Сварка аргоном чугуна: Сварка чугуна аргоном — советы опытных сварщиков

Содержание

Сварка чугуна аргоном — советы опытных сварщиков

Тот, кто пытался варить чугун, наверняка заметил, как сложно добиться высокого качества шва. В этом деле поможет сварка аргоном. Узнайте обо всех тонкостях.

Тот, кто пытался варить чугун, наверняка заметил, как сложно добиться высокого качества шва. Надежное соединение позволяют получить лишь несколько способов. Один из них — сварка чугуна аргоном. Чем она лучше других методов? Какие этапы включает процесс? Нужно ли готовить поверхность? Чего делать не стоит? Ответы на эти вопросы вы узнаете из данного материала.

Особенности чугуна


Рассматриваемый материал является сплавом железа с повышенным содержанием углерода в составе. Если, к примеру, у кованой или закаленной стали этот показатель составляет 0,3-0,5 %, то у чугуна он в десять раз больше (от 2 до 6%). Однако во внимание стоит принять ряд других особенностей материала. Среди них:

  • высокая скорость охлаждения, приводящая к появлению слоя «белого» чугуна, который не поддается какой-либо обработке;
  • образование пор в процессе сварки за счет выгорания углерода и образования смеси СО;
  • низкая пластичность материала — верная предпосылка к появлению трещин.

Увы, недостатки материала зачастую перекрывают все его достоинства, вызывая головную боль у сварщиков. При термообработке общеизвестными методами (ручная сварка и т. д.) и последующем застывании шва его хрупкость приводит к нарушению целостности заготовок. К тому же, чугун выступает трудносвариваемым металлом, поэтому альтернативный метод создания соединений просто необходим. Здесь то на помощь приходит дуговая сварка в среде защитного газа — аргона.

Подготовительный этап


Зону сварки материала необходимо подготавливать тщательнее, чем сталь. Категорически запрещено взаимодействие поверхности с маслом, поскольку оно внедрится глубоко и вероятность вывести его обратно снизится до нуля.

При наличии трещин они засверливаются по краям и расширяются на достаточную для проварки глубину. Участок, где будет произведена сварка чугуна аргоном, освобождается от окалины при помощи углошлифовальной машинки (болгарки), наждачной бумаги с крупным зерном или металлической щетки. Если все же присутствуют масляные пятна, их стоит вывести растворителем, либо воспользоваться пламенем горелки.

Последовательность действий

Сварка чугунных изделий аргоном — популярный способ, позволяющий свести риск растрескивания деталей после соединения. Работа выполняется при помощи вольфрамового электрода, что позволяет минимизировать количество шлаков в процессе. Аргоновая сварка чугуна особо востребована в авторемонте при обработке деталей, состоящих из рассматриваемого материала.

Помимо неплавящегося электрода из вольфрама, используются присадочные прутки из никеля. Реже их меняют на бронзовые, либо алюминиевые, обычно из-за низкой стоимости последних. Если же полученная при сварке деталь будет подвергаться термическому воздействию, использование бронзы или алюминия категорически запрещается!

Обязательные требования к процессу:

  • предварительная очистка поверхности;
  • прогревание заготовок для снижения риска появления трещин;
  • малые величины силы тока;
  • шов наносится короткими участками;
  • каждый шов простукивается молотком для снятия остаточных напряжений;
  • по окончании сварочного процесса полученная деталь остывает в естественных условиях, медленно и постепенно.

Присадочные материалы имеют длину 60-70 см и диаметр 6-15 мм. Почему сварка чугуна аргоном считается лучшим способом для обработки материала? Причина очевидна — газ защищает сварочную ванну от проникновения воздуха и шлак внутри нее не образуется (вопреки склонности чугуна к данному процессу).

Когда все необходимое подготовлено, приступают к работе. Далее — коротко о последовательности действий:

  • пользователь включает аппарат;
  • выполняется подача присадочного материала на поверхность (участок сварки) под углом 20-30 градусов;
  • расстояние между соплом горелки и свариваемой деталью должно составлять от 3 до 10 мм;
  • выполняют несколько коротких швов вместо одного длинного и непрерывного;
  • каждый новый шов простукивается молотком;
  • после формирования шва дают остыть детали в естественных условиях;
  • при необходимости удаляют налет (брызги сварочные) и обрабатывают соединение наждачной бумагой, УШМ, щеткой из металла.

Вольфрам обладает очень высокой температурой плавления, поэтому ему не грозит оплавление или длительное пребывание при экстремальных температурах.

Полезные советы


Даже точное следование приведенному выше плану не гарантирует, что вы получите ожидаемый эффект. Далее — несколько рекомендаций от опытных сварщиков:
  • при обработке материала в домашних условиях допускается любой способ предварительного нагрева детали;
  • максимальная длина коротких швов не должна превышать 30 мм;
  • удары молотком с целью снятия напряжений должны выполняться мягко и аккуратно, во избежание растрескивания детали.

Высокое качество получаемого соединения — основная причина популярности сварки аргоном чугунных изделий. При должном опыте процесс протекает быстро, а при покупке никелевых присадочных прутков вместо бронзовых или алюминиевых — качественно. Сложности, связанные с физическими и химическими характеристиками чугуна, сходят на нет, когда сварка производится в аргоновой среде. Однако и это достижимо лишь при выполнении ряда условий.

Мы упустили какие-то нюансы при сварке чугуна? В комментариях к статье вы можете поделиться своим мнением по данной теме.

Сварка чугуна аргоном — технология

Специалисты всегда говорят о том, что сваркой чугуна аргоном всегда должен заниматься только опытный человек, так как она не является простой задачей, даже учитывая весь технологический прогресс. Сам чугун в большей мере используется в машиностроительной сфере благодаря своим особым свойствам.

Он имеет большой по сравнению с другими металлами показатель углерода в своем составе, а именно 2–6 %. Для сварки чугуна применяется именно аргон, потому что это один из самых надёжных способов добиться высокого качества соединения деталей.

Характеристики свариваемости чугуна

Чтобы научиться правильно работать с чугуном, стоит учитывать все его характерные особенности. Если не учесть хоть один из нюансов, сварка станет бесполезной, такое соединение не будет отличаться надёжностью.



Чугун не самый благоприятный материал для сварки, поэтому принято применять дополнительные технологии. К важным свойствам металла относятся:
  1. Отсутствие пластичности. Это говорит о том, что в процессе работы может происходить перенапряжение отдельных участков деталей, в особенности в месте соединения. Поэтому иногда могут образовываться повреждения в виде трещин, но они проявят себя только через несколько часов после проведения сварочных работ.
  2. Быстро остывает. Эта особенность влечёт за собой так называемый эффект «отбеливания». Это означает, что на поверхности будет образовываться белый слой металла, который не является благоприятным для дальнейшей обработки.
  3. Хрупкость. Одно из свойств, создающее очень много проблем при сварке отдельных участков.
  4. Требуемое количество углерода снижается под воздействием высоких температур. Во время работы углерод начинает выгорать, из-за чего проявляются поры как внутри шва, так и снаружи.

Особенности сварки чугуна аргоном

Применение аргона для сварки чугуна всегда позволяет приблизить качество шва к прочности основного материала. Но добиться такого результата можно только при соблюдении особых правил. Одно из них — это постепенный прогрев зоны стыковки и в дальнейшем её охлаждение. Для чего это делается?

Прогрев обеспечит изменение структуры металла, после чего на свариваемой поверхности будет выделяться графит, что увеличит скромные пластичные свойства чугуна. Чтобы исключить попадание инородных металлов в место сварки, принято использовать графитовые прутки или электроды. Иногда также может использоваться порошковая проволока или специальные чугунные пластины.

После того как сварка чугуна аргоном завершена, готовый шов нужно постепенно охладить. Пытаться сделать это резко — строго запрещается, поэтому воду как охладитель использовать не стоит. Иногда для получения максимально качественного результата специалисты засыпают соединённые детали песком, чтобы охлаждение происходило максимально постепенно.

В промышленности сварщикам чаще всего приходится варить чугун с помощью холодной сварки. Это можно сделать множеством способов, но самую большую популярность получили всего 3 из них:

  • использование электродов из цветного металла;
  • применение электродов малого диаметра, которые в своем составе имеют минимальный процент углерода;
  • использование стального стержня.

Холодный метод сварки позволяет удешевить производство и сэкономить рабочее время. Это также исключает необходимость предварительного нагрева места стыка и затем его охлаждение, что требует вовлечения в процесс дополнительного оборудования и материалов.

Сваривать чугун с помощью аргона рекомендуется на низком сварочном токе, это убережет элементы, находящиеся в сварочной ванне, от смешивания.

Сварка чугуна аргоном в бытовых условиях

Чтобы удачно справиться с чугунными деталями у себя дома, стоит придерживаться нескольких несложных правил:

  1. Перед тем как начать сваривать конструкцию, нужно тщательно очистить соединяемую поверхность от любого мусора.
  2. Сварку нежелательно начинать, если конструкция не была до этого прогрета. Для нагрева можно использовать любые подручные средства, генерирующие тепло.
  3. Всегда нужно использовать небольшой показатель тока.
  4. Соединение проводят поэтапно, небольшими отрезками в 2,5 см.
  5. По окончании работ деталь должна остыть постепенно.

Случается, что даже при соблюдении всех правил в металле может сохраниться остаточное напряжение, и оно может пагубно повлиять на долговечность шва. Чтобы избавиться от него, стоит взять небольшой молоток и с умеренной силой простучать им по всей длине соединения.

Заключение

Сварку чугуна можно производить только при наличии специальных знаний. Только опытный сварщик знает обо всех тонкостях, которые помогут добиться качественного соединения. Что касается неопытного человека, то для начала стоит подкопить навыков в этой области и потренироваться на более простых способах стыковки, иначе проделанная работа станет бесполезной.

Сварка чугуна аргоном: как избежать ошибок

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Каковы особенности сварки чугуна аргоном
  • Какие нужны присадки для сварки чугуна аргоном
  • Какова технология сварки чугуна аргоном
  • Как проверить качество сварки чугуна аргоном

Одним из популярнейших металлов в нашей стране является чугун. Он представляет собой сплав железа и углерода. Углерод в данном соединении бывает в виде цементита или графита. В зависимости от этого изменяются и сварные способности материала. Состав с цементитом не поддается сварке, а графитовые соединения прекрасно обрабатываются и свариваются. О том, как выполняется сварка чугуна аргоном и какие особенности технологии существуют, мы расскажем в нашей статье.

 

Особенности сварки чугуна аргоном

Существует несколько способов сварки чугуна аргоном, и все они связаны с определенными трудностями, которые обусловлены свойствами этого материала.

 

Различные методы соединения металлов позволяют сваривать аргоном чугун с некоторыми разновидностями стали и с другими деталями из чугуна. При этом необходимо учитывать ряд особенностей этого материала и сварочного процесса:

  • Перекалка. Сварка чугуна аргоном может стать причиной перекалки околошовной зоны, поскольку чугун плавится при низкой температуре и под воздействием сварочной дуги может перекалиться. В результате вы получите трещины на поверхности. В дальнейшем это место очень сложно обработать и отшлифовать. Трещины станут причиной повышения хрупкости всего изделия. Защита от перекалки чугуна необходима. Подогрев и постепенное остывание заготовки помогают избежать данных проблем.
  • Поры. Сварочные работы аргоном по чугуну становятся причиной выделения большого количества углерода. Это трудно заметить в процессе горения дуги, но во время кристаллизации сварочной ванны углерод вытесняется кислородом. В результате он выступает на поверхность, образуя поры. Чтобы защитить обрабатываемый участок чугуна от воздействия окружающей атмосферы, можно применять порошок-флюс. Кроме этого, в сварочный материал добавляют другие элементы, препятствующие выходу углерода. С помощью них можно сделать более прочную и вязкую сварочную ванну.
  • Текучесть. Это свойство особенно заметно при работе с тонкими пластинами чугуна. Вследствие высокой текучести материала появляются прожиги, металл может выходить с другой стороны. Для защиты от прожига можно использовать специальные графитовые прокладки. Выполняя на них сварочные действия, сварной шов формируется на подкладке и не продавливается. В результате сохраняется целостность конструкции, которая поддерживается в месте сварки аргоном и не распадается.

Сварка чугуна аргоном проходит по специальной технологии, предусматривающей подготовку металла для последующей обработки. Подготовка состоит из следующих этапов:

  • Распил трещин. Многие трещины в чугуне проникают достаточно глубоко. Выполняя сварочные работы аргоном по трещине на заготовке толщиной свыше 4 мм, вы просто заплавите верхнюю часть трещины, а внутри расколотая структура сохранится. В результате сопротивление на излом будет небольшое. Для более эффективной обработки подобных проблемных мест необходимо выполнять распил трещин тонким диском болгарки. Глубина запила зависит от толщины детали.
  • Просверливание краев. Иногда край трещины просто не увидеть визуально. В связи с этим желательно просверлить отверстия по краю трещины, не доходя 5 миллиметров до конца разлома. Такие предварительные действия позволяют при выполнении сварочных работ аргоном более эффективно заполнять металлом пространство, что препятствует последующему расколу.
  • Разделка кромок. Сварка чугуна аргоном часто сопряжена с перекалкой места соединения. В результате сварной шов становится хрупким. Чтобы этого не произошло, необходимо равномерно прогревать шов по длине, добавляя присадочный металл в место соединения. Грамотная разделка кромок позволит выполнить данную работу более качественно. Чтобы максимально заполнить металлом место соприкосновения толстых пластин во время сварки аргоном, необходимо предварительно сделать скосы кромки под 45°, притупив их у основания на 3-4 мм. Такой участок будет отличаться высокой устойчивостью к излому.
  • Подформовка. При сваривании аргоном тонких пластин чугуна может возникать протечка жидкого металла. Чтобы поддержать нагретый участок и предотвратить его деформацию, необходимо пользоваться подкладками из графита.

