Можно ли сталь приварить к чугуну: Сварка чугуна со сталью

Важно понимать! Чем больше металл расширяется, тем больше он сужается после охлаждения. Если выполнять вышеперечисленные требования, то шовное соединение будет получаться высокого качества всего за одно прохождение по нему электродом.

Сварка толстостенных образцов с легированными добавками

Чтобы сварить чугун и сталь, когда в их структуру входят легированные добавки или соединяемые образцы достаточно большого сечения, необходимо учитывать следующие моменты.

• Предварительный подогрев деталей не производится.
• Соединение двух разных металлов осуществляется при помощи небольших валиков длиной до 2.5 мм.
• Второй валик формируется после полного охлаждения первого.

Герметичность шовного соединения зависит именно от двух крайних пунктов. При использовании этой методики сварки говорить про герметичность соединения стали с чугуном не приходится, так как накладка каждого последующего валика осуществляется на предыдущий валик, полностью холодный. При этом получаемый шов будет достаточно хрупким.

Некоторые технические моменты сварочной процедуры

• Для такого варианта соединения разных металлов подбор сварочных параметров, материалов осуществляется, исходя из ограничений свариваемости чугуна. Если к сварочному шву не предъявляются особые прочностные требования, используются только присадочные материалы из никеля.
• Не рекомендуются сварочные процессы с повышенным удельным тепловложением, формированием значительной сварной ванны.
• Ряд чугунов, в состав которых входит большое количество углерода, из-за склонности к формированию трещин считаются несвариваемыми.
• Сваривать вместе чугунные и стальные элементы конструкций можно напрямую с применением присадочного материала из никеля, изготавливаемого специально для соединения чугунов. Но при проявлении критической деформации материала, значительных нагрузках этого будет недостаточно. В подобных ситуациях, прежде чем приваривать стальной элемент к чугунному изделию, рекомендуется на поверхности детали из чугуна выполнить наплавление присадочного материала из никеля.
• Сварка чугуна со сталью может производиться без выполнения предварительного разогрева металла, но только в том случае, если деталь впоследствии будет работать в температурных условиях больше 300 градусов. В данном случае свариваемые изделия небольших размеров подвергаются общему нагреву, при соединении крупных деталей разогревается только сварочная зона.
• Коэффициент линейного расширения чугуна достаточно низкий, также этот металл отличается низкой пластичностью. Поэтому усадочное напряжение, возникающее в соединении, необходимо понижать. Для этого сразу после завершения сварки необходимо выполнить проковку шва.
• Качественного результата соединения можно достичь, если для сварки использовать электроды малого сечения, наплавку выполнять короткими валиками (не более 5 см) в поперечном направлении. С подобной целью нужно наклонять сварочную дугу на предшествующий валик, но не в направлении основного металла.

Практика показывает, что все разработанные на сегодняшний день технологии соединения стали и чугуна достаточно эффективны, но только если правильно подобран сварочный режим, расходные материалы.

какими электродами и как варить

Сварка разных металлов не редкость, особенно таких, как сталь с чугуном. Данные металлы очень близки по своему химическому составу, но варить их друг с другом, достаточно сложно, из-за сильной разницы процентного содержания углерода (в чугуне его больше).

Но это еще не значит, что нельзя варить чугун со сталью. Просто чтобы добиться качественного выполнения работ, придется соблюдать определенные технологии и использовать подходящее оборудование для этих целей.

Технология сварки чугуна со сталью

Существует несколько основных технологий, используя которые, можно добиться качественной сварки чугуна со сталью:

• Горячий и полугорячий метод — при горячем способе соединения чугуна со сталью, заготовки нагреваются до высоких температур (свыше 500 градусов), при полугорячем способе соединения, температуры нагрева несколько ниже.

• Холодный метод — без предварительного нагрева заготовок.

Основная сложность сварки чугуна и стали заключается в том, что структура у этих металлов разная. У чугуна, в отличие от стали, верхний слой не такой плотный, поэтому его важно не только обезжирить перед сваркой, но и максимально хорошо счистить, до появления плотного слоя.

Какими электродами варить сталь с чугуном

Ранее на сайте про ММА сварку mmasvarka.ru уже рассказывалось про электроды по чугуну и как их сделать своими руками. Что же касается электродов для сварки чугуна со сталью, то наибольшую эффективность в этом деле показали следующие марки электродов:

Электроды ЦЧ-4 — используются для достижения отличного результата при сварке стали с чугуном, как по горячей, так и по холодной технологиям. Сварка электродами ЦЧ-4 ведётся на постоянном токе с обратной полярностью, и, как правило, только в нижнем положении.

Электроды ОЗЧ-2 — достаточно эффективно показывают себя при сварке тонких металлов.

Электроды МНЧ-2 — специализированная марка электродов, которые дают достойные результаты при сварке чугуна со сталью.

Импортные электроды для сварки стали с чугуном, также пользуются немалой популярностью, среди наших мастеров. В первую очередь, это электроды для чугуна Ficast NiFe, электроды Zeller 855 и 866.

Сварка чугуна со сталью

Рассмотрим непосредственно сам процесс сварки чугуна со сталью:

• В первую очередь нужно выставить правильные настройки сварочного аппарата. Варить чугун со сталью рекомендуется на постоянных токах с обратной полярностью, при напряжении холостого хода не более 54 Вольт. Сварку следует выполнять малыми участками с максимально допустимой длиной валика не более 30 мм. Для того чтобы приварить сталь к чугуну, сначала подготавливается и очищается чугунная заготовка, к которой, впоследствии, приваривается металл.

• Проковка сварочного шва, также является важной особенностью сварки металла с чугуном. Особенно в тех случаях, когда нужно получить толстый сварочный шов. Проковка швов осуществляется молотком «по горячему», когда шов был только-только наложен. При этом характерный звон будет означать успешную проколку сварочного шва.
• Охлаждение места наложения шва, является залогом отсутствия деформаций и разрушений металлов. Следует время от времени охлаждать зону оплавки металла при сварке чугуна со сталью.

Осуществить сварку стали и чугуна непросто, однако вполне возможно. Здесь очень важно использовать только подходящие расходные материалы для этих целей, и знать правильную технологию выполнения работ.

Поделиться в соцсетях

Сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором: каким, как правильно

Чугун представляет собой сплав углерода и железа, который также содержит легирующие добавки и примеси. Детали из чугуна широко применяются не только в промышленной и производственной областях, но и в быту. Чугунные изделия частного назначения: сантехнические элементы, конструкции заборов, детали автомобилей и много другое. Активное использование данного сплава приводит к необходимости проведения сварочных работ.

Основные сложности сваривания чугуна, с которыми сталкиваются домашние мастера:

• из-за жидкотекучести сплава рекомендуется проводить сварку в нижнем пространственном положении;
• несоблюдение температурных режимов приводит к перекаливанию чугуна, что может стать причиной образования пор и возникновения напряжения в сварных швах;
• чугун в расплавленном состоянии может выделять газы, что отрицательно скажется на качестве соединения;
• ускоренное или неравномерное нагревание или охлаждение может способствовать появлению трещин.

Чтобы в домашних условиях получить качественное соединение чугунных изделий необходимо учитывать данные специфические характеристики, а также правильно подготовить рабочую поверхность, верно выбрать режим сваривания и электрод.

