Особенности сварки чугуна

Содержание

Чугун – представляет собой соединение железа и углерода (углерода по массе более 2,14%).
Он обладает рядом положительных свойств, основными из которых являются хорошие литейные свойства, малая чувствительность к источникам напряжений, способность поглощать вибрацию. Такие металлы обладают коррозионной стойкостью и хорошо показывают себя во многих агрессивных средах, а также мало подвержены изменению формы в условиях сильного нагрева.

Особенность чугуна

Углерод в чугуне существует в виде включений графита. Количество графита, форма, размеры и характер распределения его в металле оказывают влияние на механические свойства.
По своей структуре он бывает:

Белый. В нем углерод находится в связанном состоянии с железом в виде цементита. Белый чугун очень твердый и хрупкий, он трудно поддаётся обработке режущим инструментом, не подлежит сварке. На изломе имеет светло-серый или белый цвет, от чего его и называют белым.
Ковкий. Получается путем длительного обжига белого чугуна (60-100 ч) под температурой 1000 С°. По сравнению с серым, ковкий обладает высокой прочностью, пластичностью и вязкостью. Этот вид используется для производства деталей, способных выдержать ударную и вибрационную нагрузку. Его используют при производстве автомобилей, машин сельскохозяйственных и т.д.
Серый. Серый хрупкий и сложно поддается сварке, а весь углерод в его составе содержится в виде графита. На изломе серый чугун имеет серый или серо-серебристый цвет. Он хорошо поддается обработке режущим инструментом.
Высокопрочный. Получается путем добавления легирующих добавок: магния, кремния, церия и т.д. Из него изготавливают корпусы станков, крупные планшайбы, гильзы, каретки, цилиндры, кронштейны, зубчатые колеса, его применяют в машиностроении и т.д. Он превосходит серый чугун по износостойкости, жаростойкости и коррозионностойкости.

Подготовка к сварке

Что бы шов получился крепким, без трещин, пористости, и других дефектов необходимо:

Очистить всю заготовку от загрязнений, мусора, пыли, масла, химии;
По возможности обезжирьте заготовку растворителем, подойдет любой ацетон;
Если чугунная заготовка тонкая, позаботьтесь о подкладках для отведения тепла;
Разделку кромок следует делать перед процессом сварки, это можно сделать болгаркой либо напильником.
Дальше уже зависит от выбора метода сварки, (горячий или холодный) мы подогреваем изделие или нет. При горячем методе важно помнить, что подогревается не место сварки, а вся заготовка.

Сварка и ее особенности

Полуавтоматическая MIG/MAG сварка поможет качественно устранять дефекты литья и сваривать чугунные детали с применением порошковой проволоки со стальной оболочкой или никелевой проволоки. Полуавтоматическая сварка чугуна один из самых непопулярных методов сварки, из-за отсутствия широкого выбора сварочной проволоки по чугуну.

Аргонодуговая TIG сварка в среде защитного газа — такой же нераспространенный способ для сварки и наплавки чугуна, как и полуавтоматический MIG/MAG. Неплавящийся вольфрамовый электрод и защитный газ сводит к минимуму образование шлаков и трещин в околошовной зоне. TIG сварка является предпочтительным способом сварки чугуна благодаря вольфрамовому электроду, который погружается в сварочный шов только после прогрева чугуна, а аргон эффективно предохраняет от попадания воздуха в сварочную ванну.

Ручная дуговая ММА сварка чугуна выполняется короткими валиками, при малой силе переменного или постоянного тока обратной полярности. Во время сварочного процесса придется периодически снимать шлак, образовывающийся на поверхности сварочной ванны. Ручная дуговая сварка выполняется электродами с медно-никелевым (монелевым) сердечником. Для исправления небольших дефектов на отливках и крупных деталях можно использовать электроды из низкоуглеродистой стали с основным типом покрытия, а в остальных случаях лучше применять специальные электроды по чугуну. ММА сварка является самой распространенной, с ее помощью можно производить:

Горячую сварку осуществляют посредством нагрева чугунной заготовки перед сварочным процессом, температура нагрева 600-700 С°. Такая сварка невозможна в бытовых условиях. Важно* нагревается вся заготовка, а не только область работы;
Холодную сварку осуществляют без нагрева заготовки, что позволяет применять этот метод в бытовых условиях. Для такой сварки рекомендуем электроды МНЧ-2 Оливер или ЦЧ-4 Оливер. МНЧ-2 Оливер применяют при повышенных требованиях к обрабатываемости шва. Данные электроды способны сваривать любые виды чугуна и чугун со сталью. ЦЧ-4 Оливер со специальным покрытием отлично подойдут для высокопрочного и серого чугуна, чугуна со сталью. Его можно использовать для предварительной наплавки первых слоев на изношенных чугунных деталях.

Советы сварщику:

Производители рекомендуют сваривать чугун на постоянном токе обратной полярности. Таким образом нагрев детали будет минимальным. Но стоит попробовать поварить кусочек чугуна на прямой полярности. Увеличится тепловложение, но иногда это позволяет добиться более качественного сварного соединения. Но если вы попробовали, и кусочек треснул – то на прямой полярности варить не стоит.
Такой металл имеет способность быстро охлаждаться, что приведет к образованию белого слоя, он будет хрупким и необрабатываемым. Избежать отбеливания можно выбрав правильный сварочный электрод.
Если выбран неправильный температурный режим, это приведет к перегреву сплава и образованию трещин. При сварке холодным методом деталь не должна нагреваться больше 50-60 градусов. Проверить температуру заготовки можно дотронувшись рукой до нее, если температура невыносима для Вашей ладони, дайте заготовке остыть и только потом продолжайте работу.
Швы следует делать длиной до 10-15 мм, давая заготовке остывать. Молотком можно слабыми ударами отбивать шов и снижать внутреннее напряжение, которые возникает в момент кристаллизации.
Рабочую поверхность нужно защищать от влаги. Она способствует более быстрому охлаждению, из-за чего шов получится пористым. В процессе работы пока деталь остывает, можно проводить осмотр шва на наличии трещин, пузырей

Памятка о мерах безопасности

В домашних условиях важно соблюдать меры безопасности при проведении сварочных работ. Наиболее важные из них:

Помещение, в котором проводятся сварочные работы должно хорошо освящаться и проветриваться;
Используйте средства заземления;
Сварщик должен использовать индивидуальные средства защиты.