Электроды по чугуну — нюансы о которых нужно знать

Содержание

Специфика обработки чугунных изделий

Рассматриваемый материал содержит более 2% углерода в составе, из-за чего становится одновременно твердым, но хрупким. Это осложняет его обработку. Подбираемые «расходники» должны компенсировать ряд отрицательных качеств материала, вытекающих из физико-химических свойств.

 Электроды для чугунных изделий

Для соединения каждого типа материала выбираются электроды для чугуна с определенным соотношением химических элементов, а также метод термообработки. Наиболее качественным считается аргонодуговая сварка, однако это весьма затратно. Электроды же применяются как на предприятиях, так и в бытовой обстановке.

Главное требование к изделиям — совпадение времени остывания со свариваемым металлом, а у чугуна оно достаточно большое. Второе — одинаковая концентрация углерода в основном и присадочном материале. Грамотный выбор поможет избежать перенапряжения внутри заготовки или выгорания углерода.

Электроды для чугуна толще аналогов для стали, поскольку материал весьма массивен. Он служит основой громоздких конструкций. Большинству присуще основное покрытие (кислое — реже); это расширяет сферу использования расходников. Производство, маркировка, химические особенности электродов регламентируются ГОСТ 7293-85.

Действия после окончания сварки

После удачного соединения деталей из чугуна необходимо проведение их правильного охлаждения. Сваренные чугунные части следует засыпать мелким древесным углем или песком. Это будет способствовать их медленному остыванию. Чем оно будет длительнее, тем будет меньше образовываться трещин в полученном шве.

После того, как будет окончена работа и осуществится остывание, следует на место шва нанести специальный состав, увеличивающий срок службы.

OK 92.18

Новое название этих электродов — OK Ni-Cl. Имеют основное покрытие с высоким содержанием графита. Предназначены для сварки с минимальным подогревом. Работают и на постоянном, и на переменном (при этом пониженных) токах. Хорошо зарекомендовали себя при ремонте изделий из нетолстых деталей (заварка повреждений и дефектов в коробках передач, корпусах насосов, блоках двигателей и т. д.). Отвечая на вопрос, какие подходят электроды для сварки чугуна и стали, отметим, что наряду с ЦЧ-4 подходят и эти.

Сварка толстостенных элементов с легированными вставками

Соединение таких заготовок выполняют по следующим правилам:

  1. Применяют холодную сварку.
  2. Шов набирают короткими прихватками длиной 2,5 мм.
  3. Каждую последующую выполняют после остывания предыдущей.

Несмотря на то что прихватки следуют одна за другой, данная технология не обеспечивает герметичности соединения. Это объясняется тем, что новый шов ложится на уже отвердевший, поэтому они не сливаются воедино.

Кроме того, соединение получается хрупким. По этой причине способ не подходит, если в дальнейшем предполагается механическая обработка шва.

Работа с разным материалом

В некоторых случаях возникает необходимость соединить разные материалы, например, сталь и чугун. Хоть они и сплавы на основе железа, но количественное содержание углерода имеет первостепенное влияние на качество сварки.

Разберемся, как приварить железо к чугуну. Производители давно уже выпускают электроды, предназначенные для соединения железа и чугунного сплава. Из отечественных марок следует отметить ОЗЛ27 и ЦЧ4. Процесс производится без предварительного нагрева, что для стальных элементов важно.

Какими электродами варить трубы, швеллер и тонкий металл

электроды

  • Сварка труб сложна тем, что приходится варить в разных положениях. Нужно регулировать наклон электрода и скорость сварки. Электрод подбирают по диаметру в зависимости от толщины стенок самой трубы. Далее, нужно учитывать материал трубы. Для стальных рекомендуют электроды ОК 53.70 и ОК 74.70 (компании ESAB). Благодаря прочному шву они подходят и для труб высокого давления. Для соединения медных труб используют или вольфрамовые (неплавящиеся), или плавящиеся электроды, например UTP 39 (Bohler).
  • Сварка швеллера (стального проката) требует шва повышенной прочности. Дело в том, что швеллер используют в качестве несущего или усиливающего элемента ответственных конструкций. Толщина стенки швеллера может достигать 7-13 миллиметров. Для таких массивных балок подойдут электроды УОНИ 13/55У. Сварка возможна в любых пространственных положениях. Ну а для более тонких швеллеров рекомендуем универсальные электроды АНО-21 диаметром до 5 мм.
  • Сварка тонколистового металла (до 2 мм) требует аккуратности, дабы не прожечь металл насквозь. Во-первых, нужен электрод небольшого диаметра (от 0,5 до 2,5 мм в зависимости от толщины листа). Во-вторых, электрод со специальным покрытием — чтобы медленно плавился и стабильно горел. В числе подходящих марок можно назвать ОМА-2, МТ и МТ-2. Для самых сложных случаев — сварка полуавтоматом с применением сварочной проволоки.