Выбор присадок для сварки чугуна аргоном

Присадка при сварке чугуна аргоном имеет очень большое значение. Наибольшую популярность в качестве присадочного материала получили чугунные стержни. Самым простым способом является использование чугунных электродов без наружного покрытия.

 

Сварка чугуна аргоном (ТИГ) выполняется при помощи присадок со следующей маркировкой:

  • «А» – при горячем сваривании.
  • «Б» – при горячем сваривании с локальным нагревом.
  • «НЧ-1» – при полугорячей сварке тонкостенных чугунных заготовок.
  • «НЧ-2» – при полугорячей сварке толстостенных чугунных деталей.
  • «БЧ» или «ХЧ» – при соединении с повышенными характеристиками износостойкости.

Толщина заготовки влияет на диаметр присадочного стержня. Диаметр присадки составляет приблизительно половину толщины чугуна.

Другим вариантом является использование никелевых присадок при выполнении сварочных работ. В таблице представлены основные типы прутков для сварки чугуна аргоном.

Марка, тип покрытия, описание Классификация Химический состав наплавленного металла Механические свойства наплавленного металла

OK Tigrod 19. 82

Пруток на основе никеля, устойчивый к коррозии и высокой температуре. Подходит для сварки и наплавки сплавов никеля, сварки разнородных металлов и соединения высоколегированных, коррозионно- и жаростойких сталей. При его использовании получается пластичный шов при низких температурах. В машиностроительной и химической отрасли с помощью этого прутка создаются емкости, трубопроводы и пр. Обычно сварку производят в чистом Ar. Ток = (-)
ER NiCr Mo – 3/ AWS A5.14

C < 0,01

Mо 9,0

Cr 22,0

Nb +Ta 3,5

Fe 0,5

Ni – остальное

Предел текучести 500 МПа

Предел прочности 800 Мпа

Удлинение 35%

КCV

+20 °С 130 Дж

— 105 °С 120 Дж

— 196 °С 110 Дж

OK Tigrod 19. 85

Пруток из коррозионно- и жаростойкой проволоки на никелевой основе для сварки и наплавки никелевых сплавов, сварки высоко легированных коррозионно- и жаростойких сталей, а также для соединения разнородных металлов. Обычно сварку производят в чистом Ar.

Ток = (-)
ER NiCr- 3/ AWS A5.14

C < 0,05

Mn 3,0

Cr 21,0

Nb +Ta 2,5

Ni > 67,0

Предел текучести 425 МПа

Предел прочности 700 Мпа

Удлинение 44 %

КCV

+20 °С 150 Дж

— 196 °С 145 Дж

OK Tigrod 19. 92

Пруток на основе никеля, легированный титаном. Подходит для соединения изделий из никеля (мин. 99,6 %), работающих в агрессивной среде. Обычно сварку производят в чистом Ar или смеси Ar-He.

Ток = (-)
ER Ni – 1 / AWS A5.14

C 0,02

Mn 0,4

Cu 0,1

Ti 3,0

Al 0,1

Ni > 93,0

Предел текучести 300 МПа

Предел прочности 500 Мпа

Удлинение 27 %

КCV

+20 °С 190 Дж

0 °С 210 Дж

-20 °С 290 Дж

Технология сварки чугуна аргоном

Соединение чугунных деталей при помощи аргона выполняется так же, как и сваривание других металлов. Технология достаточно однотипная. Выполняется настройка сварочного аппарата, чтобы подавался ток мощностью 40–80 ампер. Данный диапазон мощности позволяет соединять детали разной толщины. Опытным путем вы сможете понять, какая именно мощность подходит для той или иной детали. Главное, чтобы во время сваривания аргоном не было слышно характерного хруста, что свидетельствует о растрескивании шва.

Непосредственно сварной шов можно делать в двух направлениях: двигаясь горелкой впереди присадочного прутка или позади. Качество шва не зависит от направления. При соединении двух толстых заготовок предварительно понадобится сделать Х-образную кромку, а сам шов при сваривании проварить с обеих сторон.

 

При выполнении сварочных работ аргоном следует обращать внимание на несколько моментов:

  • Сварочный присадочный стержень допускается опускать в сварную ванну лишь после его нагрева.
  • Не выносите присадку из зоны сваривания до окончания сварочных работ. Хотя при формировании сварного шва после заполнения ванны расплавленным металлом присадочный элемент вам может помешать. Ведь в это время вам необходимо разровнять материал. Правда, для этого необходимы лишь доли секунды, за которые пруток не остынет.
  • Работа неплавящимся электродом в аргоне не должна прерываться. В случае приостановки процесса необходимо новый шов начинать с края сделанного ранее и уже затвердевшего.
  • Сварка чугуна аргоном выполняется довольно быстро и пламя горелки должно все время двигаться. Если задержаться дольше на одном месте, то чугун сильно нагреется и в этом месте будет испаряться углерод. В результате металл станет более прочным и твердым, что уменьшит его сварные возможности.
  • Работать аргоном лучше всего в нижнем положении. Эта позиция не позволит расплавленному металлу под действием собственной тяжести и давления аргона вытечь из сварной ванны.

Рекомендуем статьи по металлообработке

При сварке аргоном двух толстостенных чугунных болванок между ними может быть слишком большой зазор. В этом случае понадобится сделать несколько слоев наплавки. Для предотвращения появления пор в расплавленном металле желательно иногда перемешивать содержимое сварочной ванны. Своевременное помешивание выведет из металла растворенные в нем газы.

Простая технология сварки чугуна аргоном является довольно эффективным методом. Высокое качество работы будет обеспечиваться медленным охлаждением заготовки естественным путем.

Контроль качества сварки чугуна аргоном

Выполнив сварочные работы аргоном, следует подвергнуть изделие тщательному контролю, чтобы выявить возможные дефекты сварного шва. Визуально вы сможете увидеть крупные дефекты: трещины, подрезы, поры, непровары и пр. Но есть и недостатки, которые глазу не видны. В глубине металла могут быть трещины и другие нарушения структуры, которые можно обнаружить только с помощью специальных приборов.

 

Современная технология предполагает различные способы контроля качества сварных швов. Они зависят от технического оснащения, способностей к обнаружению различных дефектов и принципа их действия. Все виды контроля сварных швов делятся на неразрушающие и разрушающие. Конечно, методы, не нарушающие целостности детали, являются предпочтительными.

  • Внешний осмотр.

Внешний осмотр является начальным уровнем контроля сварных соединений. Он позволяет обнаружить все видимые дефекты и некоторые скрытые. Так, на частый обрыв дуги будет указывать разная высота и ширина шва, его неравномерность. Такие нарушения приводят к непровару.

Для того чтобы выполнить внешний осмотр, необходимо очистить швы от брызг металла, окалины и шлака. Допускается применение 10%-ного раствора азотной кислоты и промывка шва спиртом. Такая обработка помогает очистить поверхность и придать ей матовость. В результате на ней будут более заметными поры и мелкие трещины. Чтобы металл не разъедался, в дальнейшем азотную кислоту необходимо смыть спиртом.

С помощью такого визуального контроля можно увидеть любые трещины, поры, непровары, изменения геометрии шва, наплывы.

Значительно повышает эффективность визуального осмотра использование лупы с 10-кратным увеличением. Такой инструмент даже маленький дефект вынесет на поверхность. В лупу виден любой пережог металла, микротрещинки, малозаметные подрезы. С помощью нее можно следить за изменением состояния какой-либо трещины в процессе эксплуатации.

  • Капиллярный контроль.

В основу этого вида контроля заложена капиллярная активность жидкостей. Они могут втягиваться и проникать в мельчайшие каналы на поверхности материала. Такими каналами могут стать поры и трещины сварного шва. Высокая смачиваемость жидкостей и маленький радиус капилляра значительно увеличивают глубину и скорость их проникновения в материал.

Метод капиллярного контроля применим для цветных и черных металлов, для ферромагнитных и неферромагнитных материалов, для керамики, пластмассы и стекла. Этот метод позволяет обнаружить визуально незаметные поверхностные дефекты, а при использовании керосина можно увидеть и сквозной дефект.

Для капиллярного контроля разработан ГОСТ 18442-80 «Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования».

  • Магнитная дефектоскопия.

Качество сварки чугуна аргоном можно проконтролировать с помощью магнитного дефектоскопа. Принцип его действия основан на электромагнетизме. Вокруг изучаемой области создается магнитное поле. При наличии дефектов в этом месте нарушается прохождение электромагнитных линий. Это искажение фиксируется с помощью магнитопорошкового или магнитографического способа. Магнитопорошковый способ подразумевает нанесение на поверхность сварного соединения сухого или влажного ферромагнитного порошка. При наличии дефекта он скапливается в месте нарушения, сигнализируя об этом.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварка чугуна аргоном: технология, оборудование, последовательность действий

Вещи из чугуна можно найти в любом доме. Это объясняется повышенной износостойкостью материала, но даже он может прийти в негодность при длительном использовании. В этом случае применяется сварка чугуна аргоном. При использовании этого газа любой человек сможет в домашних условиях починить любую испорченную чугунную вещь.

Сварка чугуна аргоном

Особенности материала

В составе чугуна содержатся железо, углерод в количестве не менее 2,14% и примеси. Материал имеет высокую твердость, но низкую ковкость и пластичность, из-за чего он является хрупким. Среди дополнительных веществ выделяют:

  • кремний;
  • марганец;
  • сера;
  • фосфор;
  • дополнительный присадки.

В качестве металлов для легирования используют вещества:

Металл имеет плотность при нормальных условиях 7200 кг/м3, его применяют в литейной промышленности при изготовлении станин для станков, а также крупных деталей. Плавление чугуна происходит при температуре 1200°С, при этом углерод в составе не успевает проникнуть в глубину материала, а располагается в основном на поверхности. Такой эффект делает металл хрупким.

Виды чугуна

Материал классифицируют на следующие типы:

  1. Белый чугун. В данном виде углерод имеет состояние цементита, при этом на срезе наблюдается белый оттенок и блеск характерный для металлов. Чугунное литье такого типа является износостойким, жаростойким и защищенным от коррозии. Применяется для переплавки в сталь.
  2. Серый чугун содержит углерод в виде пластинчатого графита. На срезе имеет серый оттенок, без явного блеска. Применяется при изготовлении деталей с нагрузками на сжатие.
  3. Ковкий чугун представляет собой белый тип после термической обработки, в результате чего графит в составе принимает форму хлопьев. Данные условия делают материал пластичным и вязким. Применяется при изготовлении деталей сложных конфигураций.
  4. Высокопрочный тип содержит углерод в сферической форме, при этом металлическая основа не подвергается разрыву в структуре. Применяется в машиностроении для изготовления ответственных деталей высокой прочности.

Свариваемость чугуна и другие свойства

При соединении частей чугуна при помощи сварки возникают некоторые трудности, связанные с его характеристиками. При достижении критической температуры может произойти течение металла, в результате чего он вытекает из места шва. Сгорание графита и газообразование приводит к появлению трещин в металле, а также к некачественному шву с порами. Такие явления делают чугун трудно свариваемым материалом.

Сварка чугуна аргоном

Для того чтобы варить чугун в домашней мастерской необходимо соблюдать некоторые правила и требования, которые помогут избежать трещин и других дефектов.

Подготовительный этап

Перед тем как перейти к соединению частей материала при помощи сварки необходимо выполнить подготовку:

  1. Осмотр внешнего вида на явные дефекты (трещины и поры).
  2. Место сварки обрабатывают при помощи шлифовальной машинки, при этом края закругляют.
  3. Очищают место соединения от мусора и стружки.

Выбор способа

Наиболее распространенным считается способ соединения при помощи присадочных материалов. Сварку аргонодуговым аппаратом осуществляют в любом положении. Применение проволоки низкого качества позволит снизить затраты на сварку, тем самым можно выполнять манипуляции при помощи аппаратов для дома и дачи.

Вольфрамовый электрод применяют для сварки толстостенных деталей. Данная технология позволяет создание качественного шва при добавлении специальных флюсов.

Необходимый материал и оборудование

Сварочный припой выбирают в зависимости от разновидности чугуна и вида сварки. В качестве электрода применяется вольфрам, при сварке с высокой температурой используют никелевый припой. Присадки подбираются в зависимости от типа варки:

  • горячая сварка полуавтоматом требует применения марок А и Б;
  • при автоматической варке используется проволока на основе кремния, является порошковой;
  • в результате предварительного разогрева деталей в месте соединения до температуры 350°С подходит марка ПП-АНЧ-2;
  • для высокопрочных типов используют ПП-АНЧ-5, при этом сила тока при сварке должна иметь значение до 500 А.

Для выполнения операции сварки аргоном применяют аргонодуговой сварочный аппарат. В нем применяется двойная технология газовая и электрическая. С его помощью получают соединения высокого качества. Различают автоматические и полуавтоматические модели.

Аргонодуговые сварочные аппараты

Режимы

Для аргонной сварки установлены следующие параметры:

  • заготовка до 10 мм, сила тока до 350 А;
  • толщина до 20 мм, сила тока до 400 А;
  • толщина от 30мм и выше, сила тока до 600 А.

Последовательность действий

Для того чтобы сварочный шов имел высокое качество без дефектов и трещин необходимо выполнять следующие действия:

  • подготавливаются чугунные заготовки;
  • настройка режима сварки;
  • в правой руке следует держать горелку, в левой — присадочную проволоку;
  • на рукояти находится включатель подачи газа, его нагнетают за 20 секунд до сварки;
  • между электродом и швом необходимо выдерживать 2 мм;
  • включают аппарат, при этом на электрод подается напряжение и между ним и чугуном возникает дуга;
  • в место сварки подаю газ;
  • присадочная проволока плавится и заполняет пустоту между заготовками;
  • не рекомендуется прикасаться вольфрамом к чугуну при сварке.

При соблюдении требований безопасности сварщик получит качественный шов, который в процессе эксплуатации детали из чугуна не покроется трещинами и порами.