Подготовка к сварке

Подготовительные операции должны выполняться тщательно и внимательно, так как это является одним из основополагающих принципов получения качественного соединения:

• конструкция очищается от загрязнений, мусора и пыли;
• затем следует обезжирить детали растворителем, например, ацетоном;
• при работе с тонким чугуном нужно использовать подкладки для отведения тепла;
• разделку кромок следует производить перед свариванием толстостенных изделий, для этого применяется напильник или болгарка;
• трещины необходимо засверлить по краям и разделать на всю длину; альтернативный метод – вырезать трещины, концы закруглить;
• в зависимости от выбранного метода сварки (горячий или холодный) изделие подвергается подогреву или нет. Нагрев детали может осуществляться с помощью различного оборудования: печи, газовые горелки или с помощью подручных средств: паяльная лампа.

Методы сварки

Специалисты выделяют 3 метода сварки чугуна:

1. Горячая осуществляется посредством прогрева чугунных деталей перед выполнением соединения, температура – 600-650°С. Данный способ невозможно использовать в домашних условиях.
2. Полугорячая практически не отличается от предыдущего метода, различие состоит только в температуре нагрева, изделие прогревается до 300-350°С.
3. Холодная подразумевает отсутствие нагрева рабочих изделий. Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется именно по этой технологии.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Как варить чугун инвертором и плавящимся электродом

Сварка чугуна с помощью инвертора и плавящегося электрода проводится чаще всего холодным методом. Важными составляющими успешного проведения работ являются: правильный выбор электрода и оптимальные режимы сваривания.

Электроды ОЗЧ-3

Исполнитель должен проводить соединение специальными электродами, содержащими никель и/или медь:

Рекомендуемые режимы сварки для некоторых перечисленных марок:

Также следует выделить следующие технологические особенности:

• длина одного непрерывного шва не должна 30-50 мм;
• частые перерывы в сварочном процессе помогут исключить возможность перегрева, температура более 80°С недопустима;
• полярность – обратная.

Данный метод сваривания может выполняться двумя вариантами: с помощью шпилек и по слоям.

1. Шпильки оснащены резьбой, что позволяет вкручивать их в кромки свариваемого изделия. Шпильки должны быть расположены вразброс/в шахматном порядке, что исключит перегревание во время сварки. Размеры шпилек зависят от толщины рабочего изделия, при их подборе следует полагаться на следующие рекомендации:

• диаметр – 0,3-0,4 толщины изделия, но не более 12 мм.;
• глубина вкручивания – 1,5 диаметра шпильки, но не более половины толщины изделия;
• высота выступающей части шпильки – 0,75-1,2 диаметра.

После установки шпилек, можно приступать к сварке. Вокруг каждой шпильки осуществляется наплавление металла, слой за слоем. Затем исполнителю необходимо заварить пространство между шпильками, оставшееся нетронутым, выполнить один или несколько соединительных швов.

2. Многослойная сварка выполняется после разделки кромок. Не допускается присутствие острых углов. Наплавку следует производить с краев. Первый слой является основным, поэтому во время его наплавления нужно тщательно следить за режимом сварки. Каждый последующий слой, кроме первого и облицовочного, необходимо проковывать молотком, без охлаждения.

Видео

В нижеследующем ролике продемонстрирован электрод по чугуну Zeller 855, но из ролика можно увидеть, как производится сварка.

Данные сведения помогут исполнителю узнать, как варить чугун инвертором электродами по чугуну, и легко произвести работы по соединению.

Сварка обычными электродами

С целью экономии денежных средств, можно использовать вместо специальных расходников обычные (стальные). Электроды общего назначения отличаются более доступной ценой. Технология многослойной сварки обычными прутками практически ничем не отличается от рассмотренного выше способа, где применяются специальные стержни с покрытием из цветных металлов. Этапы выполнения работ аналогичны. Единственным отличием является то, что следующие после первого слои наплавляются не специальным электродом, а обычным.

Внимание! Сварка чугуна не предназначенными для этого электродами возможна, но мы не рекомендуем применять ее в сколько-нибудь ответственных соединениях! Данную информацию приводим лишь для сварки с экспериментальными целями.

Сварка чугунными электродами

Данный способ сварки может проводиться холодным и полугорячим методом. Небольшой предварительный нагрев улучшит структуру наплавленного металла.

Чугунные электроды представляют собой литые стержни с обмазкой, применяющие для исправления дефектов чугунного литья. К данному типу расходных материалов относятся следующие марки: МНЧ-1; ОЗЧ-1; ОЗБ-2М.

Сваривание осуществляется постоянным и переменным током. Величина тока определяется следующим образом: 50-60 А на 1 мм. электродного стержня.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугуна по данной технологии проводится в защитной среде аргона или флюсов, основным компонентом которых является бура. В качестве присадочных материалов используются литые чугунные или специальные прутки, содержащие никель, алюминий и медь. Сваривание чугуна осуществляется с помощью вольфрамовых, угольных и графитовых электродов.

Наиболее распространенным методом является аргонодуговая сварка (AC TIG). Чтобы работы прошли удачно, следует придерживаться нескольких правил:

• тщательная очистка поверхности от мусора и загрязнений;
• заготовку нужно зафиксировать в нескольких точках;
• рекомендуется использовать небольшой предварительный нагрев изделия, для этого можно использовать подручные средства. Следует помнить, что наличие или отсутствие нагрева зависит от вида свариваемого чугуна;
• присадка подается под углом в 20-30 градусов;
• необходимо использовать небольшие величины тока;
• соединение следует проводит поэтапно: исполнитель варит небольшой отрезок в 2-3 см. и проковывает наплавленный металл, чтобы
• избежать остаточного напряжения. Проковка производится небольшим молотком, вес которого не превышает 1,2 кг.,боек – закругленного типа.
• охлаждение детали после сварки осуществляется постепенно.

Данный способ является неосновным при соединении чугунных изделий. Это обусловлено определенными сложностями, возникающими в процессе работы, а также повышенным уровнем трудовых и финансовых затрат.

Электроды по чугуну своими руками

При отсутствии специальных электродов для сварки чугуна, можно самостоятельно сделать расходники, близкие по характеристикам к марка ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6. Далее мы рассмотрим два способа, как сделать электроды для чугуна своими руками.

1. Изготовление электродов по чугуну осуществляется по следующей технологии:

Предупреждение! Этот способ мы еще не пробовали на практике, он был найден в открытых источниках, за результат мы не отвечаем. Если будете делать, то на свой страх и риск. О результатах просим поделиться в комментариях к данной статье. Следующий способ более традиционен и опробован многими, что и показано на видео ниже.

• Необходимо взять медную проволоку диаметром 2-5 мм., зачистить её наждачной бумагой, обезжирить и покрыть самодельной обмазкой;
  проще всего приготовить обмазку из покрытия обычных электродов (АНО-4, УОНИ-13/55).
• Покрытие расходников общего назначения соскабливается со стержня, измельчается и смешивается со стальными опилками или железным порошком в пропорции 1:1. Затем в получившуюся смесь добавляется силикатный клей, после все компоненты тщательно смешиваются.
• Проволока опускается в самодельную обмазку, пока нанесенного толщина покрытия не составит 1,5-2,0 мм. Затем нужно подождать, пока излишки смеси стекут.
• Следующий этап – сушка, проводящаяся на открытом воздухе, электроды сушатся в вертикальном положении.
• Завершающаяся процедура – прокалка выполняется в духовке или на плите при температуре 200-250°С.
• Самодельные электроды по чугуну готовы к сварке. Режим сваривания электродами, созданными своими руками, не отличается от режима работы фирменными расходниками.

2. Существует ещё один способ как изготовить чугунный электрод. Сварщику понадобится дрель, стальной электрод (АНО-4, УОНИ-13/45) и медная проволока диаметром 2 мм.

Чтобы изготовить электрод для чугуна своими руками по данной технологии следует произвести следующие действия: проволока накручивается на стальную основу обычного электрода посредством вращения его зажатым в партоне дрели. Чтобы наглядно ознакомиться с процессом производства, рекомендуем посмотреть видео.

Произведенные электроды из чугуна своими руками позволят сэкономить денежные средства, а также выполнять сварочные работы без простоя. Но качество будет ниже, чем от применения специальных электродов для чугуна.

Изготовление электродов в домашних условиях по чугуну может осуществить исполнитель любого уровня.

Меры безопасности

Проведения сварочных работ в домашних условиях требует тщательного и точного соблюдения техники безопасности. Наиболее важные моменты:

• помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно освещаться и проветриваться;
• обязательно использование средств для заземления;
• чугун плохо реагирует на быстрое охлаждение, поэтому нужно защищать его поверхность от влаги;
• исполнитель должен использовать при работе индивидуальные средства защиты.

Можно приварить чугун к металлу

Сваривание металла с чугуном очень частое явление в наше время. Многие люди применяют его при машиностроении, станкостроении, металлургической и других видах промышленности. До нашего времени чугун – это один из основных металлов, которые применяют при создании практически всех конструкций из металла. Чугунные изделия очень выгодны для своих хозяев, потому что имеют сравнительно невысокую стоимость, но имеют много преимуществ.

Чугун имеет способность приглушивать вибрацию, а также высокоизносоустойчив и имеет хорошие литейные свойства. По причине широкого применения чугун часто приходится сваривать с другими металлами. Сварка чугуна прочно засела в чугунно-литейном производстве. Он используется для ремонта оборудования на некоторых заводах, а также для того чтобы устранять некоторые дефекты чугунных отливок.

Швы, которые наложены на чугун могут быть, как долговечными так и не очень все зависит от того, какой тип электродов Вы выберите. В чугунных конструкций может быть множество дефектов из-за того что чугун является хрупким металлом. Так какими же все-таки электродами варить чугун?

В основном для сварки чугуна используются электроды ОЗЧ-2, ЦЧ-4, МНЧ-2, ОЗЧ-4 и другие. Электроды для сварки чугуна очень разнообразны, поэтому от правильного выбора электрода будет зависеть долговечность изделия. Для начала давайте узнаем немного подробнее об этих электродах. ЦЧ-4 предназначены для холодной и горячей сварки, а также для ремонтных наплавок, напаек и заварок дефектов литья. Этим видом электродов можно сваривать высокопрочный ковкий чугун, а также сваривать чугун со сталью. Сваривание происходит с использованием нижнего положения шва и с помощью тока обратной полярности. В целом, электроды ЦЧ-4 идеально подходят для того, чтобы сварить качественно чугун и сталь.

Электроды ОЗЧ-2, как и предыдущие, ЦЧ-4, предназначены для горячей или холодной сварки и заварки дефектов литья. Сваривание происходит в вертикальном, и нижнем положении шва с использованием постоянного тока обратной полярности. При использовании этих электродов лучше всего отдать предпочтение сварке тонкостенных конструкций.

Перед началом сваривания нужно подогреть изделие до температуры около 630 градусов по Цельсию. Сваривание нужно производить без остывания изделия, потому что на нем образуется трещина или излом. Лучше всего оставлять остывать изделие, плотно укрыв его любыми теплоизоляционным материалом. Однако для более качественного результата Вы можете воспользоваться печью, которую использовали для нагревания изделия до нужной температуры.

Многие умельцы в сфере сваривания пользуются и другими приемами при сварке чугуна с металлом, однако из этой статьи Вы узнали основной и самый лучший способ сварки. Самое главное – это то, что производить такое сваривание может даже новичок, а профессиональных сварщиков не так-то и много. В любом случае, независимо от того кто Вы: профессионал или новичок – сварка чугуна со сталью Вам по силам.

Прочный и надежный – чугун является одним из самых распространенных материалов, используемых в быту и промышленности. У него есть свои неоспоримые преимущества: он служит долго, стоит относительно недорого, легко поддается сварке, со временем не теряет своих эксплуатационных характеристик. Когда может понадобиться сварка чугуна электродом? Если, например, прохудился шов в радиаторе отопления, его требуется залатать, или к батареям требуется приварить еще несколько отсеков.

Чугун: виды, применение

Чугуном называется своего рода смесь из железа и углерода. Материал твердый и износостойкий, но, парадокс, довольно хрупкий, если неправильно с ним обращаться. Вот почему сварка чугуна электродом в домашних условиях инвертором, должна производиться только после тщательной подготовки (об этом будет сказано чуть ниже).

В мире чугун известен давно – считается, что он появился в 6 веке до нашей эры.

Средняя температура плавления составляет более 1000 градусов по Цельсию. Работать с материалом можно при нагреве до 600 градусов.

По видам чугунный металл делят на следующие категории:

С течением времени чугун не теряет своей актуальности, его используют в разных сферах жизнедеятельности человека. Применяют материал для следующих целей и задач:

• ковки оградок;
• производства станков;
• выпуска сковородок для домашнего хозяйства;
• изготовления радиаторов отопления, труб, сантехнических соединений;
• создания ванн;
• в автомобилестроении – для выпуска коленчатых валов, цилиндров, двигателей и прочего.

Это – лишь малая часть задач, с которыми успешно справляется обыкновенный чугун. Важная особенность заключается и в том, что наплавка чугуна электродами осуществима в домашних условиях без помощи профессионального сварщика.

Виды сварки

Чтобы знать, как заварить чугун обычным электродом, важно разбираться в видах сварки вообще. Они подразделяются на:

Горячая действительно является таковой, происходит при температуре от 600 до 700 градусов по Цельсию. Нагревают металл в промышленных печах, которые считаются сверхмощным оборудованием. Чугун становится подвижным, как пластилин, с ним удобно работать. В процессе на изделии не появляются трещины или поры, которые препятствуют нормальной работе в дальнейшем.

Эксперты называют этот способ сварки максимально идеальным для чугуна. Естественно, на вопрос: можно ли варить чугун обычными электродами дома методом горячей сварки, ответ будет отрицательным. Создание такой колоссальной температуры в квартире или гараже, например, опасно для жизни и здоровья.

Полугорячая сварка тоже невозможна в домашних условиях. Она осуществляется при температуре в 300-400 градусов по Цельсию. Для нагрева используют специальные фены либо тэны. Данный способ применяют в промышленности. Основное его преимущество – скорейшее остывание в сравнении с горячим методом. Для начинающего мастера полугорячая технология сварки чугуна электродами практически неосуществима.
Холодная сварка подходит для дома. Она происходит при температуре максимум в 80 градусов по Цельсию.

Подготовка к сварке электродами

Чтобы начать сварочный процесс, необходимо произвести тщательную к нему подготовку. В частности:

• произвести ошкуривание поверхности;
• обезжирить части агрегата в обязательном порядке;
• подготовить сварочный аппарат, убедиться в том, что он технически исправен;
• определиться, как именно будет происходить сварка: по шпилькам или многослойно;
• приготовить достаточное число электродов;
• вспомнить правила техники безопасности.

Запрещается начинать работу, если поверхность не зачищена и не ошкурена – это создает вероятность возникновения опасной ситуации: острый элемент в процессе сварки отскочит и нанесет травму мастеру. Простые электроды в данном случае не подойдут. Необходимо приобрести те, что содержат в своем составе хром, медь и никель.

Нельзя начинать работу без теоретической подготовки к процессу. Несоблюдение технологии приведет к тому, что при застывании на материале образуются многочисленные поры и трещины, чугун потеряет свои превосходные эксплуатационные свойства, использовать его в дальнейшем будет просто нецелесообразно.

Особенности сварного процесса

Теперь расскажем: как сваривать чугун электросваркой. Когда мастер убедился в надежности оборудования, он может приступать к процессу. Для этого требуется выбрать, как варить чугун простыми электродами:

В первом случае мастер сначала устанавливает сами шпильки, а вокруг них образует шов. Опытные сварщики рекомендуют выполнять процедуру в шахматном порядке, чтобы не допустить перегрева материала. Завершают работу соединительным швом – он идет от одной шпильки и ее «окружения» к другой.

Многослойный способ заключается в следующем: создаются фаски, потом наплавляют начальный слой, его проковывают молотком, далее кладут второй слой, опять простукивают и так далее. После остывания шва, его в обязательном порядке ошкуривают, чтобы придать изделию эстетичный вид. Если есть возможность доступа к внутренней части изделия, то начальный слой при многослойном методе кладут с наружной и внутренней сторон. Так соединение становится еще прочней.

В целом, в том, как правильно варить чугун электродами, нет ничего сложного. Главное, соблюдать правила техники безопасности.

Техника безопасности

Еще до того, как варить чугун обычным электродом, важно позаботиться о соблюдении техники безопасности:

• рядом с рабочим местом поставьте огнетушитель;
• убедитесь в исправности сварочного аппарата;
• наденьте на руки специальные защитные перчатки для сварных мероприятий;
• закройте лицо маской или хотя бы очками;
• работайте исключительно в плотной одежде, чтобы частички раскаленного металла не имели возможности соприкоснуться с кожей;
• важно, чтобы в помещение, где производится сварка, всегда поступал свежий воздух;
• если сварку вы производите впервые, разумно пригласить помощника или хотя бы стороннего наблюдателя, чтобы в случае ЧП, было кому прийти на помощь.

Естественно, работать желательно в светлое время суток или хотя бы при достаточном освещении, в абсолютно трезвом и здоровом состоянии.

Заключение

В целом, процесс того, как сварить чугун с металлом электродом, описан выше. Детали и тонкости расскажут опытные сварщики. Не стесняйтесь обратиться к ним за советом. Для работы дома выбирайте холодный метод. Работайте только с проверенным оборудованием, не забывайте про технику безопасности.

Интересное видео

Мне предстоит ремонт коробки УАЗика и в перспективе — блока тракторного двигателя. В связи с чем вопрос: каковы особенности сварки чугуна?

Пример шва по чугуну

Указанный Вами сплав — довольно непростой материал, т.к. содержит от 2.14 до 6% углерода (все что ниже 2,14% именуется сталью). Высокое содержание углерода отрицательно влияет на его свариваемость. Как способ плавления, лучше всего подходит ручная дуговая (ММА), либо полуавтоматическая сварка (MIG-MAG).
Консультируйтесь при выборе инвертора со специалистами магазина, они помогут выбрать правильный вариант.

Теперь, собственно, про особенности чугуна:

• он обладает высокой теплопроводностью – соответственно, очень быстро отдает переданное ему тепло. Быстрое охлаждение приводит к возникновению закалочных участков в зоне шва и образованию белого чугуна склонного к охрупчиванию.
• Отсутствие пластичности создает внутреннюю сверхнапряженнность в структуре
• Углерод интенсивно сгорает при нагреве и плавлении с выделением монооксида углерода, способствующего развитию пор и раковин.
• Окисел чугуна очень тугоплавкий

Электроды по чугуну

Для РДС (ММА) используют следующие:

• чугунные сейчас редко встречаются. Могут быть очень большого диаметра от 6 до 15 мм. Рекомендуется применять электроды с минимальным диаметром и на малых токах.
• на медной основе,
• на никелевой основе
• стальные.

Применение стальных электродов

Для чугуна – хуже не придумаешь. Целесообразно, если ремонтируются небольшие дефекты и не планируется дальнейшая мех.обработка. Из-за процесса отбеливания шов становится податливым и хрупким. Применяют электроды ЦЧ-4 стержень которых составлен из чистого Fe или УОНИИ-13/45 , которые используются для заварки «черных » и малолегированных сталей

Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений

Электродами на медной основе варится чугун хорошо, но прочностные свойства шва и околошовной зоны вы не получите, связано это с тем, что Cu и Fe не взаимодействуют друг с другом до растворения Cu.

Для полуавтоматической сварки

применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.

Различают горячую и холодную сварку

• При горячая сварке чугун подогревают до температуры от 250 до 650 градусов с последующей плавлением на малых токах. Перегрев и большие токи могут привести к растрескиванию. После сварочной операции чугун медленно охлаждают. Для этого его можно поместить в песок или накрыть теплоизоляционным материалом.

• Холодная сварка для чугуна производится без подогрева, но нужно делать швы как можно короче, необходимо, чтобы они остывали постепенно.

Шлифмашинка Макита от брызг

Сварщик может столкнуться с «обилием» брызг. В таком случае должна помощь зачистка на глубину более 0,5мм. Дело в том, что при изготовлении песчано-глинистой формы, в которую отливают чугун, используются не только песок и глина, а еще и связующие компоненты, среди которых и канифоль. При нагреве возможно попадание этих примесей в поверхностный слой, и они «газят» при нагреве. Используйте шлифмашинку Макита с зачистным или обдирочным кругом для удаления поверхностного слоя.

Сварка чугуна и стали

Здравствуйте, делаю забор с фундаментом в виде ленты. Через каждые 2,5 метра – металлические решетки, которые будут между каменными столбиками. Для армирования каменных столбиков нашлись чугунные канализационные трубы. Решетки в столбиках будут крепиться с помощью стальных полосок. Вопрос: как приварить сталь к чугуну?

Обычно, перед сваркой стальную и чугунную заготовку подогревают до температуры 600 градусов. Предварительный подогрев позволяет получать сплошные герметичные сварные соединения в один проход.
Но если, как в вашем случае, предварительный подогрев в печи невозможен, то технология меняется. Сварку забора осуществляйте валиками длиной не более 25 мм. Перед наплавкой нового валика необходимо подождать, пока предыдущий валик остынет полностью. То есть нельзя перегревать основной металл соединения.
Также шов, полученный таким образом, нельзя подвергать механической обработке, поскольку он имеет повышенную хрупкость. Но прочности для поддержания целостности такой конструкции, как забор, должно хватить с запасом.
Для получения менее хрупкого сварного соединения и более прочного шва используйте электроды для сварки чугуна — а также чугуна со сталью — ESAB ОК 92.58.

Добавить комментарий

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

электроды и сварка со сталью

Мне предстоит ремонт коробки УАЗика и в перспективе — блока тракторного двигателя. В связи с чем вопрос: каковы особенности сварки чугуна?

Пример шва по чугуну

Указанный Вами сплав — довольно непростой материал, т.к. содержит от 2.14 до 6% углерода (все что ниже 2,14% именуется сталью). Высокое содержание углерода отрицательно влияет на его свариваемость. Как способ плавления, лучше всего подходит ручная дуговая (ММА), либо полуавтоматическая сварка (MIG-MAG).
Консультируйтесь при выборе инвертора со специалистами магазина, они помогут выбрать правильный вариант.

Теперь, собственно, про особенности чугуна:

• он обладает высокой теплопроводностью – соответственно, очень быстро отдает переданное ему тепло. Быстрое охлаждение приводит к возникновению закалочных участков в зоне шва и образованию белого чугуна склонного к охрупчиванию.
• Отсутствие пластичности создает внутреннюю сверхнапряженнность в структуре
• Углерод интенсивно сгорает при нагреве и плавлении с выделением монооксида углерода, способствующего развитию пор и раковин.
• Окисел чугуна очень тугоплавкий

Электроды по чугуну

Для РДС (ММА) используют следующие:

• чугунные сейчас редко встречаются. Могут быть очень большого диаметра от 6 до 15 мм. Рекомендуется применять электроды с минимальным диаметром и на малых токах.
• на медной основе,
• на никелевой основе
• стальные.

Применение стальных электродов

Для чугуна – хуже не придумаешь. Целесообразно, если ремонтируются небольшие дефекты и не планируется дальнейшая мех.обработка. Из-за процесса отбеливания шов становится податливым и хрупким. Применяют электроды ЦЧ-4 стержень которых составлен из чистого Fe или УОНИИ-13/45 , которые используются для заварки «черных » и малолегированных сталей

Наилучшие же характеристики показывают электроды на основе никеля (электроды ESAB ОК 92.18, ОК 92.58 ). Ими осуществляют холодную сварку чугуна (см. ниже), но рекомендуется незначительный подогрев до 40 градусов. Полученный шов обладает хорошими прочностными характеристиками и обрабатывается резцом или фрезой без ограничений

Электродами на медной основе варится чугун хорошо, но прочностные свойства шва и околошовной зоны вы не получите, связано это с тем, что Cu и Fe не взаимодействуют друг с другом до растворения Cu.

Для полуавтоматической сварки

применяют стальную, никелевую и кремний-бронзовые проволоки в сочетании с защитным газом или его смесями.

Различают горячую и холодную сварку

• При горячая сварке чугун подогревают до температуры от 250 до 650 градусов с последующей плавлением на малых токах. Перегрев и большие токи могут привести к растрескиванию. После сварочной операции чугун медленно охлаждают. Для этого его можно поместить в песок или накрыть теплоизоляционным материалом.

• Холодная сварка для чугуна производится без подогрева, но нужно делать швы как можно короче, необходимо, чтобы они остывали постепенно.

Читайте Ремонт чугунных изделий сваркой. Из опыта Уралмашзавода.

Шлифмашинка Макита от брызг

Сварщик может столкнуться с «обилием» брызг. В таком случае должна помощь зачистка на глубину более 0,5мм. Дело в том, что при изготовлении песчано-глинистой формы, в которую отливают чугун, используются не только песок и глина, а еще и связующие компоненты, среди которых и канифоль. При нагреве возможно попадание этих примесей в поверхностный слой, и они «газят» при нагреве. Используйте шлифмашинку Макита с зачистным или обдирочным кругом для удаления поверхностного слоя.

Сварка чугуна и стали

Здравствуйте, делаю забор с фундаментом в виде ленты. Через каждые 2,5 метра – металлические решетки, которые будут между каменными столбиками. Для армирования каменных столбиков нашлись чугунные канализационные трубы. Решетки в столбиках будут крепиться с помощью стальных полосок. Вопрос: как приварить сталь к чугуну?

Обычно, перед сваркой стальную и чугунную заготовку подогревают до температуры 600 градусов. Предварительный подогрев позволяет получать сплошные герметичные сварные соединения в один проход.
Но если, как в вашем случае, предварительный подогрев в печи невозможен, то технология меняется. Сварку забора осуществляйте валиками длиной не более 25 мм. Перед наплавкой нового валика необходимо подождать, пока предыдущий валик остынет полностью. То есть нельзя перегревать основной металл соединения.
Также шов, полученный таким образом, нельзя подвергать механической обработке, поскольку он имеет повышенную хрупкость. Но прочности для поддержания целостности такой конструкции, как забор, должно хватить с запасом.
Для получения менее хрупкого сварного соединения и более прочного шва используйте электроды для сварки чугуна — а также чугуна со сталью — ESAB ОК 92.58.

Могу ли я сварить чугун со сталью?

Можно ли сваривать чугун со сталью?

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 должны быть уверены, что 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. Удачной сварки!

Как сварить чугун со сталью — сделать из металла

Существует довольно широкий спектр причин, по которым кто-то может захотеть сварить чугун со сталью.Независимо от того, является ли конечное использование структурным, декоративным или чем-то средним, есть способы заставить эти два металла склеиться.

Во-первых, однако, для полной ясности:

Можно ли сваривать чугун со сталью? Да, можно ли утюг , можно ли приваривать к стали. Успешность этого будет зависеть от типа свариваемого железа, а также от выбора электрода.

В этом руководстве я расскажу о некоторых способах успешного выполнения этой задачи в зависимости от вашего приложения.Я никоим образом не утверждаю, что мои методы — лучшие, это просто то, что сработало для меня и других.

Декоративная сварка

Я подумал, что лучше сначала убрать это с дороги. Если вы занимаетесь декоративными работами, например, привариваете необычные металлические изделия к низкоуглеродистой стали по какой-либо причине, вам не нужно слишком сильно сходить с ума по обеспечению максимально прочного соединения.

Если все, что вам нужно, — это закрепить его, то вам, вероятно, удастся просто использовать нержавеющую проволоку с дуговой сваркой с флюсовым сердечником (FCAW), также известной как «безгазовый MIG».Высокое содержание никеля в нержавеющей стали способствует слипанию железа и стали.

Имейте в виду, что это решение только для более тонких материалов, и ваши сварные швы не будут такими уж прочными, но это быстрый и грязный способ сделать это, чтобы вы могли продолжить свой день. Чтобы было ясно, сварные швы потрескаются, когда вы приложите достаточное давление.

Если вам нужен провод, то этот подойдет (Amazon), и он не слишком дорогой.

Реальная сварка

Если вам нужно решение, более прочное, чем проволока с сердечником из нержавеющей стали, вы можете использовать сварку MIG или TIG с использованием проволоки или прутка на никелевой основе.В некоторых местах этот никель-стержень называют. Ваш местный поставщик сварочных материалов, вероятно, лучше всего подскажет вам точные марки, так как они будут знать, что доступно в вашем регионе. Кроме того, время от времени появляются новые типы проволоки и прутков, поэтому они будут самыми актуальными для этих странных приложений.

Проблема при сварке стали с чугуном заключается в том, что чугун очень легко трескается. Как только это произойдет, от этого будет трудно избавиться.

Один из способов справиться с этим — контролировать охлаждение чугуна.Некоторые люди делают такие вещи, как закапывают сварной шов горячим песком или накрывают одеялом из керамического волокна с высокой температурой (например, здесь, на Amazon).

На этом этапе вы в основном ориентируетесь на чугун, поскольку сталь, как правило, хорошо сваривается. Я настоятельно рекомендую вам прочитать мое руководство по сварке чугуна, так как в нем есть много советов, как избежать растрескивания. Только не забудьте использовать никелевый наполнитель, а остальное — как чугун.

Я слышал о других специалистах, использующих специальные методы сварки чугуна со сталью, хотя сам не пробовал их.

Один из таких методов заключается в наложении никелевого сварного шва на каждую деталь отдельно, а затем приваривание никелевого шва поверх никелевого валика, чтобы соединить их вместе. Предполагается, что это помогает с проплавлением и позволяет сосредоточиться на том, чтобы сварной шов работал должным образом на железе независимо.

Опять же, сам не пробовал. Возможно, в следующий раз мне понадобится сварить чугун со сталью. Честно говоря, это случается нечасто, и я все равно предпочитаю пайку.

Другое, более предпочтительные варианты

Я всегда избегаю сварки чугуна, если могу.Трудно понять, есть ли трещины, которые будут со временем распространяться и выходить из строя в самом худшем случае.

Лично я предпочитаю по возможности использовать механические застежки. Чугун довольно легко резать (хотя он грязный), поэтому часто есть способ просверлить отверстие под болт и нарезать резьбу или просверлить отверстие под какой-нибудь штифт.

Если это невозможно, пайка — отличное решение. Все, что вам нужно, это кислородная горелка и хороший припой с флюсовым сердечником, и вы готовы устроить чудесный беспорядок.

Если серьезно, то пайка — это совсем другое дело по сравнению со сваркой. Я лично рекомендую попробовать пайку на различных материалах, если вы раньше не делали этого успешно. Может быть, попробовать медные трубы, затем стальные, а затем чугунные.

Пайка — это отличный навык, но это отдельный навык. Не ждите хороших результатов с первой, второй или десятой попыток. Тем не менее, он отлично работает на железе, и я очень рекомендую его.

Различные виды железа

Существует четыре основных типа железа, с одним из которых легче работать, чем с другими.Это белый, серый, ковкий и высокопрочный чугун.

Если вы не делаете что-то необычное, вы, скорее всего, увидите серый чугун. Когда оно треснет, железо выглядит серым. Сравните это с белым чугуном, который в трещинах выглядит белым. Это заставляет задуматься, откуда они взяли имена.

Разница между ними в том, что белый чугун тверже, но более хрупок, чем серый чугун. Другими словами, белый сваривать труднее из-за проблем с растрескиванием. Как правило, вам лучше просто держаться подальше от этого.

Ковкий чугун — это просто белый чугун, который медленно охлаждается после формования. Медленный процесс охлаждения делает его менее хрупким. Что касается сварки, то это, по сути, просто белый чугун. У вас не будет достаточного контроля, чтобы снова охладить утюг, чтобы он вернулся в свое податливое состояние в области сварного шва.

Ковкий чугун прекрасен. Он намного менее хрупкий, чем другие утюги, и это потому, что это смесь легирующих элементов, таких как магний.Это означает, что вероятность появления трещин при сварке меньше. Это также означает, что он дороже, поэтому встречается не так часто, как серый чугун.

При работе с трубой вы, скорее всего, столкнетесь с высокопрочным чугуном. Как правило, на нем есть что-то, что идентифицирует его как пластичный (например, «DI» или «пластичный» литой фланец).

Кроме того, серый чугун, как правило, более гладкий и пластичный, выглядит так, как будто его забили молотком (закруглили). Если вы все еще не уверены, попробуйте выяснить, сколько лет утюгу.Ductile стал популярным только в 70-х годах.

В конце концов, если вам нужно его сварить, просто сварите. Это либо сработает, либо нет.

Надеюсь, что это поможет.

Можно ли сваривать чугун? (Полное руководство)

Сваривать чугун можно, хотя это может быть проблематично из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет около 2–4%, что примерно в десять раз больше, чем у большинства сталей. Процесс сварки заставляет этот углерод мигрировать в металл шва и / или зону термического влияния, что приводит к повышенной хрупкости / твердости.Это, в свою очередь, может привести к растрескиванию после сварки.

Чугун состоит из железа и углерода в различных пропорциях с дополнительными элементами, такими как марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден и т. Д., Для улучшения определенных свойств. Кроме того, он может содержать значительно более высокие уровни серы и фосфора в качестве примесей, затрудняющих сварку без образования трещин. Различные марки чугуна включают серый чугун, белый чугун, высокопрочный чугун (с шаровидным графитом) и ковкий чугун с сильно различающейся свариваемостью.Все категории чугуна, кроме белого чугуна, считаются свариваемыми, хотя сварка может быть значительно более сложной по сравнению со сваркой углеродистой стали. Однако бывает трудно определить разницу между этими разными типами чугуна без подробного металлургического анализа. Несмотря на это, чугун — прочный, износостойкий металл, который использовался веками.

Содержание

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

Как упоминалось выше, чугун может быть трудно сваривать из-за его специфического состава, но это возможно, если вы используете правильную технику сварки, чтобы избежать трещин при сварке.Это включает в себя осторожный нагрев и охлаждение, часто включая предварительный нагрев, правильный выбор сварочных стержней и медленное охлаждение детали.

Существует ряд ключевых шагов, которые можно предпринять, чтобы обеспечить эффективную сварку чугуна. К ним относятся:

1. Определение сплава
2. Очистка гипса
3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева
4. Выбор правильной техники сварки

1. Определите сплав

Чугун имеет низкую пластичность, поэтому при быстром нагреве или охлаждении он может треснуть из-за термических напряжений.Склонность к растрескиванию зависит от типа / категории чугуна. Это означает, что необходимо понимать, с каким типом сплава вы работаете:

Серый чугун

Это самый распространенный вид чугуна. В основном это сплав железо-углерод-марганец-кремний с 2,5-4% углерода. Углерод осаждается в виде хлопьев графита во время производства в кристаллическую структуру феррита или перлита. Однако эти чешуйки графита могут растворяться во время сварки и выделяться в виде высокоуглеродистого мартенсита, охрупчивая зону термического влияния и металл шва.

Белый чугун

Белый чугун не содержит графита и содержит углерод в комбинированной форме в виде карбидов металлов, делающих хрупкую микроструктуру. Белый чугун обычно считается несвариваемым.

Ковкий чугун (с шаровидным графитом)

Ковкий чугун по составу похож на серый чугун, но по сравнению с серым чугуном уровни примесей низкие. В отличие от серого чугуна, который содержит углерод в виде чешуек графита, высокопрочный чугун содержит графит в виде сфероидов в своей матрице.Остальная часть матрицы в основном представляет собой перлит с областью феррита, окружающей сфероиды графита.

Ковкий чугун

Ковкий чугун — это термообработанный белый чугун с существенно более низким содержанием углерода по сравнению с белым чугунным железом. В зависимости от применяемой термической обработки он обычно имеет структуру как смесь феррита или перлита с включениями графита и, следовательно, имеет большую пластичность по сравнению со стандартным белым чугуном.

Самый простой способ определить, с каким типом утюга вы работаете, — это проверить исходную спецификацию.Химический и металлографический анализ также может помочь в определении категории чугуна, с которым вы работаете. Есть несколько других способов отличить сплавы; серое железо будет иметь серый цвет вдоль точки излома, в то время как белое железо покажет более белый цвет вдоль трещины из-за цементита, который он содержит. Однако, например, высокопрочный чугун также будет иметь более белый излом, но при этом его будет легче сваривать.

2. Очистка литья

Важно очистить чугун перед сваркой, удалив все поверхностные материалы, такие как краска, смазка и масло, уделяя особое внимание области сварного шва.Кожу отливки можно удалить шлифованием. Важно, чтобы очищенная поверхность была протерта уайт-спиритом для удаления остатков графита с поверхности перед сваркой. Медленный предварительный нагрев области сварного шва в течение короткого времени поможет удалить влагу, скопившуюся в зоне сварки основного материала.

3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева

Наиболее важным фактором предотвращения растрескивания под напряжением в чугуне является контроль нагрева / охлаждения. Это необходимо для минимизации накопления остаточных напряжений в процессе нагрева и охлаждения.

Локальный нагрев, например, при сварке, приводит к ограниченному расширению, поскольку ЗТВ удерживается окружающим более холодным металлом. Температурный градиент будет определять результирующее напряжение. Пластичные металлы, такие как сталь, могут снимать напряжение за счет растяжения, но, поскольку чугуны имеют плохую пластичность, они вместо этого склонны к растрескиванию. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент между ЗТВ и окружающей отливкой, сводя к минимуму остаточные напряжения, вызванные сваркой.Предварительный нагрев чугуна перед сваркой снижает скорость охлаждения сварного шва и окружающей области. По возможности нагрейте отливку целиком. Типичные минимальные температуры предварительного нагрева составляют от 100 до 400 ° C, в зависимости от типа чугуна и допустимой твердости HAZ. Любой предварительный нагрев должен выполняться медленно и равномерно.

Теоретически, любой из распространенных процессов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка металлическим электродом, дуговая сварка порошковой проволокой, сварка металла активным газом, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамом и т. Д.Можно использовать процесс, который способствует медленному нагреванию и охлаждению, как правило, предпочтительнее.

1. Ручная дуговая сварка металла (MMA)

Этот тип сварки, также известный как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), обычно считается лучшим общим процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней. Выбор электрода будет зависеть от области применения, требуемого соответствия цвета и объема послесварочной обработки.

Два основных типа электродов для ручной дуговой сварки металла — это железо и никель.Электрод на основе железа будет производить металл шва с высоким содержанием углерода мартенсита, поэтому обычно ограничивается незначительным ремонтом отливки и когда требуется подбор цвета. Чаще всего используются электроды из никелевого сплава, обеспечивающие более пластичный металл сварного шва. Никелевые электроды также могут помочь уменьшить предварительный нагрев и растрескивание в ЗТВ, обеспечивая более низкую прочность металла сварного шва.

Во всех случаях следует проявлять осторожность, чтобы свести к минимуму плавление основного металла. Это минимизирует разбавление.

2.MAG Сварка

MAG обычно выполняется с никелевым расходным материалом. Смесь из 80% аргона и 20% углекислого газа подойдет для большинства применений. Хотя можно использовать припойную проволоку, обычно это не рекомендуется, так как припой будет значительно слабее отливки.

3. Сварка TIG

TIG может обеспечить чистый сварной шов на чугуне, но, как правило, не является предпочтительной из-за ее сильно локализованных характеристик нагрева. Как и при любой сварке TIG, качество готового шва во многом определяется навыками сварщика.

Узнайте больше о сварке TIG

4. Кислородно-ацетиленовая сварка

Как и при дуговой сварке, в кислородно-ацетиленовой сварке используется электрод, но вместо дуги, генерируемой электрическим током, в этом процессе для генерации тепла используется кислородно-ацетиленовая горелка. Низкая интенсивность нагрева и медленный нагрев, связанные с процессом, приведут к большой ЗТВ, но медленный нагрев полезен для предотвращения образования высокоуглеродистого мартенсита в ЗТВ. Низкая теплоемкость процесса потребует предварительного нагрева до более высокой температуры, обычно около 600 ° C, чтобы сварка стала возможной.Для сварки используется нейтральное или слегка редуцирующее пламя.

Подробнее о кислородно-ацетиленовой сварке

5. Сварка припоем

Сварку припоя можно использовать для сварки чугунных деталей, поскольку она оказывает минимальное воздействие на сам основной металл. И снова для этого процесса используется присадочный пруток, за исключением того, что он прилипает к поверхности чугуна, а не растворяется в сварочной ванне из-за более низкой точки плавления присадки.

Как и в случае с другими методами, при сварке пайкой важна очистка поверхности.Флюс можно использовать для предотвращения образования оксидов, способствуя смачиванию, очищая поверхность и позволяя наполнителю растекаться по основному металлу.

TIG с использованием более низкой силы тока для нагрева заготовки, избегая плавления чугуна. Кожух горелки для газа аргона защищает зону пайки, что означает, что нет необходимости использовать флюс, как в случае с кислородным топливом.

Подробнее о сварке пайкой

Как упоминалось выше, выбор сварочного стержня важен для сварки чугуна, хотя большинство экспертов советуют использовать никелевые стержни.

1. 99% никелевые стержни

Эти электроды дороже других вариантов, но также обеспечивают наилучшие результаты. Прутки с содержанием 99% никеля позволяют получить сварные швы, которые можно обрабатывать механической обработкой, и лучше всего подходят для отливок с низким или средним содержанием фосфора. Эти прутки из чистого никеля создают мягкий, податливый наплавленный металл.

2. 55% никелевые стержни

Менее дорогие, чем 99% стержни, они также поддаются механической обработке и часто используются для ремонта толстых секций. Более низкий коэффициент расширения означает, что они вызывают меньше трещин на линии плавления, чем стержень на 99%.Эти ферроникелевые стержни идеально подходят для сварки чугуна со сталью.

Доступны менее дорогие варианты, такие как стальные стержни, хотя они не так эффективны, как никелевые стержни:

3. Стальные стержни

— самый дешевый вариант из трех и лучше всего подходят для мелкого ремонта и заполнения. Стальные электроды дают твердые сварные швы, которые требуют дополнительной шлифовки для окончательной обработки и не поддаются механической обработке. Однако, несмотря на эти недостатки, стальные стержни обеспечивают соответствие цвета и лучше переносят отливки, которые не являются полностью чистыми, чем никелевые стержни.

Ковка

По мере охлаждения и сжатия сварного шва возникает остаточное напряжение, ведущее к растрескиванию. Вероятность растрескивания можно снизить за счет приложения сжимающего напряжения. Напряжение сжатия прикладывается путем упрочнения (с использованием молотка для ударно-ударной обработки для нанесения умеренных ударов), которое деформирует сварной шов, пока он остается мягким. Однако упрочнение следует использовать только с относительно пластичным металлом шва, то есть со сварными швами, выполненными с использованием никелевых расходных материалов.

Нагревание после сварки

Слишком быстрое охлаждение чугуна может привести к растрескиванию.Процесс охлаждения можно замедлить, используя изоляционные материалы или периодическое нагревание. Некоторые методы включают в себя помещение заготовки в изолирующее одеяло, помещение ее в сухой песок или даже помещение ее над дровяной печью, позволяя металлу остыть по мере затухания огня.

Сваривать чугун можно, но при этом необходимо соблюдать правильную технику и осторожность, чтобы не допустить растрескивания. Большинство методов сварки требуют очистки поверхности материала, и для чугуна требуется предварительный и послесварочный нагрев, а также тщательное охлаждение.

TWI обладает многолетним опытом во всех аспектах сварки и соединения, включая работу с литой сталью. Пожалуйста, свяжитесь с нами ниже, если у вас есть какие-либо вопросы и вы чувствуете, что мы могли бы помочь вам с вашим проектом.

[email protected]

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как сваривать чугун: полное руководство (с изображениями)

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: Практически 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 нуждается в сварке, — это проконсультироваться с руководством по продукту или связаться с производителем, если это не указано на материале. Свежие трещины в материале выглядят немного по-разному, но если у вас нет опыта в их определении, стоит узнать об этом у производителя.

Серый чугун является наиболее распространенным типом свариваемого чугуна и должен быть единственным чугуном, 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 способ 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 обеспечивает механическую обработку сварного шва, хотя он намного тверже, чем сварка с использованием 99% никеля. У него намного меньшая усадка сварного шва, чем у большинства железных прутков, что означает минимальное 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 своих свойств так сильно 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 сварочном материале на протяжении всей жизни 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 во время его охлаждения с помощью молотка с шариковым упрочнением для предотвращения растрескивания. Это следует делать с осторожностью и только тогда, когда сварной шов может деформироваться, но это не всегда необходимо, поскольку причиной трещин в первую очередь является нерегулярный или быстрый нагрев или охлаждение детали.Предварительный нагрев и медленное охлаждение вашего проекта — вот что самое важное.

Изображение предоставлено: 6782865, Pixabay

Предварительный нагрев или холодная сварка?

Есть 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 подвергать компонент чрезмерному нагреву.

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 горячий шов 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.

Остывать 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 помочь ей медленно остыть и более равномерно, чем если бы она лежала на скамейке. Иногда добиться этого сложнее, и вы все равно можете произвести качественный сварной шов без чрезмерного увеличения времени 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 с помощью этого руководства вам понравится успешно сваривать чугун. Не стесняйтесь оставлять нам свои комментарии ниже в нашем разделе комментариев.

Источники

MIG Сварка чугуна

Некоторые мысли, которые я почерпнул из книг и Интернета, пытаясь выяснить, как отремонтировать эту отливку:

Энди Пью успешно сварил чугун, используя присадку из нержавеющей стали. провод.Он отправил электронное письмо с объяснением металлургии:

С интересом прочитал вашу статью про миг-ремонт чугуна, и пройдя через аналогичный ход мыслей, но придя к другому заключение, я думал, что поделюсь им с вами.

Основная проблема при сварке чугуна в том, что он, как всем известно, хрупкий. Под воздействием растягивающих усилий он потрескается. По мере сжатия сварного шва он будет иметь тенденцию к растрескиванию железа из-за дифференциального теплового сжатия.Традиционный способ избежать этого — избегать «дифференциального» бита и для предварительного нагрева всего устройства до температуры плавления присадочного прутка используется по мере возможности. Этот подход обычно используется для чугуна. наполнитель.

Есть еще одна проблема с чугуном, прошедшим химико-металлургическую выдержку. Чугун, а не сталь, благодаря очень высокому содержанию углерода. Он имеет тенденцию проникать в присадочный стержень, вызывая неприятные металлургические превращения при охлаждении.Попытка использовать низкоуглеродистую сталь для сварки чугуна оставит вам сварной шов из быстро закаленной высокоуглеродистой стали. Вы почти обязательно получится мартенсит, хрупкий и неизменно твердый.

Фазовое превращение, при котором аустенит превращается в мартенсит (или перлит, феррит или бейнит, в зависимости от содержания углерода и скорости охлаждения) суть проблемы. Это происходит примерно при 720 градусах. Также сопровождается за счет изменения объема, что может вызвать большее растрескивание под дифференциальным напряжением вопросы.И аустенитно-ферритный (горячий-холодный низкоуглеродистый), и аустенитно-мартенситный (горячее-холодное высокоуглеродистое) превращения приводят к увеличению объема, поэтому должны немного снизить остаточные напряжения, а в условиях медленное охлаждение это, вероятно, правда. Однако это внезапное расширение при охлаждении сварочной ванны будет иметь тенденцию к растрескиванию уже затвердевшего и преобразованного сварить за ним.

Ничего из этого не происходит в никеле, поэтому никелевые стержни идут вразрез с проблема, как и пайка.Я не уверен, что делают никелевые стержни железом, но припой должен «смачивать» поверхность, чтобы правильно приклеиться точно так же, как припой. Возможно, поэтому ваша пайка для тонких листов работал хорошо, а твоя пайка чугуна хуже, возможно, большее сечение толщина привела к тому, что материал не стал достаточно горячим для пайки брать.

Однако существует еще один распространенный присадочный пруток для сварки MIG, который не проходят фазовое превращение аустенита, и это нержавеющая сталь.Пока нержавеющая сталь аустенитная (легко проверяется магнитом, аустенитная немагнитен), то фазового перехода при охлаждении не произойдет, и поэтому вы может позволить себе большое количество растворенного углерода, не опасаясь образования хрупкого, необрабатываемый, сварной.

Вооруженный этими теоретическими знаниями, я атаковал сломанную направляющую механическую ножовку мне подарили. Использование нержавеющей проволоки короткими очередями (чтобы избежать чрезмерного тепловложения, создающего термические напряжения в другом месте) Я успешно отремонтировал руку, и она еще не показала никаких признаков поломки после того, как 10 лет нерегулярного использования.

С тех пор я пробовал нержавеющую проволоку на чугуне и слышал звон при охлаждении. Я считаю, что пайка мягче и лучше переносит термические нагрузки. Хотя все сделано правильно, нержавеющая сталь, скорее всего, будет прочнее. Все остальные использует никель, хотя, похоже, это не вариант MIG.

Как сварить чугун

С такими альтернативами, как сковорода с покрытием из титана, керамики и нержавеющей стали, доступная сегодня, может показаться немного устаревшим использование чугунной сковороды.Хотя популярность чугуна, безусловно, упала за последние несколько лет, дела обстоят не так плохо, как некоторые люди. Ожидается, что рынок чугунной посуды достигнет 3303 млн долларов США по сравнению с 2 537 млн ​​долларов США в 2017 году .

В дополнение к вышесказанному, Transparency Market Research ожидает, что к 2026 году мировой рынок литья чугуна и стали превысит 202 млрд долларов США . Смысл всей этой статистики — доказать, что чугун по-прежнему сваривают по всему миру для различных целей, например, для посуды.Независимо от причины, по которой вы свариваете чугун, вы должны научиться правильно сваривать этот материал.

Несмотря на то, что предстоит преодолеть множество трудностей, правильная сварка чугунных деталей поможет вам сэкономить время и деньги. Если чугун не сваривается должным образом, это может вызвать трещину или повреждение свариваемого материала.

Часто для правильной сварки чугуна требуется помощь профессионального и опытного сварщика; это особенно верно, когда в процессе сварки задействованы критически важные детали.Однако вы можете эффективно сварить чугун самостоятельно, выполнив несколько ключевых шагов. Мы обсудим эти шаги здесь, чтобы помочь вам научиться эффективно сваривать чугун.

Применение чугуна и его преимущества в качестве сварочного металла