Зачастую в быту приходится сталкиваться с ситуациями, когда необходимо сварить изделия, выполненные из чугуна. Такая работа является трудоемкой и справиться с ней под силу далеко не каждому сварщику. Одним из важнейших условий качественного соединения – это правильно подобранные электроды по чугуну. В статье мы рассмотрим, в чем особенности сварки данного материала и как подобрать подходящие сварочные электроды для работы, а также ответим на вопрос: какими электродами варить чугун?
Отличительные особенности сварки чугуна
Чугун – это материал, который является сплавом железа и углерода. За счет соединения таких элементов, он является достаточно легким, прочным и не подвластным коррозийным процессам.
Для того, чтобы материал обладал таким характеристиками, необходимо выполнить легирование сплава. Для этого в чугун добавляется хром, никель, алюминий, магний и другие металлы.
Если не добавить эти вещества, то чугун будет хрупким и непрочным.
В настоящее время выделяется два вида чугуна:
- белый, он не дает абсолютно никакой реакции на проведение сварочных работ из-за своей твердости и хрупкости,
- серый, такой материал является достаточно мягким. По большому счету в этом случае сварка будет представлять собой обработку ковкого чугуна, он хорошо поддается сварке.
Трудности, возникающие при сварке чугуна
Очень важно со всей ответственностью подойти к выбору углеродов для сварки чугуна, поскольку в процессе работы придется столкнуться с рядом трудностей, обусловленных большим содержанием углерода в сплаве:
- в процессе создания шва постоянно будут появляться трещины и поры, это связано с тем, что при сварке чугуна выделяется много газа, поэтому в расплаве много пузырьков. Если не соблюдать баланс в скорости охлаждения, то шов будет пористым, а это негативно сказывается на его прочности,
- если сваривается тонкий чугун, то следует быть очень осторожным, поскольку если его перегреть – он рассыпется,
- могут образовываться различные каленые структуры, которые сложно убираются с поверхности материала,
- из-за того, что в сварочной ванне присутствуют тугоплавкие окислы, некоторые места могут не провариться. Это обусловлено тем, что температура при которой плавятся окислы – очень высокая, и поэтому дуга может попросту из не расплавить. Итог – между основным материалом и расплавом появляется пленка, от которой трудно избавиться механическим путем.
- в участке шва сплав охлаждается очень быстро. Возле обрабатываемого участка образуются твердые зоны с выделением цементита. Эти места приобретают белый оттенок и по завершению сварочных работ их очень сложно обработать.
- высокая вероятность того, что из участка шва, расплав может вытечь.
Выполняя сварку чугуна в домашних условиях, не пренебрегайте следующими рекомендациями и специалистов и старайтесь максимально точно соблюдать технологию работы.
- В первую очередь, необходимо подготовить поверхность изделия, она должна быть хорошо зачищена, также стоит избавиться от оксидной пленки.
- Далее надо отшлифовать кромку. Если вы видите, что на материале присутствуют трещины, сколы, неровности, то знайте, что в процессе сварки масса может просто вытечь из шва. Именно поэтому обязательно используйте специальные формы с графитовыми вставками. Изготовить такую форму можно при помощи песка.
Совет! В том участке, где форма будет контактировать с местом сварки лучше проложить графитовую вставку, изготовить которую можно из огнеупорного кирпича. Так вы обезопасите себя от нежелательного вытекания расплава через трещину.
3.Далее переходим к самому трудоемкому процессу – прогреву заготовки. Чугун плавится при достаточно низкой температуре 1200-1250°С. В связи с этим температура предварительного нагрева не должна быть выше 500-700°С. Также нужно очень аккуратно прогреть как непосредственно сам участок соединения, так и пространство около него. Благодаря этой процедуре, металл на растрескается.
В промышленных условиях прогрев осуществляется в специальных тиглях. Дома или в гараже можно применять газовую горелку. Работы лучше выполнять с напарником. Один занимается прогревом участка соединения, другой работает с аппаратом.
4.После того, как сварка будет выполнена, заготовку надо охладить: для этого она засыпается песком или мелким древесным углем. Чем дольше заготовка будет остывать, тем меньше будет вероятность образования трещин и выделения цемента.
Обратите внимание! Для того, чтобы не получить ожог, весь процесс работы выполняйте в перчатках с повышенной теплозащитой, а также используйте держатель с отражающим щитком.
Осуществить полноценную горячую сварку с прогревом до 600°С в домашних условиях – непросто. Поэтому следует ограничиться полугорячим способом, который заключается в прогреве детали до 300-400°С. Такой способ чаще всего используется для ремонта несущих конструкций или соединения ответственных деталей. Во всех остальных случаях подойдет метод холодной сварки. При соединении заготовок, швы укладываются последовательно, один слой за другим. Снизу свариваемую деталь можно охладить водой. Стоит отметить, что электроды для холодной сварки чугуна и для горячей ничем отличаются.
После выполнения работы, для улучшения качества шва, нанесите на него кастолин – специальный состав, который увеличит срок службы изделия.
Виды электродов для сварки чугуна
Опытные сварщики знают как варить чугун и знают, что существуют чугунные электроды, которыми можно варить этот материал без предварительного прогрева.
Выделяются различные марки электродов для сварки чугуна. Среди большого обилия выделяется несколько основных групп:
- Серия ЭМЧС. Эта марка электродов по чугуну выполнена из специальной электродной проволоки с низким содержанием углерода. Обмазки выполнены из трех слоев: газообразующий для формирования защитного покрытия расплава, шлакоформирующий – он не позволяет сварочной ванне быстро окислиться, легирующий – он придает шву особые свойства.
Газозащитный не позволяет образовываться воздушным пузырькам. Расходники ЭМЧС особенно эффективно работают при сварке заготовок небольшой толщины – не более 1 см. Предварительно нагревать деталь не обязательно.
- Серия ЦЧ-4. Наиболее распространенная маркировка. Стержень из сплава со сложным составом, очень хорошо подходит для соединения с чугуном при расплаве. Обмазка выполнена из химических элементов, которые хорошо взаимодействуют с углеродом в чугуне при высоком температурном режиме. При такой реакции образуется ровный и качественный шов. Перед сваркой детали можно предварительно прогреть, а можно обойтись и без этого. Серия цч 4 является наиболее популярной.
- Серия ОЗЧ-1. Стержень сделан из сплава железа и меди. Покрытие состоит из железного порошка и смеси УОНИ-13. Чугунные стержни покрыты сложной обмазкой из углекислого бария и карборунда. Также в состав входит жидкое стекло и графитовые добавки.
- Неплавящиеся электроды. Сварка осуществляется посредством вольфрамовых, угольных или графитовых стержней. В участок нагрева подается присадочный материал в виде чугунного круга или проволоки из специального сплава.
Подводя итог, стоит отметить, что сварка чугуна – процесс непростой, который сопровождается множеством нюансов. Однако, главное условие для получения прочного и надежного шва – верно подобранные электроды для чугуна.
Как вам статья?
