Как варить чугун: особенности сварки, чем можно, каким током, как сваривать ковкий, наплавка

Низкотемпературная пайка

Особого подхода и дополнительной предварительной обработки требует пайка при невысоких температурах. Предварительно спаиваемые поверхности необходимо обработать флюсом ПВ209 либо его близкой заменой ПВ284ЧХ. Температура обработки 620-695оС. Хороший результат приносит электрохимическая обработка соляным раствором с последующим обезжириванием поверхностей ацетоном, спиртом или другим пригодным для этих целей веществом. Выбор применения паяльника или газовой горелки остается за исполнителем и не влияет на полученный результат.

Процесс пайки производят паяльником или горелкой. Самый удовлетворительный результат можно получить, используя флюсы, созданные на базе цинка и хлора, включающие также хлористые соли некоторых металлов. Легкоплавкие припои для пайки чугуна могут потребовать предварительного обмеднения поверхности. Его можно произвести методом гальваники. В домашних условиях доступно контактное обмеднение медным купоросом. Оптимальным припоем будет свинцово – оловянный припой или пайка оловом.

Как приготовить флюс для пайки своими руками

Чтобы соединять элементы радиотехники, можно изготовить флюс для пайки своими руками. В качестве подручных средств для замены канифоли можно использовать жир или смолу. Чтобы не покупать состав для работы, необходимо знать, как сделать флюс для пайки:

Заранее нужно подготовить одинаковое количество свинца и олова.
Расплавить два металла в тигле.
Снять плёнку побочных отложений, которая образуется на верхней части остывшей смеси металлов.
Перелить смесь олова и свинца в подготовленные заранее формы.

Нужно помнить о том, что после спайки любых контактов или деталей необходимо обрабатывать готовый шок. Для этого используется ацетон или спирт. Однако в магазинах появились припои, которые не требуют дополнительной обработки после завершения работ. Они обладают некоторыми преимуществами:

являются диэлектриками;
не подвержены воздействию коррозийных процессов;
не требуется дополнительная зачистка.

Из-за того что такие припои не проводят ток, их не используют для соединения контактов и проводов.

Как сделать флюс для пайки своими руками / Жидкая канифоль / СКФ

Также можно самостоятельно изготовить паяльную пасту. Для этого необходимо растереть твёрдый флюс с помощью крупнозернистого напильника. Порошок, который получился после измельчения, нужно смешать со спиртом и канифолью. Далее нужно перелить получившуюся пасту в герметичную ёмкость и плотно закрыть. Она портится при взаимодействии с влагой и требует соблюдения правил хранения. Опытные мастера рекомендуют наносить пасту с помощью шприца.

Как легко и быстро сделать флюс гель.

Флюс для пайки — обязательное вещество при ремонте электроники и радиотехники

Важно знать, какие разновидности этих составов бывают и как правильно с ними работать, чтобы не повредить платы и контакты

Жидкий ФЛЮС (ФИМ) из лимонной кислоты своими руками!!!

Ход работы

Спаивание нержавейки выполняют следующим образом:

Сначала поверхность тщательно зачищается наждачной бумагой или напильником.
Далее место спайки обрабатывается флюсом, а именно паяльной кислотой.
Затем поверхности требуется залудить – нанести на них тонкий слой припоя, содержащий олово и свинец. Бывает, что припой с первого раза нанести не представляется возможным. В таком случае придется применить кисточку, содержащую металлические жилы. Ими будет гораздо удобнее снимать окисную пленку, предотвращающую лужение.
Используя паяльник и припой, выполняют спаивание деталей.

Как подобрать флюс для нержавейки

В качестве флюса для нержавейки в основном выступает ортофосфорная кислота, которая имеет неорганическое происхождение и является веществом средней силы. Для нержавеющей стали используют кислоту в виде бесцветных гигроскопических кристаллов.

Когда кислота достигает температуру 213 градусов, она становится пирофосфорной. Такую кислоту можно применять для соединения нержавейки, и она отлично растворяется в воде. Фосфорная кислота при пайке нержавейки на 85 процентов должна содержать водный раствор. Также кислоту можно растворять не только в воде, но также и в этаноле и прочих растворителях.

Флюс для нержавейки в виде кислот используется для следующих целей:

очистка от ржавчины;
избавление от грязи;
нанесение на поверхность пленку для защиты от окисления и коррозии.

Флюс наносят на сталь тонким слоем, а это обеспечивает качественное соединение деталей из нержавеющей стали.

Подготовка паяльника к работе

В быту используются «обычные» электрические паяльники. Есть, работающие от 220 В, есть — от 380 В, есть — от 12 В. Последние отличаются небольшой мощностью. Используются, в основном, на предприятиях в помещениях с повышенной опасностью. Можно их применять и в бытовых целях, но нагрев их происходит медленно, да и мощность маловата…

Выбрать надо тот, Который удобно «лежит» в руке

Выбор мощности

Мощность паяльника выбирается в зависимости от характера работы:

Для работы с электронными элементами — 40-60 Вт.
С толщиной спаиваемых деталей до 1 мм — 80-100 Вт.
Толстостенные элементы — со стенкой 2 мм — требуют мощности от 100 Вт и выше.

Паяльники бывают разной мощности, работают от разного напряжения

В домашнем хозяйстве достаточно иметь два паяльника — один маломощный — 40-60 Вт, и один «средний» — около 100 Вт. С их помощью можно будет покрыть около 85-95% потребностей. А пайку толстостенных деталей все равно лучше доверить профессионалу — тут нужен специфический опыт.

Подготовка к работе

Когда паяльник включается в сеть первый раз, часто он начинает дымить. Это выгорают смазочные материалы, которые были использованы в процессе производства. Когда дым перестает выделяться, паяльник выключают, ждут пока он остынет. Дальше надо заточить жало.

Сначала надо выжечь смазку

Заточка жала

Далее надо подготовить к работе жало. Это цилиндрический стержень, сделанный из медного сплава. Фиксируется при помощи прижимного винта, который находится в самом конце термокамеры. В более дорогих моделях жало может быть слегка заточено, но, в основном, заточки нет.

Как подготовить паяльник к работе

Изменять будем самый кончик жала. Использовать можно молоток (сплющивать медь как вам нужно), напильник или наждак (просто стачивать ненужное). Форму жала выбирают в зависимости от предполагаемого типа работ. Его можно:

Сплющить в виде лопатки (как у отвертки) или сделать плоской с одной стороны (угловая заточка). Этот тип заточки нужен, если паяться будут массивные детали. Такая заточка увеличивает плоскость соприкосновения, улучшает передачу тепла.
Сточить край жала в острый конус (пирамидку) можно, если предполагается работа с мелкими деталями (тонкие провода, электродетали). Так проще контролировать степень нагрева.
Тот же конус, но не такой острый подойдет для работы с проводниками большего диаметра.

Более универсальным считается заточка «лопаткой». Если ее сформировать при помощи молотка, медь уплотняется, корректировать наконечник надо будет реже. Ширину «лопатки» можно делать больше или меньше, подрабатывая ее по сторонам напильником или наждаком. С этим типом заточки работать можно с тонкими и средними паяемыми деталями (поворачивать жало в нужное положение).

Лужение паяльника

Если жало паяльника не имеет защитного покрытия, его необходимо залудить — покрыть тонким слоем олова. Это защитит его от коррозии и быстрого износа. Делают это при первом же включении инструмента, когда дым перестал выделяться.

Первый способ лужения жала паяльника:

довести до рабочей температуры;
прикоснуться к канифоли;
расплавить припой и растереть его вдоль всего жала (можно деревянной щепкой).

Второй способ. Смочить тряпку раствором хлористого цинка, нагретое жало потереть о тряпку. Расплавить припой и куском поваренной каменной соли растереть его по всей поверхности жала. В любом случае медь должна покрыться тонким слоем олова.

Высокотемпературный режим

Для пайки чугуна в условиях высокой температуры, как правило, применяется латунь или подобные ей присадочные сплавы. Значительно реже применяются те же сплавы, но с добавками серебра или никеля.

При пайке чугуна латунью удаётся получить достаточно прочное соединение с относительно небольшим разогревом.

Чтобы нейтрализовать графит, на поверхности подготавливаемой к пайке детали также можно применять активные флюсы под обозначениями П209 и ПВ285Х.

Помимо того, что в этом случае необходимость в специальной обработке обычно отпадает – чугунная заготовка к тому же приобретает особую жаропрочность, выдерживая разогрев до 900 ℃.

Для разогрева чугуна перед сваркой и пайкой используют обычную паяльную лампу или классическую газовую горелку, работающую с образованием нейтрального пламени. С целью повышения прочности швов рекомендуется производить дополнительный их отжиг при 700…750 ℃.

Область применения

Совершенно очевидно, что выполнить пайку латуни проще, чем сварку не только в домашних условиях, но и на производстве. Полученное соединение будет обладать достаточной прочностью. Тем не менее, рассчитывать на то, что оно выдержит очень высокие нагрузки, всё же не стоит. Исходя из этого, определяется и область применения технологии.

Изготовление электрических и электронных компонентов. Механические нагрузки в этом случае невысоки, а на первый план выходит электропроводность. Не стоит забывать и о том, насколько трудно использовать сварку для соединения деталей малого размера.
Соединение элементов, подвергающихся малым и средним нагрузкам. Сюда можно отнести детали небольших механизмов вроде часов, или составляющие трубопроводов, работающих при давлении, не превышающем нескольких атмосфер.
Производство ювелирных изделий. Разумеется, стоимость латуни значительно ниже, чем серебра или золота. И всё же, она довольно часто используется для изготовления недорогих колец, брошек и других украшений, становясь если не главной их частью, то хотя бы компонентом оправ и застёжек.
Не стоит забывать и реставрационные работы. Иногда пайка латуни – единственный способ восстановить вещь, сделанную много лет назад.

Нашлось применение такой методики и в машиностроении. Изготовить с её помощью новый, или запаять повреждённый латунный радиатор значительно проще, чем применять сварку. Эффективность и долговечность получившейся детали окажется значительно выше, чем у более дешёвых аналогов из алюминия.

Высокотемпературный режим

Подготовка к спайке латунных изделий

Чтобы очистить сплав, можно использовать щавелевую кислоту. Если ее не оказалось под рукой, можно посмотреть различные бытовые средства. Они наносятся на изделия из латуни, после чего она довольно быстро начнет темнеть. Затем можно избавиться от налета, взяв тонкую щетку и почистив детали в обычной воде. Вслед за этим понадобится сода, которой засыпается латунное изделие. По истечении нескольких минут сода смывается. При наличии щавелевой кислоты она разводится в пропорциях 20 грамм на литр горячей или холодной воды. Над раствором не рекомендуется дышать, а также следует защитить руки перчатками. Емкость должна быть пластиковая во избежание воздействия на другие металлы. Как только латунная деталь обработана, ее следует протереть и высушить.

Щавелевая кислота используется для очистки сплава.

Чтобы паять латунь наиболее эффективно, не стоит использовать обычную оловянную пайку, так как после ее применения остаются довольно заметные следы. Помимо этого, она не может похвастать большой прочностью. Для того чтобы паять латунь, рекомендуется использование другого способа, который обеспечивает повышенную надежность. Эффективная и надежная спайка латунных деталей обеспечивается применением газовой горелки. Чтобы изготовить припой из латуни, следует взять медь и серебро в пропорциях 1:2, тщательно перемешать и сплавить воедино, применяя графитовый тигель и газовую горелку. Производится помещение тигля в емкость с холодной водой, и только после этого возможно извлечение расплавленного и застывшего припоя. Он должен быть расплющен и нарезан либо наточен на стружку, что может быть сделано с помощью крупного напильника. После этого потребуется порошок буры и борная кислота, каждый ингредиент должен весить 20 грамм. На основе этих веществ производится изготовление флюса. Полученную порошковую смесь заливают водой объемом в четверть литра.

Электроды для сварки автомобильного чугунного блока

Основной задачей сварщика при ликвидации повреждений на деталях из чугуна является получение прочных соединений и предотвращение появления новых трещин. Диаметр электрода, величина тока и длина дуги характеризуют режим ручной дуговой сварки. Зависимо от толщины сварного металла выбирается диаметр электрода.

Для сварки чугунного блока, где толщина металла равна 4-8 мм, в основном применяют электроды, диаметр который равен 3-4 мм. Величину тока выбирают из расчета 30-40 ампер на миллиметр диаметра электрода. К примеру, с применением электрода МНЧ-2, диаметр которого 3 мм, сварку производят при величине тока 90А, а при использовании электрода ОЗЧ-6, при аналогичном диаметре величина тока 80-100А. Сварки чугуна железно-келевыми электродами отличается от техники сварки стали.

Флюсы для пайки металлов

Для пайки латуни понадобится бура – специальный флюс.

Флюсы предназначены для удаления пленки с поверхности спаиваемых металлов и защиты от образования новых пленок в зоне пайки. Если для соединения меди вполне достаточно канифоли, то для латуни необходим другой, значительно более агрессивный флюс. Состав флюса для различных латуней нужен разный, что вызвано введением в состав латуни некоторых металлов. Для распространенных латуней типа ЛС59 и Л63 достаточно применение хлористого цинка с небольшим содержанием борной кислоты. При пайке латуни с добавками свинца и кремния, например, латунь типа ЛКС80, рекомендуется флюс на основе соединения калия с фтором и бором или на основе буры.

В домашних условиях можно сделать следующий флюс, который подойдет для большинства латуней. Необходимо приготовить 20 г буры в порошке и 20 г борной кислоты в порошке. Порошки в сухом виде хорошо перемешиваются и заливаются 200 мл воды. Затем смесь подвергается кипячению и остужается.

Из готовых составов в качестве флюсов для латуни можно порекомендовать: отечественные – флюс «Бура»; флюсы ПВ-209 и ПВ-209Х. Из импортных следует отметить флюсы немецкого производства: флюс-паста Chemet FLISIL-NS-Pulver и Chemet FLISIL-NS-Paste.

Пайку бронз возможно осуществить под флюсом из хлористых солей (например, цинка) с добавлением соляной кислоты. Если пайка производится на высоких температурах, то лучше использовать борную кислоту в сочетании с хлоратами и фторидами. Для соединения алюминиевых и марганцевых бронз придется воспользоваться активными флюсами из ортофосфорной или плавиковой кислоты. Из достаточно доступных средств обычно используется ортофосфорная кислота.

Припой для латуни должен быть медно-фосфористыми. припоями

Припой – это металл, который в расплавленном состоянии внедряется в паяемые металлы и после остывания соединяет их. Следовательно, он должен иметь температуру плавления значительно ниже температуры плавления латуни и при этом иметь хорошую адгезию с ней, находясь в виде расплава. Обычные сплавы олова со свинцом следует применять в латунях лишь при соединении неответственных деталей, где нет требований к механической прочности и внешнему виду.

Состав применяемого припоя зависит от вида латуни. Если в латуни преобладает медная составляющая, то можно воспользоваться серебряными припоями от ПСр12 до ПСр72, припоями с содержанием латуни от ПМЦ36 до ПМЦ54 и медно-фосфористыми припоями. В случае преобладания содержания цинка следует применять серебряный припой не ниже ПСр40. Использование фосфористых составов ведет к заметному снижению механической прочности соединения из-за образования непрочных фосфорных соединений цинка. Более дешевые припои на основе латуни типа ПМЦ можно использовать только в деталях, не ощущающих вибрации и ударные воздействия. При соединении серебряными и фосфористыми припоями латунь достаточно сильно растворяется, что следует учесть, и сокращать время пайки и нагрева металлов.

Для ремонта и соединения стационарно закрепленных деталей (например, радиаторов или труб) часто применяются специальные твердые припои со сложным составом. Хорошие результаты показывает припой типа L-CuP6, имеющий температуру плавления порядка 730°C.

Высокотемпературная пайка чугуна

Для данного типа соединения чугунных элементов используют припои на основе меди. Хотя пайка латунью (сплава меди и олова) не является самым лучшим припоем из-за ее температуры плавления. Если позволяет бюджет и ориентировочная себестоимость полученной продукции, следует задуматься о припоях, где серебро является основой и содержит примеси никеля. Такой сплав имеет промежуточные показатели плавления между различными типами припоев и образует прочное и качественное соединение даже при отсутствии большого предварительного опыта в данной области. Данный способ пайки чугунных деталей вынуждает к использованию активных поверхностных флюсов, способных растворить и покрыть пленкой выступающие фазы графита на поверхности. Смачивание металла и припоя становится максимальным и не доставляет хлопот, стекая и «убегая» из спаиваемого шва. Основное достоинство применения припоев с серебром и никелем это отсутствие необходимости механической и высокотемпературной предварительной обработки. Более низкая температура процесса не позволяет происходить фазовым превращениям в чугуне, тем самым практически невозможно возникновение хрупкого цементита в остывающей детали.

Дефектные зоны

При необходимости восстановления дефектных и пористых участков чугуна удобнее воспользоваться мягким оловянно-свинцовым припоем с небольшим добавлением сурьмы, выпускаемым под обозначением ПОС3О (в нем 30% олова).

А функцию флюса для пайки в данном конкретном случае должен выполнять хлористый цинк (точнее – его водный раствор) с добавкой соляных образований на основе олова и меди.

К восстановлению повреждённых мест переходят лишь после их предварительной обработки (зачистки и лужения). После этого подготавливаемую поверхность следует обезжирить бензином, а затем нанести на неё флюсовый состав.

Перед пайкой рабочая зона нагревается газовой горелкой до состояния расплава присадочного материала. На заключительном этапе работ все имеющиеся дефекты запаивают. Выбор инструмента для пайки здесь не имеет значения.

Условия и область применения пайки

Пайка латунью — популярный технологический процесс, который часто используется в радиоэлектронике, сборке различных плат, механизмов. Некоторые сравнивают его со сваркой, однако это абсолютно разные процедуры. Когда мастер паяет отдельные детали используя цветные сплавы, соединяемые металлические элементы не разогреваются до температуры плавления.

Латунные припои похожи на прутки проволоки, которые изготавливаются из тугоплавких металлов. Мастер, используя нагревательный инструмент (паяльник или газовую горелку), нагревает место соединения, подаёт в разогретую область припой. Сплав расплавляется, создавая прочный шов.

Область применения:

Производство электроники.
Использование в ремонтных мастерских.
Изготовление режущих инструментов.
Производство ювелирных украшений.
Реставрация старинных изделий.
Сборка теплообменников, холодильного оборудования.

Этот распространённый технологический процесс имеет множество особенностей. Например, пайка чугуна латунью покажется крайне сложной для начинающих мастеров. Чтобы создавать прочные соединения, необходимо ознакомиться с процессом пайки более подробно.

Припои и флюсы

Для качественного скрепления нужно разумно отнестись к выбору флюса и припоя. Это имеет значение, когда работа выполняется или газовой горелкой, или паяльником. Опытные мастера утверждают, что необходимо использовать более активный припой, в состав которого входит хлористый цинк. Именно ему под силу очистить поверхность предметов от появляющихся пленок из оксида цинка во время нагревания.

Поэтому лучше приобретать специальный флюс, в качестве которого может выступать бура. Если предстоит работа со сплавом, содержащим большое количество меди, то лучше использовать серебряные или медно-фосфорные компоненты.

Когда соединяемые предметы различаются по материалу изготовления, то особенно важно знать, какой припой подходит. Припой для пайки латуни должен сочетаться с поверхностями изделий и иметь температуру значительно ниже

Если нет строгих требований к прочности и внешнему виду, соединение возможно оловом.

Чем паять?

Пайка латуни может осуществляться при помощи различных вспомогательных средств. Обязательными для этой процедуры являются флюсы, позволяющие устранить оксидную пленку с поверхности металла. Это может быть пастообразное или жидкое средство на основе буры (тетрабората натрия), хлорида цинка. Припоем называют состав, при помощи которого образуется неразъемное соединение. Он может быть с оловом, с медью, с серебром.

Флюсы

При работе с классической двухкомпонентной латунью чаще всего используются простые флюсы, представляющие собой соединение борной или соляной кислоты с хлоридом цинка. Многокомпонентные сплавы требуют использования более специфических составов. Это может быть специальный вариант флюса, предназначенный для латуни и других цветных и драгоценных металлов, — ПВ 209, ПВ 209Х.

Жидкие материалы для лужения готовят самостоятельно. Стандартный состав хлористо-цинкового типа содержит:

74% воды;
1% соляной кислоты;
25% хлористого цинка.

Припои

Существует несколько групп припоев, при помощи которых можно вести работы с латунными сплавами. Обычным оловянным ПОС можно пользоваться только в тех случаях, когда не предполагается серьезной нагрузки на соединение. Стоит учесть, что он может быть как в проволоке, прутках, так и в виде пасты, фольги, уже содержащим флюс.

Среди специализированных припоев, ориентированных на работу именно с латунью, выделяют твердые мультикомпонентные варианты. Например, L-CuP6, температура плавления которого составляет +730 градусов. Его применяют при ремонте труб и других жестко закрепленных элементов.

Кроме того, к популярным припоям для латуни относят и другие варианты.

Медно-цинковые составы (ПМЦ)

Здесь очень важно убедиться, что имеющееся оборудование способно обеспечить достаточную температуру плавления. У многих медно-цинковых припоев она превышает показатель в 880 градусов

Такими составами скрепляют медь и латунь.

ПСР. Это припои на основе серебра, отличающиеся повышенной твердостью. Обычно объемная доля благородного металла достигает 40%. При пайке такими составами соединение получается прочным и твердым, надолго сохраняет свои свойства.

МФ. Припои на медно-фосфорной основе отличаются универсальностью, подходят для разных типов сплавов. По своим прочностным характеристикам они уступают серебряным, но превосходят цинксодержащие аналоги.

Советы и рекомендации

Чугун имеет высокую жидкотекучесть и удержать его в ванне трудно. Специалисты рекомендуют располагать детали на плите таким образом, чтобы разделка располагалась горизонтально, внизу.

Сделав прихватки, следует накладывать короткие швы длиной до 25 мм сразу их проковывать легкими ударами молотка. Располагаться они должны на расстоянии 150–200 мм. Если соединение короткое, следует ждать охлаждения заготовок. Проверить готовность материала к свариванию можно рукой. Она будет чувствовать приятное, не обжигающее тепло.

Любители ремонтировать самостоятельно могут использовать холодную сварку дома, ремонтируя автомобиль, бытовую технику. Небольшие швы на мелких деталях не перегреют чугун и будут хорошо держать.