Сварка чугуна электродом в домашних условиях

Содержание

• Почему сложно сваривать чугун
• Какие способы используют для работы с чугуном
• Как подготовить чугунные детали и выполнять сварку
• Какие электроды применяют для сварки чугуна

Чугун — металл с ограниченной свариваемостью. Его свойства, в том числе и то, насколько он поддается термическому воздействию, зависят от марки и химического состава. Белые чугуны с высоким содержанием углерода сварке не подлежат. Серые, черные ковкие и марки с шаровидным графитом можно сваривать между собой и с никелевыми сплавами в режиме ММА, когда нужно отремонтировать детали, конструкции или исправить брак.

Говорим о сложностях сварки чугуна электродом в домашних условиях: что вызывает затруднения, какие материалы и техники использовать для лучшего результата работы.

Почему сложно сваривать чугун

Причин, с которыми связаны трудности при сварке чугуна, несколько. Они обусловлены с его физическими свойствами и химическим составом.

Получить качественный шов и надежное соединение сложно по нескольким причинам:

• У чугуна низкая пластичность. Во время охлаждения в шве и рядом с ним возникают усадочные напряжения, которые не могут нивелироваться и часто приводят к появлению трещин.
• При охлаждении наплавленного металла и зоны около шва металл меняет свою структуру. В результате могут образоваться участки отбеленного чугуна, который отличаются по плотности от серого. Это тоже повышает риск образования трещин.
• По текучести чугун выигрывает у стали, что мешает при сварке. Слишком жидкий расплавленный металл легко растекается, поэтому сформировать ровный правильный шов тяжело.
• Чугун содержит много газовых включений. В процессе сварки газы активно выделяются из расплавленного металла, в том числе и во время его охлаждения. Из-за этого в шве могут появляться поры, снижающие прочность соединения и герметичность.
• В зависимости от марки, чугун может содержать элементы, образующие тугоплавкие оксиды — например, легированный кремнистый и алюминиевый. Эти оксиды становятся причиной плохого провара.

Тяжело заваривать и чугунные изделия, которые долго эксплуатировались при повышенной температуре, в постоянном контакте с маслами и смазками. Они или не поддаются сварке, или в шве будет много пор.

Какие способы используют для работы с чугуном

Для соединительной разнородной и однородной сварки, восстановительной наплавки, исправления дефектов в литых деталях — например, раковин, используют три метода.

Горячая сварка

Технология подразумевает, что чугун предварительно нагревают в печи до температуры порядка 6000, а после сварки на высоких токах медленно охлаждают. Это значительно снижает остаточные напряжения и риск появления холодных трещин. Однако такого нагрева невозможно добиться в домашних условиях. Как правило, этот способ применяют для соединительной сварки при изготовлении конструкций на предприятии.

Полугорячая сварка

Этот метод используют для ремонтной сварки чугуна в гаражных мастерских и цехах. Он предполагает подогрев до 200-3000. Маленькие детали нагревают полностью, большие локально, в зоне сварки. Для подогрева используют газовую горелку. После сварки шов укрывают теплоизоляционным полотном, а деталь охлаждают в ванне с песком. Такой способ тоже помогает снизить усадочные напряжения.

Холодная сварка

Такой способ применяют в обычных условиях домашней мастерской на даче или в своем гараже. Чугун варят без подогрева на холодную. Чтобы снизить риск образования горячих трещин выбирают присадочные материалы на медной и никелевой основе, которые модифицируют металл шва.

Сварка на холодную подходит для неответственных чугунных деталей и рядовых конструкций, не испытывающих высоких нагрузок. К прочности их швов не предъявляют особых требований. Если рабочая температура детали выше 200-3000, предварительный подогрев все-таки желателен.

Как подготовить чугунные детали и выполнять сварку

Чтобы снизить риск образования пор в шве рабочую зону детали надо очистить до блеска от загрязнений, повреждений и обезжирить. Выжечь масло и графит из места сварки можно с помощью дуговой строжки и специальных электродов. Их же используют, чтобы подготовить кромки и разделать трещины под углом 60-700 — предпочтительная форма U- и V-образная. Если электродов для строжки нет, выполните разделку болгаркой, а конец трещины засверлите.

При работе с чугуном на холодную в домашних условиях:

• сваривайте на постоянном токе обратной полярности, чтобы не допустить перегрева зоны сварки;

• проводите сварку в нижнем положении, чтобы избежать сильного растекания сварочной ванны;
• ведите электрод углом назад под наклоном около 900 и накладывайте валики без поперечных колебаний;
• не допускайте сильного нагрева зоны сварки, чтобы не изменять структуру чугуна — максимальная температура та, которую можно вытерпеть при касании рукой;
• сваривайте на короткой дуге и продольными короткими швами, длина которых в пределах 20-30 мм;
• проковывайте шов после каждого прохода зубилом или любым инструментом с округлым бойком, чтобы снять усадочные напряжения;
• перед следующим походом тщательно сбивайте шлак и дожидайтесь остывания зоны сварки, чтобы не перегревать её.

Ток выбирайте в пределах, которые рекомендованы для сварки выбранными электродами для чугуна.

При работе не забывайте о правилах безопасности: хорошей вентиляции, маске и крагах. Сварка чугуна требует внимания и аккуратности, ведется без спешки. Швы и наплавки чаще многопроходные. Детали нужно остужать. 

Какие электроды применяют для сварки чугуна

Выбор параметров и расходников для сварки чугуна определяется его ограниченной свариваемостью. Можно использовать электроды с основным и специальным покрытием. Мы рекомендуем:

Риметалк ЦЧ-4

Медно-никелевые электроды для соединительной сварки, предварительной наплавки и устранения дефектов литья серых чугунов. Они подходят для холодной и горячей техники, не образуют структур с высокой твердостью после нагрева и быстрого охлаждения, поэтому риск холодных трещин минимален.

Электроды хороши для коротких соединений, работы с тонкостенными деталями при небольшой глубине проплавления и требуют тщательной проковки шва.

Kiswel KFN-50

Электроды из железоникелевого сплава для профессиональной ремонтной сварки, наплавки и работы с нагруженными деталями. Наплавленный металл шва отличает высокая прочность, стойкость к горячим трещинам. Шлак легко отбивается, шов без труда поддается механической обработке.

Электроды подходят для однородной и разнородной сварки чугуна с низколегированными сталями. Работать можно на холодную и с подогревом.

Kiswel KCF-50

Электроды для профессиональной работы с серыми и высокопрочными чугунами. Они содержат большое количество графита. Его содержание в металле шва позволяет получить соединение требуемого качества.

Электроды предназначены для сварки с подогревом, но могут использоваться и при заваривании холодного металла. Они подходят для «горелых» и замасленных чугунов: соединения, создания промежуточного слоя, разнородной наплавки.

ESAB EWAC CI 421

Железоникелевые электроды с большим содержанием графита в покрытии для соединительной сварки и ремонта на холодную и с небольшим подогревом. Они обеспечивают однородность наплавленного металла, стабильно горящую дугу и капельный перенос, легкое удаление остывшего шлака.

Электроды можно использовать для серых и ковких чугунов, деталей из высокопрочных сплавов, которые подвержены повышенным нагрузкам и толстостенных элементов.

ЭЛЗ Т-590

Специальные электроды для сварки чугуна: упрочняющей наплавки и ремонта. Они предназначены для деталей, которые работают в условиях высокого абразивного износа. Наплавленный металл представляет собой аустенитный чугун, который устойчив к коррозии и повышенным температурам.

Сварку нужно вести с предварительным и межпроходным подогревом. Наплавленный слой отличается твердостью, стойкостью к абразивному воздействию и агрессивным средам.

Консультанты нашего интернет-магазина помогут с выбором электродов по чугуну под ваши задачи и объяснят нюансы сварки.