Методы сварки чугуна

Таковых два:

  • горячая;
  • холодная.

Первый метод требует выполнения двух условий:

  • предварительного подогрева заготовки до 500 градусов (+/- 200 град.);
  • использования проволоки порошковой с присадкой.

Подогрев — краткосрочное действие, осуществляемое за счет силы тока. Остывает же материал равномерно, в течение 70-100 часов. Здесь подойдут электроды по чугуну диаметром около 10 мм, используемые при сварке током от 600 А до 1 кА.

Холодная сварка — более популярный метод соединения деталей, классифицируемый по типу используемого электрода (сталь, никель и др.). От горячей отличается длительной подготовительной работой, включающей зачистку, фрезеровку и сверление с целью придания ей максимальной чистоты и гладкости.

Профессионалы рекомендуют

По отзывам профессионалов, наиболее востребованными считаются электроды следующих марок: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18.

Популярные производители

Наиболее известными производителями качественных и надёжных электродов по версии Строительного вестника считаются:

  • российские– это ASPIK; СпецЭлектрод; Фрунзе-Электрод;
  • импортные — UTP Schweißmaterial, Ashland Chemical USA, ESAB, Oerlikon Corporation AG.

ЦЧ-4

Электроды с основным покрытием, предназначенные как для горячей, так и для холодной сварки ковкого, высокопрочного, серого чугунов. Основное назначение — заварка дефектного литья, наплавка при ремонте чугунных деталей. Также это — электроды по чугуну и нержавейке, они позволяют качественно сваривать два этих сплава с разной структурой. Нередко для получения более эфективного результата применяются только для наплавки первых слоев, после чего она выполняется другими, специальными электродами.

Рекомендации по выбору

Стоит более детально рассмотреть возможности всех имеющихся на рынке электродов, потому что с их помощью можно выполнять разные виды сварки. Важно знать, что правильно выбранный электрод позволяет получить качественный сварной шов. Приведем некоторые рекомендации по выбору:

  • Вы решили заварить деталь из чугуна, но не знаете, что это за сплав? Покупайте универсальные электроды ЦЧ-4 или марки UTPA68HH. Такими можно варить не только чугун, но и нержавейку и даже медные изделия.
  • Для сварки высокопрочного чугуна следует выбирать ОЗЖН-1.
  • При выполнении сварки контролируйте зазор между деталью и электродом, который не должна быть больше или меньше 3 мм.

Если детали тонкостенные, то выбирайте расходники меньшим диаметром.

Распространенные марки электродов для сварки чугуна

Теоретические разработки и многолетний опыт сварочных работ с чугунными изделиями позволил выявить определённые марки, которые позволяют наиболее эффективно решать поставленную задачу.

Электроды для горячей сварки чугуна

Для реализации этого метода сварки предполагается получение для чугуна температуры равной 600 градусам Цельсия. Наиболее приемлемыми считаются электроды с обозначением ЦЧ-4. Они обеспечивают высокое качество сварки чугуна со сталью. При этом металл не теряет своих первоначальных свойств.

Хорошо зарекомендовали себя никелевые электроды, например, ОК 92.18 гарантирующие высокое качество и надёжность получаемого шва. Его основу составляет никелевый сердечник. Отличительной особенностью является малое количество шлака, которое образуется при сварке. Добавленный в состав электрода никель позволяет получить наилучшие показатели вязкости в наплавляемом металле. В дальнейшем он достаточно легко обрабатывается.

Читайте также:  Как правильно варить электродом — нержавейку, тонкий металл

На производствах применяют электроды с добавлением меди. К ним относятся изделия марки УОНИ-13/45 или К-5. Медный электрод обеспечивает мелкокапельный перенос металла на шов.

В основе обоих типов электродов стальная проволока. На неё нанесено соответствующее покрытие. Для проведения сварки этими образцами применяется стандартный сварочный аппарат.

Электроды для холодной сварки чугуна

К технологии холодной сварки относится процесс протекающий при температуре около 200 °С. Для столь низкой температуры применяются следующие марки электродов: ОЗЧ (2 или 6), МНЧ-2. Или, так называемые, универсальные электроды, к которым относятся ЦЧ-4.

Сварка чугуна электродами при холодном способе производится при нижнем или вертикальном расположении деталей.

Хорошо зарекомендовали себя электроды для холодной сварки и наплавки марки ОЗЧ-6. Задача качественной сварки важных стыков и наплавка без подогрева производится электродами марки МНЧ-2. При определённых условиях для наплавки без подогрева используют электроды марки ОЗЖН-1. Они позволяют наплавлять большие объёмы металла.

Электроды для сварки чугуна и стали

Часто возникает задача сваривания таких металлов как чугун и сталь. В этом случае стараются подобрать наиболее подходящие изделия для стали. К ним относятся универсальные марки электродов ЦЧ-4. Они хорошо зарекомендовали себя при проведении горячей и холодной сварки этих двух металлов. Кроме отечественных образцов хорошо зарекомендовали себя импортные изделия электроды Ficast NiFe и ZELLER 855. Они показали хорошие результаты и обеспечивают ровный и прочный шов.

Электроды по ковкому чугуну

Для получения наиболее крепкого и надёжного шва при работе с кованым чугуном применяют сварочные электроды следующих марок: МНЧ-2, ОЗЧ-6 (2) или ЦЧ-4.

Электроды по серому чугуну

Наилучшие результаты соединения деталей из серого чугуна, устранение трещин и дефектов получают при применении чугунных электродов следующих марок: ОЗЧ-6 (2), ОЗЖН-1 или 2.

ОЗЧ-2

Это медные электроды для сварки чугуна (медный сердечник) с кислым покрытием. Имеют ограниченную сферу использования — применяются для работы только с ковким (мягким и вязким) и серым чугуном. Спектр работ — холодная сварка, а также наплавка и заварка дефектов литья при восстановлении чугунных изделий. Длина валика, которыми рекомендуется выполнять сварку, — небольшая, в диапазоне 30… 50 мм. Полученный валик необходимо охладить до 60 °С и далее проковать несильными ударами молотка. Перед сваркой электрод следует прокалить в течение часа при температуре 190-210 градусов. Сварка допустима в нижнем и вертикальном положениях постоянным током обратной полярности.

Лучшие электроды по чугуну

Указанные особенности требуют выбора специальных марок электродов. Они должны обеспечивать одинаковую концентрацию СО2 в основном и присадочном металле и их одинаковое время остывания. В состав электродов по чугуну часто входит медь (медно-никелевые, медно железные электроды), однако они могут быть и стальными, ферро-никелевыми или никелевыми. Тип покрытия стержня — основной, реже кислый. В ряду наиболее популярных марок, которые используются для сварки по чугуну, — МНЧ-2, ОЗЧ-4, ОЗЧ-6, ОЗЧ-2, ОК 92.18, ОЗЖН-1. Часть из них универсальна по назначению, позволяет работать со всеми типами чугунов (кроме указанного выше белого), часть имеет более узкую специализацию (об этом — ниже).

Марка электродов Тип чугуна Направление сварки Тип сварки Свойства
МНЧ-2
  • серый
  • ковкий
  • в нижнем
  • вертикальном снизу вверх
  • полупотолочном положениях
  • холодная
  • заварка дефектов литья
  • наплавка деталей
Предпочтительны для заварки первого слоя в соединениях, от которых требуется высокая плотность швов и чистота поверхности после обработки
ЦЧ-4
  • серый
  • ковкий 
  • высокопрочный
в нижнем положении
  • холодная и  горячая сварка
  • для поврежденных деталей
  • заварки дефектов
Для конструкций из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и серого чугуна с пластинчатым графитом, а также их сочетаний со сталью.
ОЗЧ-6
  • серый
  • ковкий
  • в нижнем
  • вертикальном снизу вверх
  • холодная сварка
Для ручной дуговой сварки и наплавки тонкостенных деталей.
ОЗЧ-4
  • серый
  • высокопрочный
  • в нижнем
  • вертикальном снизу вверх
  • теплая сварка (часовая прокалка при температуре 250…280 °С)
Предпочтительны при сварке последних слоев, обеспечивая металлу шва высокую сопротивляемость истиранию и ударную вязкость.
ОЗЧ-2
  • серый
  • ковкий
  • в нижнем
  • вертикальном снизу вверх
холодная сварка Для сварки, наплавка и заварка дефектов литья при восстановлении чугунных изделий.
ОЗЖН-1
  • серый
  • высокопрочный
  • в нижнем
  • вертикальном снизу вверх
холодная сварка Данная марка часто используется при заварке крупных дефектов литья и многослойной, с большими объемами металла, наплавке.
OK 92.18
  • серый
  • ковкий
  • высокопрочный
все положения горячая сварка Хорошо зарекомендовали себя при ремонте изделий из нетолстых деталей (заварка повреждений и дефектов в коробках передач, корпусах насосов, блоках двигателей и т. д.).

Разновидности изделий

Специалисты сварочного ремесла советуют применять электроды, произведенные из стали, железа, никеля или сплавов, содержащих данные элементы. Конкретно для чугуна подойдут следующие типы расходников: Процесс сварки чугунных изделий

  • стальные;
  • никелевые;
  • медно-никелевые;
  • ферро-никелевые;
  • медно-железные.

Электроды из стали применяют при обработке старых поверхностей, которые уже были подвержены действию экстремальных температур. Также это относится к некачественному или загрязненному металлами и шлаками чугуну, коим являются конструкции промышленных печей или, например, насосов. Обязательна подготовительная работа (зачистка поверхности, описанная выше).

Чугун, в состав которого входит графит, сваривается посредством биметаллических электродов. Данные материалы, как и ковкий аналог, легко сплавляются при помощи ферро-никелевых электродов.

Как сварить чугун в домашних условиях

Следует также отметить какие электроды нужны для чугуна при проведении сварки в бытовых условиях. Выбор расходных материалов при проведении работ дома зависит от нескольких факторов:

  • опыт и знания исполнителя;
  • финансовые возможности;
  • наличие или отсутствие оборудования.

Наличие обширных практических и теоретических навыков позволяет производить соединение любым типом перечисленных выше стержней.

Для экономии средств допускается применять обычные прутки, если качество соединения не будет нести угрозу жизни и здоровью.

Чаще всего в распоряжении домашних мастеров имеется аппарат инверторного типа, обладающий большим спектром достоинств. В таком случае, также возможно применение расходников практически любого вида: специальные, чугунные или стальные. Какие лучше для чугуна, сварщик сможет решить ознакомившись со всем спектром электродов.

Другие важные моменты представлены в статье “Сварка чугуна электродом в домашних условиях”. Данная информация сможет помочь определить как нужно варить чугун и как делать это правильно.

Технические характеристики

Электроды для сварки чугуна не отличаются особо качественными характеристиками, которые выдвигаются к другим металлам, так как сам чугун обладает уникальными свойствами твердости, тянущими за собой хрупкость и прочие негативные моменты. К примеру, здесь достаточно высокий расход материала при наплавки, так как на 1 кг шва нужно на 80% больше электродов, но для чугуна это вполне приемлемо. На примере электрода марки ЦЧ4 можно рассмотреть, какими свойствами обладают данные изделия:

Сопротивление временное на разрыв, Н/мм2 Твердость, НВ
480–510 160–190
Производительность наплавления, г/мин Выход металла наплавки, % Расход количества электродов на 1 кг металла наплавки, кг
18,0 115,0 1,80

Марки

Существуют различные марки электродов для сварки чугуна. Здесь указан перечень основных из них, которые встречаются в практике сварщиков, а также разъясняется, зачем каждая из них предназначена и какими особенностями обладает.

  • МНЧ2 – это универсальная марка, которая подходит практически для любой разновидности чугуна. Их применяют для ликвидации бракованных участков литья. Они хорошо подходят для наплавки металла. Это электроды для постоянного тока на обратной полярности. Они подходят для применения в любом пространственном положении.

Электрод для сварки чугуна МНЧ-2

Электрод для сварки чугуна МНЧ-2

  • ОЗЧ2 – данная марка лучше всего проявляется при сваривании серого и ковкого чугуна. Главной особенностью является возможность использования без предварительного подогрева. Но для них недоступна потолочная сварка, так что приходится использовать только вертикальную и нижнюю.

Электрод ОЗЧ-2

Электрод ОЗЧ-2

  • ЦЧ4 – подходит как для горячей, так и для холодной сварки. Они используются сугубо в нижнем положении. Они используются как электроды для сварки чугуна со сталью. Сварка проводится при постоянном токе, кроме случаев с высоким напряжением, когда лучше применять переменный.

Электрод ЦЧ-4

Электрод ЦЧ-4

  • ОЗЖН1 – данная марка применяется исключительно при холодной сварке. С ее помощью можно соединять высокопрочный и серый чугун. В вертикальном и нижнем положении можно проводить соединение при больших объемах металла.
Читайте также:  Холодная сварка Алмаз – инструкция к склеиванию разнородных деталей

Электрод ОЗЖН-1

Электрод ОЗЖН-1

  • ОК92.18 – эта марка используется только с предварительным подогревом. Может свариваться как на постоянном, так и на переменном токе. Очень чувствительна к выбору режима.

Электрод ОК92.18

Электрод ОК92.18

Обозначение и маркировка

Маркировка электродов для чугуна зачастую содержит информацию о составе, что входит в изделие. Ведь железо хоть и является основным металлом для большинства марок, но помимо него встречаются и другие весомые примеси, не говоря уже о тех случаях, когда в качестве основы выступает никель. На примере марки МНЧ2 можно рассмотреть принцип формирования маркировки:

  • М – в электроде содержится медь, которой в данном случае около 30%;
  • Н – в электроде содержится никель, которого в данном случае 66%;
  • Ч – материал предназначен для сваривания чугуна;
  • 2 – номер марки, так как в серии есть и другие изделия с похожим составом, но различным соотношением элементов.

Выбор электрода для сварки чугуна

Электроды для сварки чугуна подбираются под конкретную марку. Существует много сортов данного металла, которые отличаются по свойствам. Это может быть обыкновенный, ковкий, серый и прочие. Естественно, что под состав каждого из них и требуется подбирать свой металл стержней, хотя и вытрясаются универсальные марки, которые подходят практически для любого случая. Таким образом, состав является первоочередным фактором, который влияет на выбор расходного материала.

Помимо этого нужно обращать внимание на обмазку. Ее подбирают сразу к тем условиям, для которых предназначены изделия. Но с учетом того, что основное и кислое покрытие оказываются достаточно различными по свои свойствам, об этом факторе не стоит забывать. Здесь также играет роль его толщина, особенно если речь идет о наплавке. Здесь нужно останавливаться на как можно более толстых моделях.

Толщина стержня также становится определяющим фактором, если сварка проводится с тонкими изделиями. Здесь нужно подбирать максимально точно, чтобы толщина диаметра совпадала с толщиной основного металла. В ином случае может появляться залипание или же в некоторых местах детали будут пропаливаться, что испортит заготовку.

Основные режимы и нюансы применения

Главной особенностью применение является работа с подогревом. Большинство марок требуют предварительного подогрева, а также поддержание шва в теплом состоянии с постепенным остыванием. Это помогает избавиться от возможных вкраплений кислорода и водорода, из-за чего образуются трещины, поры и другие виды брака.

Величина диаметра, мм Сила тока в нижнем положении, А
3 65–80
4 90–120
5 130–150

Сваривание чугуна и стали: подбор электродов под методы сварки

Можно ли приварить сталь к чугуну?

Применение разнородных элементов в конструкциях современных машин и механизмов уже никого не удивляет и не является чем-то особенным. Но зачастую возникает вопрос о соединении таких классических материалов как сталь и чугун. Сваривание металлов является одним из самых надежных и выгодных по капиталовложениям способом соединения ремонтируемых или производимых узлов.

Преимущества чугунных изделий

Преимущества чугуна и его невысокая стоимость способствуют широкому распространению в конструкциях в наше время нанотехнологий и синтетических материалов с невероятными характеристиками. Имея металлическую основу, он способен снизить вибрационные нагрузки, износоустойчив, а низкая температура плавления и литья снижают цену до приемлемых значений.

Сваривание этот материал переживает сразу после отливки при устранении литейных раковин, усадочных трещин и других технологических дефектов. Ремонт оборудования тяжело себе представить без сварочного аппарата и сваривания узлов.

Сваривание чугуна с другими металлами все чаще возникает в условиях современного производства. Рассмотрим, как приваривать чугун к стали.

Как приваривают чугун к стали

Начнем с обращения вашего внимания на необходимость предварительной подготовки поверхностей обоих металлов. Уделите внимание чистоте поверхностей. Таким образом, будет обеспечен отвод лишнего тепла, неизбежно возникающего при процессе свариваемых деталей.

Перегрев чугуна выше 900 градусов Цельсия приводит к аллотропным превращениям металлической фазы в перлит, который сам по себе хрупок и снижает механические свойства шва и приграничной области. Многие видели когда после сваривания металла и чугуна разрушение происходит рядом с наложенным швом.

Недостаточное внимание к чистоте поверхности стает причиной такого разрушения.

Идеальным вариантом подготовки будет изготовление фасок на свариваемых элементах, которые увеличивают массу и объем наплавленного металла. Такой технологический ход упрочняет шов, гарантирует более продолжительный срок эксплуатации отремонтированного узла. Предварительный разогрев чугунной составляющей позволит уменьшить количество усадочных и шлаковых раковин в теле шва. Электрохимическая обработка поверхности чугуна позволяет законсервировать и нейтрализовать воздействие графита, который уменьшает смачивание расплавленного металла другого узла и стержня электрода.

Физико-химический состав

Химический состав определяет, какими свойствами будет обладать наплавленный металл. Во все марки в основу входит железо, а остальные элементы служат для улучшения свойств сваривания и поддержания состава основного металла, который может меняться от температурного воздействия. На примере одной из марок можно рассмотреть химический состав:

  • Углерод – 0,13%;
  • Марганец – 0,9%;
  • Кремний – 0,5%;
  • Железо – остальное;
  • Ванадий – 8,6%;
  • Сера – 0,014%;
  • Фосфор – 0,023%.

Возникающие затруднения

Трещина чугуна

Сложность сварки чугуна электродом в домашних условиях состоит в том, что шов может получиться низкого качества из-за:

  1. Во время сварки происходит интенсивная закалка металла. Поскольку чугун с низкой пластичностью, это приводит к его хрупкости. В результате в процессе усадки шва, образуются трещины.
  2. При выгорании углерода активно выделяется окись углерода, которая не всегда полностью выводится из металла. Это приводит к тому, что на месте заварки образуются поры.
  3. В зоне сварки при неправильном охлаждении металл может отбеливаться. На поверхности появляется слой белого хрупкого чугуна, который не подлежит обработке.
  4. Из-за окисления кремния, при работе образуются тугоплавкие оксиды, которые трудно прожечь. В этом случае возникают непровары, снижающие надежность шва.

Многослойная сварка по технологии отжигающих валиков

Данный способ применяют для заварки трещин в тонкостенных деталях – толщина до 8мм. Валики накладываются в определенной последовательности, при которой каждый последующий воздействует термически на предыдущий, уменьшая его твердость.

Вдоль трещины под углом 45º производят V-образную разделку кромок. Сначала на одну, затем на другую кромку вразброс наваривают подготовительные, а на них отжигающие валики участками длиной по 40-50мм.

При переходе к другому участку, дают охладиться зоне заварки до 50º-60º и проковывают легкими ударами молотка, сбивая окалину. Благодаря этому, подготовительные валики больше прогреваются и после медленнее остывают. В закаленной части шва происходит частичный отпуск и нормализация.

Когда валики наложены по обе стороны трещины, наваривают заключительный соединительный слой такими же отдельными участками. Края последнего слоя должны отстоять на 3-4мм от ближайших границ проплавления.

Изготовление электродов своими руками

Если вас не устраивает стоимость промышленных расходных материалов, то их можно изготовить самостоятельно. Есть несколько способов.

  1. В качестве стержня можно взять электроды для сварки стали марок УОНИ, АНО и прочих. Поверх них на обмазку следует намотать медную проволоку. Толщина медного слоя должна быть не менее 2 мм. Намотку можно провести, зажав стержень в ручную электрическую дрель.
  2. Взять медную проволоку толщиной порядка 5 мм. Нанести на него обмазку. Для приготовления обмазки необходимо:
  • сколоть и измельчить покрытие со стальных электродов;
  • добавить мелкую стальную стружку;
  • жидкое стекло.

Измельченное покрытие смешать со стружкой в пропорции 50:50. Залить жидким стеклом и тщательно перемешать. Погружать медные стержни в замешенную массу, чтобы слой обмазки был около 2 мм. Сушить необходимо в подвешенном состоянии, а после прокалить их при температуре 200 °C — 250 °C.

Методы избежания основных ошибок

Соединяя стальную деталь с чугунной, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  1. Режим и материалы подбирают по наиболее трудносвариваемому сплаву, т.е. по чугуну.
  2. При отсутствии повышенных требований к прочности соединения используют присадочный материал из чистого никеля.
  3. Следует избегать перегрева заготовок. Размеры сварочной ванны должны быть минимальными. Перегретый сплав при остывании потрескивает, в шве появляются трещины.
  4. Не рекомендуется пытаться сварить сталь и чугун с наибольшим содержанием углерода. Он склонен к появлению трещин и потому считается несвариваемым. Необходимо прибегнуть к альтернативным вариантам соединения.
  5. При ремонте конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам, сталь напрямую к чугуну не приваривается. Сначала на него наплавляют никелевый присадочный материал, формируя т.н. буферную зону.
  6. Работы надо вести с умеренной скоростью. При быстрой сварке образуются горячие и холодные разломы.
Читайте также:  Плавка металла в домашних условиях: технология и особенности

Наиболее надежными швы получаются при следующих условиях:

  • использовании электродов малого диаметра;
  • нанесения наплавки отрезками по 5 см, давая чугуну остыть.

Избежание основных ошибок
Режим и материалы подбирают по чугуну.

Дуге придают уклон в сторону заваренного участка, стараясь не затрагивать основной металл.

Сварочные аппараты

Сварочный инвертор

Назначение прибора – путем понижения напряжения электрического тока сети, увеличение его силы до величины, необходимой для сварки. Процесс осуществляется с помощью сварочных аппаратов: трансформаторов, выпрямителей, инверторов.

В зависимости от процесса аппараты для сварки бывают:

  • ручной дуговой MMA;
  • полуавтоматической MIG-MAG;
  • аргонодуговой TIG;
  • точечной;
  • плазменной;
  • газовой.

Сварка mma чугуна

Сварка чугуна обычным электродом лучше всего осуществляется инвертором, который имеет преимущество перед аппаратами другого типа:

  • стабильность тока при колебаниях напряжения в сети;
  • плавная регулировка режима работы,
  • при продолжительной работе на максимальном режиме – автоматическое отключение;
  • защита от перегрева, изменения сетевых параметров тока;
  • микропроцессорное управление и программирование технологических процессов сварки;
  • стабилизация и поддержание параметров дуги на одном уровне при внешнем воздействии;
  • сварка покрытыми электродами любых марок на постоянном и переменном токе;
  • качественное формирование шва;
  • сварка металлов даже с ограниченной свариваемостью.

Бытовой инвертор – компактный и легкий прибор. Однако, он не приспособлен для продолжительной работы и имеет небольшую производительность.

Работа инвертором в импульсном режиме

В домашних условиях сварка чугуна электродом с помощью инвертора импульсами используется для сварки тонких деталей, соединения между собой разнородных металлов.

Суть технологии в том, что на основной сварочный ток накладываются дополнительные импульсы тока большой силы в течение короткого промежутка времени. Соотношение длительности и величины импульсов и пауз между ними регулируется автоматически настройкой аппарата.

При этом:

  • улучшается качество и прочность соединения;
  • контроль дуги и управление процессом;
  • снижается доля прожигания металла;
  • повышается эффективность сварки;
  • шов образуется ровными каплями расплава и будет выглядеть аккуратно.

Импульс обеспечивает расплав электродного металла и тепловую инерцию ванны. Во время паузы металл в сварочной ванне остужается и частично кристаллизуется. Чередование импульс/пауза облегчает работу сварщика, позволяя обойтись без сложных действий электродом.

Метод не рекомендуется применять для деталей, работающих при тряске, вибрации, ударах.

Обзор популярных марок

С целью выполнения качественной сварки деталей из чугуна разных типов применяются и свои электроды. Рассмотрим наиболее известные аксессуары для сварочных работ. К ним относятся: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18. Разумеется, существует намного больше марок, но эти хорошо себя показали на разных типах.

Марка электродовТип по ГОСТ 9467-75Диаметр, мм Положение сваркиРод сварочного токаМаксимальная рабочая температура, ° С
ЦУ-5 Э50А 2.5 Все, кроме вертикального сверху вниз Постоянный 400
ЦЛ-17 Э-10Х5МФ 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз Постоянный 450
ОЗС-11 Э-09МХ 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз переменный, постоянный 510
ТМЛ-1У Э-09Х1М 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз Постоянный < 540
ТМЛ-3У Э-09Х1МФ 3,0; 4,0; 5,0 Все, кроме вертикального сверху вниз Постоянный 570
ЦЛ-39 Э-09Х1МФ 2.5 Все, кроме вертикального сверху вниз Постоянный 585
АНЖР-2 3,0; 4,0; 5,0 Все Постоянный 550
АНЖР-1 3,0; 4,0; 5,0 Все Постоянный 600

В зависимости от вида различают несколько методов сплавления его между собой или с другими металлами. Соответственно, для этого потребуются свои электроды:

Для горячего сваривания. В зависимости от температурного диапазона нагрева детали он может быть горячим, теплым и холодным. Соответственно, охватывает следующий диапазон температур: 500-600, 300-400 и 200 градусов в плюсе.

Говоря о марках, то есть универсальные и более специализированные электроды. Горячее сваривание подразумевает использование больших токов в пределах от 600 до 1000 А, при этом происходит сильный прогрев металла и разрешения связей. Выполнять сварку по такой технологии следует при помощи электродов диаметром от 8 до 12 мм.

Например, ЦЧ-4 подойдёт для всех режимов работы, а ОК 92.18 предназначены именно для горячего сваривания. Варить такими стержнями следует на обратном токе, то есть минус должен подключаться на детали. При этом детали должны располагаться внизу. Что касается ОК, то ими можно работать на любой полярности. Для выполнения сварки горячим методом рекомендуется использовать электроды со специальным  меловым покрытием.

Холодная сварка выполняется специализированными электродами ОЗЧ-2, МНЧ-2 или же универсальными ЦЧ-4. Дя работы с металлами относительно малой толщины следует использовать ОЗЧ-6. Если нужно удалить дефекты и наплавления чугуна, то для этих целей подойдут МНЧ-2. Также для режима холодной сварки подойдут ОЗЖН-1. Методом холодного сваривания чугуна используют специальные виды, изготовленных из разных металлов:

  • стальные;
  • никелевые;
  • медно-никелевые;
  • ферро-никелевые и медно-железные.

Такой метод является более простым и доступным, потому что не требуется значительного прогрева металла, но зато поверхность необходимо предварительно обработать: зачистить, фрезеровать и сверлить.

Каждый из видов электродов применяется в своем случае. Например, стержни из стали рекомендуется использовать для сварки старого чугуна, который подвергся термической обработке или просто имеет низкое качество. Такой сплав обычно встречается в промышленности, насосных станциях, печах, в нагревателях и прочих местах.

Стержни из меди и никеля или ферро-никелевые предназначены для надежного сплавления чугуна и графита в единое целое. Также с их помощью можно успешно сплавлять чугун со сталью. При этом место сварки не растрескивается под воздействием нагрузок и температурного расширения.

Эти же электроды можно использовать для сваривания ковкого чугуна. Что касается работы с серым металлом, то из набора стоит исключить ЦЧ-4.

Также имеются в продаже электроды для сварки чугуна немецкого производства UTP 86FN, UTPA68HH (универсальные для стали, чугуна), Capilla 41 для горячей и Capilla 43, Capilla 44 для холодной сварки. Есть также специальные угольные электроды, которыми можно сваривать медные изделия и нержавейку. Их производит фирма TEAMBINZEL. Такие электроды достаточно дорогие, поэтому придется немало заплатить за штуку.

ОЗЧ-4

По своим свойствам эти электроды с основным покрытием практически так же универсальны, как и марка МНЧ-2 — с ними можно выполнять сварку чугунов любого вида. Электроды позволяют получить шов повышенной износостойкости (что важно, если эксплуатация изделия предусматривает постоянное трение металла о металл), а также высокую технологичность при обработке резанием и высокую стойкость к ударным нагрузкам. Для сварки и наплавки используется ток обратной полярности. Возможное пространственное положение — нижнее и вертикальное. При технологии сварки следует соблюдать требования, предъявляемые и к изделиям марки МНЧ-2 (охлаждение и легкая проковка валика), однако в отличие о МНЧ-2 в данном случае необходима предварительная часовая прокалка при температуре 250…280 °С.

Важно. Наиболее эффективно электроды ОЗЧ-4 проявляют себя при сварке последних слоев, обеспечивая металлу шва высокую сопротивляемость истиранию и ударную вязкость.

Плюсы и минусы

Сама электродуговая сварка чугуна является большим плюсом, потому что иными способами соединить детали или заделать трещину в этом металле не получится. Но выполняя ее, необходимо учитывать много нюансов и особенностей. Например, выбирать тип изделия, так как для некоторых электродов требуется его прогреть или даже сами электроды прокалить в печи. Иначе следует выбирать более дорогие импортные изделия.

Используя правильные электроды, можно варить его в домашних условиях обычным инвертором, сама же технология несложна. Выглядит она таким же образом, как и при работе с обычным металлами.

Что касается минусов, то в отличие от сварки других металлов, при работе с чугуном есть свои ограничения. Большинством электродов можно заварить детали только в нижнем или вертикальном положении, что может быть неудобно.

ОЗЖН-1

Сфера использования — исключительно холодная сварка. Используется постоянных ток обратной полярности. Типы свариваемых чугунов — высокопрочный и серый. Перед сваркой необходима часовая прокалка электрода при температуре 350°С. Как и в случае с другими марками по чугуну, валик следует проковать легкими ударами молотка для снятия внутреннего напряжения в металле шва. Данная марка часто используется при заварке крупных дефектов литья и многослойной, с большими объемами металла, наплавке. В последнем случае эти электроды необходимо комбинировать с МНЧ-2 или ОЗЧ-3 (ими наплавляются первый и промежуточные слои).

Источники

  • https://WikiMetall.ru/oborudovanie/elektrodyi-po-chugunu.html
  • https://osvarka.com/elektrody/elektrody-dlya-svarki-chuguna
  • https://MetEkspert.ru/oborudovanie/elektrody-dlya-svarki-chuguna-marki.html
  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/svarka-chuguna/kak-svarivat-chugun-so-stalyu
  • https://tpspribor.ru/svarka/kak-vybrat-elektrody-dlya-svarki-chuguna.html
  • https://www.220-volt.ru/articles/kak-pravilno-vybrat-elektrody/
  • https://svestnik.kz/osobennosti-svarki-chuguna-s-drugimi-metallami-kakie-ispolzovat-marki-jelektrodov/
  • https://magelectrod.ru/article/luchshie-ehlektrody-dlya-svarki-chuguna/
  • https://WeldElec.com/info/kak-pravilno-varit/chugun/kakimi-elektrodami/
  • https://svarkaipayka.ru/material/elektrodyi/dlya-svarki-chuguna.html
  • https://fizmatlit.com/mozhno-li-privarit-stal-k-chugunu/
  • https://mrmetall.ru/kak-svarit-chugun-obychnym-jelektrodom-v-domashnih-uslovijah/
  • https://svarkaspec.ru/materialy-dlya-svarki/elektrody/elektrody-po-chugunu.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию