Как аргоном варить чугун: Сварка чугуна аргоном — советы опытных сварщиков

Сварка чугуна аргоном

Что такое чугун? Это сплав железа и углерода, в котором последний может быть представлен в виде графита или цементита (Fe3C). Если в производстве используется графит, то получается серый чугун, который хорошо поддается обработке и сварке. Если цементит, то получается белый чугун, который варить нельзя. Просто не получится. Сам сварочный процесс может производиться практически любыми технологиями. Нас в этой статье будет интересовать сварка чугуна аргоном с применением неплавящегося вольфрамового электрода (TIG).

Но перед тем как начать с ней разбираться, необходимо сказать о том, что существует три основных направления сваривания.

1. Свариваемые чугунные детали соединяются между собой чугунным швом.
2. То же самое, только шов будет из низколегированной стали.
3. И последний – шов из цветных металлов.

То есть, получается так, что аргонная сварка чугуна (ТИГ) может производиться с применением разных по составу присадочных элементов.

Но надо обязательно добавить, что сама аргонная технология сваривания чугуна обязательно включает в себя предварительный нагрев заготовок. Хотя все чаще появляются присадки, с помощью которых можно варить чугун и без нагрева. В зависимости от того, до какой температуры будут нагреваться чугунные детали, зависят и разновидности сварки чугуна. Их также три.

1. Горячая сварка, когда заготовки нагреваются до 600С.
2. Полугорячая – до 400С.
3. Холодная – вообще не нагреваются.

Два первых вида обычно используются для того, чтобы создать сварочное соединение таким же по составу, как и сам свариваемый металл. Третий используется, когда создаваемый шов по составу не является чугунным.

Содержание страницы

• 1 Сварка аргоном – технология и последовательность
• 2 Чугунные стержни для сварки
• 3 Технология сварки

Сварка аргоном – технология и последовательность

Процесс аргонодуговой сварки делится на несколько этапов, которые проводятся в определенной последовательности.

А именно:

• Подготовка свариваемых заготовок.
• Их подогрев.
• Сам сварочный процесс.
• Медленное охлаждение стыка.

К подготовительному процессу можно отнести зачистку соединяемых поверхностей и формирование кромок. Очень важно правильно кромкам придать необходимую форму. Она не должна быть острой, она должна быть скругленной, как показано на фото ниже. Такое скругление обычно достигается с помощью обычной болгарки. Кромки нужно формировать только в том случае, если толщина соединяемых чугунных заготовок превышает 4 мм.

Подогрев чугуна производится горелкой, после чего можно переходить непосредственно к свариванию металла. Если производится сварка деталей со сложной формой, где присутствуют перемычки, отверстия, участки с разными толщинами, то нагревать необходимо будет всю деталь, а не только участок, где производится сварка.

Чугунные стержни для сварки

Очень важно правильно выбрать присадочный материал. В основном для этого используют стержни, изготовленные из чугуна. Некоторые мастера просто удаляют обмазку с чугунных электродов и применяют их в качестве присадки.

Вот такие марки используются для аргонодуговой сварки чугуна (ТИГ).

• Для горячего сваривания – «А».
• Для горячей сварки с местным нагревом – «Б».
• Для соединения тонкостенных чугунных заготовок при полугорячей сварке – «НЧ-1».
• Для толстостенных чугунных деталей при полугорячей сварке – «НЧ-2».
• Для соединения с повышенными характеристиками износостойкости – «БЧ» или «ХЧ».

Диаметр присадочного стержня выбирается из расчета толщины свариваемых заготовок. Обычно он в два раза должен быть меньше.

Технология сварки

В принципе, варить чугун аргонодуговой технологией нужно точно так же, как и другие металлы. Никаких отклонений или технологических нюансов. Важно правильно настроить сварочный аппарат, который должен выдавать ток силой 40-80 ампер. Разброс величины достаточно большой, потому что в таком диапазоне можно варить детали разной толщины.

Оптимальный показатель достигается опытным путем, при котором при сварке металл не трещит.

Сам процесс сварки можно проводить в двух направлениях: горелка движется впереди присадочного прутка или наоборот. Это не нарушает качество шва. Если свариваются две толстые заготовки, то, во-первых, делается Х-образная кромка, во-вторых, сам шов проваривается с двух сторон.

Есть несколько моментов, на которые необходимо обращать внимание, сваривая чугун аргонодуговой сваркой ТИГ.

• Погружать сварочный присадочный стержень в сварную ванну можно после того, как он хорошо нагреется.
• Лучше, если присадка из зоны сваривания не будет выноситься в процессе всего процесса. Но это не критично, потому что после заполнения ванны расплавленным металлом приходится его равномерно распределять по всему зазору, образовывая сварной шов. Именно в это время присадочный элемент там будет только мешать. Но на это уходят доли секунды, так что пруток не успевает остыть.
• Сварка неплавящимся электродом в аргоне должна проводиться непрерывно. Насколько это возможно. Если по каким-то причинам процесс был на время приостановлен, новый шов надо накладывать на край старого, уже остывшего.
• Долго держать пламя горелки на одном месте не допускается. В процессе сильного нагрева чугуна из него начинает испаряться углерод, что приводит к отбеливанию металла. Он становится прочным и твердым, то есть, снижаются его сварные характеристики.
• Лучше всего, если сварку чугуна в аргонном защитном слое проводить в нижнем положении. Таким образом, расплавленный металл не будет вытекать из сварной ванны под действием своего веса и под действием давления самого защитного газа.
• Если свариваются две большие и толстые чугунные заготовки, то зазор между ними будет достаточно большим. Поэтому наплавку производят в несколько слоев. При этом концом присадочного прутка необходимо периодически помешивать содержимое сварочной ванны, чтобы внутри расплавленного металла не образовались поры. Именно таким способом удаляются растворенные в металле газы.

Как видите, сварить чугун с помощью аргонодуговой технологии TIG не очень сложно. Специалисты считают, что именно таким способом соединение чугунных деталей будет самым качественным. Но чтобы качество на самом деле было высоким, нужно обязательно, чтобы чугун после сварки остывал медленно (естественным путем).

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

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

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.

VT-metall предлагает услуги:

• 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 (MIG или TIG). Лучший метод сварки для литья

11 июля 2022 г. от Staff

Металлообработка чугуна — это историческая отрасль, известная своими трудностями и разочарованиями, с которыми сегодня знакомы сварщики со всего мира. Чугун становится все менее распространенным, однако иногда вы сталкиваетесь с работой, требующей сварки чугуна.
В этой статье мы представляем основные шаги, которые необходимо выполнить для успешной сварки чугуна и улучшения ваших навыков гибки металла.

Содержание страницы

• Можно ли сваривать чугун?
• Можно ли сваривать чугун MIG?
  • Как сварить чугун MIG?
• Как лучше сваривать чугун?
  • 1. Сварка ВИГ
  • 2. Дуговая сварка: лучший метод сварки чугуна
• Как сваривать чугун?
  • 1. Очистка
  • 2. Предварительный нагрев
  • 3. Сварочные прутки и проволока
  • 4. Упрочнение
  • 4. Последующий нагрев

Можно ли сваривать чугун?

Проще говоря, да, но это может стать лабиринтом неприятностей. Чугун можно сваривать всеми распространенными способами сварки, такими как MIG, TIG, MMA, кислородно-ацетиленовая и пайка.

Поскольку чугун содержит намного больше углерода, чем другие металлы, при сварке он очень склонен к растрескиванию. Это растрескивание происходит, когда углерод перемещается в места сварки или в зону термического влияния материала, что, в свою очередь, увеличивает хрупкость или твердость. Чрезмерно хрупкий или затвердевший материал легко трескается под давлением, а по мере остывания сварного шва материал продолжает двигаться и самовосстанавливаться много раз, что увеличивает вероятность возникновения трещин. Термические напряжения также играют определенную роль в сложности успешной сварки чугуна, поскольку он особенно чувствителен к быстрому нагреву и внутреннему напряжению.

Перед сваркой чугуна важно правильно определить сплав. Существуют разные типы чугуна, и каждый сорт по-разному реагирует на сварку, поэтому спросите у производителя, что вы получаете.

Можно ли сваривать чугун MIG?

Да, однако процесс сварки MIG не рекомендуется по сравнению с другими методами сварки. Наиболее очевидная причина этого заключается в том, что сварные швы MIG на чугуне не будут такими прочными, как сварка MMA или сварка TIG, что является общим моментом при попытке сварки чугуна. Сварные швы MIG не проваривают сталь так же эффективно, как MMA или TIG, и проникновение сварного шва более важно, чем обычно, при обработке чугуна. Проникновение также поможет в удалении глубоких примесей, присутствующих в материале.

Как сварить чугун MIG?

Если требуется сварка чугуна MIG, мы рекомендуем следующее:

Газ

Соотношение аргон/двуокись углерода 80/20 является наилучшим выбором для большинства ситуаций. (Совет: несмотря на то, что чугун по своей природе подвержен ржавчине, вам следует избегать этого метода, если вы слишком беспокоитесь о том, что ржавчина в конечном итоге появится на поверхности материала, поскольку эти комбинации газов могут увеличить вероятность образования ржавчины.)

Использование Никелевая проволока

Используйте никелевую проволоку, толщина которой соответствует требованиям свариваемого соединения.

Прихватка

Прихватка чугуна может быть проблематичной, особенно при сварке MIG. Более легкая прихватка может быть выполнена с помощью припоя; однако это, вероятно, приведет к слабому и нечистому сварному шву, что не очень хорошо для проектов, которые могут испытывать нагрузки или удары.

Используйте шпильки

В зависимости от работы вы также можете обеспечить общую механическую прочность сварного шва, используя шпильки.

Нагрев

Предварительный нагрев материала перед любой сваркой чугуна имеет важное значение (дополнительную информацию см. в разделе о предварительном нагреве в этой статье).

Как лучше сваривать чугун?

Ручная дуговая сварка металлическим электродом (ММА) является наиболее эффективным методом сварки литых деталей. Следующим лучшим вариантом будет сварка TIG, хотя избыточное тепло в локализованных областях может быть проблемой. Но опытный сварщик может работать по-своему, и, если все сделано правильно, сварка TIG действительно хорошо работает для чугуна.

1. Сварка ВИГ

Сварка ВИГ — это самый чистый и, возможно, самый прочный метод сварки при правильном выполнении. Это важные факторы при работе с чугуном. Используйте следующую информацию для успешного выполнения сварки чугуна методом TIG.

• Торированные вольфрамовые электроды рекомендуются для чугуна (используйте стержень с 1% или 2% тория). Чистый и заточенный вольфрамовый электрод является обязательным при сварке чугуна методом TIG, чтобы обеспечить хороший поток и контроль над сварным швом, а также предотвратить загрязнение
• Сварочные электроды на основе никеля лучше всего подходят для сварки чугуна. Это связано с тем, что они соответствуют температуре теплового расширения и свойствам чугуна. Выберите толщину проволоки, соответствующую свариваемому соединению.
• Мы рекомендуем смесь защитного газа для сварки TIG чугуна, состоящую либо из чистого аргона, либо из 75 % аргона / 25 % CO2. Без защитного газа сварной шов будет хрупким и снова, вероятно, треснет.
• Предварительный нагрев свариваемого материала.
• Попробуйте сделать несколько пробных пусков с помощью вашего сварочного аппарата на куске материала из чугуна, который вы собираетесь сваривать. Мы делаем это, чтобы лучше понять, при какой температуре должен работать ваш сварочный аппарат, как быстро нам нужно сваривать и какой расход газа и толщина проволоки работают лучше всего.
• Сварка холодного чугуна возможна, но сложна. Если вы не можете предварительно нагреть металл, очень важно при сварке холодного чугуна методом TIG не допускать перегрева металла. Делайте это, сваривая стежки и каждый раз позволяя материалу остыть.

2. Дуговая сварка: лучший метод сварки чугуна

Процесс дуговой сварки (ММА), возможно, является наиболее эффективным и простым способом сварки чугуна при соблюдении правильных процессов.

• Самым важным шагом является выбор подходящей сварочной проволоки. Выбирайте сварочные прутки из чистого никеля и ферроникеля, специально изготовленные для сварки чугуна. Никель внутри этих стержней эффективно помогает ограничить миграцию углерода в зону термического влияния и металл сварного шва. Хотя общая прочность снижается при использовании любого никелевого электрода, он предпочтительнее, поскольку гораздо более серьезной проблемой является возникновение растрескивания сварного шва, которое сводится к минимуму при использовании никеля.
• Железные стержни также можно использовать, однако из-за высокого содержания углерода они менее желательны, поскольку они подходят только для небольших сварочных швов и когда важно соответствие цвета материала.

Как сварить чугун?

Вот пошаговое руководство по сварке чугуна без образования трещин.

1. Очистка

Подготовка металла к сварке является обязательным процессом. Он удалит загрязнения с поверхности утюга, такие как краска, жир и другие мешающие материалы. Используйте угловую шлифовальную машину с шлифовальным диском с зернистостью 120, чтобы удалить поверхность свариваемого участка.

2. Предварительный нагрев

Предварительный нагрев материала перед сваркой очень важен для чугуна. Из-за плохой пластичности чугун склонен к растрескиванию при локальном нагреве. Во время сварки участок вблизи места сварки нагревается до очень высокой температуры, в то время как остальная часть заготовки относительно холодная. Это создает термическое напряжение, которое приводит к трещинам. Решение здесь заключается в предварительном нагреве всей заготовки.

Используйте пропановую или кислородно-ацетиленовую горелку, чтобы равномерно нагреть чугунную деталь примерно до 400°C или 750°F. Перемещайте пламя по заготовке, чтобы равномерно нагреть изделие. Помните, что температура плавления серого чугуна составляет 2200°F (1204°C). Если вы достигнете этой температуры, он начнет плавиться, и вы повредите заготовку.

3. Сварочные прутки и проволока

Для всех сварочных процессов выбирайте прутки и проволоку на основе никеля, так как это ограничивает миграцию углерода, которая приводит к растрескиванию. Толщина проволоки или прутка определяется свариваемым материалом по толщине, типу и форме соединения.

4. Упрочнение

После того, как вы выполнили сварку, сварной шов начнет быстро остывать, и это напряжение может вызвать растрескивание. Проклевка (или зачистка) — это метод приложения сжимающего напряжения к сварному шву, пока он горячий, что может помочь предотвратить растрескивание.
Используйте молоток с шариковым бойком, чтобы ударить по сварному шву с умеренной силой, пока он еще горячий. Этот процесс растянет сварной шов и уменьшит напряжение.

4. Последующий нагрев

Завершающим этапом процесса является нагрев после сварки. После сварки заготовка очень горячая, а атмосфера вокруг нее прохладная. Это снова может привести к быстрому охлаждению и растрескиванию. Решение состоит в том, чтобы обеспечить медленное охлаждение.
Можно поместить заготовку в предварительно нагретую духовку и дать ей постепенно остыть.

Категории Сварка Метки Сварка

Ваше 10-шаговое руководство по сварке TIG чугуна

«Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку после перехода по моим ссылкам».

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, называемая сваркой ВИГ для краткости, использует вольфрамовый электрод в бескислородном газовом поле для соединения металлов вместе. Сварка TIG обеспечивает 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 соединять куски чугуна вместе. Потому что из-за его хрупкости сварные швы в чугуне часто трескаются и выходят из строя. Больше, чем другие металлы, чугун требует, чтобы вы внимательно следили за шагами, чтобы получить хороший сварной шов. Если вы пропускаете шаги или делаете их не по порядку, вы повышаете риск взлома. В ТИГ Для сварки чугуна выполните следующие действия:

1. Подготовьте электрод, заточив его до острого состояния и вставив в цангу.
2. Настройте сварочный аппарат для сварки TIG в соответствии с указаниями производителя.
3. Отрегулируйте поток газа, чтобы защитить новый сварной шов от коррозии.
4. Тщательно очистите место сварки. Используйте проволочную щетку или шлифовальную машину, а затем ацетон или другой растворитель. Сварной шов не будет прилипать к грязному металлу.
5. Перед сваркой уберите растворитель. Вы не хотите прекращать сварку, чтобы бороться с пожарами.
6. Подсоедините заготовку к сварочному аппарату. Вы можете подключить провод непосредственно к заготовке или использовать сварочный стол, подключенный к проводу.
7. Наденьте защитное снаряжение. Вам понадобится сварочная маска, сварочные перчатки и рубашка с длинными рукавами или сварочная куртка. Сварка TIG вызывает сильное нагревание и искры, поэтому вы должны быть защищены.
8. Разогрейте чугун до температуры от 500 до 1200 градусов. Горячий чугун удержит сварной шов без трещин. Сварка холодного чугуна может привести к образованию трещин.
9. Выполните сварку. Возьмите стержень, зажгите искру и сварите. Работайте медленно на коротких участках и не перегревайте заготовку. Вольфрамовые электроды достаточно горячие, чтобы расплавить чугун.
10. Дайте изделию медленно остыть, чтобы предотвратить растрескивание. Аккуратно проковайте сварной шов по мере его остывания, чтобы снять напряжение в соединении.

Чугун можно сваривать ВИГ, но это непросто. Чтобы успешно сварить чугун TIG, нужно быть очень осторожным. Следуйте приведенным ниже шагам, и вы сможете успешно сваривать чугун. Не пропускайте ни одного шага и не делайте их не по порядку. Если вы не будете следовать инструкциям, сварной шов, скорее всего, приведет к растрескиванию чугуна и предотвратит дальнейшие попытки сварки.

Оборудование, необходимое для сварки ВИГ чугуна

Для сварки ВИГ требуется сварка ВИГ сварочный аппарат с подачей защитного газа, электродом для подачи тока и сварочный стержень для соединения. В отличие от других видов сварки, сварка TIG использует вольфрамовый электрод для подачи тока и отдельная проволока для сварки металл. Вам нужны обе руки для сварки TIG, одна для электрода, а другая для сварки. стержень.

Газовая смесь

Процесс, используемый для сварки TIG, подвержен коррозии, пока швы горячие. Использование защитного газа защищает сварной шов от кислорода и предохраняет его от коррозии. Лучшими смесями защитного газа для сварки чугуна методом TIG являются либо чистый аргон, либо смесь 75 % аргона и 25 % CO2. Если вы не используете защитный газ, сварной шов будет хрупким и склонным к растрескиванию.

Совет: не выполняйте сварку TIG в тесном замкнутом пространстве. Если аргон или аргон/CO2 накапливаются там, где вы работаете, вы можете задохнуться. Первым признаком того, что аргона или CO2 накопилось слишком много, является обморок, за которым быстро следует смерть. Плохая вентиляция и сварка TIG несовместимы.

Электрод

Электрод проводит электрический ток от сварщик к стыку. Ток становится дугой, которая нагревает сварочный стержень. сделать сварку. Лучшие электроды для TIG-сварки чугуна – торированные. вольфрамовые стержни. Выберите стержень с содержанием 1 % тория, обозначенный EWTh-1 с желтым наконечником, или стержень с содержанием 2 % тория. ториевый стержень марки EWTh-2 с красным наконечником для сварки чугуна.

Сварочный стержень

Сварочный стержень — это материал, который плавится чтобы соединить кусочки вместе. В отличие от дуговой или проволочной сварки, при сварке TIG используются электроды. проводить ток отдельно от сварочного электрода. Вы должны держать вольфрам электрод в одной руке и сварочный пруток в другой.

Лучший тип стержня для сварки TIG литых изделий железо это никель потому что он имеет такие же свойства теплового расширения, как чугун. Это помогает минимизировать растрескивание по шву при нагреве детали. Это особенно важно, если сварной шов будет подвергаться воздействию высоких температур, например, в блок двигателя или чугунная печка.

Недостатком никелевых стержней является то, что они являются дорогостоящими. Если вы свариваете деталь, которая не будет подвергаться воздействию высоких температуры, алюминий-бронза стержни хорошо работают для чугуна и намного дешевле никеля. Стержни из мягкой стали как 7018 или 6013 также может работать для сварки чугуна методом TIG.

Другое оборудование

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

• Скамья болгарка для подготовки электрода перед сваркой
• Провод щетка для очистки рабочей поверхности, чтобы сварной шов прилипал к поверхность
• Ацетон или другой растворитель для удалить все следы смазки, краски и других загрязнений со сварного шва поверхность
• Угол шлифовальный станок для измельчения материала из трещин
• Защитный оборудование, обеспечивающее вашу безопасность во время сварки
• Пропан горелка для предварительного нагрева заготовки
• Шарик молоток для долбления сварного шва и предотвращения трещин. Вам не нужен большой молоток; Легкие постукивания — это все, что требуется

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

Настройка сварочного аппарата

Чугун привередлив в сварке, и однажды он готов к сварке, можно не тратить время на настройку. Получите свой сварочный аппарат готовы идти до того, как вы сделаете что-либо еще, чтобы вы могли начать сварку, как только кусок готов.

Шаг 1: Подготовка электрода

Электрод должен иметь превосходную точки, чтобы обеспечить лучший контроль дуги. Если ваш стержень еще не иметь отличную точку, используйте настольную шлифовальную машину, чтобы поставить точку на электроде. Как только наконечник будет готов, вставьте электрод в цангу на сварочном факел.

Шаг 2. Настройка сварочного аппарата

Когда электрод готов, отрегулируйте настройки сварочного аппарата для чугуна. Поскольку сварочные аппараты бывают разными, обратитесь к инструкциям производителя по настройке сварочного аппарата в зависимости от типа соединения и толщины материала вашего проекта.

Начните с наименьшей рекомендованной силы тока для сварки чугуна. Перегрев заготовки может привести к растрескиванию чугуна, поэтому лучше быть осторожным с используемым теплом. Увеличивайте силу тока до более высокой только в том случае, если самая низкая настройка не расплавит стержень.

Шаг 3: Настройка газа

Наилучшие смеси для сварки чугуна TIG – это чистый аргон или смесь 75 % аргона/25 % CO2. Это еще одна область, в которой следует следовать рекомендациям в руководстве. Использование слишком малого количества газа приведет к окислению сварного шва, что снизит его прочность. Использование слишком большого количества газа не вызовет проблем со сваркой, но аргон дорог, и вы не хотите тратить его впустую.

Убедитесь, что в вашем магазине достаточно вентиляция для сварки TIG. Сварка ВИГ в Плохо проветриваемое помещение действительно опасно для жизни. Потому что СО2 и аргон тяжелее воздуха, они будут скапливаться в низинах, а не распространяясь по воздуху. Вы можете утонуть в аргоне и никогда не осознать опасности.

Подготовка заготовки

Когда сварочный аппарат готов к работе, вы можете начинаем с самой заготовки. Чугун часто используется в очень грязных приложений, таких как дровяные печи и блоки цилиндров. Вам нужно получить всю грязь от куска, прежде чем пытаться сварить его. Если материал жирный или грязный, сварной шов будет прилипать к мусору, а не к металлу.

Шаг 4. Очистка чугуна

Используйте проволочную щетку для очистки изделия. тщательно. Тщательно потрите его, чтобы удалить всю грязь, сажу и грязь со всех поверхностей. поверхности, подлежащие сварке. После того, как вы очистите его, протрите его ацетона или другого растворителя, чтобы удалить все следы краски или жира.

Для некоторых микротрещин рекомендуется использовать тонкое лезвие угловой шлифовальной машины, чтобы вырезать материал по краям трещины. Если проволочной щеткой и ацетоном не получается попасть в трещину, нужно тянуться к болгарке. Вставьте его в трещину, чтобы получить чистые края, которые будут держать сварной шов.

ein Arbeiter flext mit einem Winkelschleifer eine Schweißnaht glatt.

Шаг 5. Уберите растворитель

Итак, это не часть сварки процесс, но вы действительно хотите начать использовать высокую температуру рядом с чем-то как воспламеняется как ацетон? Дуга от сварки, тепло от пропановой горелки и даже тепло от чугуна может вызвать реакцию паров ацетона.

Потратьте секунду, чтобы убрать растворитель прежде чем вы зажжете искру. Из-за пожара в вашем магазине очень трудно сваривать что-либо.

Шаг 6. Подготовка к сварке

Правильно выровняйте свариваемые детали и зафиксируйте их на месте. Подсоедините сварочный аппарат к заготовке или подключите его к сварочный стол и положите заготовку на стол. Вам нужно соединить деталь сварщику, чтобы замкнуть цепь и получить искру. Как только все было настроены, можно приступать к сварке.

Сварка

Теперь, когда сварщик и заготовка настроены, вы готовы начать сварку. Чугун плохо поддается сварке, поэтому Вы должны иметь все готово, прежде чем начать сварку.

Шаг 7: Подготовьтесь

Прежде чем 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 сварочную одежду. куртка для защиты рук от искр. Сварка горячая, опасная работа. Это будет гораздо более опасным, если вы не наденете правильное защитное снаряжение.

Шаг 8: Предварительный нагрев чугуна

Чугун чрезвычайно хрупок. Он треснет, если часть заготовки нагреется, а остальная часть нет. Чтобы предотвратить появление трещин, предварительно нагрейте всю свариваемую деталь пропановой горелкой. Перед началом работы вся заготовка должна быть не менее 500 градусов. Не позволяйте ему нагреваться выше 1200 градусов, иначе он начнет таять.

Зажги пропановую горелку и играй на жаре по всей заготовке, пока вся заготовка не станет достаточно горячей для сварки. Некоторые сварщики даже используют газовые грили для разогрева небольших части тщательно. Как только он нагреется, вы должны быть готовы начать сварку прямо прочь. Если он начнет остывать до завершения сварки, остановитесь и снова нагрейте его. Держите его горячим, пока не закончите.

Шаг 9: Сварка

Возьмите электрод и стержень, выколите искру, и приступайте к сварке. Держите электрод примерно в дюйме от поверхности сустава с одной рукой, а другой рукой вставьте кончик стержня в свечу. Строить небольшая сварочная ванна расплавленного сварочного стержня, затем начните вытягивать материал вдоль сустав.

Используйте кончик сварочного стержня в сварочная ванна для вытягивания вдоль стыка. Во время работы стержень будет постепенно таять и потребляться суставом. Вам придется координировать оба руками, чтобы получился гладкий бисер. Продолжайте толкать стержень в ковчег и уходить это, затем продвижение ковчега и повторение.

Несколько советов по сварке чугуна:

• Поскольку чугун чувствителен к перегрев, работа на малых участках. Вам необходимо поддерживать температуру заготовки между 500 и 1200 градусов. Сварите около дюйма соединения, затем остановитесь и дайте области остыть. Вы можете работать над другой областью, пока она остывает, или вы можно просто сделать небольшой перерыв.
• Если вы перегреете чугун, он начнет таять. Температура плавления чугуна около 1400 градусов, ниже чем температура плавления железа или стали. Получите это слишком горячим, и это будет вытекать из формы. Поскольку электрод при сварке TIG имеет температуру более 3000 градусов, можно расплавить чугун, если слишком долго задерживаться на одном месте.
• И наоборот, нужно сохранить чугун тоже от охлаждения слишком сильно. Если вы делаете слишком много сварки на холодном чугуна, разница температур между зоной сварки и остальной частью часть вызовет сильное растрескивание. Вам нужно очень внимательно относиться к температура чугуна во время сварки.

Этап 10: Упрочнение и охлаждение

Вы можете защитить от трещин путем упрочнения (сплющивания молотком) сварного шва по мере его остывания. Возьмите небольшой молоток и постучите по бусине, пока она еще горячая. Проклевка расширяет сварной шов и помогает ему поддерживать контакт с соединением. Это снимает напряжение вокруг сварного шва и предотвращает растрескивание.

После завершения сварки дайте кусок охлаждать медленно, чтобы предотвратить растрескивание. Если он остывает слишком быстро, сварка и поверхность будет сокращаться с разной скоростью, и вдоль нее будут образовываться трещины. соединение. Закопать деталь в песок или иным образом изолировать ее, чтобы замедлить охлаждение. и уменьшить трещины.

Некоторые сварщики кладут сверху только что сваренную деталь дровяной печи с хорошим огнем. Они оставляют его там, пока не погаснет огонь полностью вышел и остыл. Это отличный процесс медленного охлаждения.

Позвольте мне помочь вам улучшить вашу сварку!

Подпишитесь на мой еженедельный информационный бюллетень и получайте полезные советы, инструменты и теоретические сведения о сварке и соединении.

Сварка холодного чугуна

Сварка чугуна методом TIG без предварительного нагрева возможна, но это сложно. Чтобы сварить холодный чугун, вы должны следить, чтобы чугун не нагревался во время сварки. Для этого работайте медленно, небольшими участками. Это почти как сшивание — наложите очень короткий валик, затем остановитесь и дайте ему остыть или обработайте другой участок сварного шва. Холодная сварка имеет низкую вероятность успеха и высокую вероятность растрескивания чугуна.

Типы чугуна

Существует два разных типа чугуна. Большую часть чугуна называют «серым чугуном», потому что, когда он трескается, края трещины выглядят серыми. Серый чугун можно сваривать. Белый чугун выглядит белым или серебристым, когда трескается.

Серый чугун является наиболее распространенным типом чугун. Блоки двигателя, выпускные коллекторы, дровяные печи и сковороды изготавливаются из серого чугуна. Он несколько хрупкий и может треснуть при воздействии к высокотемпературным колебаниям.