Сварка чугуна в Екатеринбурге | Аргоник

Сплав, являющийся соединением железа с углеродом, известный в народе как чугун, широко используется как в промышленных, так и в бытовых целях. Хрупкий металл подвержен разрушению, в том числе от механического воздействия. Заказывая сварку чугуна в Екатеринбурге, вы получаете не только восстановление первоначальных характеристик изделия, но и улучшенные параметры использования изделия в дальнейшем. Материал относится также к трудносвариваемым материалам, поэтому профессиональный сварщик должен учитывать характеристики материала при соединении деталей.

Характеристики

Для сварки чугуна используется полуавтоматическая или аргонная дуговая технология. Это наиболее распространенные варианты соединения деталей труднообрабатываемого металла, которые обеспечивают в конечном итоге прочный шов и безупречное качество. Технология сварки имеет следующие условия:

  • изделие необходимо прогреть до требуемой температуры +600С;
  • для TIG-метода используются вольфрамовые электроды с неплавящимися характеристиками;
  • в качестве присадочного материала в большинстве случаев используют никелевую проволоку;
  • при работе с полуавтоматикой используется порошковая проволока, необходимая для углекислой среды газа;
  • для аргонной сварки предусмотрено прохождение швов в несколько этапов, после каждого прохода необходимо окалины удалить молотком;
  • для полуавтоматической технологии предусмотрено 2-3 прогона, чтобы добиться желаемого эффекта.

После удаления образований шлака шов становится идеально ровным и качественным. Горячая технологии сварки чугуна аргоном и полуавтоматикой признаны на сегодняшний день эффективными методами, которые минимизируют риск образования новых трещин.

Выгодные условия сотрудничества

Наша компания ПСО «Аргоник» приглашает к сотрудничеству заинтересованные лица, которым необходимо выполнить объемные работы по сварке чугуна в Екатеринбурге. Мы предлагаем вам не только выгодные цены, интересные условия программы лояльности, но и полноценное коммерческое предложение, которое будет основано на принципах взаимовыгодного сотрудничества. Со всеми клиентами мы заключаем договора, указываем ответственности сторон. со своей стороны мы гарантируем высокий сервис обслуживания, соблюдение сроков по сварочным работам с чугуном и другими металлами.

Сварка аргоном | сварка чугуна, титина, меди, радиаторов

Многие предметы, используемые в повседневной жизни и промышленности, сделаны из металлов и их сплавов. Чтобы получить прочное и качественное соединение всех видов металлических изделий, лучшим способом является сварка. Среди способов, которые позволяют получить сварное соединение хорошего качества, можно назвать аргонную сварку.

Сварка аргоном применяется для соединения медных, титановых или алюминиевых деталей, несмотря на то, что этот процесс трудный и специфический, соединение получается наиболее прочное и надежное.
Процесс аргонодуговой сварки подразумевает обязательное использование электрической дуги в аргоновой среде. Кромки деталей соединяются за счет температуры горения дуги.

Аргон выступает в роли защитника. При обычной сварке образуются пузырьки на сварном шве, что снижает показатели прочности, а при сварке некоторых металлов кислородные молекулы могут вызвать воспламенение. Всего этого можно избежать при сварке аргоном!

В основе аргонодуговой горелки лежит такой металл как вольфрам. Именно он позволяет расплавить присадочный материал в сварочном шве.

Среди видов аргонодуговой сварки встречаются:
• РАД – сварка ручная аргонодуговая, применяется вольфрамовый электрод, который не подвергается плавке;
• ААД – то же самое, только в автоматическом режиме;
• ААДП – используется плавящийся электрод.

Сварочные работы могут проводиться в любых условиях и в любом положении.


Сварка аргоном чугуна

Мы готовы решить задачи по ремонту по восстановлению изделий из чугуна, например, сантехнических труб или коллектора автомобиля. Возможно использование для мелкого ремонта дефектов чугунных поверхностей возникших в процессе литья.

Сварка чугуна аргоном — это единственный способ качественно восстановить сломанную деталь. Нет смысла покупать новую деталь, если можно отремонтировать старую. Вам мы предоставляем полную гарантию на все виды работ.


Сварка титана аргоном

Аргонная сварка этого металла наиболее популярна у профессионалов по всему миру. Это связано с тем, что флюсы и электроды здесь не используются, и, следовательно, выполняются более тонкие и сложные сварочные работы. Кроме того, аргоновый метод получения сварных соединений предполагает качественную сварку.

Нельзя недооценивать универсальность аргон-сварки. Дело в том, что такой вид сварки дает возможность «сшивать» как большие конструкции, так и мелкие детали. Шов всегда получается одинаково качественный и ровный.

Титан является активным химическим элементом. Это означает, что использование обычной сварки недопустимо из-за процесса загрязнения в виде карбидов и нитридов, которые снижают эксплуатационные свойства материала.

Поэтому главное условие для сварки — полная изоляция от окружающей среды. К ним относятся: кислород, азот, водород и другие. Кроме того, сварочные работы следует проводить достаточно быстро, потому что при длительном нагреве зерна в кристаллической решетке расширяются, что значительно увеличивает хрупкость шва.

Сварка аргоном меди

Особенностью меди является высокая теплопроводность. Поэтому аргонно-дуговая сварка меди выполняется в условиях увеличенной подачи аргона. К тому же сварка меди аргоном не может выполняться без тщательной очистки материала. Мы готовы провести полный комплекс работ по восстановлению или изготовлению новых деталей из меди.


Сварка нержавеющей стали

Нержавеющую сталь благодаря антикоррозийным свойствам можно использовать долгие годы. Сварка нержавейки аргоном может производиться только обученным специалистом с соблюдением технологии сварочных работ.

Альтернативный вариант покупки новой детали – сварка нержавейки аргоном. Качественно заваренная деталь будет служить еще долгое время, это рациональное и экономичное решение.

 

Сварка аргоном алюминия —

читать здесь

Стоимость сварочных работ аргоном

Стоимость определяется на каждый сантиметр сварного шва. Есть факторы, которые влияют на размер оплаты — сложность проводимых работ, срочность выполнения заказа, условия для проведения сварки, удаленность объекта.

Сварка чугуна аргоном

В настоящее время чугун широко используется в металлургической, машиностроительной и многих других отраслях промышленного производства. Основными показателя этого металла, являются отличные литейные качества и невысокая себестоимость. Это весьма технологичный материал.

Чугун это по своим химическим свойствам представляет собой сплав железа с углеродом, также в сплавах присутствует кремний, марганец, фосфор и сера и некоторые другие элементы, которые в свою очередь вводят в состав чугуна в виде легирующих добавок для придания чугуну необходимых для того или иного изделия свойств. К числу легирующих элементов относятся такие как магний, хром, никель и другие.

Чугун подразделяется на две группы- 1. белый; 2. серый чугун. Это подразделения осуществляется исходя из структуры чугуна. Серый чугун значительно лучше белого поддается обработке и имеет более низкую степень твердости. В свою очередь чугун разделяют на высокопрочный (с шаровидным графитом) и ковкий.

Получение качественного сварочного шва на чугуне получить достаточно сложно. Сложность заключается в том, что в процессе нагрева при выполнении сварных работ сильно изменяет структуру шва и около шовного пространства. Исходя из этого, чугун считается металлом плохой технологической свариваемостью.

Учитывая эти свойства металла, аргоновая сварка чугуна, является самым надежным технологическим способом. Этот метод способствует получению сварного шва близкого по свойствам металлу, на который он направляется. Этого результата, возможно, добиться за счет длительного и равномерного прогрева и охлаждения детали, что в свою очередь обеспечивает оптимальные условия для образования графита.

Аргоновую сварку серого чугуна лучше всего производить при выполнении предварительного разогрева стали. Для выполнения сварочных работ, используют прутки и присадочные материалы, изготовленные из графитового стержня.

И имеющими диаметр от 6 до 16 миллиметров, и длину 70 сантиметров. В процессе работы используют вольфрамовые электроды и газ аргон, который защищает сварную ванну от попадания воздуха, благодаря чему в сварном шве не образуется шлак. Шов получается ровным без пористых вкраплений.

Вольфрамовый электрод хорош тем, что в процессе сварочных работ он практически не оплавляется и ему не страшны высокие температуры. Из всех существующих видов сварки аргоновая сварка чугуна занимает лидирующее место, за счет высокого качества получаемых сварных соединений.


Ваше 10-шаговое руководство по сварке TIG чугуна — Welding Mastermind

Сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа, называемая сваркой TIG для краткости, использует вольфрамовый электрод в бескислородном газовом поле для соединения металлов все вместе. Сварка TIG позволяет получить прочные, гладкие сварные швы и подходит для различных разные металлы. Сварка TIG также подходит для соединения различных видов металл вместе.

Чугун имеет репутацию трудно сваривать, но сварка TIG может соединить части чугуна вместе.Потому что из-за своей хрупкости сварные швы в чугуне часто трескаются и выходят из строя. Больше, чем другие металл, чугун требует, чтобы вы внимательно следовали инструкциям, чтобы получить хороший сварной шов. Если вы пропускаете шаги или выводите их из строя, вы повышаете риск взлома. К TIG сварите чугун, выполните следующие действия:

  1. Подготовьте электрод, заточите его до точки и вставьте в цангу.
  2. Настроить сварочный аппарат на Сварка TIG согласно указаниям производителя.
  3. Отрегулируйте расход газа до защитить новый сварной шов от коррозии.
  4. Очистите стык. сварены тщательно. Используйте металлическую щетку или шлифовальный станок, а затем ацетон или другой растворитель. Сварной шов не прилипнет к грязному металлу.
  5. Уберите растворитель перед сваркой. Вы не хотите прекращать сварку для тушения пожара.
  6. Подсоедините заготовку к сварщик. Вы можете подключить провод непосредственно к заготовке или использовать сварочный стол, подключенный к свинцу.
  7. Наденьте защитное снаряжение.Ты нужна сварочная маска, сварочные перчатки и рубашка с длинными рукавами или сварщик куртка. Сварка TIG приводит к сильному нагреву и образованию искр, поэтому вы должны быть защищены.
  8. Разогрейте чугун до температура от 500 до 1200 градусов. Горячий чугун удержит сварной шов без трещин. Сварка холодного чугуна может привести к появлению трещин.
  9. Выполните сварку. Возьми стержнем, зажгите искру и сварите. Работайте медленно короткими отрезками и не перегревайте заготовка. Вольфрамовые электроды достаточно горячие, чтобы плавить чугун.
  10. Дать предмету остыть медленно, чтобы предотвратить растрескивание. Осторожно обработайте сварной шов, когда он остынет, чтобы снять напряжение. на стыке.

Можно сваривать чугун TIG, но это не легко. Чтобы успешно сваривать чугун методом TIG, необходимо осторожный. Следуйте приведенным ниже инструкциям, и вы сможете успешно сваривать чугун. Не пропускать какие-либо шаги и не выводить их из строя. Если вы не выполните инструкции, сварной шов может привести к растрескиванию чугуна и предотвратить дальнейшую сварку попытки.

Оборудование, необходимое для сварки TIG Чугун

Для сварки TIG требуется сварка TIG сварочный аппарат с подачей защитного газа, электродом для протекания тока и сварочный стержень, чтобы сделать соединение. В отличие от других видов сварки, сварка TIG использует вольфрамовый электрод для протекания тока и отдельный провод для сварки металл. Для сварки TIG вам понадобятся обе руки, одна для электрода, а другая для стержень.

Газовая смесь

Процесс, используемый для сварки TIG, подвержен риску коррозии, пока сварные швы горячие.Использование защитного газа защищает сварной шов от кислорода и предохраняет его от коррозии. Лучшие смеси защитных газов для сварки TIG чугун состоит из чистого аргона или 75% аргона / 25% CO2. Если вы не используете защитным газом сварной шов будет хрупким и склонным к растрескиванию.

Профессиональный совет: не выполняйте сварку TIG в тесноте. Если аргон или аргон / CO2 скопившись там, где вы работаете, вы можете задохнуться. Первый признак того, что аргон или Слишком много СО2 накапливается, теряется сознание, быстро наступает смерть.Бедные вентиляция и сварка TIG несовместимы.

Электрод

Электрод проводит электрический ток от сварщик к стыку. Ток превращается в дугу, которая нагревает сварочный стержень. сделать сварной шов. Лучшие электроды для сварки TIG чугуна — торированные. вольфрамовые стержни. Выберите 1% -ный ториевый стержень, помеченный желтым наконечником EWTh-1, или 2% -ный пруток ториевый с маркировкой EWTh-2 с красным наконечником для сварки чугуна.

Сварочный стержень

Сварочный стержень — это плавящийся материал. чтобы соединить части вместе.В отличие от дуговой сварки или сварки проволокой, в сварке TIG используются электроды. проводить ток отдельно от сварочного стержня. Вы должны держать вольфрам электрод в одной руке и сварочный стержень в другой.

Лучший тип прутка для сварки TIG железо никель потому что он имеет те же свойства теплового расширения, что и чугун. Это помогает минимизировать растрескивание вдоль сварного шва при нагревании детали. Это особенно важно, если сварной шов будет подвергаться воздействию высоких температур, например, в блок двигателя или печка чугунная.

Недостатком никелевых прутков является то, что они стоят дорого. Если вы свариваете деталь, которая не будет подвергаться воздействию высоких температуры, алюминий-бронза прутки хорошо подходят для чугуна и намного дешевле никеля. Стержни из мягкой стали как 7018 или 6013 также может работать с чугунной сваркой TIG.

Другое оборудование

Конечно, вам также понадобится стандартная сварка расходные материалы для очистки заготовки, подготовки электродов и зачистки стыка. В другие предметы, которые вам нужны, включают:

  • Скамья шлифовальный станок для подготовки электрода перед сваркой
  • Проволока щетка для очистки рабочей поверхности, чтобы сварной шов прилегал к поверхность
  • Ацетон или другой растворитель для удалить все следы смазки, краски и других загрязнений со сварного шва поверхность
  • Угол шлифовальный станок для шлифования материала из трещин
  • Защитный оборудование для защиты и безопасности при сварке
  • Пропан горелка для предварительного нагрева заготовки
  • Шарик ударный молоток для зачистки сварного шва и предотвращения трещин.Вам не нужен большой молоток; все, что требуется, — это осторожное постукивание

Процесс состоит из четырех основных частей для сварки чугуна: настройка сварщика, подготовка стыка, сварка и охлаждение заготовки.

Настройка сварочного аппарата

Сварка чугуна требует особого внимания, и однажды у вас все готово к сварке, вы можете не тратить время на настройку. Получите своего сварщика подготовлены к работе, прежде чем делать что-либо еще, чтобы вы могли начать сварку, как только кусок готов.

Шаг 1. Подготовка электрода

Электрод должен иметь отличный точку, чтобы обеспечить лучший контроль дуги.Если ваша удочка еще не иметь отличный наконечник, используйте настольный шлифовальный станок, чтобы нанести наконечник на электрод. Когда наконечник будет готов, вставьте электрод в цангу на сварке. факел.

Шаг 2: Настройка сварочного аппарата

Когда электрод будет готов, отрегулируйте настройки на сварочном аппарате для чугуна. Поскольку сварочные агрегаты разные, проконсультируйтесь с инструкциями производителя по настройке сварочного аппарата в зависимости от стыка. тип и толщина материала вашего проекта.

Начните с минимально рекомендуемой силы тока для сварки чугуна.Перегрев заготовки может привести к растрескиванию чугуна, так что лучше быть осторожным с теплом, которое вы используете. Только наращивать до более высокого сила тока, если самое низкое значение не расплавит стержень.

Шаг 3: Настройка газа

Лучшие смеси для сварки чугуна TIG представляют собой чистый аргон или 75% аргона / 25% CO2. Это еще одна область, в которой нужно следить рекомендации в руководстве. Использование слишком малого количества газа вызовет окисление сварного шва, уменьшение его силы. Использование слишком большого количества газа не вызовет проблем со сваркой, но аргон дорог, и вы не хотите тратить его зря.

Убедитесь, что в вашем магазине вентиляция для сварки TIG. Сварка TIG в плохо проветриваемое помещение действительно опасно для жизни. Потому что CO2 и аргон тяжелее воздуха, они будут скапливаться в низких местах, а не распространяется по воздуху. Можно утонуть в аргоне и никогда не осознавать опасности.

Подготовка детали

Когда сварщик будет готов к работе, вы можете приступаем к самой заготовке. Чугун часто используется в очень грязных приложения, такие как дровяные печи и блоки двигателя.Вам нужно получить всю дрянь перед сваркой. Если материал жирный или грязный, сварной шов будет прилипать к мусору, а не к металлу.

Шаг 4. Очистка чугуна

Очистите деталь металлической щеткой. тщательно. Тщательно потрите его, чтобы удалить всю грязь, сажу и грязь. свариваемые поверхности. После того, как вы почистили щеткой, протрите ацетон или другой растворитель, чтобы удалить все следы краски или жира.

Для некоторых микротрещин рекомендуется использовать тонкое лезвие на угловой шлифовальной машине, чтобы вырезать материал по краям трещины.Если вы не можете попасть в трещину с помощью металлической щетки и ацетона, вам нужно достать болгарку. Погрузите его в трещину, чтобы края были чистыми и удерживали сварной шов. Ein Arbeiter flext mit einem Winkelschleifer eine Schweißnaht glatt.

Шаг 5. Уберите растворитель

Хорошо, это не часть сварки процесс, но действительно ли вы хотите начать использовать сильный огонь, близкий к чему-то, воспламеняется как ацетон? Дуга от сварки, тепло от пропановой горелки и даже тепло от чугуна может вызвать реакцию в парах ацетона.

Отложите на секунду растворитель. прежде, чем вы зажжете искру. Из-за пожара в магазине очень сложно сваривать что-нибудь.

Шаг 6: Подготовка к сварке

Правильно выровняйте свариваемые детали и зажать их на месте. Подключите сварочный аппарат к заготовке или подключите его к сварочный стол и кладем заготовку на стол. Вам нужно соединить кусок сварщику замкнуть цепь и получить искру. Когда-то все было настроили, можно начинать сварку.

Выполнение сварного шва

Теперь, когда сварщик и заготовка имеют настроен, вы готовы начать сварку. Чугун не любит сварку, поэтому перед сваркой необходимо подготовить все необходимое.

Шаг 7: Костюм

Перед тем, как приступить к работе, наденьте защитное снаряжение. Вам необходимо надеть сварочную маску и сварочные перчатки. Ты также следует носить огнестойкую рубашку с длинными рукавами или кожаную сварку. куртка для защиты рук от искр. Сварка — это горячая, опасная работа.Это будет намного опаснее, если вы не наденете подходящую защитную одежду.

Шаг 8: Предварительный нагрев чугуна

Чугун чрезвычайно хрупкий. Так и будет трескается, если часть заготовки нагревается, а остальная — нет. Предотвращать трещин, предварительно нагрейте всю свариваемую деталь пропановой горелкой. Целый перед началом работы температура заготовки должна быть не менее 500 градусов. Не позволяй этому более 1200 градусов, иначе он начнет таять.

Зажгите пропановую горелку и включите тепло по всей заготовке, пока она не станет достаточно горячей для сварки.Некоторые сварщики даже используют газовые грили для обогрева небольших детали тщательно. Когда он станет горячим, вы должны быть готовы начать сварку. далеко. Если он начинает остывать до завершения сварки, остановитесь и снова нагрейте. Держите его горячим, пока не закончите.

Шаг 9: Сварка

Возьмите электрод и стержень, расколите искру, и приступаем к сварке. Держите электрод на расстоянии примерно 2,5 см от поверхности стыка. одной рукой, а другой вставьте кончик стержня в искру. Строить небольшую сварочную ванну из расплавленного сварочного прутка, затем начните вытягивать материал вдоль сустав.

Используйте наконечник сварочного стержня в сварочная ванна, чтобы вытянуть ее вдоль стыка. Во время работы стержень будет постепенно тают и поглощаются суставом. Вам нужно будет согласовать оба руками, чтобы получилась гладкая бусинка. Продолжайте вставлять жезл в ковчег и извлекать это, затем продвигая ковчег и повторяя.

Небольшой совет при сварке чугуна:

  • Поскольку чугун чувствителен к перегрев, работа небольшими участками. Вам нужно поддерживать температуру заготовка от 500 до 1200 градусов.Сварите около дюйма стыка, затем остановитесь. и дайте области остыть. Вы можете работать на другом участке, пока он остынет, или вы можно просто сделать небольшой перерыв.
  • Если перегреть чугун, он начнет таять. Температура плавления чугуна около 1400 градусов, ниже чем температура плавления железа или стали. Получите это слишком горячо, и это будет вытечь из формы. Поскольку температура электрода при сварке TIG превышает 3000 градусов, плавление чугуна возможно, если слишком долго задерживаться на одном месте.
  • И наоборот, нужно сохранить чугун от переохлаждения. Если слишком много сваривать на холоде чугун, разница температур между свариваемым участком и остальной частью деталь вызовет сильное растрескивание. Вы должны быть очень осторожны с температура чугуна во время сварки.

Шаг 10: Уплотнение и охлаждение

От трещин можно защитить упрочнением. (разгладить молотком) сварной шов по мере его остывания. Возьмите небольшой молоток и постучите бусинка плоская, пока она еще горячая.Упрочнение расширяет сварной шов и помогает ему поддерживать контакт с суставом. Это снимает напряжение вокруг сварного шва и предотвращает растрескивание.

После завершения сварки дайте кусок медленно остынет, чтобы предотвратить растрескивание. Если он остывает слишком быстро, сварной шов и поверхность будет сжиматься с разной скоростью, и вдоль кромки образуются трещины. соединение. Закапывание детали в песок или изоляция иным способом может замедлить охлаждение. и уменьшить трещины.

Некоторые сварщики кладут свежеприваренную деталь сверху дровяной печи с красивым огнем.Они оставляют это там, пока огонь не погаснет. полностью вытечь и остыть. Это отличный процесс медленного охлаждения.

Сварка холодного чугуна

Чугун можно сваривать TIG без предварительного нагрева, но это сложно. Для сваривания холодного чугуна необходимо: не допускайте нагрева чугуна во время сварки. Для этого медленно работайте в крошечные разделы. Это почти как шитье — воткни очень короткую бусинку, потом остановись. и дайте ему остыть или поработайте над другим участком сварного шва. Холодная сварка имеет низкую вероятность успеха и большая вероятность растрескивания чугуна.

Типы чугуна

Есть два разных типа чугуна. Чугун чаще всего называют «серым чугуном», потому что, когда он трескается, края трещина выглядит серой. Серый чугун можно сваривать. Белый чугун выглядит белым или серебро, когда оно трескается.

Серый чугун — самый распространенный вид чугун. Блоки двигателей, выпускные коллекторы, дровяные печи и сковороды изготовлены из серого чугуна. Он несколько хрупкий и может треснуть при обнажении. к высокотемпературным колебаниям. Серый чугун можно сваривать, если вы осторожно об этом.

Белый чугун встречается реже, чем серый. Он намного сложнее серого. Он используется в промышленных приложениях, таких как насос втулки, опорные поверхности и детали фрез. Белый чугун довольно хрупкий и нельзя сваривать.

Если вам понравилась эта статья, взгляните на другие мои статьи по этой теме, которые я написал!
И, наконец, если у вас есть конкретный вопрос о соединении и сварке, не стесняйтесь обращаться ко мне.

Блог на складе сварщиков

У

Welding Cast Iron есть немало потенциальных подводных камней, но если все сделано правильно, это несложно.

Почему сварка чугуна проблематична

Основная причина проблем со сваркой чугуна — высокое содержание углерода. Во время процесса сварки этот углерод мигрирует в металл шва и / или зону термического влияния, прилегающую к металлу шва, вызывая повышенную твердость / хрупкость. Таким образом, чугун получил свою репутацию из-за растрескивания после сварки.

Процесс сварки чугуна

Газовая сварка нагревает чугун медленнее, чем дуговые процессы, и пламя имеет более низкую температуру, чем дуга. Это означает, что миграция углерода обычно не является проблемой. Важно использовать запатентованный чугунный пруток для газовой сварки. Единственный реальный недостаток чугуна для газовой сварки — это количество тепла, необходимое для больших компонентов. Газовая сварка — тоже медленный процесс.

Дуговая / электродная сварка , возможно, является лучшим универсальным процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней.Сварочные стержни из чугуна имеют специальный флюс, богатый графитом, этот графит химически связывает углерод в чугуне, ограничивая миграцию в металл шва и зону термического влияния. Существует два распространенных типа сварочного стержня из чугуна: ферро-никель и чистый никель. Ферро-никель обычно состоит на 53% из стали и 47% из никеля. Ферро-никелевые стержни дешевле, чем чистый никель, и идеально подходят для сварки чугуна со сталью. Чистый никель дает более мягкий и податливый наплавленный металл. Я бы рекомендовал использовать ферро-никель, если для работы специально не требуется чистый никель.

Mig Welding , на мой взгляд, не лучший способ сваривать чугун. Несмотря на то, что существуют специальные порошковые проволоки, я бы не стал защищать Mig Welding Cast iron, если у вас нет повторяющегося приложения, для которого вы можете создать процедуру.

Сварка Tig не считается подходящим процессом для сварки чугуна. Процесс с открытой дугой, такой как Tig, не дает возможности уменьшить миграцию углерода.

Методы сварки

Газовая сварка — Нет никаких специальных методов, которые необходимо использовать.

Дуговая / электродная сварка — Важно все следующее:

  1. Подготовьте работу с U-образной канавкой, избегайте острых углов, так как это может привести к перегреву, что усугубит миграцию углерода.
  2. Используйте сварочный стержень правильного типа.
  3. Убедитесь, что компонент по крайней мере при комнатной температуре, добавление небольшого количества предварительного нагрева поможет, но вам нужно только, чтобы компонент был теплым на ощупь.
  4. Ограничьте количество сварочных работ за один прогон.Как показывает практика, не следует выполнять непрерывную работу, длина которой превышает 10-кратный диаметр используемого сварочного прутка. Сказав это, можно выполнить несколько запусков в разных частях компонента (см. Рисунок в следующем элементе). Например, если вы ремонтируете 300-миллиметровую трещину стержнем 3,2 мм, вы можете сварить участок длиной 32 мм, а затем сделать еще один проход 32 мм в другой части трещины. Избегайте чрезмерного нагрева области сварного шва, это цель коротких прогонов.
  5. Если вы ремонтируете трещину, нанесите валик на каждый конец трещины, чтобы трещина не распространилась дальше.
  6. Держите сварочный стержень вертикально, а не под углом, как при обычной сварке штангой.
  7. Не ждите, что сварите чугун быстро, главное — не торопиться и делать это правильно.

Надеюсь, вы нашли эту статью в блоге о сварке чугуна полезной. Если у вас все получится, пожалуйста, разместите несколько фотографий своих достижений на нашей странице в Facebook

Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете об этой статье, оставив комментарий. Не беспокойтесь, ваш адрес электронной почты не будет добавлен в базу данных или передан другим пользователям, и вы не получите нежелательных писем.

Ура

Грэм

Склад сварщиков

Как сваривать чугун: полное руководство (с изображениями)

0

Последнее обновление: 20 мая 2021 г.

Изображение предоставлено: CC0 Public Domain, Max Pixel

Это кошмар для любого владельца чугунного станка — расколоть или сломать жизненно важный литой компонент. Это может означать тысячи долларов на замену деталей или сотни долларов на наем специалиста по сварке чугуна.Можно выбрать любой вариант, но если вы знаете, как сваривать, и готовы овладеть новым навыком, сварка самостоятельно может решить вашу проблему так же легко.

Чугун — один из самых сложных материалов для сварки. Неправильное движение может еще больше испортить сломанную деталь или, что еще хуже, сделать сварной шов прочным, когда он внутренне слаб. Поэтому знание того, что вы делаете, как никогда важно. Следование набору рекомендаций должно гарантировать, что ваши сварные швы не имеют трещин и что внутренняя прочность достаточна, чтобы выдержать назначение компонента.

Определение типа чугуна

Первым шагом в этом виде сварки является определение типа чугуна. Существует множество типов, и большинство из них вам не захочется сваривать. Вот список их свариваемости:

Серый чугун: Сваривается с трудом.

Белый чугун: Почти несвариваемый.

Ковкий чугун: Сваривается, но редко, так как это длительный и медленный процесс.

Ковкий чугун: Не сваривается, так как сварка изменяет свойства металла, делая его бесполезным.

Лучший способ узнать, какой тип чугуна требует сварки, — это проконсультироваться с руководством по эксплуатации изделия или связаться с производителем, если это не указано на материале. Свежие трещины в материале выглядят немного иначе, но если у вас нет опыта в их определении, стоит узнать об этом у производителя.

Серый чугун — это наиболее распространенный тип сварного чугуна, и это должен быть единственный чугун, который вы пытаетесь плавить, если у вас нет опыта в литье или сварке.Еще один хороший вариант — попросить кого-нибудь из опытных помощников.

Выберите процесс сварки

После того, как вы определили, что материал представляет собой серый чугун, следующим шагом будет выбор процесса его сварки. Вы можете сваривать чугун при любом процессе сварки, при условии использования правильного присадочного материала и правильной процедуры сварки. Это в первую очередь основано на личных предпочтениях, но следует учитывать несколько факторов.

Если вы свариваете обработанную поверхность, лучшим вариантом будет сварка TIG.Брызги от MIG или электродной сварки могут излишне повредить несвариваемые части обработанной поверхности. Сварка TIG не должна вызывать проблем с разбрызгиванием.

Кислородно-ацетиленовая сварка — еще один вариант, часто используемый для сварки чугуна. Это хороший вариант минимизировать чрезмерный нагрев и охлаждение в процессе электросварки, и с его помощью легче поддерживать температуру компонентов.

Пайка — это не совсем сварка, поскольку она не расплавляет металл, как сварной шов.Однако это хороший вариант, если по какой-то причине у вас возникли проблемы со сваркой. Убедитесь, что поверхности, к которым будет прилипать пайка, хорошо очищены, так как они не прилипают к грязному или ржавому железу.

Ручная сварка и сварка MIG — желательные варианты с подходящими расходными материалами. Использование неподходящего присадочного металла, скорее всего, вызовет растрескивание, поэтому убедитесь, что вы знаете, что это правильный выбор для сварки чугуна.

Изображение предоставлено: летчик 1-го класса Дэвид Берналь Дель Агуа, база ВВС Маконнелл

Выберите присадочную проволоку или электрод

Существует лишь небольшой ассортимент присадочной проволоки и электродов, которые позволяют правильно сваривать чугун.Большинство имеющихся в наличии, которые не были разработаны специально для чугуна, слишком быстро остывают и вызывают трещины от напряжения или не плавятся должным образом с чугуном.

Расходные материалы для электродов и проволоки

Высокое содержание никеля: это лучший тип электрода или проволоки, поскольку он мягкий и поддается механической обработке. Он не остывает слишком быстро и выглядит как чугун. Однако это самые дорогие расходные материалы и не подходят для сварки толстых профилей.

Смесь 55% никеля, 45% железа: это более доступная цена, и при сварке она выглядит так же, как чугун.Он дает сварной шов, который поддается механической обработке, хотя он намного тверже, чем сварка с использованием 99% никеля. У него гораздо меньшая усадка сварного шва, чем у большинства железных прутков, что сводит к минимуму растрескивание.

Железо: этот тип стоит меньше и дает сварной шов другого цвета, чем чугун. Его гораздо сложнее использовать, так как он имеет более высокие усадочные свойства. Он также не поддается механической обработке, поскольку он затвердевает в процессе сварки, но его можно отшлифовать.

Нержавеющая сталь: чугун, сплавленный с аустенитной нержавеющей сталью, не затвердевает и не меняет так сильно свои свойства с расходными материалами из железа.Нержавеющая сталь значительно расширяется и сжимается во время нагрева и охлаждения в процессе сварки, поэтому ее сложно использовать. Однако он используется для сварки чугуна и дает обрабатываемую поверхность.

Пайка бронзы: Вы можете паять ацетилен-кислородную пайку или использовать стержни с аппаратом для сварки TIG. Это хороший способ обеспечить прочную фиксацию в трещине или между двумя компонентами, нуждающимися в соединении, не вызывая при этом растрескивания и изменения свойств чугуна.

Очистка и упрочнение сварных поверхностей

Как и в большинстве случаев сварки, чем чище поверхность, тем лучше будут сварные швы.Иногда в материале, который вы свариваете, на протяжении всей отливки остаются пары или масло, и это может вызвать проблемы при сварке.

Использование сварочных материалов, таких как прутки из сплава для сварки чугуна MG-289, которые предназначены для загрязненного чугуна, — лучший способ обеспечить достаточное количество сварного шва.

Упрочнение — это процесс постукивания по мягкому сварному шву по мере его охлаждения с помощью молотка с ударной головкой для предотвращения растрескивания. Это следует делать с осторожностью и только тогда, когда сварной шов может деформироваться, но это не всегда необходимо, поскольку в первую очередь трещины возникают из-за неравномерного или быстрого нагрева или охлаждения детали.Предварительный нагрев и медленное охлаждение вашего проекта — вот что самое важное.

Изображение предоставлено: 6782865, Pixabay

.

Предварительный нагрев или холодная сварка?

Существует несколько разных мнений о том, следует ли сваривать горячую или холодную. Все согласны с тем, что предварительный нагрев — это хороший вариант, но некоторые люди считают, что сварки с минимальным нагревом также достаточно.

Необходимо использовать один из этих подходов, потому что в отличие от большинства металлов чугун хрупкий и имеет минимальную способность деформироваться при изгибе, расширении и сжатии.Тепло всегда оказывает деформирующее действие на металл, и если одна часть металла нагревается или остывает быстрее, чем другая, в чугуне или сварном шве возникают напряжения и растрескивание.

Предварительный нагрев сводит к минимуму этот эффект, приближая окружающую область сварного шва к температуре сварки, в результате чего весь компонент изменяется равномерно. Чугун меняет характеристики при температуре более 1400 градусов по Фаренгейту, поэтому крайне важно не перегревать компонент.

Считается, что холодная сварка чугуна без предварительного нагрева и с минимальным использованием тепла поможет в этом за счет снижения общей температуры.Это может быть полезно, так как не образуются видимые трещины, и это будет более прочный сварной шов, чем горячая сварка без предварительного нагрева. Однако внутреннее напряжение все же возникает, что может проявиться позже в течение срока службы компонента, и в целом это дает более слабый сварной шов, чем надлежащий предварительный нагрев перед сваркой.

Опытные сварщики чугуна, которые регулярно ремонтируют или производят изделия из чугуна, всегда и только предварительно нагревают. Это лучший способ обеспечить прочность сварного шва изнутри, а не только отсутствие видимых трещин.

Охлаждение медленно

Одним из важнейших этапов сварки чугуна является процесс охлаждения. Ни в коем случае нельзя закаливать сварной шов чем-либо холодным, например водой или сжатым воздухом. Вместо этого, чем медленнее остывает весь компонент, тем лучше.

Некоторые сварные швы охлаждаются в течение многих дней, но серый чугун не так важен. Поместите сваренную деталь в песок или в теплую духовку, чтобы она остыла медленно и более равномерно, чем если бы она лежала на скамейке. Иногда добиться этого бывает сложнее, и вы все равно можете получить качественный сварной шов, не увеличивая чрезмерно время охлаждения.Однако чем медленнее он остывает, тем лучше результат.

Заключение

Сварка чугуна — задача не из легких. Он требует значительно большей подготовки и осторожности в процессе сварки и охлаждения. Однако это металл, который обычно сваривают, и из него можно получить прочный компонент, который прослужит так же хорошо, как и литое изделие без сварных швов.

Обязательно выполните все необходимые шаги, и вы получите результаты, необходимые для вашего следующего проекта по производству чугуна.Если вы сделаете короткие надрезы, сварной шов, скорее всего, потрескается или станет слабым изнутри и может длиться недолго.

Мы надеемся, что вам понравится успешно сваривать чугун с помощью этого руководства. Не стесняйтесь оставлять нам свои комментарии ниже в нашем разделе комментариев.

Источники

Сварка чугуна: основные процедуры

Чугун — это сплав железа, углерода и кремния, в котором количество углерода обычно составляет более 1,7% и менее 4.5 процентов.

Общая свариваемость чугуна низкая и зависит от типа материала, сложности, толщины, сложности отливки и потребности в обрабатываемости.

Ковкий и ковкий чугун имеют хорошую свариваемость, в то время как серый чугун и белый чугун свариваются только для небольших приспособлений.

Серый чугун — наиболее широко используемый вид чугуна. Серый чугун имеет множество составов, но обычно это перлит с множеством рассредоточенных по нему чешуек графита.

Есть также чугуны из сплавов, которые содержат небольшое количество хрома, никеля, молибдена, меди или других элементов, добавленных для придания им особых свойств.

Другой легированный чугун — это аустенитный чугун, модифицированный добавками никеля и других элементов для снижения температуры превращения, так что структура становится аустенитной при комнатной или нормальной температуре. Аустенитные чугуны обладают высокой степенью коррозионной стойкости.

В белом чугуне почти весь углерод находится в комбинированном виде.Это обеспечивает более высокую твердость чугуна, что используется для обеспечения устойчивости к истиранию.

Ковкий чугун получают путем специальной термообработки белого чугуна с отжигом для изменения структуры углерода в чугуне. Структура меняется на перлитную или ферритную, что увеличивает ее пластичность.

Чугун с шаровидным графитом и высокопрочный чугун производятся путем добавления магния или алюминия, которые либо связывают углерод в комбинированном состоянии, либо придают свободному углероду сферическую или узловую форму, а не обычную чешуйчатую форму в сером чугуне.Эта структура обеспечивает большую пластичность или пластичность отливки.

Основным фактором, усложняющим сварку чугуна, является его недостаточная пластичность. Если чугуны нагружены за пределы их пределов текучести, они скорее ломаются, чем деформируются в значительной степени. Поэтому следует выбирать присадочный металл и конфигурацию деталей таким образом, чтобы минимизировать сварочные напряжения.

MMA, порошковая дуга, MIG, TIG и газовая сварка обычно используются со сварочными материалами на основе никеля для получения высококачественных сварных швов, но чугунные и стальные электроды также могут обеспечить удовлетворительные сварные швы в некоторых сплавах.

Свариваемость чугуном типа

Приложения

Эти типы металлов широко используются в:

  • сельхозтехника
  • на станках в качестве оснований, кронштейнов и крышек
  • для трубопроводной арматуры
  • труба чугунная
  • блоки, головки, коллекторы автомобильные
  • подготовки воды
  • ремонт дефектов с целью модернизации или восстановления отливки перед обслуживанием

Редко используется в конструкционных работах, за исключением элементов сжатия.Он широко используется в строительной технике для противовесов и в других областях, где требуется вес.

Характеристики

Чугун Предел прочности при растяжении (МПа) Прочность на сжатие (МПа) Твердость (HB) Относительное удлинение (%) Прочность (j)
Белый 200–410 НЕТ 321–500 Очень низкий Очень низкий
Гибкий 276–724 1350 — 3600 (перлитный и мартенситный) 110 — 156 (ферритный)
149 — 321 (перлитный и мартенситный)
1–10 4-12 Дж при 20 ° C
Серый 152–431 572–1293 156–302 <0.6 Очень низкий
Пластичный 345–827 359–920 143–302 2–20 16-27 при 20 ° C

Серый (серый) или чешуйчатый графит

Если графит существует в виде разветвленных взаимосвязанных чешуек; этот тип чугуна относительно дешев и имеет плохие механические свойства.

Серый чугун обычно можно сваривать GMAW (SMA), MIG (GMA) или FCAW, если используются специальные расходные материалы и процедуры.

Серый чугун имеет низкую пластичность и поэтому не будет расширяться или растягиваться в значительной степени перед разрушением или растрескиванием. Из-за этой характеристики при сварке чугуна методом кислородно-ацетиленовой сварки необходим предварительный нагрев. Однако его можно сваривать дуговым методом без предварительного нагрева, если тепло сварки тщательно контролируется.

Этого можно достичь, сваривая за один раз только короткие отрезки стыка и давая этим частям остыть.Благодаря этой процедуре тепло сварки ограничивается небольшой площадью и исключается опасность растрескивания отливки.

Крупные отливки со сложным сечением, такие как моторные блоки, можно сваривать без разборки или предварительного нагрева. Обычно желательны специальные электроды, предназначенные для этой цели. Ковкий чугун, такой как ковкий чугун, высокопрочный чугун и чугун с шаровидным графитом, можно успешно сваривать. Для достижения наилучших результатов эти типы чугунов следует сваривать в отожженном состоянии.

Шаровидный или шаровидный графит (высокопрочный чугун)

Если графит существует в виде графита в сфероидальной форме, а механические свойства приближаются к свойствам стали. Чугун с шаровидным графитом, как правило, легче сваривать, чем серый чугун, но все же требуются специальные расходные материалы и процедуры.

Ковкий CI

Если графит существует в виде конкреций или розеток, полученных термической обработкой. Ковкий чугун имеет две основные формы: ковкий чугун черного цвета, который имеет свариваемость, подобную чугуну с шаровидным графитом, и ковкий чугун белого цвета, который легко сваривается с ферритными расходными материалами при условии, что приняты меры для ограничения проплавления.

Белый

Твердый, хрупкий чугун, не содержащий свободного графита. Белый утюг обычно считается несваркой.

Аустенитный

Где графит может существовать в виде чешуек или узлов, что обеспечивает хорошую коррозионную и термостойкость. Многие марки аустенитного чугуна можно сваривать с использованием специальных расходных материалов и специальных процедур.

CI с высоким содержанием кремния и алюминия

Если графит существует в основном в виде хлопьев, и материал имеет хорошую коррозионную стойкость.Этот сплав можно сваривать с помощью специальных расходных материалов и специальных процедур.

Наконечники для сварки чугуна

Большинство проблем связано с высоким содержанием углерода. Это приводит к проблемам с растрескиванием и проблемами терморегулирования. Чугуны содержат от 2 до 4% углерода.

Сварку палкой можно использовать для ремонта отливок с несколькими типами сварных швов, которые являются машинными:

  • никель 55 мягкий сварной шов
  • никель 99 мягкий сварной шов
  • Пруток для пайки HTS-528 (самый прочный пруток для соединения чугуна с удобством встроенного флюса)

Никель — это сплав цветных металлов, который не впитывает углерод, что делает его хорошим выбором для ремонта.

  • Предварительно нагрейте отливку во избежание растрескивания. Контролируйте предварительный нагрев с помощью височной палочки. Когда он плавится, это означает, что вы можете приваривать отливку. Предварительный нагрев отливки перед ремонтом сварного шва может быть очень полезным для контроля скорости охлаждения после сварки. Это особенно важно при ремонте изделий сложной формы, поскольку материалы различной толщины по-разному реагируют на тепло от сварочной ванны, что может привести к термическим напряжениям и деформации.
  • Очистите все соединения, которые будут ремонтироваться или сваривать, включая жир и грязь.Используйте шлифовальные или чистящие растворители.
  • Если после ремонта возникла проблема с пористостью, отшлифовать поверхность до прочного металла
  • При ремонте дефектов отливки, таких как выбоины или трещины, все дефектные участки следует удалить путем холодного долбления, строжки или шлифовки. При строжке покрытым электродом или воздушно-угольной дугой вокруг области строжки образуется зона термического влияния. Перед строжкой отливку следует предварительно нагреть до 300 ° C, чтобы снизить риск растрескивания в этой области.Канавку также следует слегка отшлифовать, чтобы удалить затвердевший материал перед нанесением ремонта, поскольку графит в этой области может растворяться во время строжки, повышая его чувствительность к растрескиванию при последующей сварке. При удалении трещин или линейных дефектов концы трещины следует затупить путем сверления перед строжкой, чтобы предотвратить дальнейшее распространение во время подготовки к ремонту. Истинные концы трещины, которые могут быть очень тонкими, перед сверлением следует определить с помощью метода проникающего красителя или магнитных частиц.

В видео используется положительный постоянный ток. Используйте соответствующее защитное снаряжение и избегайте воздействия дыма.

Ремонт сваркой чугуна Рекомендуется предварительный нагрев

Преимущества чугуна

Преимущества чугуна как сварочного металла:

  • Более текучая, чем сталь (лучшая литье)
  • Более низкая температура плавления, чем у стали
  • Низкозатратный материал
  • Формование можно отливать в песчаные формы
  • Желательные свойства, такие как:
    — Амортизирующая способность
    — Теплопроводность
    — Пластичность
    — Твердость
    — Прочность

Рекомендации по проектированию

Плохая по сравнению с улучшенной конструкцией сварного шва чугуна

Модификации конструкции соединения, снижающие риск образования трещин при сварке чугуна.

Сварка чугуна

Сварка используется для восстановления новых чугунных отливок, ремонта отливок, вышедших из строя, а также для соединения отливок друг с другом или со стальными деталями в производственных процессах.

В таблице ниже показаны сварочные процессы, которые можно использовать для сварки литого, ковкого и чугуна с шаровидным графитом.

Выбор процесса сварки и присадочных материалов зависит от желаемых свойств сварного шва и ожидаемого срока службы.Например, при использовании процесса дуговой сварки экранированным металлом можно использовать различные типы присадочного металла. Присадочный металл будет влиять на соответствие цвета сварного шва по сравнению с основным материалом.

Соответствие цвета может быть определяющим фактором, особенно при утилизации или ремонте отливок, когда разница в цвете недопустима

Независимо от того, какой из сварочных процессов выбран, необходимо выполнить определенные подготовительные действия.

Важно определить точный тип свариваемого чугуна, будь то чугун серый, ковкий или пластичный.

Если точная информация неизвестна, лучше всего предположить, что это серый чугун с низкой пластичностью или без нее.

Как правило, не рекомендуется сваривать ремонтные отливки из серого чугуна, которые при нормальной эксплуатации подвергаются нагреву и охлаждению, особенно когда нагрев и охлаждение изменяются в диапазоне температур, превышающих 400 ° F (204 ° C).

Если в качестве присадочного материала не используется чугун, металл сварного шва и основной металл могут иметь разные коэффициенты расширения и сжатия.Это будет способствовать возникновению внутренних напряжений, которые не может выдержать серый чугун.

Ремонт этих типов отливок может быть произведен, но надежность и срок службы такого ремонта невозможно спрогнозировать с точностью.

Подготовка к сварке чугуна

При подготовке отливки к сварке необходимо удалить все поверхностные материалы, чтобы полностью очистить отливку в области сварного шва. Это означает удаление краски, смазки, масла и других посторонних материалов из зоны сварки.

Желательно нагреть зону сварного шва в течение короткого времени, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварного шва основного металла. Кожа или поверхность с высоким содержанием кремния также должны быть удалены рядом с зоной сварного шва как на лицевой, так и на корневой стороне. Края стыка должны быть вырезаны или отшлифованы, чтобы получился угол 60 ° или фаска.

Там, где есть канавки, следует использовать V-образную канавку под углом 60–90 °. V должен выступать примерно на 3,2 мм (1/8 дюйма) от дна трещины.На каждом конце трещины следует просверлить небольшое отверстие, чтобы она не расширилась.

Всегда следует использовать сварные швы с полным проплавлением, так как трещина или дефект, не устраненные полностью, могут быстро появиться снова в условиях эксплуатации.

Предварительный нагрев желателен для сварки чугунов любым сварочным процессом. Его можно уменьшить при использовании очень пластичного присадочного металла. Предварительный нагрев уменьшит температурный градиент между сварным швом и остальной частью чугуна.

Температура предварительного нагрева должна зависеть от процесса сварки, типа присадочного металла, массы и сложности отливки.Предварительный нагрев можно произвести любым из обычных методов.

Нагрев горелки обычно используется для относительно небольших отливок весом 30,0 фунтов (13,6 кг) или меньше. Более крупные детали могут быть предварительно нагреты в печи, и в некоторых случаях временные печи строятся вокруг детали, а не в печи.

Таким образом, детали могут поддерживаться при высокой температуре промежуточного прохода во временной печи во время сварки. Предварительный нагрев должен быть общим, так как он помогает улучшить пластичность материала и распределяет усадочные напряжения по большой площади, чтобы избежать критических напряжений в какой-либо одной точке.

Предварительный нагрев помогает смягчить область, прилегающую к сварному шву; способствует дегазации отливки, что, в свою очередь, снижает возможность образования пористости наплавленного металла шва; и это увеличивает скорость сварки.

Медленное охлаждение или последующий нагрев улучшает обрабатываемость зоны термического влияния в чугуне, прилегающей к сварному шву. Последующее охлаждение должно быть как можно медленнее. Это можно сделать, накрыв отливку изоляционным материалом, чтобы не допустить проникновения воздуха или ветров.

Электроды

Чугун можно сваривать стальным электродом с покрытием, но этот метод следует использовать только в крайних случаях.

При использовании стального электрода необходимо учитывать усадку металла сварного шва, углерод, улавливаемый из чугуна металлом сварного шва, и твердость металла сварного шва, вызванную быстрым охлаждением. При переходе из расплавленного в твердое состояние сталь дает усадку больше, чем чугун.

При использовании стального электрода эта неравномерная усадка вызывает деформации стыка после сварки.Когда на стык наносится большое количество присадочного металла, чугун может треснуть сразу за линией плавления, если не будут приняты профилактические меры.

Чтобы преодолеть эти трудности, подготовленное соединение следует сварить, наплавив металл шва в виде коротких валиков длиной от 0,75 до 1,0 дюйма (от 19,0 до 25,4 мм). Они выполняются периодически, а в некоторых случаях — с помощью процедуры обратного шага и пропуска.

Во избежание образования твердых участков дугу следует зажигать в V, а не по поверхности основного металла.Каждый короткий отрезок металла сварного шва, нанесенный на соединение, следует слегка обработать в горячем состоянии небольшим ударным молотком и дать ему остыть перед нанесением дополнительного металла сварного шва. Упрочнение приводит к ковке металла и уменьшению деформации при охлаждении.

Используемые электроды должны иметь диаметр 1/8 дюйма (3,2 мм) для предотвращения чрезмерного нагрева при сварке. Сварку следует производить с обратной полярностью. Плетение электрода должно быть сведено к минимуму. Перед добавлением дополнительного металла каждый наплавленный металл следует тщательно очистить.

Электроды из чугуна должны использоваться там, где требуется последующая обработка сварного шва.

Электроды из нержавеющей стали используются, когда обработка сварного шва не требуется.

Процедура выполнения сварных швов этими электродами такая же, как и для сварки электродами из низкоуглеродистой стали. Электроды из нержавеющей стали обеспечивают отличное сплавление присадочного металла и основного металла.

Следует проявлять особую осторожность, чтобы избежать растрескивания сварного шва, сужается примерно на 50 процентов больше, чем из-за того, что нержавеющая сталь расширяется, а низкоуглеродистая сталь расширяется при одинаковых изменениях температуры.

Дуговая сварка чугуна

Для сварки чугуна можно использовать процесс дуговой сварки защищенным металлом.

Можно использовать четыре типа присадочных металлов:

  1. Электроды с чугунным покрытием
  2. Электроды из сплава на основе меди с покрытием
  3. Электроды из сплава на основе никеля с покрытием
  4. м Электроды с покрытием из мягкой стали

Существуют причины для использования каждого из различных типов электродов, которые включают обрабатываемость наплавки, соответствие цвета наплавке, прочность наплавки и пластичность окончательного сварного шва.

При дуговой сварке чугунными электродами (ECI) предварительно нагрейте до 250–800 ° F (от 121 до 425 ° C), в зависимости от размера и сложности отливки и необходимости обработки наплавки и прилегающих участков.

Чем выше степень нагрева, тем легче будет обработать наплавленный металл.

В общем, лучше использовать электроды небольшого размера и относительно низкую настройку тока. Следует использовать дугу средней длины и, по возможности, выполнять сварку в горизонтальном положении.

Следует использовать процедуру сварки с перемещением или с пропуском, а упрочнение поможет снизить напряжения и свести к минимуму деформацию.

Рекомендуется медленное охлаждение после сварки.

Эти электроды обеспечивают превосходное цветовое соответствие серого чугуна. Прочность сварного шва будет равна прочности основного металла.

Есть два типа электродов на основе меди:

  1. Сплав медно-оловянный
  2. Медь алюминиевая

Медно-цинковые сплавы нельзя использовать для электрода для дуговой сварки из-за низкой температуры кипения цинка.Цинк улетучивается в дуге и вызывает пористость металла сварного шва.

При использовании электродов с медной основой рекомендуется предварительный нагрев от 250 до 400 ° F (от 121 до 204 ° C). Следует использовать электроды малого диаметра и слабый ток. Дуга должна быть направлена ​​против наплавленного металла или лужи, чтобы избежать проникновения и смешивания основного металла с металлом сварного шва. После сварки рекомендуется медленное охлаждение. Электроды на медной основе не обеспечивают хорошего соответствия цвета.

Существует три типа никелевых электродов, используемых для сварки чугуна.Эти электроды можно использовать без предварительного нагрева; однако рекомендуется нагревание до 100 ° F (38 ° C).

Эти электроды можно использовать во всех положениях; однако рекомендуется горизонтальное положение. Сварочный шлак следует удалять между проходами.

Отложения никеля и никеля и железа чрезвычайно пластичны и не станут хрупкими из-за улавливания углерода. Твердость зоны термического влияния можно минимизировать за счет уменьшения проникновения в основной металл чугуна.

Упомянутая выше техника, игра дуги на лужу, а не на основной металл, поможет минимизировать разбавление.Медленное охлаждение и, при необходимости, последующий нагрев улучшают обрабатываемость зоны термического влияния. Электроды на никелевой основе не обеспечивают близкого соответствия цвета.

Медно-никелевые электроды двух марок. Любой из этих электродов можно использовать так же, как никелевый или железоникелевый электрод, с примерно той же технологией и результатами. Отложения этих электродов не обеспечивают совпадение цвета.

Электроды из низкоуглеродистой стали не рекомендуются для сварки чугуна, если требуется механическая обработка наплавки.Отложения из мягкой стали собирают достаточно углерода для образования высокоуглеродистых отложений, которые невозможно обработать механической обработкой. Кроме того, наплавка из мягкой стали будет иметь пониженный уровень пластичности в результате повышенного содержания углерода.

Этот тип электрода следует использовать только для небольшого ремонта и не должен использоваться, когда требуется механическая обработка. Для небольших ремонтных работ возможен минимальный предварительный нагрев.

Рекомендуются малые электроды при слабом токе, чтобы минимизировать разбавление и избежать концентрации усадочных напряжений.

Следует использовать короткие сварные швы в произвольной последовательности, и сварной шов следует как можно быстрее после сварки. Наплавленный электрод из мягкой стали обеспечивает хорошее соответствие цвета.

Угольно-дуговая сварка чугуна

Отливки из чугуна можно сваривать с помощью угольной дуги, чугунного прутка и сварочного флюса для чугуна. Шов следует предварительно нагреть, перемещая угольные электроды по поверхности. Это предотвращает слишком быстрое охлаждение после сварки.

Расплавленная лужа металла может обрабатываться углеродным электродом так, чтобы перемещать любой образующийся шлак или оксиды на поверхность.Сварные швы, выполненные с помощью угольной дуги, охлаждаются медленнее и не так тверды, как сварные швы с использованием металлической дуги и чугунного электрода. Сварные швы поддаются механической обработке.

Газовая сварка с кислородным топливом Чугун

Процесс кислородно-топливного газа часто используется для сварки чугуна. Можно использовать большую часть топливных газов. Пламя должно быть нейтральным или слегка уменьшающимся. Следует использовать флюс.

Доступны два типа присадочного металла:

  • прутки чугунные
  • прутки медно-цинковые

Сварные швы, выполненные подходящим чугунным электродом, будут иметь такую ​​же прочность, как и основной металл.Все эти сварочные покрытия обеспечивают хорошее соответствие цветов. Следует использовать оптимальную процедуру сварки в отношении подготовки стыка, предварительного нагрева и последующего нагрева.

Медно-цинковые прутки используются для сварки пайкой. Есть две классификации:

  • марганцевая бронза
  • бронза слабодымящая

Наплавленная бронза имеет относительно высокую пластичность, но не обеспечивает совпадения цветов.

Пайка и пайка Сварка Чугун

Пайка используется для соединения чугуна с чугуном и сталью.

В этих случаях конструкция соединения должна выбираться для пайки так, чтобы капиллярное притяжение заставляло присадочный металл течь между плотно прилегающими деталями. Обычно используется факельный метод. Кроме того, в качестве источников тепла можно использовать угольную дугу, двойную угольную дугу, газо-вольфрамовую дугу и плазменную дугу.

Обычно используются два металлических сплава припоя; оба являются сплавами меди и цинка.

Для соединения чугуна также можно использовать пайку. При сварке пайкой присадочный металл не втягивается в соединение за счет капиллярного притяжения.Иногда это называют сваркой бронзы. Следует использовать наполнитель с жидкостью при температуре выше 850 ° F (454 ° C). Сварка пайкой не обеспечивает совпадения цвета.

Сварка пайкой также может выполняться дуговой сваркой в ​​защитном металлическом корпусе или газовой дугой.

Высокотемпературный предварительный нагрев обычно не требуется для сварки пайкой, если только деталь не является очень тяжелой или сложной по геометрии. Наплавленный бронзовый металл шва имеет чрезвычайно высокую пластичность, которая компенсирует недостаточную пластичность чугуна.Тепла дуги достаточно, чтобы довести поверхность чугуна до температуры, при которой сплав присадочного металла на основе меди будет сцепляться с чугуном.

Поскольку перемешивание материалов незначительное или отсутствует, зона, прилегающая к сварному шву в основном металле, не затвердевает заметно. После завершения сварки сварной шов и прилегающий участок можно обработать.

Как правило, для большинства применений достаточно предварительного нагрева до 200 ° F (93 ° C). Скорость охлаждения не очень важна, и термообработка для снятия напряжения обычно не требуется.

Этот тип сварки обычно используется для ремонтной сварки автомобильных деталей, деталей сельскохозяйственных орудий и даже блоков и головок автомобильных двигателей. Его можно использовать только в том случае, если отсутствие соответствия цветов не вызывает возражений.

Газовая дуговая сварка металлического чугуна

Процесс газовой дуговой сварки металла может использоваться для сварки ковкого чугуна и углеродистой стали. Можно использовать несколько типов электродной проволоки, в том числе:

  • Мягкая сталь с использованием 75% аргона + 25% CO2 для защиты.
  • Никель-медь с использованием 100% аргона для защиты.
  • Кремниевая бронза с использованием 50% аргона + 50% гелия для защиты.

Во всех случаях следует использовать электродную проволоку малого диаметра при слабом токе. При использовании электродной проволоки из мягкой стали образуется смесь защитного газа аргон-CO2 для минимизации проникновения.

В случае присадочного металла на основе никеля и присадочного металла на основе меди наплавленный присадочный металл является чрезвычайно пластичным. Низкоуглеродистая сталь обеспечивает хорошее соответствие цвета.Обычно требуется более высокий предварительный нагрев, чтобы снизить остаточные напряжения и склонность к растрескиванию.

Порошковая сварка чугуна

Этот процесс недавно использовался для сварки чугунов. Более успешным применением была порошковая проволока на никелевой основе.

Эта электродная проволока обычно работает с защитным газом CO2, но когда более низкие механические свойства не являются нежелательными, ее можно использовать без внешнего защитного газа. Можно использовать минимальные температуры предварительного нагрева.

Метод должен минимизировать проникновение в основной металл чугуна. Дополнительный нагрев обычно не требуется. Подбор цвета не получается.

Другие процессы

Для чугуна можно использовать другие способы сварки.

  • Сварка термитом — использовалась для ремонта определенных типов деталей станков из чугуна.
  • Пайка — может использоваться для соединения чугуна, а иногда используется для ремонта мелких дефектов в небольших отливках.
  • Сварка оплавлением — также может использоваться для сварки чугуна.

Методы сварки

Шпильки

Метод шпильки для ремонта чугуна

Трещины в крупных отливках иногда ремонтируются шпильками.

В этом процессе трещина удаляется шлифовкой V-образной канавки.

Отверстия просверливаются и нарезаются под углом с каждой стороны канавки, и в эти отверстия ввинчиваются шпильки на расстояние, равное диаметру шпилек, причем верхние концы выступают примерно на 1/4 дюйма.(6,4 мм) над поверхностью чугуна.

Шпильки следует герметично приварить на месте одной или двумя буртиками вокруг каждой шпильки, а затем связать вместе металлическими швами.

Сварные швы следует выполнять короткими отрезками, каждый отрезок подвергается упрочнению в горячем состоянии, чтобы избежать высоких напряжений или растрескивания при охлаждении. Перед нанесением дополнительного металла каждому бусинке необходимо дать остыть и тщательно очистить.

Если метод крепления шипов не может быть применен, края стыка следует вырезать или обработать инструментом с круглым концом, чтобы образовалась U-образная канавка, в которую должен быть наплавлен металл сварного шва.

Модификация конструкции шарнира

Предпочтительно использовать шов с полным проплавлением, а не с частичным проплавлением. Сварные швы различной толщины могут привести к неравномерному напряжению сжатия и неравномерному расширению во время цикла сварки.

Изменение конструкции сварки для размещения сварных швов в области с постоянной толщиной может быть полезным. Еще один совет — использовать подкладной угловой сварной шов для поддержки напряженных участков.

Обработка торцевых канавок

Обработка торцевых канавок из чугуна

Вырезка или шлифовка канавок на поверхности подготовленной сварной канавки с последующим использованием сварного валика для заполнения канавок перед заполнением всего стыка иногда является предпочтительным методом (см. Иллюстрацию ниже).

Такой подход снижает риск образования трещин за счет отклонения пути трещины. Бусины, которые контактируют с отливкой, осаждаются первыми, когда зона термического влияния напряжения и линия плавления находятся на низком уровне.

Прокачка (молоток)

Упрочнение или ударный удар с использованием 13-19-миллиметрового молотка с шариковым упором, прикладываемого к деформируемому сварному шву, переводя его в состояние сжимающего напряжения, можно противодействовать растягивающим напряжениям, вызванным тепловым сжатием, тем самым снижая риск образования трещин внутри и вокруг сварного шва. сварка.

Когда молоток применяется вручную, он наносит умеренный удар перпендикулярно поверхности шва.

Для этого процесса требуется шов из пластичного металла. Никелевые наполнители используются, особенно при работе с серым чугуном. Упрочнение выполняется при более высоких температурах, пока металл мягкий.

Для дополнительного чтения

Чугун и сварка

Как сваривать чугун

Сварка чугуна в домашних условиях возможна — при определенных условиях

Эффективная сварка чугунных деталей на собственном предприятии может сэкономить время и деньги, но здесь есть проблемы.Нарушение сварки часто может привести к растрескиванию или другому повреждению. Если задействованы критически важные детали, может быть разумным обратиться к опытным сварщикам на сварочное оборудование, чтобы обеспечить успешный результат.

Если сварка выполняется на заводе, очень важно изучить шаги, необходимые для эффективного изготовления сварной детали. Прежде чем приступить к работе, необходимо сделать четыре основных шага:

  1. Определить сплав
  2. Тщательно очистить отливку
  3. Выберите температуру предварительного нагрева
  4. Выберите подходящую технику сварки
Перед любым сварочным проектом обязательно очистите отливку, предварительно нагрейте сплав и выберите подходящую технику сварки.

Определить сплав

Чугуны — это семейство железоуглеродистых сплавов. Их высокое содержание углерода (обычно 2–4%) придает чугуну характерную твердость. Однако эта твердость достигается за счет пластичности. Он менее податлив по сравнению со сталью или кованым чугуном. Циклы нагрева и охлаждения во время сварки вызывают расширение и сжатие металла, вызывая растягивающее напряжение. Чугун не растягивается и не деформируется при нагревании или напряжении — вместо этого он трескается, что делает его чрезвычайно трудным для сварки.Эту характеристику можно улучшить, добавляя различные сплавы.

Некоторые сплавы чугуна легче сваривать, чем другие:

  • Серый чугун
    Серый чугун является наиболее распространенной формой чугуна. Углерод осаждается в виде чешуек графита во время производства в кристаллическую микроструктуру перлита или феррита. Он более пластичен и поддается сварке, чем белый чугун. Тем не менее, это по-прежнему представляет проблему для потенциальных сварщиков, поскольку чешуйки графита в сером чугуне могут попадать в сварочную ванну, вызывая охрупчивание металла шва.
  • Белый чугун
    Белый чугун сохраняет углерод в виде карбида железа, не выделяя его в виде графита. Кристаллическая микроструктура цементита очень твердая и хрупкая. Белый чугун обычно считается несвариваемым.
  • Ковкий, шаровидный или ковкий Чугун
    Все эти чугуны менее хрупкие из-за различий в микроструктуре, обусловленных производством. Все три имеют сфероидальную углеродную микроструктуру, созданную их уникальными производственными процессами.

Лучший способ определить, какой у вас чугун: белый или серый, — это проверить исходную спецификацию. Спектрохимический анализ может предоставить эту спецификацию постфактум. Когда эти точные способы невозможны, есть несколько способов проверить в магазине.

Серый чугун будет иметь серый цвет вдоль точки излома из-за графита в его микроструктуре. Белое железо более белое по трещине из-за цементита. К сожалению, испытание на разрушение полезно только в том случае, если сварщик знает, что материал серый или белый.Это старые, более традиционные формы чугуна. Они также чаще встречаются в определенных классах товаров. Однако ковкий чугун, относительный новичок, также имеет довольно белый цвет по линии излома и гораздо более поддается сварке.

Искровое испытание может также использовать опытный металлург для определения типа чугуна.

Очистить отливку

Независимо от сплава, все отливки должны быть должным образом подготовлены перед сваркой. При подготовке отливки к сварке важно удалить все поверхностные материалы.Отливка должна быть полностью чистой в области сварного шва. Удалите краску, жир, масло и другие посторонние материалы из зоны сварки. Лучше всего на короткое время осторожно и медленно подавать тепло в зону сварки, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварки основного металла.

Простым методом проверки готовности поверхности чугуна является нанесение сварочного шва на металл — он будет пористым, если присутствуют какие-либо примеси. Этот проход можно отшлифовать и повторить процесс несколько раз, пока пористость не исчезнет.

Предварительный нагрев

Все чугуны подвержены растрескиванию под напряжением. Контроль температуры — единственный наиболее важный фактор во избежание трещин.

Сварка чугуна требует трех этапов:

  • Предварительный нагрев
  • Низкое тепловложение
  • Медленное охлаждение

Основной причиной регулирования температуры является тепловое расширение. Когда металл нагревается, он расширяется. Никакого напряжения не возникает, когда весь объект нагревается и расширяется с одинаковой скоростью, но напряжение будет расти, когда тепло локализуется в небольшой зоне теплового воздействия (HZ).

Локальный нагрев вызывает ограниченное расширение — HZ удерживается более холодным металлом вокруг него. Степень возникающего напряжения зависит от температурного градиента между HZ и отливкой. В стали и других пластичных металлах напряжение, возникающее в результате ограниченного расширения и сжатия, снимается за счет растяжения. К сожалению, это может вызвать растрескивание в период усадки, поскольку чугуны имеют относительно низкую пластичность. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент между литым телом и HZ, тем самым сводя к минимуму растягивающее напряжение, вызванное сваркой.Как правило, методы сварки при более высоких температурах требуют предварительного нагрева при более высоких температурах. Когда адекватный предварительный нагрев невозможен, лучшей стратегией является минимизация тепловложения — выберите процесс низкотемпературной сварки и сварочные стержни или проволоку с низкой температурой плавления.

Скорость охлаждения — еще один фактор, который напрямую влияет на напряжения, возникающие в сварном шве. Быстрое охлаждение вызывает усадку, что приводит к образованию хрупких сварных швов с легкими трещинами. Напротив, низкое охлаждение снижает напряжение затвердевания и сжатия.

https://www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/pre-heat-welding.mov

Предварительный нагрев перед сваркой

Все чугуны подвержены растрескиванию под напряжением, но этого можно избежать с помощью предварительного нагрева. Посмотрите видео, чтобы увидеть, как нагревают металл перед сваркой.

Сварочная техника

Методы сварки следует выбирать в зависимости от их пригодности для свариваемого чугуна. Наиболее распространенными процессами сварки являются сварка палкой, кислородно-ацетиленовая сварка и пайка.

