей;
• охлаждение деталей после сварки.

Подготовка к газовой сварке чугуна определяется видом дефекта отливки или характером поломки детали. Для предотвращения распространения трещин концы их перед сваркой рекомендуется засверливать. Раковины, трещины и другие поверхностные дефекты подготавливают разделкой места заварки. Разделку ведут вырубкой или другими механическими способами. Свариваемое изделие перед сваркой собирают и прихватывают по кромкам. Диаметр прихваток не должен превышать 5-6 мм. Без подготовки кромок сваривают детали толщиной до 4 мм. На деталях толщиной свыше 5 мм выполняют разделку кромок под углом 70-90°.

Температура общего предварительного подогрева определяется размером деталей, толщиной стенок, жесткостью конструкции, объемом наплавляемого металла и структурой чугуна. Общий подогрев свариваемых деталей ведется в электрических и газовых печах, а при единичных ремонтных работах — в специальных термических печах, ямах и горнах. Для общего нагрева, а также последующей термической обработки сваренных деталей используют горны и печи различного типа. На рисунке 1 представлен горн, состоящий из металлического каркаса 1 и чугунной опоки 2 с колосниковой решеткой 3. Естественная тяга через колосниковую решетку обеспечивает такую скорость сгорания кокса, которая необходима для постепенного нагрева деталей.

Рисунок 1 — Горн для подогрева чугуна перед сваркой

При сварке чугуна используют также камерные печи и печи с выдвижным подом. При отсутствии специальных печей на месте сварки сооружают временные печи. При пользовании временными печами деталь обкладывают древесным углем и закрывают асбестом. Для поступления воздуха делают снизу отверстие или оборудуют специальную систему поддува. После того как свариваемая деталь нагреется до требуемой температуры, ее извлекают из печи и подают на рабочее место сварщика. Во избежание охлаждения свариваемой детали во время сварки ее закрывают листовым асбестом. Открытым остается только место сварки. После сварки изделие медленно охлаждают в яме или вместе с горном. Равномерное и медленное охлаждение предупреждает коробление, образование трещин и структур отбела.

а — камерная; б — с выдвижным подом

Рисунок 2 — Печи при сварке чугуна

Горячую газовую сварку чугуна выполняют нормальным пламенем или пламенем с небольшим избытком ацетилена. В начале сварки пламя горелки устанавливают почти вертикально, по мере сварки делают необходимый угол в зависимости от толщины свариваемого металла. Ядро пламени должно находиться на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемого металла. Наконечник горелки выбирают из расчета расхода ацетилена 120 дм³/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.

В качестве присадки для горячей газовой сварки применяют чугунные прутки марки А диаметром 4, 6, 8 и 12 мм, длиной 250-450 мм. Чугунные прутки марки А имеют следующий химический состав: 3,0-3,5% С, 3,0-3,4% Si, 0,5-0,8 Мn, не более 0,08% S, 0,2-0,4% Р, не более 0,05% Сr, 0,3% Ni. Чугунные прутки марки А с торца маркируют белой краской. Прутки должны храниться в сухом месте в ящиках или на стеллажах. При горячей сварке чугуна необходимо учитывать резкие переход из жидкого состояния в твердое и образование окисной пленки на поверхности жидкой ванны, что затрудняет выделение газа из жидкого металла. Для облегчения выделения газа сварочную ванну необходимо непрерывно помешивать присадочным прутком. При горячей газовой сварке чугуна применяют флюс, способствующий улучшению процесса сварки и удалению образовавшихся оксидов. В качестве флюса используют прокаленную буру или смесь 56% прокаленной буры, 22% углекислого натрия и 22% углекислого калия. Кроме того, при сварке чугуна можно применить газообразный флюс БМ-1 (ТУП 42-64).

В процессе газовой сварки сварщику необходимо следить за тем, чтобы в наплавленном металле не оставалось шлака и расплавленный присадочный металл хорошо сплавлялся с основным металлом. Для получения сварного соединения, свойства которого равноценны свойствам основного металла, необходимо после сварки уменьшить скорость охлаждения. Для этого пламя сварочной горелки отводят от поверхности свариваемого металла на 50-60 мм, а наплавленный металл подогревают пламенем в течение 1-1,5 мин. Для уменьшения внутренних напряжений в массивных деталях сложной конфигурации рекомендуется сваренные детали подвергать вторичному нагреву до температуры 600-750°С и охлаждать вместе с печью.

Как сваривать чугун

С такими альтернативами, как титан, керамика и сковорода с покрытием из нержавеющей стали, доступные сегодня, использование чугунных сковородок может показаться немного устаревшим. Хотя популярность чугуна, безусловно, упала за последние несколько лет, дела обстоят не так плохо, как некоторые люди. Ожидается, что рынок чугунной посуды достигнет 3303 млн долларов США по сравнению с 9000 млн долларов США в 2017 году4.

В дополнение к вышесказанному, Transparency Market Research ожидает, что к 2026 году мировой рынок литья чугуна и стали превысит 202 миллиарда долларов США .Смысл всей этой статистики — доказать, что чугун до сих пор сваривают по всему миру для различных целей, например, для посуды. Независимо от причины, по которой вы свариваете чугун, вы должны научиться правильно сваривать этот материал.

Несмотря на то, что предстоит преодолеть множество трудностей, правильная сварка чугунных деталей поможет вам сэкономить время и деньги. Если чугун не сваривается должным образом, это может вызвать трещину или повреждение свариваемого материала.

Часто для правильной сварки чугуна требуется помощь профессионального и опытного сварщика; это особенно верно, когда в процессе сварки задействованы критически важные детали.Однако вы можете эффективно сварить чугун самостоятельно, выполнив несколько ключевых шагов. Мы обсудим эти шаги здесь, чтобы помочь вам научиться эффективно сваривать чугун.

Применение чугуна и его преимущества в качестве сварочного металла

Есть несколько применений чугуна. Некоторые из них включают:

• Подготовка воды
• Сельскохозяйственная техника
• Головки, блоки и коллекторы автомобильных двигателей
• Станки, такие как крышки, кронштейны и основания
• Фитинги
• Труба чугунная

В дополнение к вышесказанному существует множество других применений чугуна.Например, он широко используется в строительной технике и других приложениях, где вес является ключевым требованием. Это некоторые области применения чугуна, но как насчет преимуществ? Ниже приведены некоторые ключевые преимущества чугуна как металла шва:

• Многие желательные свойства, включая прочность, жесткость, теплопроводность и способность увлажнять
• Формование методом литья в песчаные формы
• Недорогой материал
• Температура плавления ниже, чем у стали
• Больше жидкости, чем сталь

Это некоторые из основных причин, по которым чугун является хорошим металлом для сварки во многих областях.

Почему сварка чугуна может быть проблематичной

Прежде чем приступить к сварке чугуна, вам необходимо понять сложность выполнения работы. Это связано с тем, что вероятность успешной сварки чугуна составляет всего 50%; высока вероятность того, что свариваемая чугунная деталь будет иметь трещины или повреждение после того, как вы ее закончите.

Почему возникает эта проблема? Потому что чугун состоит из нескольких материалов разной пропорции. В результате может быть сложно оценить точную прочность металла, с которым вы работаете.Также может быть сложно определить, сколько тепла может выдержать чугунная деталь, прежде чем она начнет трескаться. Все эти проблемы в основном возникают из-за высокого содержания углерода в чугуне.

Во время сварки углерод может перейти на свариваемый металл или на область рядом с нагретым металлом шва. Это может вызвать повышенную хрупкость или твердость, что может привести к трещинам после сварки.

Различные методы / методы сварки чугуна

Существует несколько способов сварки чугуна.Однако мы собираемся обсудить только самые распространенные методы, используемые для сварки чугуна. Эти методы включают в себя газовую сварку, дуговую / дуговую сварку, сварку MIG и сварку TIG. Ниже приводится краткое объяснение каждого из них.

1. Газовая сварка

По сравнению с дуговой сваркой чугуна, при газовой сварке процесс нагрева происходит намного медленнее. Кроме того, в этой технике используется пламя с более низкой температурой, чем дуга. В этом отношении хорошо то, что миграция углерода, как правило, не является проблемой при сварке чугуна газовой сваркой.Однако при этом важно использовать запатентованный стержень для газовой сварки. Единственная проблема этого метода заключается в том, что он требует значительного количества тепла, когда в сварном шве задействованы большие компоненты. Кроме того, газовая сварка выполняется медленнее, чем другие методы сварки чугуна.

2. Дуговая / стержневая сварка

Предпочитаемая большинством самодельных сварщиков дуговая / электродная сварка может быть наиболее эффективным способом сварки чугуна при использовании правильных сварочных стержней. Процесс очень прост, и для различных работ доступно множество электродов.

Особый флюс с высоким содержанием графита присутствует в сварочных стержнях из чугуна. Углерод в чугуне химически связан этим специальным графитом. Это ограничивает миграцию в зону термического воздействия и металл шва. Сварочные стержни из чугуна бывают двух основных типов: чистый никель и ферро-никель.

Обычно ферро-никелевые стержни состоят из 47% никеля и 53% стали. Ферро-никелевые стержни намного дешевле, чем чистый никель, поэтому они идеально подходят для сварки чугуна со сталью. С другой стороны, если вы хотите, чтобы наплавленный металл был более мягким и податливым, выбирайте чистый никель.Однако, если работа не требует использования чистого никеля, мы рекомендуем использовать ферро-никель при сварке чугуна методом дуговой / электродной сварки.

3. Сварка МИГ

Хотя сварка MIG часто используется для этой цели, она не является лучшим выбором для сварки чугуна. Единственная реальная причина, по которой вы хотите использовать этот метод, — это когда у вас есть повторяющееся приложение, для которого вы можете создать процедуру. Если вы решите сваривать чугун таким способом, для эффективной сварки следует помнить о следующих советах:

• Специальная никелевая проволока — лучший выбор для сварки MIG.Однако этот вариант может быть немного дорогим, поэтому вы можете рассмотреть возможность использования нержавеющей стали в качестве альтернативы.
• В большинстве ситуаций лучший выбор — 80/20. Что это значит? Это относится к 80% аргона и 20% диоксида углерода. Хотя чугун от природы склонен к ржавчине, вам следует избегать этого метода, если вы беспокоитесь о том, что ржавчина в конечном итоге может развиться на металле.
• Склеить отливку можно с помощью припоя. Однако это может привести к слабому сварному шву, что не очень хорошо для металлов, которые могут испытывать нагрузку или удар.
• Вы можете обеспечить механическую прочность сварного шва с помощью шпилек. Однако это будет зависеть от выполняемой работы.

4. Сварка TIG

Как и сварка MIG, многие люди не предпочитают сварку TIG для сварки чугуна. Почему это? Поскольку TIG — это процесс с открытой дугой, это означает, что нет реальной возможности минимизировать миграцию углерода с помощью этого метода.

В дополнение к вышесказанному, единственный реальный вариант, доступный для этой техники при сварке чугуна, — это никелевая проволока.Еще одна проблема с процессом заключается в том, что это может быть дорого. С другой стороны, метод сварки TIG обеспечивает чистый и прочный шов на большинстве работ с чугунным покрытием. Кроме того, вы можете использовать метод сварки TIG для холодной сварки при условии использования соответствующих настроек проволоки и газа.

Это четыре наиболее распространенных метода сварки чугуна. Теперь, когда у вас есть основная информация о каждом методе, вы можете выбрать технику / метод, наиболее подходящий для ваших нужд и выполняемой работы.Однако независимо от того, какой метод вы выбрали для сварки чугуна, вам необходимо выполнить несколько основных шагов, чтобы получить эффективный сварной шов. Эти шаги обсуждаются далее.

Основные этапы сварки чугуна

При самостоятельной сварке чугуна вам необходимо знать основные этапы эффективной сварки чугуна. Сварка чугуна своими руками состоит из четырех этапов. Выполнив эти действия в следующем порядке, вы сможете получить чрезвычайно прочный сварной шов из чугуна.

1. Определите сплав

Чугуны относятся к семейству железоуглеродистых сплавов и имеют высокое содержание углерода; вот откуда они берут свои характеристики твердости. Хотя чугун твердый, это качество достигается за счет пластичности. По сравнению с кованым железом или сталью чугун гораздо менее податлив.

В результате вышесказанного металл расширяется и сжимается при нагревании и охлаждении во время процесса сварки. Это создает растягивающее напряжение.Сваривать чугун может быть чрезвычайно сложно, потому что, когда он подвергается напряжению или нагреванию, он трескается, а не деформируется или растягивается. Однако вы можете улучшить эту ситуацию, добавив другие сплавы. Ниже приведены два доступных вам варианта.

Серый чугун

Самый распространенный сплав чугуна, серый чугун более свариваемый и пластичный, чем белый чугун. В процессе производства углерод на сером чугуне превращается в чешуйки графита и превращается в кристаллическую микроструктуру феррита или перлита.Единственная проблема с этим союзником из чугуна заключается в том, что чешуйки графита внутри него могут попасть в сварочную ванну; это вызывает охрупчивание металла шва, что может стать проблемой для сварщиков.

Белый чугун

Другой вариант сплава чугуна, доступный вам, — белый чугун. В отличие от серого чугуна, эта форма чугуна может удерживать углерод в виде карбида железа, не превращая его в графит. В результате получается хрупкая и твердая кристаллическая микроструктура цементита.Однако основная причина беспокойства по поводу белого чугуна заключается в том, что он в основном считается несвариваемым.

2. Очистите отливку

Перед началом сварки необходимо правильно подготовить все отливки; это независимо от того, какой литой сплав вы выбрали для сварки. Еще одна важная вещь — удалить все поверхностные материалы, чтобы подготовить отливку к сварке. Это гарантирует, что отливка в зоне сварки будет полностью чистой.

Как только это будет сделано, следующим шагом будет удаление масла, смазки, краски и других препятствующих материалов из области сварного шва.Одна из наиболее важных вещей, которую необходимо обеспечить при этом, — это медленное и осторожное нагревание области сварки в течение короткого периода времени. Это поможет устранить любой газ, попавший в зону сварки основного металла. Методика, которую вы можете использовать для проверки готовности поверхности чугуна, заключается в нанесении сварочного шва на металл. Если на металле присутствуют примеси, то он будет пористым. Чтобы убедиться, что пористость была устранена, вы можете повторить процесс несколько раз, шлифуя проход.

3. Предварительный нагрев

Под воздействием нагрузки все чугуны становятся уязвимыми для отслеживания. Таким образом, самое главное, чтобы избежать появления трещин в чугуне, — это контролировать нагрев во время сварки. Сварка чугуна состоит из трех этапов. Три шага:

• Предварительный нагрев
• Низкая тепловая нагрузка
• Медленное охлаждение

Тепловое расширение — основная причина, по которой вы хотите контролировать нагрев во время сварки. При нагревании металл может расширяться.Однако нагрев и расширение всей чугунной детали с одинаковой скоростью поможет избежать напряжения в металле. С другой стороны, локализация тепла в зоне термического влияния может вызвать напряжение в металле.

Проблема локального нагрева заключается в том, что он может привести к ограниченному расширению. Здесь более холодный металл вокруг зоны термического влияния контролирует HZ. Кроме того, температурный градиент между литым телом и зоной термического влияния определяет степень возникающего напряжения.

Растяжение снимает напряжение, вызванное ограниченным расширением и сжатием стали и других пластичных металлов. Однако это может привести к образованию трещин в металле во время сжатия; это потому, что пластичность чугуна довольно низкая.

С предварительным прослушиванием можно уменьшить температурный градиент между зоной термического влияния и отливкой. Это, в свою очередь, снизит растягивающее напряжение, вызванное сваркой. Как правило, для методов сварки при более высоких температурах требуется предварительный нагрев при более высокой температуре.Таким образом, лучшая стратегия для снижения тепловложения при отсутствии надлежащего предварительного нагрева — это выбор низкотемпературного процесса сварки. Кроме того, вам следует использовать проволоку или сварочные прутки с низкой температурой плавления.

Еще одним фактором, влияющим на напряжения, возникающие в сварном шве, является скорость охлаждения. Усадка может возникнуть в результате быстрого охлаждения, что приведет к образованию хрупких и легко растрескиваемых сварных швов. С другой стороны, низкое охлаждение может минимизировать напряжение, вызванное сжатием и упрочнением.

В заключение этого шага мы хотели бы, чтобы, хотя все чугуны могли образовывать трещины, когда они подвергаются нагрузке, вы можете снизить вероятность этого с помощью предварительного нагрева.Это указывает на важность этого шага при сварке чугуна.

4. Выберите метод сварки

Мы уже рассмотрели четыре основных метода / метода, используемых для сварки чугуна. Основываясь на информации, представленной выше, вам необходимо выбрать технику сварки, которая лучше всего подходит для выполняемых сварочных работ. Другими словами, выбирать технику сварки нужно исходя из размеров свариваемого металла и сплава.

5. Чистовая

После того, как вы выбрали и применили наиболее подходящую технику сварки чугуна, который нужно сваривать, следующим и последним шагом будет чистовая обработка шва.По мере охлаждения и сжатия сварного шва в свариваемом чугунном металле может возникать напряжение растяжения.

Следовательно, фаза термического сжатия — это период, когда в чугунном литом металле наиболее вероятно образование трещин. Почти наверняка сварной шов начнет трескаться, когда напряжение достигнет критической точки. Хорошая новость заключается в том, что есть способ снизить вероятность появления трещин в сварном шве; это включает приложение сжимающего напряжения во время охлаждения для противодействия растягивающему напряжению.

Пока сварной шов остается мягким, сварщики применяют метод, называемый упрочнением, для сварного шва, который может деформироваться.Техника ударной обработки предполагает использование ударного молотка для выполнения умеренных ударов.

Чем полезен этот метод? Потому что это может помочь снизить вероятность возникновения трещины в зоне термического влияния и сварном шве. Однако важно убедиться, что этот метод следует использовать только в том случае, если свариваемый металл относительно пластичный. Последний шаг, который необходимо выполнить при сварке чугуна, — это контроль охлаждения.

Что влечет за собой этот процесс? Это процесс, который максимально замедляет охлаждение за счет использования изоляционных материалов.Другой способ замедления процесса естественного охлаждения — периодическое нагревание сварочного шва. Все это обеспечивает хорошую отделку и эффективную сварку чугуна. Теперь вы знаете, как сваривать чугун.

Как сваривать чугун — полное руководство

Чугун — один из самых сложных сварочных материалов.

Неправильное движение может даже испортить сломанную деталь или, что еще хуже, внутренняя слабость сделает сварной шов прочным.

Итак, как никогда важно, чтобы вы знали, что делаете.

Как сварить чугун с помощью MIG

Хотя ни один профессионал не посоветует MIG другим формам, сварка чугуна с помощью сварочного аппарата MIG очень возможна. Вот несколько советов по сварке чугуна MIG:

• MIG-проволока будет лучшим выбором с точки зрения никелевой проволоки, но ее также можно использовать как самый дорогой вариант для MIG-проволоки из нержавеющей стали.
• В большинстве случаев газ с 80/20 (80% аргона и 20% углекислого газа) работает отлично, хотя единственным недостатком является то, что сварной шов в конечном итоге ржавеет.Однако этот материал естественно подвержен ржавчине, потому что это чугун.
• Паяльная проволока позволяет прикрепить отливку, но это непрочный сварной шов.
• Для придания сварному шву механической прочности можно использовать шпильки, но это зависит от выполняемой работы.

Как сварить выпускной коллектор из чугуна:

Треснувшая выпускная система может сэкономить много денег за счет сварки. Работа может быть выполнена практически любым сварочным аппаратом, предназначенным для стали. Подготовительные работы — самая важная часть сварочного процесса: хорошо подготовленные сварочные работы проходят очень гладко.

• Коллектор очень опасен при сварке к двигателю, поскольку повсюду присутствуют легковоспламеняющиеся химические вещества. Двумя основными факторами являются скорость и доступность.
• Тщательно очистите коллектор с помощью таких продуктов, как кальций, известь. чтобы не оставались легковоспламеняющиеся химические вещества. Вы можете избавиться от сложных вещей металлической щеткой или кругом. После очистки дайте ему высохнуть.
• Шлифование этого коллектора удаляет любой мусор или ржавчину, которые могут быть найдены внутри поверхности трещины, и предоставляет сварщику чистое место для создания дуги.
• Обычно металлические выпускные коллекторы очень толстые, и почти каждый из вас может увеличить мощность сварочного шва. Главное — проникнуть глубже, чем просто залатать поверхность, чтобы отремонтировать область.
• После завершения сварки и охлаждения коллектора двигатель скручивается болтами.

Как сварить блок цилиндров из чугуна

Компоненты двигателя — это обычные предметы, которые необходимо отремонтировать, обслужить или заменить в магазине.Обычный материал, используемый для компонентов двигателя, — чугун. Чугун с большей вероятностью треснет, поэтому следует контролировать подвод тепла во время сварки.

• Начните с шарнира.
• Просверлите 1/2 отверстия на каждом конце трещины, чтобы предотвратить дополнительное растрескивание во время сварки.
• Прихваточный шов для сохранения соосности.
• Используйте положительный электрод с обратной полярностью переменного или постоянного тока.
• Держите короткую дугу и выполняйте резку на каждом проходе, чтобы быстро удалить шлак перед охлаждением.
• Продолжайте взбивать и перекрывать, пока все отложения не соединятся между собой.

Как сваривать чугун низкоуглеродистую сталь

Большая часть чугуна, приваренного к низкоуглеродистой стали, производится из декоративного железа, например, ворота и заборы. При сварке чугуна со сталью нужно помнить несколько вещей.

• Внимательно осмотрите детали, чтобы убедиться в отсутствии трещин под напряжением или других повреждений.
• Чугун и литая углеродистая сталь могут выглядеть как чугун, но металлургия отличается.
• Перед сваркой можно нагреть отливку до 500-1200 градусов.
• Сваривайте всего около 1 дюйма за один раз, чтобы устранить трещины. Вы можете сшить свой компонент, чтобы снова заполнить пробелы.

Сталь значительно тверже чугуна и поэтому легко соединяется. Когда чугун меньше или тоньше стали, это самый сложный аспект сварки. Поскольку отливка из чугуна более мягкая и имеет более низкую температуру плавления, если не соблюдать осторожность, ее легко прожечь.

Посмотреть видео: MIG-сварка чугуна с низкоуглеродистой сталью с помощью проволоки 308L

Шаг 1: Настройте и начните обзор основных мер безопасности, необходимых во время сварки на вашей сварочной станции.

Шаг 2: Включите сварочный аппарат MIG и измерьте свой металл. Затем установите необходимую мощность и скорость подачи проволоки сварочного аппарата.

Шаг 3: Поместите чугун и сталь на место сварки. Выдвиньте сварочный электрод, потянув сварочный пистолет примерно на 1/4 дюйма от сварочного сопла.

Шаг 4: Протяните электрод за сталь, а не за чугун. Медленно нажимайте курок на чугун, пока не появится лужа расплавленного металла.

Шаг 5: Перетащите электрод, двигаясь сшиванием между сталью и чугуном.

Шаг 6: После отделки область сварного шва покрывается коркой шлака. Очистите этот шлак щеткой из проволоки и дайте сварному шву остыть, прежде чем обращаться с металлом.

Как сварить чугун с помощью аппарата для дуговой сварки

Для многих сварщиков предпочтительным методом является дуговая или электродная сварка.Он прост, и доступен широкий спектр электродов для различных работ, множество аппаратов для дуговой сварки доступны по разумным ценам как для коммерческого, так и для домашнего использования.

• Наилучшим универсальным методом сварки чугуна является дуговая сварка.
• Подготовьте работу с канавкой в ​​форме буквы «U».
• Используйте стержень соответствующего типа.
• Обеспечивает небольшой предварительный нагрев при комнатной температуре.
• Ограничение количества сварных швов за один проход.
• Проведите валиком по каждой части трещины.
• Сварочный стержень должен быть направлен вертикально.

Можно ли сваривать или паять чугун

Чугун — это искусственный сплав железа, углерода и кремния (серый, белый и ковкий). Часть углерода доступна в виде графита. Чугун, безусловно, можно сваривать и паять — включая пайку TIG. Металл можно паять или сваривать в бронзе, газе и дуге.

Пайка часто является лучшим способом ремонта чугуна. В сварном шве припоя расходные детали плавятся при меньшей температуре.Для этого требуется ограничение температуры от 320 ° C до 400 ° C. Все процессы пайки, подходящие для стали, применимы к чугуну.

Сварка чугуна с сердечником из флюса

Сварка порошковой проволокой имеет одни из лучших характеристик сварки MIG, поскольку в ней используется проволока с постоянной подачей. Таким образом, его легко механизировать, а также можно использовать с флюсом для регулирования состава свариваемого металла и скорости затвердевания. В режиме переноса погружением можно использовать определенные расходные материалы с порошковой проволокой, хотя это создает много брызг и приводит к дефектам плавления.

Сварка чугуна MIG или TIG

Сварочный аппарат MIG очень подходит для сварки чугуна. Лучшим выбором для проволоки MIG является специальная никелевая проволока, но наиболее дорогим вариантом является использование проволоки MIG из нержавеющей стали.

Никелевая проволока — единственный реальный вариант для этой работы при сварке TIG с чугуном. Это может быть дорогостоящим, но процесс TIG может обеспечить прочный и чистый сварной шов.

В некоторых случаях MIG и TIG могут использоваться для сварки чугуна в соответствии с конкретными деталями проекта.Хотя чугун можно сваривать с использованием процесса MIG и специальной порошковой электродной проволоки, полученное сварное соединение не будет таким прочным, как MMA.

Мнения об использовании сварки чугуна от использования специальных присадочных стержней до их полной непригодности из-за открытой дуги, такой как TIG, без возможности миграции углерода.

Как сваривать чугун с помощью сварочного аппарата MIG

• Для обеспечения хорошего качества сварки используйте сварочный аппарат MIG для поддержания минимальной скорости подачи и минимального тока.
• Тщательно очистите свариваемую поверхность, отшлифуйте, подпилите, обработайте и просушите.
• Приваривайте в очень мелких точках, не более 5-10 мм.
• Оставьте расстояние между каждым стежком не менее 20 мм.
• Возвратите выступающий шов между стежками, используя небольшую и прочную угловую шлифовальную машину, чтобы найти пористость или ямки.
• Дайте каждому стежку достаточно времени, чтобы передать тепло окружающему металлу.

Как сваривать чугун с помощью сварочного аппарата TIG :

Сварка TIG — это разновидность дуговой сварки с использованием вольфрамовых электродов.Благодаря передовому планированию и правильным методам сварки TIG можно выполнять долговечные сварные швы чугуна.

• Для начала необходима чистая и гладкая поверхность.
• Поверхность нагревается до температуры от 400 ° C до 500 ° C.
• Выберите стержень для сварки.
• Используйте короткие бусины. Это увеличивает прочность сварного шва, но также способствует уменьшению усадки.
• Медленно охладите чугун.

Сварка литой стали по сравнению с чугунным

Высокое содержание углерода может затруднить сварку чугуном.Он в 10 раз тверже стали. Если хотите извлечь выгоду из прочности, для сварки нужен чугун. Чугун отличается от ковкого материала. Он не может деформироваться или растягиваться, если он подвергается нагрузке или нагреванию. Перед сваркой его необходимо подогреть.

В нержавеющей стали транспортируются коррозионные химикаты. Не влияя на его прочность, этот металл выдерживает низкие и высокие температуры. Металлические фильтры дороги. На качество сварки может повлиять присадочный металл.

Какой вольфрам использовать для чугуна:

Сварка вольфрама в инертном газе, называемая сваркой TIG, использует вольфрамовый электрод для соединения металлов в полях бескислородного газа.Сварка TIG позволяет получить прочные, гладкие сварные швы и работать с различными металлами. Части чугуна можно сваривать TIG. В сварке TIG используется вольфрамовый электрод для подачи тока и отдельная проволока для сварки металла.

Сварка чугуна: переменным или постоянным током:

Сварка постоянным током дает преимущества перед переменным током. Сварочная сталь отличается легкостью пуска, меньшим количеством отказов дуги, пониженной растекаемостью и сваркой над головой. Положительная полярность постоянного тока обеспечивает высокую степень проплавления стали.Отрицательная полярность постоянного тока приводит к более высокой скорости осаждения.

Почему сварка чугуна затруднена?

• Высокий уровень углерода приводит к высокому углеродному эквиваленту. Сваривать так сложно.
• Это пористое вещество, содержащее примеси и масло / жир. Следовательно, это влияет на процесс сварки.
• Повышенная хрупкость чугуна из-за высокого содержания углерода. При этом трещина в чугуне расширяется.

Тип несвариваемого чугуна:

Белый чугун — твердый, битый чугун, не содержащий свободного графита.В целом белое железо считается несвариваемым. Углерод не может образовывать графит при быстром охлаждении, но остается метастабильным карбидом железа с большим количеством цементита.

Что лучше — пайка или сварка чугуна?

Сварка пайкой выполняется быстрее, чем сварка плавлением, потому что

• Требуемый нагрев значительно ниже.
• Экономия времени и расхода газа может быть больше.
• Вместо сварки чугуна, пайка-сварка может выполняться с подходящим присадочным металлом, который выигрывает от использования низкотемпературных медных присадочных стержней, бронзовых стержней и соответствующего флюса.
• Цвет сварного шва не может соответствовать цвету основного металла. Бронза теряет прочность.

Как исправить чугун без сварки?

• Выберите стержень наполнителя, который часто делают из никеля или латуни для пайки чугуна.
• Участок трещины подготовить.
• Очистите поверхность щеткой из нержавеющей стали.
• Нагрейте чугун.
• К поверхности трещины прикоснуться шпателем.
• Дайте ему остыть минимум один день.

Какой сварочный стержень использовать для чугуна?

Электроды на основе никеля часто дороги и считаются премиальными. Никелевые стержни на 99 процентов обрабатываются механической обработкой, и их лучше использовать для литья. 55% никелевых прутков также поддаются механической обработке и часто используются при ремонте толстых секций.

Стальные электроды

— самый дешевый вариант для легкого ремонта и заполнения. Плюс в том, что этот стержень намного проще использовать при пайке дуг.Может переносить отливки перед сваркой.

Сварка чугунных наконечников

Паять чугун — непростая задача. Во время сварки и охлаждения он требует значительно большей подготовки и ухода. Это металл, который часто сваривают, и без сварки можно производить как прочные детали, так и литые изделия.

Обязательно выполните все шаги.

Шон Коби — высококлассный сварщик, пользующийся большим уважением в сварочном сообществе Вудбриджа, штат Вирджиния.Он гордится тем, что уже более восьми лет является производителем и механиком в автомобильной / дизельной промышленности. Как главный редактор своего сайта https://weldinginfocenter.com, он делится своим опытом, чтобы быть в безопасности во время сварки и предпринимать активные действия, чтобы стать таким успешным сварщиком, как он.

Как сваривать чугун

Сварка чугуна может быть трудной, но не невозможной, поскольку для этого нужно просто использовать подходящие инструменты и методы. Большинство работ по сварке чугуна связано с устранением неисправностей.

Если вы эффективно используете сварку чугуна в домашних условиях, это может сэкономить вам много времени и денег. Это может вызвать у вас проблемы, но если вы хотите сэкономить, это определенно того стоит.

Если вы сделаете ошибку во время сварки, это может привести к растрескиванию изделия. Всегда разумно обратиться за помощью к профессиональному сварщику, чтобы все было идеально.

Как сваривать чугун

Первое, что вам нужно определить перед использованием чугуна, — это выяснить, какой это тип сплава железа с углеродом.Большая часть чугуна сохраняет свою твердость, они также пластичны, но менее пластичны, чем чугун или сталь.

Из-за тепла, возникающего при сварке, металл расширяется и сжимается, что может вызвать растягивающее напряжение. Чугун не растягивается и не деформируется, что означает, что он может легко трескаться, что значительно усложняет процесс сварки.

Это чугуны, которые легче сваривать, чем другие.

• Серый чугун
• Белый чугун

Удалить пыль и идеально очистить отливку

Для того, чтобы научиться сваривать чугун, вам нужно сначала позаботиться о чистке.Независимо от того, с каким типом сплава вы имеете дело, вам необходимо сначала позаботиться о чистке.

Первое, что вам нужно сделать, это удалить жир, масло, краску и другие материалы из зоны, где вам нужно сваривать. Первое, о чем вам нужно позаботиться во время сварки, — медленно прикладывать тепло.

Вы можете использовать сварочный шов на металле, который вы собираетесь сваривать, который будет пористым, если на нем есть какие-либо загрязнения. Если он не очищен, вам нужно сделать это снова, пока поверхность не будет должным образом готова.

Предварительный нагрев для предотвращения растрескивания

Для того, чтобы научиться сваривать чугун, нужно узнать об их растрескивании под действием напряжения. Как уже упоминалось выше, чугун подвержен растрескиванию и не выдерживает высоких температур.

Вот почему вот несколько шагов, которые необходимо выполнить, чтобы сварить чугун.

• Предварительный нагрев
• Низкое теплоснабжение
• Медленное охлаждение

Регулирование нагрева происходит за счет теплового расширения при нагревании металла и его расширении.Обогрев нужно делать правильно, чтобы он не нагревал все предметы вокруг него.

Не только то, что вам нужно также позаботиться о давлении охлаждения для чугуна, поскольку напряжение мгновенно уменьшается, оно также может вызвать в нем трещины.

Вы можете узнать, как предварительно нагреть чугун, выполнив поиск всего процесса в Интернете. Обязательно соблюдайте все меры безопасности, чтобы избежать несчастных случаев.

Какую технику сварки вы хотите использовать?

Существуют различные методы сварки чугуна, и чтобы научиться сваривать чугун, вы можете прочитать следующие пункты.

• Сварка припоем — Первый шаг в изучении сварки чугуна — это сварка припоем. Это распространенный метод, который можно использовать для соединения чугунных деталей. В этом процессе для сварки можно использовать сварочный стержень, который будет наноситься на поверхность железа. Температура плавления наполнителя будет намного ниже, чем у чугуна, он не разбавляется чугуном, то есть остается на поверхности. Перед началом процесса нужно особенно позаботиться о чистке и убедиться, что на ней нет посторонних предметов.Во время сварки нужно использовать флюс, чтобы не допустить образования оксидов на поверхности.
• Кислородно-ацетиленовая сварка — При кислородно-ацетиленовой сварке используются электроды, в которых для процесса используется кислородно-ацетиленовая горелка. Чугунные и медно-цинковые электроды — лучший выбор для кислородно-ацетиленовой сварки чугуна. Такой процесс должен выполняться экспертами, так как он требует большой точности, которая достигается только после большой практики. При кислородно-ацетиленовой сварке необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить окисление чугуна.Во время процесса чугун может потерять кремний, что приведет к образованию белого железа в сварном шве. Чтобы уменьшить перепад температур в процессе сварки, сварочный стержень необходимо расплавить в сварочной ванне.
• Сварка палкой — Если вы хотите научиться сваривать чугун, этот процесс очень важен для этого. Сварку с защитным экраном также называют дуговой сваркой металлическим электродом, так как в ней используется плавящийся электрод, окруженный флюсом. Для этого процесса могут использоваться разные типы электродов, соответствующие цвету.При использовании этого метода для сварки чугуна потребуется много работы. Электроды из никелевого сплава — популярный выбор для сварки чугуна. Как вы знаете, никель-железный шов довольно прочный, а также довольно эффективен в отношении теплового расширения, что означает, что вам не нужно беспокоиться о растрескивании.

Финальные части под сварку

В последней части обучения сварке чугуна необходимо сосредоточить внимание на термической усадке. Что ж, охлаждение чугунной отливки нужно проводить медленно, потому что, если напряжение будет достигнуто в определенной точке, она обязательно потрескается.

Итак, вам нужно убедиться, что вы уменьшаете вероятность взлома. Профессиональный сварщик может использовать различные методы сварки, чтобы убедиться в отсутствии проблем.

Используя такие методы, как ударная обработка, при которых вы можете использовать ударный молоток для деформации борта до его мягкости. Упрочнение значительно снижает риск растрескивания чугуна.

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки чугуна

Введение Чугун значительно хуже поддается сварке, чем низкоуглеродистая сталь.Чугун содержит гораздо больше углерода и кремния, чем сталь, в результате чего чугун менее пластичен и более металлургически деформируется при сварке. Тем не менее, было много успешных ремонтных швов чугуна, выполненных при ремонте и восстановлении отливок. Степень хрупкости и вероятность растрескивания свариваемого материала будет зависеть от типа отливки, термообработки и процедуры сварки. Препарат Наиболее важным аспектом сварки чугуна является обеспечение чистоты поверхности и отсутствия дефектов перед сваркой, поскольку отливки, которые были в эксплуатации, могут быть пропитаны маслом или смазкой. Все поверхностные загрязнения следует удалять с помощью растворителей, коммерческих очистителей или средств для удаления краски. Обшивку отливки следует удалить со свариваемых поверхностей. Слепые трещины и ямы должны быть полностью заделаны до прочного металла механическими средствами, такими как шлифовка, скалывание, роторная заливка или дробеструйная обработка. Трещины следует выкопать на всю длину и глубину. Выкопайте губчатые участки и проколы. Пропитанное маслом или другими летучими веществами можно удалить с помощью окислительного кислородно-ацетиленового пламени для нагрева отливки или сварной канавки примерно до 900 ° F в течение примерно 15 минут, а затем путем чистки проволочной щеткой, шлифовки или ротационной заливки для удаления остатков.Преимущество этого метода заключается в дегазации отливки, а также удалении некоторого количества поверхностного графита. Новые отливки представляют меньшую проблему с очисткой, чем отливки, которые были в эксплуатации. Однако следует удалить корку отливки, песок и другие посторонние материалы с свариваемого стыка и прилегающих поверхностей отливки. Для ремонта потрескавшейся отливки просверлите отверстия на каждом конце трещины, чтобы предотвратить ее дальнейшее распространение, и протрите ее до самого дна.Начните сварку с просверленного конца трещины, где наибольшая задержка, и двигайтесь к свободному концу. Отливки, которые должны передавать довольно большие рабочие нагрузки, часто имеют сварное соединение с помощью механических средств, таких как болтовые ленты или стягивающиеся обручи. Сломанные зубья больших чугунных шестерен иногда ремонтируют шипами. Отверстия просверливаются и нарезаются резьбой на поверхности излома и ввинчиваются шпильки из мягкой стали. Затем они покрываются наплавленным металлом и наращиваются до требуемых размеров.После этого они обрабатываются или шлифуются для придания формы. Меры предосторожности при сварке чугуна Факторы, которые следует учитывать для всех типов чугунов: Низкая пластичность с опасностью растрескивания из-за напряжений, создаваемых сваркой.(Это не так важно при сварке чугуна SG из-за его хорошей пластичности.) Образование твердой хрупкой зоны в зоне сварного шва. Это вызвано быстрым охлаждением расплавленного металла с образованием структуры белого чугуна в области сварного шва и делает сварной шов непригодным для работы в условиях довольно высоких напряжений. Образование твердого хрупкого валика сварного шва из-за захвата углерода из основного металла. Этого не происходит с металлами сварных швов, которые не образуют твердых карбидов, таких как монель и сплавы с высоким содержанием никеля.Они используются там, где требуется механическая обработка сварных швов. Хотя многое можно сделать без предварительного нагрева, растрескивание (из-за недостаточной пластичности отливок, особенно сложных форм) можно свести к минимуму с помощью подходящего предварительного нагрева. Как правило, все чугуны при кислородно-ацетиленовой сварке необходимо предварительно нагревать. Такой предварительный нагрев снижает требования к подводимому при сварке теплу. При использовании присадочного металла из чугуна необходим сильный предварительный нагрев, так как металл сварного шва имеет низкую пластичность при комнатной температуре.Чтобы избежать таких требований к предварительному нагреву, вы можете использовать Aufhauser NickelRod # 99 с основным металлом при комнатной температуре или немного выше нее. Сварной шов легко поддается во время охлаждения и снимает сварочные напряжения, которые в противном случае могли бы вызвать растрескивание сварного шва. Локальный предварительный нагрев происходит там, где детали, не удерживаемые в ограниченном состоянии, могут быть предварительно нагреты до примерно 500 ° C в области сварного шва, с медленным охлаждением после завершения сварки. Растрескивание из-за неравномерного расширения может происходить во время предварительного нагрева сложных отливок или когда предварительный нагрев ограничивается небольшой площадью большой отливки.Вот почему локальный предварительный нагрев всегда должен быть постепенным. Косвенный предварительный нагрев включает в себя предварительный нагрев до 200 ° C для других важных частей работы в дополнение к локальному предварительному нагреву. Это сделано для того, чтобы они сжимались со сварным швом и сводили к минимуму напряжения сжатия. Такая техника подходит для открытых рам, спиц и т. Д. Полный предварительный нагрев используется для корпусов сложной формы, особенно с различной толщиной сечения, таких как блоки цилиндров.Он включает в себя полный предварительный нагрев до 500 ° C с последующим медленным охлаждением после сварки. Во время сварки следует поддерживать температуру предварительного нагрева. Простая печь предварительного нагрева может быть сделана из кирпича, в который выступают газовые струи. Другой может быть заполнен древесным углем, который медленно горит и равномерно разогревает работу. Нагревание после сварки Термическая обработка после сварки может состоять либо из полного отжига, либо из снятия напряжений: когда термическая обработка не применяется, сварную отливку обычно медленно охлаждают от температуры сварки до комнатной температуры, покрывая ее изоляционным материалом, таким как известь, молотый асбест или вермикулит. По возможности рекомендуется снять напряжение при температуре 1150 ° F и затем охладить печь до температуры не менее 700 ° F. Полный отжиг при 1650 ° F иногда используется для максимального размягчения зоны сварного шва или более полного снятия напряжения. Однако отжиг снижает предел прочности на разрыв для всех видов чугуна, кроме самого мягкого. В критических областях применения, требующих рентгенографического или ультразвукового контроля после термообработки, отливки часто также проверяются перед обработкой, чтобы сэкономить ненужные затраты в случае обнаружения внутреннего дефекта. Упрочнение Удовлетворительные сварные швы могут быть выполнены на чугуне без предварительного нагрева путем нанесения электродов на мягкие металлы и упрочнения шва тупым инструментом (например, шаровым молотком) сразу после сварки. Это расширяет сварочный металл и противодействует эффектам сжатия.Хорошей практикой является наплавка коротких участков сварного шва (50 мм за раз), а затем упрочнение до того, как произойдет слишком сильное охлаждение. (Aufhauser NickelRod # 99 мягкий и допускает упрочнение). Серый чугун NickelRod # 99 больше подходит для однослойных работ и для заполнения небольших дефектов, так как наплавка остается легко обрабатываемой.Однослойные сварные швы сплава NickelRod # 55 не так поддаются обработке, как NickelRod # 99, однако они обладают повышенной прочностью и пластичностью. Сварные швы NickelRod # 55 более устойчивы к загрязнениям, таким как сера и фосфор, и превосходят электроды NickelRod # 99 при сварке отливок с высоким содержанием фосфора. Упрочнение является обязательным условием для серого чугуна. Соединение чугуна со сталью может быть выполнено с помощью литой NickelRod # 55 или NickelRod # 99, но предпочтительнее NickelRod # 55.Электроды на основе железа, включая типы с водородным контролем, обычно не рекомендуются для сварки чугунов. Кронштейны, проушины и даже изнашиваемые пластины могут быть прикреплены к отливке с правильными параметрами и Ковкий чугун Ковкий чугун можно отремонтировать только с помощью NickelRod # 55 из-за его более высокого сопротивления растяжению и лучшей пластичности.При сварке ковкого чугуна проплавление должно быть небольшим, а широкие стыки или полости должны создаваться по бокам к центру. Следует использовать бусинку или узкое переплетение. Нанесите короткие шарики и дайте остыть до температуры предварительного нагрева. Упрочнение рекомендуется, но не так важно, как при сварке серого чугуна. Аустенитные чугуны Обычно они свариваются с помощью NickelRod # 55 .Хотя аустенитные отливки можно сваривать с помощью NickelRod # 55, сварной шов может быть неподходящим для применений, где свойства коррозионной / жаростойкости не соответствуют основному металлу. GMAW чугуна Чугун обычно считается несвариваемым при использовании процесса газовой дуговой сварки. FCAW чугуна Дуговая сварка чугуна порошковой проволокой выполняется с использованием более высокого тока, чем при дуговой сварке защищенного металла. Это компенсируется более высокой скоростью перемещения, как при обычной сварке порошковой проволокой. Как серый, так и ковкий чугун, а также ковкий чугун можно сваривать методом FCAW.Подготовка и термообработка почти такие же, как и для SMAW. NickelRod # 55 и NickelRod # 99 наиболее подходят для FCAW чугунов. Кислородно-ацетиленовая сварка чугуна Для успешной кислородной сварки плавлением необходимо предварительно нагреть деталь до тусклого красного тепла (примерно 650 ° C).Нейтральное или слегка уменьшающееся пламя следует использовать со сварочными наконечниками со средней или высокой скоростью пламени. Во время сварки следует поддерживать температуру. Как и при приготовлении SMAW, необходимо использовать печь, чтобы обеспечить равномерный нагрев крупных отливок. Важно, чтобы отливка была защищена от сквозняков во время сварки, и должны быть приняты меры для обеспечения необходимого предварительного нагрева. Важно избегать резкого замерзания отливки; в противном случае может быть получен белый чугун, который будет очень твердым и хрупким.Это может вызвать растрескивание или сделать последующее сопоставление невозможным. Кислородная сварка подходит для серого чугуна с электродом типа AWS A5.15 RCI Aufhauser RCI , RCI-A и должна использоваться с подходящим флюсом, например, Aufhauser Cast Iron Flux. Аустенитный чугун можно сваривать только кислородной сваркой с использованием расходных деталей AWS RCI-B. Сварка чугуна пайкой Сварку припоя следует использовать только для ремонта старых отливок из-за плохого соответствия цвета, достигаемого с новыми отливками.Сварка пайкой подходит для серого, аустенитного и ковкого чугуна. Однако прочность соединения, эквивалентная сварным швам плавлением, возможна только для серого чугуна. Следует использовать нейтральное или слегка окисляющее пламя. Техническая и торговая информация Сварка твердым припоем имеет преимущества перед кислородной сваркой в ​​том, что плавящийся материал плавится при более низкой температуре, чем чугун. Это позволяет снизить предварительный нагрев (320-400 ° C). Как и в случае с другими видами сварки, поверхность должна быть тщательно очищена, чтобы углерод не загрязнял наплавленный металл.В качестве расходных материалов для приложений используются типы AWS RBCuZn-C (Aufhauser 681 Low-дымящая бронза ) и типы AWS RBCuZn-D (Aufhauser 773 Nickel Silver ). Пайка чугунов Для чугуна применимы любые процессы пайки, подходящие для стали. Операции предварительной и последующей пайки должны быть аналогичны стандартным процессам пайки. Для чугуна можно использовать расходные материалы, подходящие для пайки углеродистой стали. Порошковое напыление чугуна Порошковое напыление особенно подходит для краев, углов, неглубоких полостей и тонких срезов, поскольку обычно на них нет подрезов. Пористые участки необходимо отшлифовать до формы блюдца или чашки без выступающих краев.Острые углы, края и выступающие части должны быть удалены или закруглены, поскольку они могут растворяться в расплавленном металле, вызывая твердые пятна. Распыление и закрепление должны производиться в соответствии с обычным процессом распыления порошка. Плоское или сложное железо можно соединить, нанеся на обе части по отдельности 1-2 мм наплавленного сплава, а затем соединив покрытие с помощью подходящего никелевого электрода SMAW. Расходные материалы изготовлены на основе никель-кремний-борной смеси. Пайка чугуна обычно ограничивается ремонтом небольших поверхностных дефектов, часто герметизацией участков от утечки жидкости или газов. Отливку необходимо тщательно очистить.

Ремонт трещин в чугунных головках цилиндров и блоках цилиндров

Ремонт трещин стал одной из самых горячих сегодня тем, потому что хорошие ремонтируемые головки цилиндров для многих двигателей последних моделей очень дороги и их трудно найти.Многие производители двигателей сейчас ремонтируют головки, которые они выбросили бы всего несколько лет назад как непригодные для восстановления.

Всегда были варианты ремонта трещин в чугуне. Сварка штифтами и сварка в печи — это жизнеспособные варианты, которые давно используются для ремонта трещин и других повреждений. Но у закрепления есть свои ограничения, а сварка в печи — не то, чему новичок может научиться в одночасье.

Ремонт трещин также связан с определенным риском. Вот почему большая часть работ по ремонту трещин в прошлом ограничивалась дорогостоящими сверхмощными дизельными головками, старинными головками или другими работами, которые оправдывали время, усилия и риск.Но из-за высокой стоимости многих головок и блоков поздних моделей ремонт трещин может быть рентабельной альтернативой покупке новой или использованной отливки для замены треснувшей головки или блока.

ВАРИАНТЫ РЕМОНТА ТРЕЩИН

Трещины в алюминиевых головках и блоках относительно легко исправить с помощью сварки TIG, но чугун сваривать гораздо труднее. Именно поэтому штифты уже давно являются самым популярным методом ремонта небольших трещин в чугунных блоках и головках. Закрепление может исправить около 80 процентов всех трещин, но не может исправить все виды трещин.Многое зависит от места расположения трещины и ее серьезности. Конические штифты с герметиком подходят для большинства применений. Сварка же восстанавливает целостность и позволяет заполнить трещины и дыры. Вы даже можете изменить форму камеры сгорания или порта, добавив металл.

Для ремонта трещин можно использовать шпильки различных типов
и отверстия в чугунных головках цилиндров.

ТРЕЩИНЫ ШТОПИРА

Штифты — это наиболее часто используемый метод ремонта трещин в чугунных головках, блоках и коллекторах, поскольку он быстрый, надежный и дешевый.Штифты также можно использовать для ремонта трещин в алюминиевых головках и блоках, хотя сварка TIG часто является предпочтительным методом ремонта алюминия. Закрепление — это относительно простая техника для изучения и использования, она не требует большого количества инструментов, кроме сверла, направляющего приспособления и метчика, и не требует нагрева.

Штифты внахлест герметизируют трещину.

По сути, закрепление штифтом включает сверление отверстий в трещине, установку штифтов внахлест для заполнения трещины, а затем заклепку штифтов для герметизации и выравнивания поверхности.

Есть два основных типа штифтов: прямые и конические. Каждый тип имеет свои преимущества и может работать лучше в определенных ситуациях, чем другой.

Конические штифты при затягивании сами втягиваются в трещину, обеспечивая плотное прилегание по всей длине штифта. Это происходит из-за того, что резьба конического штифта и отверстия имеет посадку с натягом. Уплотнитель на самом деле не нужен, но часто используется для дополнительной страховки. Отверстия для конических штифтов должны быть аккуратно нарезаны вручную, а штифты вручную затянуты для плотного прилегания.

Прямые штифты устанавливаются быстрее, поскольку для их установки можно использовать обычный метчик и дрель. Прямые штифты предназначены для скручивания при затягивании, что исключает необходимость отрезать или стачивать головки (как это необходимо для конических штифтов). Прямые штифты также имеют посадку с натягом по всей длине и конический выступ, который вдавливается в поверхность. Это устраняет линию резьбы на поверхности, что позволяет обрабатывать поверхность. Этот тип прямого штифта также может устранить необходимость установки вкладышей седла клапана в чугунные головки.

Штифты и заглушки для ремонта трещин различных типов и размеров.

Обычные конические и прямые штифты не могут справиться с определенными видами трещин, например с трещинами вдоль внешнего края или угла, которые требуют поддержки для удержания сторон трещины вместе. То же самое касается трещин в области отливки, которые могут открыться или потянуться, когда отливка находится под нагрузкой или нагревается. Для этого типа ремонта трещин запорные устройства и / или штифты с самозажимной способностью могут обеспечить требуемое усиление и прочность.Штифты Castmaster (производимые Lock-N-Stitch) имеют уникальный рисунок резьбы «спиральный крючок» или «обратный шаг», который захватывает обе стороны трещины, когда верхний выступ штифта упирается в металл. Этот тип штифта может фактически удерживать трещину, а не просто заполнять ее, и может использоваться для ремонта трещин, которые не могут быть исправлены обычными коническими или прямыми штифтами.

Другая трещина, которую трудно отремонтировать с помощью штифта, — это любая трещина, которая возникает в очень тонкой (менее 1/8 дюйма) области отливки.Штифты не будут держаться, если не будет достаточно металла, чтобы удерживать и поддерживать резьбу.

Для сварки в печи используются горелка, печь и много тепла.

ПЕЧЬ СВАРОЧНЫЙ ЧУГУН

Трещины в чугуне можно заделать горячей сваркой (сварка в печи), но это метод, требующий навыков и большой практики. Это также требует предварительного нагрева отливки перед сваркой и большого нагрева (предварительный нагрев до 1200–1400 градусов по Фаренгейту в печи).Отливку также необходимо медленно охладить через семь-восемь часов после сварки, чтобы предотвратить ее повторное образование трещин.

Для успешного ремонта трещины сваркой в ​​печи (горячей сваркой) требуется предварительная тщательная подготовка трещины и тщательный контроль нагрева. Нельзя просто нагреть голову горелкой для травы. Правильный способ — предварительно нагреть головку в закрытой печи или духовке, чтобы тепло проходило через головку снизу. Голову необходимо изолировать одеялом и не допускать сквозняков при сварке, иначе в сварном шве появятся трещины и пористость.Затем голову нужно медленно охладить.

Когда температура предварительного нагрева головки стабилизируется (это занимает около часа), для плавления чугуна (который плавится при температуре от 2400 до 2600 градусов по Фаренгейту) используется оксиацетиленовая горелка с «нейтральным пламенем», содержащая немного больше ацетилена, чем кислорода. Чугунный присадочный пруток и флюс из буры, а затем используется для заполнения трещины. Хитрость заключается в том, чтобы поддерживать чистоту сварного шва, добавляя немного флюса, чтобы примеси поднимались вверх. Затем примеси могут быть удалены из зоны ремонта с помощью горелки.

Если седло клапана приваривается в печи, есть одна хитрость — заполнить отверстие графитовой пробкой, а затем приварить ее. Лужа будет примерно полдюйма в глубину и, возможно, двух дюймов в диаметре. Для этого нужно много тепла, около 5000 градусов.

После заполнения трещины наступает долгое медленное остывание. Если чугун остывает слишком быстро, может произойти одно из двух. Окружающий металл может сжиматься от сварного шва, вызывая появление новых трещин, и / или углерод в чугуне может превратиться в карбид, что сделает металл слишком твердым и хрупким для обработки.Поэтому отливку необходимо охлаждать очень медленно, чтобы предотвратить эти нежелательные металлургические изменения.

Оберните голову изолирующим одеялом и храните ее в теплом ящике, чтобы она остывала со скоростью не более 100–200 градусов в час. Период охлаждения может длиться до восьми часов. После того, как головка остынет, ее можно очистить от накипи, затем подвергнуть грубой механической обработке и испытать погружение под давлением в горячую воду при 100 фунтах на квадратный дюйм для проверки на утечки.

Если чугунная головка имеет встроенные седла клапана, рекомендуется замена седел выпускных клапанов после сварки в печи, поскольку высокие температуры процесса могут нарушить индукционную закалку седел.

ЗАЛИВКА ДЛЯ РАСПЫЛЕНИЯ

Другой альтернативой для ремонта трещин в головках и блоках чугуна является порошковая сварка (также называемая сваркой напылением пламени). Базовая техника существует уже много лет, но в последние годы была усовершенствована за счет нового оборудования для сварки распылением. С его помощью можно произвести прочный ремонт, аналогичный горячей сварке, но с гораздо меньшим нагревом. Вам все равно придется предварительно и повторно нагреть голову, чтобы снять напряжение, которое может привести к ее повторному растрескиванию. Но с этой техникой меньше риск деформирования или деформации головы от чрезмерного нагрева.

Для сварки газовым распылением требуется специальная кислородно-ацетиленовая горелка с бункером, управляемым курком, который подает порошок никелевого сплава в пламя. Когда порошок подвергается воздействию пламени, он плавится и расплавляется по сторонам трещины, заполняя зону ремонта. Процесс требует предварительного нагрева головки примерно до 700 градусов и последующего нагрева головки после сварки для снятия напряжения.

Порошок никелевого сплава, используемый для газопламенной сварки, имеет твердость от 18 до 22 Rc.Для седел клапанов, распредвалов и коленчатых валов используются более твердые сплавы.

Как и в случае любого другого процесса ремонта, всегда существует риск повторного растрескивания, ремонтировалась ли отливка сваркой TIG, сваркой в ​​печи, сваркой напылением или штифтом. Трещины в области седла клапана могут снова открыться, если новое седло клапана будет вдавлено со слишком большим натягом. Сварные участки на чугуне могут быть тверже основного металла, что затрудняет обработку отливки.

УСТРАНЕНИЕ НЕПОЛАДОК ПРОБЛЕМ ПЛАМЕННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Если у вас возникли проблемы с достижением хороших результатов при сварке с газовым распылением, вот несколько советов, которые могут улучшить ваш успех:

• Если никелевый порошок просто оседает или накапливается вместо смачивания при начале сварки, работа слишком холодная.Фаска должна быть тускло-вишнево-красного цвета, или примерно от 1300 до 1400 градусов по Фаренгейту. Попытка нагреть основной металл до температуры, нагревая его, хотя толстый слой нерасплавленного порошка толщиной 0,020 дюйма или больше, скорее всего, выгорит флюс из порошка .

• Если никелевый порошок вскипает в начале сварки, и вы получаете вулканическую реакцию, когда первоначальный порыв порошка распыляется на фаску, значит, работа слишком горячая. Отключите фонарик, дайте области остыть до тусклого вишнево-красного цвета, затем удерживайте кончик синего конуса в пламени на расстоянии примерно 1/8 — 1/2 дюйма от осадка и короткими порциями добавляйте свежий порошок.Это должно добавить достаточно нового флюса, чтобы порошок должным образом пропитался. Если это не помогает, остановитесь, очистите фаску и начните заново.

• Если во время первого распыления нанести слишком много порошка, он не намокнет. Когда нерасплавленный порошок нарастает до 0,020 дюйма или более, он действует как изолятор между пламенем и основным металлом. Остановитесь, соскребите нерасплавленный порошок и начните заново.

• Неправильный угол наклона пламени также может привести к смачиванию порошка, а не к его смачиванию.Если угол наклона пламени меньше 75 градусов, порох может вылететь впереди лужи и прилипнуть к фаске. Когда нерасплавленный порошок укладывается в стопки толщиной примерно 0,020 дюйма или более, он не смачивается должным образом. Попытка выдавить его с помощью горелки создаст проблемы с пористостью и твердостью. Остановите, соскребите или смахните расплавленный порошок щеткой, держите горелку под нужным углом и снова начинайте сварку.

• Проблемы с пористостью и твердостью сварного шва могут быть вызваны поверхностным загрязнением рядом с V-образной фаской.На некоторых отливках, в частности на коллекторах, на поверхности может содержаться много «обгоревшего» железа. Его следует отшлифовать, оставив звук, чистый металл на расстоянии не менее 3,8–1 / 2 дюйма с каждой стороны от V-образной фаски. Ржавый, грязный или обгоревший металл обычно лопается и трескается при воздействии на него пламени.

ПЛОТНАЯ СВАРКА

Сварка припоем — еще один вариант ремонта чугуна. Он отлично работает в таких случаях, как поврежденные отверстия для болтов и даже трещины в отверстиях головки, потому что это более простой процесс.Сварку пайкой можно выполнять при температуре от 800 до 900 градусов, что означает, что отливка нагревается только примерно до 400-500 градусов и не деформируется и не плавится. Он хорошо подходит для ремонта трещин на вершинах тонкостенных головок цилиндров, таких как головки Ford 2.9L, и даже может использоваться для ремонта небольших трещин в выхлопных отверстиях.

---

---

Статьи по теме:

Как сваривать алюминий

Ссылки по теме:

Методы ремонта трещин, объясненные Ларри Карли

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше технических статей Carley Automotive

как сваривать чугун с низкоуглеродистой сталью по низкой цене | чугун | сварка чугуна железное литье

, IGS) и подробное описание продукта, чтобы мы процитировали его вам! Прежде чем мы процитируем вам, пожалуйста, не платите!

Контактное лицо: г-н Стефан, электронная почта: sales (at) smarttechcn.com skype: smarttechcn

Упаковка и доставка

Продукты для литья под давлением: d

Дисплей продуктов для литья под давлением: литейный станок

Другие продукты

9000

Наша сертификация

Мы поддерживаем производство алюминиевых литых деталей в соответствии с чертежами более 20 лет, наш литейный цех имеет богатый опыт.терпимость и качество гарантированы. Согласно чертежу продукта будет предоставлен точно такой же продукт.

Мы используем много видов технологий литья для отливок для алюминиевых отливок

Отливки из серого чугуна, алюминиевые отливки, отливки по выплавляемым моделям, ковка и штамповка, неразъемные отливки, отливки полупостоянных форм, прецизионная обработка с ЧПУ, цинковое литье под давлением, магний литье под давлением, отливки в песчаные формы, отливки в постоянные формы, отливки из гипса, титановые отливки из нашего литейного производства.

Упаковка и доставка

Наша обычная стандартная упаковка:

Экспортная коробка с одинарной защитной упаковкой, стандартный поддон с пленкой

О Smart

SMARTTECH GROUP — это профессиональное быстрое прототипирование, PCBA, CNC, пресс-формы для металла и пластика, группа по производству литьевых форм , базирующаяся в Гонконге, с филиалами в городах Шэньчжэнь и Донггуань. Наша компания ориентирована на рынок, является лидером в области внутреннего бизнеса, а также является высококонкурентной на многих международных рынках. SMARTTECH — это профессиональный комплексный поставщик инженерных услуг в области исследований и разработок, с инструкциями и требованиями системы качества ISO9001 с октября 2008 года. SMARTTECH Дизайн вложил средства в передовые технологии и высококвалифицированную рабочую силу!

1,3D Печать

2. Прототип металла и пластика

3.

No related posts.