Аппараты и расходные материалы
Чтобы проводить сварочные работы, требуется использовать специальное оборудование. Специалисты рекомендуют использовать аппараты, вырабатывающие постоянный ток (инверторы). Сварочное оборудование, в котором используются трансформаторы, обладает низким КПД и ухудшает конечный результат.
Для работы инвертора понадобятся расходные материалы в виде электродов. Их диаметр должен быть не менее 3 мм. Сварка чугуна электродами позволяет сделать более качественный шов, чем при работе полуавтоматом. Лучшими расходными материалами для этого сплава считаются ОЗЧ-2 и МНЧ-2.
Меры безопасности
При работе со сварочным оборудованием, требуется соблюдать правила безопасности:
- Не работать с неисправными аппаратами.
- При работе сварочным оборудованием стоять на резиновом коврике.
- При наличии трещин и пор в заготовке не закреплять её над собой.
- Сварочный процесс является вредным для здоровья. Сварщику нужно использовать специальную маску, перчатки и спецодежду.
Нельзя прикасаться к только что сделанному шву.
Соединять детали из чугуна с помощью сварочного оборудования сложнее чем из других материалов. По этой причине требуется знать технологию создания швов, использовать подходящее оборудование и расходники.
Сварка инвертором
Многие неопытные сварщики часто задаются вопросом можно ли сварить чугун и сталь инверторным сварочным аппаратом? Конечно можно, но предварительно следует провести подготовку. Процесс подготовки чугуна должен проводиться с учетом следующих рекомендаций:
- в первую очередь необходимая область зачищается болгаркой. Для зачистки рекомендуется применять лепестковый круг или другую наиболее подходящую насадку;
- после того как будет проведена зачистка верхнего слоя до не окисленного металла требуется выполнить обезжиривание. Данный процесс может выполняться при помощи бензина или любого другого растворителя;
- если требуется заделать трещину, то ее нужно расчистить до полного окончания. После этого в этом месте необходимо просверлить отверстие с размером диаметра 10 мм.
Сварка чугуна инвертором может осуществляться послойно и с использованием опорных элементов — шпилек. Они полностью состоят из стали. Применение данных опорных элементов должно сопровождаться с учетом важных требований:
- размеры данных элементов должны быть точными, их размер диаметра не должен быть больше 40 % от толщины чугуна;
- показатель выступа шпильки над металлом составляет не более 4-6 мм;
- расстояние между ними не должно превышать 6 мм;
- количество используемых шпилек должно зависеть от параметров соединения, но их не должно быть больше 25 % от площади излома.
Также могут применяться электроды, но они должны быть специальными. Проводить заваривание чугуна обычными электродами не рекомендуется. Для сплава этого вида подойдут электроды с добавлением никеля, меди, хрома и других лигатур, которые способствуют прочному наплавлению чугуна.
Как проводится
Как сваривать чугун при помощи инвертора, чтобы получить хороший и качественный сварной шов? Для этого потребуется изучить важные рекомендации:
- полярность подключения должна быть обратная;
- работа сварочного аппарата должна осуществляться на минимальной мощности, она должна соответствовать толщине чугунного элемента;
- размер длины одного непрерывного сварочного шва не должна быть больше 3-5 сантиметров;
- не должно быть перегревания металла, которое может возникнуть в результате частых перерывов;
- первый и последний слой при многослойном сваривании должен проковываться молотком с небольшим усилием.
Сам процесс сварки может быть многослойным или с использованием шпилек. После правильной установки шпилек проводится наваривание каждого слоя. Металл должен накладываться вокруг каждой шпильки, что в итоге получилась заплатка. В конце делается сварной шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.
Многослойная сварка выполняется с использованием электродов. После наплавления первого слоя проводится ковка молотком, она должна делаться на горячую. Если есть доступ к обратной стороне изделия, то также накладывается слой на ней, а затем он проковывается. В конце накладывают следующие слои металла.
Прежде чем ответить на вопрос варится ли сваркой чугун, стоит рассмотреть главные особенности данного сплава. Именно от его вида и структуры зависит выбор определенного вида сварки. Для него могут применяться разные виды сварок — электросварка, полуавтоматом, газовая, аргоном, инвертором. Но чтобы процесс был успешным, требуется провести предварительную подготовку чугуна и стали.
Технология сварочного процесса
электрическая дуга, которая должна поддерживаться
Именно во время ее контакта с заготовкой и происходит расплавление металла основы и сварочного электрода. В этот момент возникает явление, которое среди специалистов получило название сварочной ванны. В ней основной и металл электрода смешивается в однородную массу.
Ванна может иметь различные размеры, что определяется используемым режимом сварки, пространственным положением, скоростью перемещения дуги, формами и размерами кромки и пр.Обычно она достигает в ширину порядка 8–15 мм, в длину 10–30 мм, а в глубину — около 6 мм.
На каждом электроде имеется специальное покрытие, именуемое обмазкой. В момент ее расплавления возникает специальная газовая зона в области дуги и над ванной. Благодаря ей воздух покидает зону сварки и исключается взаимодействие расплавленного металла с кислородом. Также она содержит пары основного и электродного металла.
Уже на самом шве появляется сплав, не позволяющий контактировать расплаву с воздухом, что ухудшило бы качество сварки. По мере удаления электрической дуги происходит кристаллизация металлов, в результате возникает шов, благодаря которому прочно соединяются свариваемые детали. На самом шве находится защитный слой шлака, который по окончании сварочных работ обязательно нужно убрать.
Особенности сварки чугуна
Способы сварки чугуна отличаются от тех, которые применяются для других металлов и сплавов. Связано это с особенностями материала. Чугун содержит в своём составе до 6% углерода, из-за чего считается хрупким металлом. Из-за этого его свариваемость ухудшается. Негативными факторами для сварки этого материала являются сторонние компоненты, содержащиеся в его составе. К ним относится марганец, фосфор и сера.
При проведении сварочных работ стоит учитывать некоторые особенности:
- Плохой показатель свариваемости из-за необычной структуры материала.
- Готовые соединения не будут обладать высокой прочностью из-за большого количества трещин, образующихся при сварке.
- Расплавленный чугун подвержен окислению.
- Большое количество углерода в составе способствует образованию пор во время сварочных работ.
Способы сварки
Существует две технологии сварки чугуна — горячая и холодная. Сварщик сам выбирает какую применить в зависимости от обрабатываемых деталей.
Холодный способ сварки
Холодный способ соединения чугунных деталей подразумевает под собой использование специальных расходных материалов. Нельзя использовать обычные стальные электроды. В противном случае получится некачественный шов, который будет состоять преимущественно из вредных компонентов чугуна. При попытках зачистить готовый шов он может треснуть.
Чтобы сделать качественное соединение используются электроды малого диаметра. Работают с ними на малом токе. Холодный способ применяется в тех случаях, когда нужно провести небольшое количество работы без изначального нагревания заготовок.
Горячий способ
Чаще всего, применяется в домашних условиях. При повышении температуры нагрева сварочного шва его качество улучшается. Перед тем как обрабатывать детали электросваркой нужно решить, как будет разогреваться заготовка — частично или целиком.
Особенность технологии горячего способа сварки заключается в том, чтобы перед использованием сварочного аппарата заготовку разогревают, а после окончания работ дать ей самостоятельно остыть. Максимальная температура разогрева деталей — 650 градусов по Цельсию. В противном случае будет разрушена структура материала.
Методы сварки
Инверторная сварка с использованием электродов, что плавятся
В этой части статьи поговорим, про то какие есть виды сварки чугуна. Стоит помнить, что сварка чугуна проходит при не высоких градусах, так что его сварка происходит благодаря инвентарному аппарату без проблемно.
Вы сможете проводить такую сварку на заводе или фабрике и даже в вашей подсобке или на даче. Часто при инвентарной сварке применяться электроды, что плавятся.
Или если вы применяете сварочный аппарат с холодным методом работы(это элементарно противоположный метод горячему, с начала работы с элементом он не прогревается в печи или с помощью горелки, а работа с ним происходит в холодном виде).
Такой электрод, что подвержен плавлению должен иметь в своем составе никель. Если промотаете в низ, то найдете таблицу, где мы привели рекомендуемые параметры для электродов.
Можно применить прерывистые швы, но они должны быть не менее чем четыре сантиметра длинны. Нужный градус в границах 85-90 градусов. Давайте чугуну немного остыть, в будущем это улучшит результат.
Сваривание при помощи электродов из стали
У вас конечно возникнет вопрос, выйдет ли вам сварить металл из чугуна с помощью простого стального электрода?
Мы не сможем вам это запретить, конечно попытка не пытка, но мы не советуем этого делать, особенно если вы хотите использовать обычную сварку дугой.
Конечно стальные электроды удобны и имеет не высокую стоимость, чем и завоёвуют покупателя, но если вы захотите сварить с их помощью чугун, у вас выйдет некрасивый и ненадежный шов.
Тем более если вас ждет ответственная работа, как например с частью водопроводной трубы, тогда мы настоятельно советует приобрести именно специализированные электроды, поскольку скупой платить дважды.
Сваривание электродами из чугуна
Конечно, совершенно очевидно, что для сварки чугуна нужно применять родной электрод также их чугуна. Не имеет значение какой вид сварки вы выберете, для металла по типу чугуна подойдут и тот и тот тип.
Конечно все равно желательно подогреть элементы сварки перед работай над ними, тогда чугун стает более податливый и с ним на много проще работать и формировать качественный шов.
Они находятся в средней цене, но при этом у них достаточно высокое качество.
Когда вы свариваете чугун в гаражных условиях то можно применить переменный или постоянный ток. Если вы хотите не ошибиться выставляя силу тока, то первым делом определите какого диаметра ваши электроды.
Один миллиметр в диаметре электрода определяет 20-35 А.
Сварка электродами, что не плавятся
Вы можете использовать такой вид электродов, но для этого понадобится специальные условия, важно-это среда защищенного газа и во вторую-это применение буровых флюсов. Ещё вам понадобиться специальная проволока для усадки, она может быть сделана из никеля, меди или алюминия
Не плавящимися электродами являются стержни из графита, вольфрамовые и угольные электроды
Ещё вам понадобиться специальная проволока для усадки, она может быть сделана из никеля, меди или алюминия. Не плавящимися электродами являются стержни из графита, вольфрамовые и угольные электроды.
Используйте прерывистую сварку по 4 сантиметра. Когда работа завершена, то вам нужно поэтапно опустить температуру и в дальнейшем следить за ней, ведь переохлаждение одна из первых причин появления трещин.
Встретить сварщика, которой использует при сварке чугуна аргон вам практически не придется, поскольку обязательным условием использования аргона-это наличие газового баллона.
Также понадобиться электроды, это будет трудоемкий процесс, нужно прогреть элемент и постепенно его охладить, а это все время. И конечно, сваривать металл полуавтоматом –это затратный метод.
Так что применяйте аппарат только если нет иного выбора проделать это задание.
Сварка чугуна газом
Сваривание чугуна таким способом-частый метод работы. Люди выбирают его потому что для работы нужно будет только горючий газ, флюс, чугунная проволока для сварки.
Этот метод гарантирует достаточно аккуратный шов. Но нужно учесть, что та проволока для сварки из чугуна должна быть с кремнем.
Это все важно и совсем не мелочи, потому что в кремне есть вещества, что образуют графит в металле и при этом чугуне приобретает белый цвет. Не помещает применить проволоку, что делается из низколегированного чугуна-это поднимет красоту соединения
Вам точно понадобиться флюс, тем более если вам нужно соединить металл другого рода с чугуном. Сварить чугун с другим металлом-не легко, они очень разные по своим характеристикам, так что часто появляется окисни.
Как варить шов
При сварке в нижнем положении никаких сложностей не возникает даже у начинающего сварщика. А вот все остальные положения требуют знания технологии. Для каждого положения есть свои рекомендации. Техника выполнения сварных швов каждого типа рассмотрена ниже.
Статья по теме: Чем обшить дом снаружи: обзор материалов
Сварка вертикальных швов
Во время сваривания деталей, находящихся в вертикальном положении, расплавленный металл под действием силы тяжести сползает вниз. Чтобы капли не отрывались, используют более короткую дугу (кончик электрода находится ближе к сварной ванне). Некоторые мастера, если позволяют электроды (не залипают), вообще их опирают на деталь.
Подготовка металла (разделка кромок) проводится в соответствии с типом соединения и толщиной свариваемых деталей. Затем их фиксируют в заданном положении, соединяют с шагом в несколько сантиметров короткими поперечными швами — «прихватками». Эти швы не дают деталям смещаться.
Вертикальный шов можно варить сверху-вниз или снизу-вверх. Удобнее работать снизу-вверх: так дуга толкает сварную ванну вверх, препятствуя ее опусканию вниз. Так проще сделать качественный шов.
Как варить вертикальный шов снизу-вверх: положение электрода и возможные движения
В этом видео показано, как правильно варить вертикальный шов электросваркой с движением электрода снизу-вверх без отрыва. Продемонстрирована также техника короткого валика. В этом случае движения электрода происходят только вверх-вниз, без горизонтального смещения, шов получается почти плоским.
Выполнять соединение деталей в вертикальном положении можно с отрывом дуги. Для начинающих сварщиков это может быть более удобным: за время отрыва металл успевает остыть. При таком способе можно даже опирать электрод на полочку сварного кратера. Так проще. Схема движений практически такая же, как без отрыва: из стороны в сторону, петельками или «коротким валиком» — вверх-вниз.
Как варить вертикальный шов с отрывом смотрите в следующем видео. В этом же видеоуроке показывается влияние силы тока на форму шва. В общем случае ток должен быть на 5-10 А меньше рекомендованного для данного типа электрода и толщины металла. Но, как показано в видео, это не всегда справедливо и определяется экспериментально.
Иногда варят вертикальный шов сверху-вниз. В этом случае при розжиге дуги держите электрод перпендикулярно к свариваемым поверхностям. После розжига в таком положении прогрейте металл, потом опустите электрод и варите уже в таком положении. Сварка вертикального шва сверху-вниз не очень удобна, требует хорошего контроля сварной ванны, но и таким способом можно добиться неплохих результатов.
Как варить вертикальный шов электросваркой сверху-вниз: положение электрода и движения его кончика
Как варить горизонтальный шов
Горизонтальный шов на вертикальной плоскости можно вести как справа-налево, так и слева-направо. Разницы нет никакой, кому как удобнее, тот так варит. Как при сваривании вертикального шва, ванна будет стремиться вниз. Потому угол наклона электрода достаточно большой. Его подбирают в зависимости от скорости движения и параметров тока. Главное, чтобы ванна оставалась на месте.
Сварка горизонтальных швов: положение электрода и движения
Если металл стекает вниз, увеличивайте скорость движения, меньше прогревая металл. Еще один способ — делать отрывы дуги. За эти короткие промежутки металл немного остывает и не стекает. Также можно немного снизить силу тока. Только все эти меры применяйте поэтапно, а не все сразу.
В видео ниже показано, как правильно сваривать металл в горизонтальном положении. Вторая часть ролика о вертикальных швах.
Потолочный шов
Этот вид сварного соединения — самый сложный. Требует высокого мастерства и хорошего контроля сварной ванны. Для выполнения этого шва электрод держат под прямым углом к потолку. Дуга короткая, скорость движения — постоянная. Выполняют в основном круговые движения, расширяющие шов.
Технические приемы
В быту наиболее популярна сварка чугуна полуавтоматом, как наиболее доступный и простой вид соединения. При этом тонкие детали необходимо сваривать, обязательно подложив под них графитовые пластины.
Для сварки можно использовать практически любые полуавтоматы, позволяющие использовать сварочный ток, необходимый для плавления чугуна, но не допускающий проплавлений и вытеканий.
Величина сварочного тока колеблется в пределах 90-110 Ампер. Скорость, с которой подается сварочная проволока, настраивается экспериментально. Как правило, она сходна со скоростью подачи при сварке сталей.
Подготовка деталей
Перед началом работ обязательно нужно подготовить поверхности соединяемых кромок. Для этого их очищают от грязи и пыли, обезжиривают. Для обеспечения большей глубины проваривания, с кромок снимается фаска. Края фаски необходимо закруглить.
Если возникла необходимость заварить трещину, ее нужно «разделать» по всей длине, чтобы увеличить площадь соприкосновения детали со сварочным материалом. Это можно сделать шлифмашиной с отрезным абразивным кругом для работ по металлу. Перед сваркой концы трещины необходимо засверлить, чтобы при нагреве она не разошлась еще на большую длину.
Как делать шов
Чтобы минимизировать вредные последствия, которые можно нанести высокотемпературной дугой чугунным деталям, сварку длинных швов недопустимо производить за один проход. Время сварки на отдельном коротком участке стыка не должно быть продолжительным.
Начинать сварку надо с середины стыка и произвести короткий шов, за тем отступив на некоторое расстояние от него, сделать еще два шва с обеих сторон первого. Если стык достаточной длины, необходимо таким же образом сделать еще несколько коротких швов. Затем провариваются участки между наложенными швами.
Первый шов при сварке деталей большой толщины накладывается посередине стыка, практически без осуществления поперечных движений электродом. Далее, по краям первого шва накладываются второй и третий.
Если толщина детали еще позволяет наложение швов, накладывается четвертый шов посередине, сверху второго и третьего, а позже, после остывания, накладываются пятый и шестой швы справа и слева от четвертого. Указанная последовательность швов применяется и далее, если необходимо произвести еще швы при достаточно большой толщине соединяемых заготовок.