Сварка палкой

Ручная сварка, также известная как дуговая сварка в среде защитного металла или MMA, предполагает использование плавящегося электрода, покрытого флюсом. Могут использоваться различные типы электродов в зависимости от области применения, требуемого соответствия цвета и объема механической обработки, которую необходимо выполнить после сварки.

Существует три основных типа присадок, которые хорошо подходят для сварки чугуном стержнем:

  • Электроды с чугунным покрытием
  • Электроды из медного сплава
  • Электроды из никелевого сплава

Электроды из никелевого сплава являются наиболее популярными для сварки чугуна.По данным New Hampshire Materials Laboratory Inc., никель-железный шов прочнее с более низким коэффициентом теплового расширения, что снижает сварочные напряжения и повышает устойчивость к растрескиванию.

Электрическая дуга между электродом и зоной сварки плавит металлы и вызывает плавление. Дуга должна быть направлена ​​на сварочную ванну, а не на основной металл, так как это минимизирует разбавление. Рекомендуется использовать самую низкую настройку тока, одобренную производителем, чтобы минимизировать тепловую нагрузку.Предварительно нагрейте детали как минимум до 250 ° F перед сваркой чугунными или медными электродами. Никелевые электроды можно использовать без предварительного нагрева.

При сварке палкой используются разные типы электродов в зависимости от области применения, соответствия цвета и количества механической обработки, необходимой после сварки.
Кислородно-ацетиленовая сварка

При кислородно-ацетиленовой сварке также используются электроды, но вместо дуги, генерируемой током, энергию для сварки обеспечивает кислородно-ацетиленовая горелка. Электроды из чугуна и медно-цинковые электроды подходят для кислородно-ацетиленовой сварки чугуна.

Следует проявлять осторожность, чтобы не окислить чугун во время сварки ацетиленом, так как это приводит к потере кремния и образованию белого чугуна в сварном шве. Сварочный пруток следует плавить в расплавленной сварочной ванне, а не непосредственно в пламени, чтобы минимизировать температурные градиенты.

Сварка припоем

Сварка пайкой — это распространенный метод соединения чугунных деталей из-за минимального воздействия на сам основной металл. Сварочный пруток обеспечивает присадку, которая прилипает к поверхности чугуна.Из-за более низкой точки плавления наполнителя по сравнению с чугуном, наполнитель не разбавляется чугуном, а прилипает к поверхности.

Чистота поверхности имеет решающее значение для этой техники сварки, поскольку соединение зависит от качества присадки, смачивающей поверхность основного металла. Согласно Machine Design, использование флюса для предотвращения образования оксидов во время пайки является обычным явлением. Это жидкость, которая способствует смачиванию, позволяя наполнителю течь по соединяемым металлическим частям.Он также очищает детали от оксидов, чтобы наполнитель более плотно прилегал к металлическим деталям. Кроме того, флюсы используются при сварке для очистки металлических поверхностей.

Следует тщательно выбирать методы сварки в зависимости от свариваемого сплава чугуна.

Чистовая

Растрескивание обычно возникает во время фазы термического сжатия — растягивающее напряжение нарастает по мере охлаждения и сжатия сварного шва. Если напряжение достигает критической точки, сварной шов трескается.

Вероятность растрескивания можно уменьшить, приложив сжимающее напряжение для противодействия растягивающему напряжению во время охлаждения.Сварщики используют метод, называемый упрочнением (умеренные удары ударным молотком) по деформируемому сварному шву, пока сварной шов еще мягкий. Упрочнение снижает риск образования трещин в сварном шве и HZ, но его следует предпринимать только при работе с относительно пластичным металлом сварного шва.

Последний этап сварки — контроль охлаждения. В этом процессе используются изоляционные материалы, чтобы максимально замедлить охлаждение, или периодическое нагревание сварного шва для замедления процесса естественного охлаждения.

Сварка собственными силами

Если поручить сварку чугуна профессионалу, это может гарантировать качество сварного шва, ремонт сварного шва можно выполнить на месте с тщательной подготовкой.Следуйте инструкциям по определению сплава, подготовке материала и выбору наиболее подходящей техники сварки.

Источники

Могу ли я сварить чугун со сталью?

Можно ли сваривать чугун со сталью?


Да, чугун можно сваривать со сталью. Однако при сварке чугуна со сталью следует помнить о нескольких вещах.

Во-первых, обычно вы выполняете ремонтные работы или модернизацию, если вас интересует сварка чугуна со сталью, поэтому обязательно тщательно проверьте детали, чтобы убедиться в отсутствии трещин от напряжения или других признаков повреждения. Если вы видите повреждение, возможно, вам лучше изготовить замену отливке, чем использовать отливку сейчас, чтобы отрезать ее и заменить позже.

Во-вторых, спросите себя: «Я на 100% уверен, что это чугун?» Чугун, литая углеродистая сталь и типы отливок из чугуна могут выглядеть одинаково, но металлургия будет отличаться.Не все чугуны одинаковы. Серый чугун и ковкий чугун будут действовать по-разному. Как бы то ни было, у вас должна быть возможность сварить любой из них вместе со сталью, но вам не нужен слабый сварной шов, потому что вы думали, что у вас чугун, хотя у вас действительно есть что-то с более высокой температурой плавления.

В-третьих, помните, что у чугуна температура плавления немного ниже, чем у стали. При более низкой температуре плавления вы хотите быть уверены, что вы не только соответствующим образом отрегулируете настройки сварочного аппарата, но также должны быть осторожны с более тонкими кусками чугуна.Все мы по собственному опыту знаем, как сложно фиксировать деталь после того, как вы проделали отверстие в компоненте, когда вы неверно оценили толщину стенки или работали слишком горячо.

В-четвертых, если отливка достаточно мала, предварительный нагрев отливки помогает избежать образования трещин вблизи сварного шва. Вы можете нагреть отливку в любом месте в диапазоне от 500 до 1200 градусов перед сваркой (не превышайте 1200 градусов по Фаренгейту). Если не получается прогреть всю деталь, постарайтесь хотя бы разогреть зону шва до 100 градусов.
Если вы предварительно нагрели деталь, заверните весь компонент после сварки, чтобы замедлить охлаждение.Быстрое охлаждение может привести к образованию очень маленьких трещин. Кстати, вы также можете использовать герметик, если вам нужно водонепроницаемое уплотнение.

В-пятых, вы хотите сваривать только около 1 дюйма за раз, чтобы избежать растрескивания. Вы можете сшить свой компонент, а затем вернуться, чтобы заполнить пробелы.

Это основы. У Lincoln Electric есть полезная информация по выбору электродов для сварки чугуна. Удачи сварке!

Как эффективно сварить чугун

Шаг 1: Определение типа чугуна, с которым вы работаете

Существуют различные типы чугуна, такие как обычный серый чугун, которые можно сваривать, хотя и с некоторыми трудностями.К другим типам относятся белое чугун (практически невозможно сваривать), ковкий чугун (сложно, медленно и требовательно сваривать) и ковкий чугун (чугун, который нельзя сваривать, поскольку это изменяет свойства металла).

Вы всегда можете узнать о сварочных свойствах вашего материала, просмотрев руководство или связавшись с производителями. Конечно, опытным сварщикам всегда несложно заметить трещины и определиться с порядком ремонта.

Самый популярный свариваемый чугун — серый чугун.Хотя сварка этого материала может оказаться сложной задачей, с этим справится хороший сварщик.

Коэффициент охлаждения чугуна

Охлаждение — важная часть любого сварочного проекта. Когда готовятся отливки, расплавленный чугун обычно осторожно выливают в горячую форму и оставляют медленно остывать. Важно помнить, что в чугуне обычно содержится 2-4% углерода, что почти в десять раз больше, чем в других стальных изделиях. Высокая концентрация углерода приводит к образованию чешуек графита, которые при растрескивании придают чугуну серый цвет.

Всем отливкам следует дать возможность постепенно остыть или их следует хранить в достаточно холодном состоянии, чтобы скорость охлаждения не имела значения.

Шаг 2: Определите соответствующий процесс сварки

Чугун можно сваривать, используя почти все сварочные процессы, если вы используете подходящие присадочные материалы и соблюдаете соответствующие процессы. Все зависит от ваших предпочтений в дополнение к нескольким другим факторам, таким как:

Поверхность под сварку

Сварка TIG — всегда лучший метод, если вы свариваете определенную часть машины.При ремонте или ремонте небольшой части предмета необходимо соблюдать осторожность, так как брызги, исходящие от сварки на ремонтируемой поверхности, могут испортить внешний вид всего предмета. Сварка TIG не оставляет много брызг, таких как сварка штучной сваркой или MIG, что снижает риск того, что брызги ухудшат внешний вид всей поверхности.

Прочность сварных швов

MIG-сварка и сварка электродом позволяют получить самые надежные и долговечные сварные швы. Однако их использование требует оговорки; вы должны использовать подходящие расходные материалы.Использование неподходящего присадочного металла почти наверняка приведет к растрескиванию, независимо от качества сварочного аппарата, который вы используете. Поэтому обязательно проверяйте совместимость перед сваркой MIG или сваркой электродом на определенной поверхности.

Коэффициенты охлаждения и нагрева

Еще один момент, который следует учитывать, — комфортно ли вам работать при экстремальных температурах охлаждения и нагрева, связанных с электросваркой. Кислородно-ацетиленовый эфир упрощает поддержание температуры и выполнение сварочных работ. Вы также можете выбрать пайку (на самом деле это не сварка), если сварка поверхности оказывается слишком сложной.Убедитесь, что поверхности пайки хорошо очищены, так как припой редко прилипает к ржавому или грязному железу.

Шаг 3. Выберите электрод или присадочную проволоку

Как упоминалось в шаге 2, вы должны быть особенно осторожны с материалами, которые вы используете при сварке. Некоторые варианты не будут плавиться должным образом с чугуном, оставляя непривлекательный внешний вид, в то время как другие имеют тенденцию к быстрому остыванию, что приводит к трещинам под напряжением. Ниже приведены некоторые из возможных вариантов использования расходных материалов для проводов и электродов.

Электроды с высоким содержанием никеля

Эти проволоки часто мягкие и хорошо поддаются обработке. Известно, что никель охлаждается постепенно, что идеально, так как он охлаждается примерно с той же скоростью, что и чугун. Более того, известно, что богатый никелем материал имеет такой же серый вид после охлаждения. Эти электроды не идеальны для сварки толстых поверхностей, и их приобретение будет стоить немалых долларов.

Никель (55%) и железо (45%) Сплав

Хотя эти сплавы тверже электродов с высоким содержанием никеля, они все же поддаются механической обработке и остывают до того же цвета, что и чугун, оставляя сварной шов аккуратным.Эти сплавы отлично подходят для использования из-за доступности и низкой усадки, а это означает, что они не трескаются так же сильно, как железо.

Утюг

Во время сварки чугун не остывает до того же цвета, что и чугун. Ожидайте, что при использовании этого материала возникнут более серьезные проблемы, поскольку он обладает высокими усадочными свойствами и не поддается механической обработке. Однако при сварке можно отшлифовать железо.

Нержавеющая сталь

Неизвестно, что нержавеющая сталь часто расширяется или сжимается при нагревании и охлаждении во время сварки.Это затрудняет сварку чугуна. Но использование его для сварки чугуна поможет вам получить обрабатываемую поверхность.

Шаг 4: предварительный нагрев или холодная сварка

Перед началом процесса сварки очень важно очистить поверхность. Для получения первоклассных прочных сварных швов мы рекомендуем выполнять сварку на чистых поверхностях, свободных от ржавчины, жира, пыли или любых других загрязнений. Это обеспечит аккуратный и прочный сварной шов.

Всегда рекомендуется предварительный нагрев, чтобы воспользоваться хрупкими свойствами чугуна.Поскольку известно, что тепло деформирует металл и его внутренние свойства, предварительный нагрев помогает равномерно распределить тепло, чтобы предотвратить неравномерное охлаждение, которое обычно приводит к трещинам.

Предварительный нагрев позволяет сделать так, чтобы окружающие области сварного шва имели одинаковую температуру сварки, что позволяет изменять однородность всего компонента. Но, поскольку чугун имеет предел 1400 по Фаренгейту, рекомендуется избегать его превышения, чтобы предотвратить деформацию.

Вы также можете выбрать холодную сварку, хотя у вас должен быть большой опыт, чтобы опробовать эту технику.Холодная сварка не требует предварительного нагрева и использует минимальное количество тепла для изменения свойств материалов.

При холодной сварке рекомендуется нагревать отливку до температуры 100 по Фаренгейту. При холодной сварке никогда не перегревайтесь до такой степени, чтобы вы не могли коснуться отливки голыми руками. С помощью этой техники сделайте короткие сварные швы размером примерно 1 дюйм. При холодной сварке всегда выполняйте чистовую обработку после завершения сварки. Не забудьте также заполнить все кратеры и укладывать шарики в одинаковом направлении для достижения хороших результатов.

Хотя этот метод может быть идеальным для некоторых, он не так предпочтителен, как предварительный нагрев, поскольку может привести к ослаблению сварных швов из-за внутреннего напряжения.

Шаг 5. Медленное охлаждение

Невозможно получить успешный сварочный проект, если сварной шов не охладится без каких-либо помех. Подача сжатого воздуха или холодной воды — верный рецепт от внутренних трещин. Вы должны позволить всему компоненту медленно и естественно остыть. Не забывайте всегда позволять компоненту остыть как можно дольше.Поместите сваренное изделие в теплую духовку или песок, чтобы обеспечить равномерное охлаждение.

К сожалению, большинство неопытных сварщиков склонны уделять больше внимания физическим процессам сварки, упуская из виду особо важную область, а именно надлежащее охлаждение. Вы должны обеспечить правильные условия для остывания сварного компонента. Как мы заявляли ранее, неравномерное охлаждение приводит к внутренним трещинам и в долгосрочной перспективе влияет на долговечность сварного шва.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *