ООО ЭЛЕКТРОД

ООО «ЭЛЕКТРОД+»

Оборудование для сварочных работ

Схема проезда: Офис

• Электроды
• Сварочная проволока
• Комплектующие
• Абразивные материалы
• Перчатки, рукавицы
• Маски, Сварочные аппараты

Наши производители

Сварка чугуна — технологии и особенности

• Вы здесь:
• Главная
• Полезная информация
• Сварка чугуна — технологии и особенности

Подготовка материала

Несмотря на то, что существуют специальные электроды для сварки чугуна, их выбор должен осуществляться, исходя из выполненных условий по подготовке поверхностей.

Прежде всего, следует тщательно проверить поверхности на наличие трещин. Обнаруженные дефекты необходимо разделать механическим способом. Если толщина изделий не позволяет осуществить равномерный прогрев металла, то кромки обрабатываются так, чтобы между их плоскостями образовывался угол 45° градусов. При работе же с тонкими листами чугуна задействуют специальные теплоотводящие материалы, например, графитовые прокладки.

Главное правило для каждого сварщика – очистить поверхность от пыли или ржавчины. В процессе работы необходимо обеспечить неподвижность заготовок друг относительно друга, для чего применяют струбцины. Перед непосредственной сваркой чугун прогревают. При горячей сварке его температура составляет 600-650°C градусов, холодная сварка предварительного нагрева не требует.

Стержни для горячей сварки

Горячий способ предъявляет больше требований к оборудованию, чем к расходникам. Сварка чугуна проводится:

• простыми стальными стержнями (АНО-4, АНО-5; УОНИИ 13/45);
• чугунными прутками (серия А или Б);
• расходниками серии ОМЧ-1.

Диаметр стержня подбирается под определенную толщину стенок детали. ОМЧ-1 подходит исправления дефектов и соединения частей, отлитых из серого чугуна. Он сделан из прутков с защитным покрытием. Стержни серии А используют при дуговой сварке. Марка Б подходит также для холодной сварки. Стабилизирующие добавки в составе препятствуют быстрому остыванию металла и улучшают качество шва.

Сварочные работы в домашних условиях

Чугун — это такой материал, который относится к категории металлов и сплавов, подвергающейся низкой технологии сваривания. Именно поэтому необходимо придерживаться основных рекомендаций, которые помогут упростить технологию самостоятельной реализации сварочных работ:

• Тщательно очистить поверхность сварки: материал подвержен окислению. Мастеру следует удалить имеющуюся оксидную плёнку.
• Для приготовления формы можно использовать песок. Стоит учесть, что в месте непосредственного контакта со сваркой желательно подложить прочную графитовую вставку. Некоторые мастера предпочитают изготавливать все необходимые приспособления из огнеупорного кирпича в опоке. В этом случае можно быть уверенным, что расплавленный материал не вытечет через образовавшееся отверстие или трещину.
• Кромка должна быть тщательно отшлифована. Наличие каких-либо дефектов (трещин, сколов, неровностей) может привести к тому, что расплавленная масса просто вытечет наружу. Лучше всего отдать своё предпочтение надёжным графитовым вставкам.
• Тщательное разогревание заготовок. Чугун начинает плавиться при довольно низких температурах (от 1200˚ до 1500˚С). Изначальная температура нагрева должна быть в пределах 600˚С. Нагревать нужно не только рабочее место, но и пространство вокруг него. Именно эти манипуляции предотвратят в будущем растрескивание металла. В промышленных условиях проводить эту процедуру гораздо проще, так как под рукой всегда есть специальные тигли. В домашнем гараже эту функцию может выполнить обычная газовая горелка. Так как работа довольно кропотливая, её лучше выполнять вместе с напарником.
• Поэтапное охлаждение заготовки. Когда все необходимые работы со сварочным аппаратом выполнены, необходимо подготовить большое количество песка или же мелкого древесного угля. Чем дольше будет остывать заготовка, тем меньше будет вероятность того, что на её поверхности образуются трещины и выделится цементит.

В связи с тем, что в домашних условиях обеспечить нагревание заготовок до температуры 600˚С сложно, можно использовать более доступный полугорячий способ. В этом случае достаточно будет 400˚С. Этот способ широко востребован в тех ситуациях, когда нужно соединить какие-либо ответственные детали или провести реставрацию несущих конструкций. Во всех остальных случаях можно ограничиться холодной сваркой. Когда нужно соединить две отдельные заготовки или провести наплавку, швы укладываются последовательно (шов за швом). Нижнюю часть изделия можно охладить простой водой.

Отдельно стоит учесть, что специалистами были разработаны универсальные электроды, которыми можно варить чугунные изделия без предварительного подогрева. Специфичность таких электродов может быть использована для приваривания качественной стали к чугуну.

Способы сварки чугуна

Чугун – это сплав металла, который образуется в результате соединения железа и углерода. В таком сплаве доля углерода должно быть не меньше 2%. Из чугуна производится достаточно много изделий, и в процессе их изготовления возникает необходимость сваривать чугунные детали. Сварка бывает двух видов: горячая и холодная.

Горячая сварка чугуна

Такая технология горячего метода сварки требует нагрева металла до 300-700°С. Здесь, кроме электродов по чугуну, используют порошковую проволоку, имеющую присадку в виде керамического стержня. Конструкцию необходимо нагреть, затем после окончания сварочных работ она равномерно остывает, благодаря чему исключается растрескивание. Нагрев происходит в результате воздействия большой силы тока, а последующее остывание продолжается от 3 до 5 суток.

Холодная сварка чугуна

Более распространен способ холодного сваривания, поскольку он гораздо проще. Различают следующие виды такой методики, которые зависят от вида применяемого электрода: стальной, никелевый, медно-никелевый, медно-железный. До начала сварки чугун следует зачистить, затем фрезеровать и сверлить, что позволяет добиться получения чистой поверхности сваривания или наплавления.

Холодная сварка чугуна – нюансы и выбор электродов

Холодная сварка – это один из самых распространённых способов соединения деталей. Она отличается от горячего метода длительной подготовкой. Перед началом сварки требуется зачистка, фрезеровка и сверление изделий. Таким образом добиваются максимальной чистоты и гладкости.

Электроды для холодной сварки чугуна рекомендуется использовать следующие:

• чугунные;
• стальные;
• медные, но содержащие не более 50% железа;
• медные, в состав которых входят 15% никеля.

Если детали соединяются при помощи холодного метода, то следует следить за тем, чтобы они не достигли определённой температуры. Иначе шов в месте соединения получится очень хрупким. К этому методу особенно часто прибегают в бытовых условиях потому что не требуется высокое качество соединения и применение специализированного оборудования.

Наиболее качественный результат можно получить, используя чугунные электроды. В процессе крайне важно придерживаться всех требований и правил безопасности, подобрать правильные материалы, тогда можно будет надеяться на ожидаемый результат. После изучения нюансов работы с ней справится и непрофессионал.

Рекомендуем также к прочтению:

Важные рекомендации

Нужно помнить, что электроды для стальных заготовок непригодны для сварки чугуна по причине других физических свойств и структуры материала. Остаточные напряжения и усталостные явления способны вызвать разрушение сварного шва при дальнейшей эксплуатации. Электроды для чугуна куда толще расходников для стали, что определяется массивностью материала.

У применяемых электродов должно соответствовать время охлаждения с основным металлом, которое у чугуна очень большое. Процент содержания углерода в чугуне и присадочном материале должен совпадать. Соблюдение основных условий поможет избежать выгорания углерода и возникновения избыточных внутренних напряжений.

Чаще используются стержни с основным типом покрытия. Кислое напыление менее распространено.

Разновидности изделий

• стальные;
• никелевые;
• медно-никелевые;
• ферро-никелевые;
• медно-железные.

Электроды из стали применяют при обработке старых поверхностей, которые уже были подвержены действию экстремальных температур. Также это относится к некачественному или загрязненному металлами и шлаками чугуну, коим являются конструкции промышленных печей или, например, насосов. Обязательна подготовительная работа (зачистка поверхности, описанная выше).

Чугун, в состав которого входит графит, сваривается посредством биметаллических электродов. Данные материалы, как и ковкий аналог, легко сплавляются при помощи ферро-никелевых электродов.

Типы чугунных электродов

Все существующие электроды для сварки чугуна делятся в зависимости от:

• Вида сварки: горячая или холодная.
• От марки чугуна: серого, ковкого или высокопрочного.
• Толщины свариваемых деталей.
• Технологического процесса.
• Требований к качественным показателям сварного шва.

Сварка холодным способом

Для сваривания чугуна холодной технологией необходимо использовать электроды, в состав которых входят такие металлы, как медь и никель. Медь не растворяется в чугуне, поэтому шов получается однородным. Никель, наоборот, хорошо растворяется в железе, но при этом не взаимодействует с углеродом. Следствие – ровный шов без трещин и пор, хорошо поддающийся обработке.

Эта разновидность электродов для чугуна делится на три подвида, в каждом из которых свои марки.

1. МНЧ-2. Состоит из железа, никеля и меди. Может использоваться дополнительно для плавки и заварки литья. Варит все виды чугунов при обратной полярности. Шов из такого электрода легко поддается механической обработке, после которой стык обеспечивается высокой чистотой поверхности и прекрасной плотностью заполненного пространства. Рекомендуется использовать эти электроды, когда соединяются заготовки, работающие в агрессивных средах.
2. ОЗЧ-6 и ОЗЧ-2. Это железо и медь. ОЗЧ-6 используется, когда надо сварить тонкие детали из серого или ковкого чугуна. В них используется основная обмазка, сварка производится постоянным током, полярность обратная. ОЗЧ-2 – все то же самое, что и у предыдущей марки, только обмазка у них кислая.
3. ОЗЧ-3 и 4, ОЗЖН-1 и 2. Это железо и никель или только никель. ОЗЧ-3 используется, если предъявляются повышенные требования к обрабатываемой чугунной заготовке. Варить такими электродами можно серый или высокопрочный чугун. ОЗЧ-4 используют для соединения или ремонта деталей, которые подвергаются большим ударным нагрузкам или работают в зонах истирания. У них основная обмазка, как и у ОЗЧ-3. ОЗЖН-1 или 2 – это стандартная марка, подходящая под сварку серого и высокопрочного чугуна. Рекомендуется сварку этими электродами проводить в нижнем или вертикальном положении.

Есть еще несколько марок сварочных электродов по чугуну. Это электрод ОК92.18. Применяют его при сварке не очень толстых заготовок (максимум три слоя) с предварительным нагревом металла. Чаще всего используют при ремонтных работах, когда необходимо заварить трещины. Варит ковкий и высокопрочный чугун, как на переменном, так и на постоянном токе. Стержень на никелевой основе. Обмазка – основная с большим содержанием углерода, поэтому варить чугуны, в которых в большом процентном содержании находятся сера или фосфор запрещается.

ЦЧ-4 используют для сварки деталей из чугуна и стали. Одна из самых распространенных марок. Чугун в этом случае может быть и ковким, и высокопрочным, и серым. Можно сварку проводить и с предварительным нагревом, можно без такового. Ток сварки постоянный, при высоких токах можно использовать переменный. Положение сварки – нижнее.

Ficast NiFe K – это марка относится к третьей подгруппе, используется, когда появляется необходимость приварить стальную заготовку к чугунной (серый или ковкий). С его помощью можно варит швы в любых положениях. Получается достаточно прочный стык без трещин, который легко поддается обработке.

ZELLER 855 обладает всеми характеристиками, что и предыдущий электрод. Правда, им можно варить загрязненные детали, кромки с ржавчиной, с масляными пятнами и так далее.

Горячая сварка чугуна

При правильном подходе к сварочному процессу результат может быть высококачественным. Сам сварочный процесс может проводиться:

• Стальными электродами. Здесь могут быть использованными марки УОНИ или АНО.
• ОМЧ-1. Варить можно заготовки только из серого чугуна. По сути, это литые чугунные прутки, которые покрываются специальной обмазкой. Диаметр таких электродов варьируется в пределах 3-6 мм.
• Электродами с чугунным стержнем марки А или Б. Марка «А» — применяется для дуговой или газовой сварки. «Б» для дуговой холодной и горячей. Диаметр стержней от 4 мм до 16 мм. В покрытие этих электродов специально вводятся добавки, которые стабилизируют сварочный процесс. Особенно хочется отметить добавку «термит», которая замедляет остывание сварочного металла. А это повышение качественных характеристик стыка. Правда, широкого применения эта технология не нашла. Лучший результат показала полугорячая сварка при температуре 300С.

Горячая сварка чугуна – это возможность получить сварной шов по плотности и составу точно таким же, как свариваемые чугунные заготовки. Поэтому обрабатывать его очень легко, да и механические качества стыка ничем не отличаются от свариваемого чугуна. Но у этого способа немало сложностей. К примеру, сложность организации самого сварочного процесса. Особенно это касается формовки в зоне сваривания. Не просто провести прогрев деталей на всю толщину. Да и продолжительность сварочного процесса слишком большая, что приводит к увеличению себестоимости сварки в целом.

Но горячая сварка чугуна избавляет от всех негативных моментов, которые появляются при холодном способе. К примеру, отсутствие отбеливание материала или закалки металла. В настоящее время сварщики используют разные температуры нагрева зоны сваривания.

• 500-600С – это горячая сварка.
• 300-400С – это полугорячая.
• 150-200С – теплая.

Внимание! Сильный нагрев чугуна приведет к изменению его структуры, поэтому не рекомендуется его нагревать свыше +650С. При этом скорость нагрева должна быть 120-150С в час. Нужно придерживаться и медленного остывания.

Сварка неплавящимися электродами – это еще одна разновидность соединения двух чугунных заготовок. Здесь могут быть использованы и вольфрамовые электроды, и угольные, и графитовые. Главное правильно подобрать присадочный элемент. А вот тут разнообразие большое. Здесь могут быть использованы литые чугунные стержни, стальные с содержанием никеля, медные, алюминиевые и другие металлы. Сварка может проводиться при помощи бура (флюса) или инертного газа. Чаще всего сварщики пользуются сваркой с вольфрамовыми электродами в зоне защитного газа (аргона) с применением никелевой присадки.

Разнообразие электродов для сварки чугунных заготовок достаточно широкое. У каждого из них свои условия сварки, поэтому при выборе нужно правильно подобрать электрод к требованиям сварочного процесса. Немного ошиблись, и получите низкое качество конечного результата. А это трещины, поры, отбеленный чугун и сложность дальнейшей обработки.