Сварка чугуна полуавтоматом в среде углекислого газа: оборудование, выбор проволоки, технология процесса

Содержание

Особенности технической оснастки процесса полуавтоматической сварки чугуна

Сварка чугуна затруднена ввиду склонности металла к появлению дефектов и снижению эксплуатационных характеристик под воздействием высоких температур.

Для соединения чугунных заготовок и устранения неисправностей в готовых изделиях (трещины, сколы и т. п.) чаще всего используется простой и быстрый способ полуавтоматической сварки, требующий, однако, наличия особого оборудования. Допустимы MIG- и MAG-технологии, которые предполагают подачу инертного и активного газов соответственно.

Основное оборудование

Для полуавтоматической сварки используются специализированные электромеханические аппараты, которые обеспечивают непрерывную подачу плавящегося электрода к сварочной ванне, а также защиту шва от вредоносного воздействия атмосферного воздуха с помощью флюса или газа. Простые «полуавтоматы» имеют однокорпусную конструкцию, когда в едином модуле объединяются:

  • источник сварочного тока;
  • двигатель, редуктор и пассивные узлы подачи проволоки;
  • система нагнетания защитного газа;
  • система управления работой прибора.

Внешние элементы такого аппарата включают первичные и вторичные кабели, газовый баллон с понижающим давление узлом и нагнетательным рукавом, горелку.

При больших объемах производства, а также выполнении сложных сварочных работ целесообразно использование модульных полуавтоматических аппаратов. Их подающий механизм и газовая система расположены в обособленном корпусе, а источник сварочного тока с управляющим блоком – в основном модуле. Если устройство рассчитано на интенсивное использование, горелка может дополняться системой принудительного жидкостного охлаждения.

В зависимости от устройства цепей первичного питания различают однофазные и трехфазные «полуавтоматы». Первые привлекают компактностью и удобством подключения к сети, так как работают от переменного тока напряжением 220 В. Вторые используются в промышленных циклах, для их питания используется 380-вольтная сеть. Не менее важным фактором является тип механизма, подающего проволоку. Он может быть:

  • толкающим – расположен внутри корпуса аппарата, проталкивает сварочную проволоку в рукав, что в ряде случаев (например, при использовании тонкого или чрезмерно мягкого материала) может привести к ее замятию;
  • тянущим – расположен внутри рукояти горелки, затягивает проволоку, обеспечивая ее равномерную подачу, иногда может привести к нежелательному истончению материала;
  • комбинированным – имеет как толкающий, так и тянущий узлы, действующие синхронно, отличается стабильной и бесперебойной работой.

При длине рукава менее 4 метров обычно используются подающие механизмы с одной парой поддерживающих роликов, более 4 метров – с двумя парами. Если длина рукава превышает 8 метров, единственным возможным механизмом подачи становится комбинированный с двумя парами роликов.

Дополнительное оборудование

Помимо полуавтоматического аппарата, для сварки чугуна понадобятся стандартные инструменты и материалы для подготовки поверхностей и индивидуальной защиты. К ним относятся:

  • шлифовальная машинка (болгарка);
  • металлические щетки;
  • обезжиривающий раствор;
  • сухая чистая ветошь;
  • сварочные перчатки;
  • защитная маска.

При сварке с газовой защитой шва понадобится баллон с углекислотой, аргоном, гелием или смесью газов. В ряде случаев (например, при заваривании трещин в чугунных картерах) для предварительной обработки заготовок может использоваться ручная дрель со сверлами по металлу и другие электроинструменты.

Присадочная проволока

Полуавтоматическую сварку чугуна осуществляют с помощью плавящегося электрода проволочного типа. Применение электродов по стали недопустимо, так как в любом случае это приведет к растрескиванию шва при застывании. Выбор марки присадочной проволоки по чугуну зависит от режима сварки:

  • сварка без прогрева (холодная) – ПП АНЧ-1;
  • сварка с прогревом до 350℃ (полугорячая) – ПП АНЧ-2;
  • сварка с прогревом до 600℃ (горячая) – ПП АНЧ-3.

Аббревиатура «ПП» в маркировке проволоки указывает на ее порошковый тип. Это значит, что в материале содержатся необходимые присадочные элементы (Fe, Ni, Cu, Si и др.), обеспечивающие необходимую прочность и стабильность шва.

Технология сварки с использованием порошковой проволоки
Примерная стоимость порошковой проволоки на Яндекс.маркет

Разновидности доступных методов сварки

Способ выбирают с учетом назначения соединяемых деталей. Методы отличаются скоростью формирования соединения, стоимостью работ.

Холодный способ сварки

Это наиболее простой метод соединения заготовок из сплава с большим содержанием углерода. Материал не прогревают перед началом работы, он должен иметь комнатную температуру. Холодный способ предназначен для сварки конструкций, подвергающихся минимальным нагрузкам. Он может использоваться для реставрации истертых поверхностей чугунных изделий.

Непрерывная подача присадочного материала помогает быстро формировать шов, выполнять объемные ремонтные работы за небольшой промежуток времени. Соединение, получаемое холодным способом, отличается средними эксплуатационными качествами.

Холодный способ сварки
Холодный способ сварки — простой метод соединения.

Полугорячий метод

Перед тем как варить чугун полуавтоматом этим способом, заготовки нагревают до +350 °С. Для этого применяют жар от углей, создающий нужные условия. Подготовительные работы препятствуют изменению структуры чугуна при сварке. В таком случае под воздействием электрической дуги появляется меньшее количество трещин.

Технология используется при сборке конструкций, подвергающихся средним нагрузкам.

Горячий способ сварки

Этот метод используется при необходимости получения прочного сварного соединения. Перед началом работы заготовки нагревают до +600 °С. Для этого применяют установки, вырабатывающие индукционные токи. Кабели подсоединяют к детали, измерительное устройство контролирует температуру. После достижения нужных значений возбуждается электрическая дуга, с помощью которой формируют шов.

Горячий способ сварки
Горячий способ сварки используется для получения прочного соединения.

Снизить вероятность образования трещин помогает оставление конструкции в золе до полного охлаждения. Длительность периода остывания зависит от толщины заготовки.

Горячий метод помогает получить прочный надежный шов, однако он сопряжен с существенными временными и материальными затратами.



Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Сварка чугуна полуавтоматом в среде углекислого газа

В среде защитных газов, сварка углекислым газом очень распространена. Для общего понимания картины, предлагаю получше изучить данный способ сваривания.

Что такое полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

Принцип действия этого метода заключается в следующем: в зону сварки  поступает углекислый газ, который  под действием высокой температуры сварочной дуги распадается на две составляющие – окись углерода (СО) и кислород (О2).

Химическая формула процесса  2СО2=2СО+О2.

Данная реакция является окислительной. Угарный  газ(СО) отлично защищает сварочную зону от воздействия окружающего воздуха, однако действие углекислого газа и кислорода приводит к выгоранию углерода и легирующих компонентов из металла, что в свою очередь приводит к появлению пор в шве.

Для  нейтрализации углекислого газа применяется особая сварочная проволока типа Св–08ГС, Св–08Г2С, содержащая марганец и кремний. Они активнее железа, и вступают в реакцию окисления первыми, не допуская окисления углерода и железа. В процессе сварки в защитном газе марганец и кремний образуют легкоплавкое соединение и в виде шлака выводятся на поверхность.

Особенности сварки в углекислом газе

Если сравнивать с другими способами сварки, то механизированная сварка в среде углекислого газа  очень проста и подходит даже новичкам, она имеет следующие особенности:

  • Сварка в углекислом газе металлических изделий производится на обратной полярности постоянного тока. Это позволяет добиться улучшения стабильности сварочной дуги, снижая возможность различных деформаций.  Электрод в виде проволоки не расходуется на разбрызгивание.
  • Прямую полярность используют при наплавке металла. Коэффициент наплавки в данном случае для полуавтоматической сварки значительно больше  (в 1.6-1.8 раз), чем при токе с обратной полярностью.
  • Сварка на переменном токе возможна с использованием осциллятора.
Читайте также:  Сварка арматуры: способы, выбор электродов, таблица свариваемости

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

В зависимости от толщины свариваемых металлов подбираются оптимальные режимы сварки в углекислом газе, настраивается сварочное оборудование. В таблице 1 приведены параметры ,влияющие на выбор режимов сварки.

Анализируя данные таблицы, следует отметить важные моменты:

  • Глубина провара будет увеличиваться при увеличении сварочного тока.
  • Напряжение дуги находится в прямой зависимости от длины дуги. При ее увеличении увеличивается и напряжение, а следовательно, ширина и глубина провара;
  • Скорость подачи проволоки должна обеспечивать стабильное горение дуги при заданных параметрах напряжения;
  • Вылет электрода обеспечивает устойчивость процесса горения дуги, при его увеличении ухудшаются свойства дуги и ,соответственно, качество сварного шва. На малом вылете процесс сварки плохо наблюдаем через сварочную маску, при этом контактный наконечник часто подгорает.
  • Вылет подбирается в зависимости от диаметра используемой электродной проволоки.

Теперь, когда мы разобрались с режимами сварки полуавтоматом, приступим к подготовке и дальнейшей работе

Подготовка к работе

Перед началом работы, следует ознакомиться с элементами управления, которые находятся на лицевой панели:

  1.  Переключатель сварочного тока – позволяет установить слабую силу тока , который подойдет для тонких металлов и до более сильного (зачастую-6), который подойдет лишь для толстых металлов.
  2. Скорость подачи проволоки регулируется отдельным переключателем
  3. Некоторые полуавтоматы оснащены таймерами включения, для более удобного проведения точечной сварки.
  4. Отверстие под сварочный пистолет

Перед тем как подключать аппарат к питанию, убедитесь, что сеть имеет подходящие напряжение и мощность для полуавтомата.

Настройка и подключение сварочного оборудования

  1. Вставьте сварочную проволоку, механизм её подачи находится под крышкой. Проверьте ролики которые подают проволоку в автомат, направляющий шланг и электрод сварочного пистолета. Они должны быть идентичны типу и размеру проволоки. Чтобы использовать проволоку другого размера, надо поменять или перевернуть ведущий ролик. Маркировка размера вырезана на ролике сбоку.

    Катушки могут иметь разный посадочный размер. Для этого используйте специальные адаптеры. Прежде, чем начать регулировку, нужно поставить проволоку в соответствующую борозду, затем зацепить регулировочный валик. Поджимая валик, помните, что не следует поджимать слишком слабо (проволока будет немного выскальзывать) и слишком сильно (проволока будет деформироваться).

  2. Разложите подающий рукав во всю длину, снимите сопла и наконечник, после чего нажмите и удерживайте кнопку на горелке до автоматического выхода проволоки на 10-15 см. После этого можно поставить наконечник и сопло на место.
  3. Присоедините баллон с защитным газом  к аппарату с помощью шланга через редуктор и  зафиксируйте хомутами.

Теперь аппарат готов к работе.

Подготовка металлов для сварки в CO2

При сваривании очень тонких пластин низколегированной или углеродистой стали (0.5мм-1мм) стоит делать отбортовку кромок. Без отбортовки пространство между листами во время сварки не должно быть более 0.5мм. Если же толщина листов превышает 1мм, то отбортовку делать не нужно, но расстояние между листами не должно превышать 1мм.

Перед тем как сваривать металлы стоит удалить с них лишние элементы, такие как: масло, краска, грязь и тд. Так же, желательно удалить и ржавчину.

Как же правильно сваривать полуавтоматом

После того, как вы выбрали нужную скорость подачи и силу тока, подготовили изделия  нужно отрегулировать расход углекислого газа и только спустя 30 с возбудить дугу и приступить к сварке,  чтобы газ выдавил воздух из шлангов и каналов сварочной горелки.

Главное не торопиться и перед сваркой обязательно потренироваться на ненужном куске металла, таким образом сварка будет более качественна. И только после всего этого нужно приступать к основной работе.

Способы сварки:

  1. Углом вперед, перемещение горелки справа налево. Металл плавится меньше, валик шва получается широким. Применяется при сварке тонкого металла:
  2. Углом назад, горелку движется слева направо. Глубина проплавления больше, ширина шва уменьшается.

Пошаговый процесс сварки:

  1. Наклоните горелку на 5° от вертикальной оси
  2. Начните  движение электродом по аналогии с ручной сваркой, следите за хорошим проплавлением металла и образованием качественного валика.

    Чтобы избежать опасность образования трещин рекомендуется  сваривать первый слой при малом токе.

  3. Завершаем шов заполнением металлом кратера.
  4. Останавливаем подачу проволоки и выключаем ток.

Газ продолжают подавать на заваренный кратер до тех пор, пока не затвердеет металл.

В обоснованных случаях, независимо от условий использования сварных соединений можно делать сварку в смеси с  аргоном и  с содержанием углекислого газа менее 50%, но не менее 15%.

Расход углекислоты при сварке для сварочного полуавтомата

Расход газа  может сильно колебаться, но в основном одного баллона хватает на 10-15 часов непрерывной работы.

Стандартный баллон помещает до 25 килограмм углекислоты. За счет химической реакции один килограмм преобразуется в 509 литров газа. А так же расход газа высчитывается за счет качества флюса и погодных условий. По табличным расчетам затраты углекислоты при сварке могут колебаться от 5 до 60 литров в минуту. На расход так же влияют особенности сварки в углекислом газе.

Сварка полуавтоматом с углекислотой плюсы и минусы

Так как есть способы сварки в других защитных газах и сварочных смесях, стоит отметить достоинства и недостатки сварки в среде СО2

К плюсам  следующее:

  1. Возможность сваривать ультратонкие детали (до 0,5 мм);
  2. Более аккуратная сварка;
  3. Безопасность;
  4. СО2 на порядок легче купить, чем сварочные смеси

На очереди минусы:

  1. Очистка происходит дольше
  2. Уступает защитным газовым смесям
  3. Затраты на присадочные материалы возрастают

Подготовка

Чугун перед сваркой требуется аккуратно вычистить. Недопустимы даже малейшие частицы грязи или пленок. Снимать следы масла помогает использование растворителей. Грубые дефекты убирают шлифовальной машинкой. Кромки расширяют по длине той же болгаркой.

Но зачищать металл требуется предельно тщательно. Его лучше снять послойно, потратить больше времени, нежели повредить изделие. Трещины заваривают, предварительно засверливая проблемные точки. В противном случае прямо в ходе сварки трещины будут расползаться.

Важно: на всех деталях, чья толщина больше 5 мм, на краях требуется сформировать фаску; угол ее формирования составляет 45-60 градусов.

Тонкие чугунные изделия надо варить, применяя подкладки из графита. Если их нет, расплав может вытечь и прожечь металл полностью. Сварочную проволоку подбирают сообразно применяемому варианту сварки. Для «холодной» методики нужна ПП АНЧ-1. Для полугорячего способа правильнее использовать ПП АНЧ-2, а для горячего — ПП АНЧ-3.

Сварка холодным способом

Технология сварки без применения средств предварительного нагрева заготовки. С точки зрения организации, это самый удобный метод, но в плане качества результата он проигрывает технике формирования горячего расплава. Как правило, холодная сварка чугуна полуавтоматом выполняется электродами, покрытие которых наделяет шов дополнительными физико-химическими свойствами, как и флюс. Обычно используют электроды с составами меди, железа и никеля. Такое покрытие под термическим воздействием формирует защищенную от углеродистых вкраплений структуру, что повышает качество соединения. Использовать метод холодной сварки рекомендуется в работе с большими строительными конструкциями.

Можно ли заварить чугун полуавтоматом

Что учесть в организации защитной среды?

Следует предусмотреть два аспекта. Во-первых, это оборудование, которое обеспечит подачу газа к горелке. Во-вторых, непосредственно тип и свойства газа. Для технической организации потребуется баллон с соответствующим наполнением и монтажно-соединительная арматура с соплом, редуктором и прочей необходимой оснасткой. Что касается второго аспекта, сбалансированная сварка чугуна полуавтоматом в углекислой среде является наиболее распространенным методом. Углекислый газ как таковой является самодостаточным и обеспечивает нужную защиту для сварки. Другое дело, что он не всегда гарантирует устойчивость дуги и при высокоточных работах проявляет себя не лучшим образом. Альтернативным вариантом выступит аргоновая или углекислотно-аргоновая смесь, которая открывает больше возможностей для получения модифицированных легированных сплавов.

Можно ли заварить чугун полуавтоматом

Видео по сварке чугунных блоков цилиндра аргонодуговым методом

На следующем видео автор заваривает трещину на блоке аргонодуговым методом неплавящимся электродом.

Чем можно заварить или запаять чугунный блок двигателя?) Покажется смешно, но говорят некоторые что можно какие то там фишки китайцы продают что можно запаять. Но хотелось бы узнать еще ваше мнение и советы?

Такое дело, на блоке двигателя где сгиб стыка с масляным поддоном есть трещена, от куда подтекание масло.

Трещина от того что предыдущий хозяин когда снимал поддон стукнул мимо молотком походу, четко видно след от зубила)))

Пробовали на герметик, хватает примерно на 3-4 тыс. Боюсь что бы эта трещена больше не пошла еще.

Читайте также:  Сварка нержавейки электродом в домашних условиях: технология, видео, выбор электродов

Методы борьбы с дефектами сварочного соединения

Избежать дефектов, исходя из перечисленных факторов, поможет сварка полуавтоматом. Данный тип эффективный при применении электрошлакового типа процесса и сварочной проволоки для чугуна со специальными присадками.

В случае применения пластин, для заполнения шва, они должны быть из чугуна такого типа, как основные свариваемые элементы.

Сера в составе чугуна склонна к переходу в шов и образованию хрупких эвтектик на границе зерен, снижая механическую прочность соединения. В таких случаях применяются флюсы с десульфирующим типом с повышенным содержанием фторидов. Флюсы, присадки помогают добиться высокого качества шва при использовании полуавтомата с применением предварительного нагрева, частичным нагревом, без такового. При этом отказываться от неокислительных и фторидных флюсов нецелесообразно для любого типа сварки полуавтоматом.

Зависимость параметров сварки от толщины металла

Особенностью сваривания чугуна при помощи метода MIG/MAG обеспечивает сварной шов, лишенный дефектов, сопряженных с внутренними напряжениями, возникающими при температурных превращениях фаз, переходе металла из жидкого вида в твердый, при зарождении и росте кристаллов графита. Визуализацией качества сварного соединения является отсутствие трещин и микротрещин на поверхности шва, отсутствие раковин при снятии верхнего слоя металла после механической обработки.

Отличительной чертой сваривания чугуна с наведением электросварочного шлака всегда было получение шва, исключающего отбел металлической матрицы, закаленных областей, отсутствие или минимизация усадочных трещин.

Как варить ковкий и высокопрочный чугун

Работа с такими типами сплава ведется в среде углекислого газа с применением проволоки Нп-30ГХСА, Св-08Г2С или Св-08ГС. Предварительный нагрев заготовок не требуется. В процессе сварки соблюдают такие правила:

  1. Для снижения объема присадки в шве сварку ведут, перекрывая 1/3 ширины валика. Дуга должна направляться в сторону расплава. Для сохранения структуры чугуна используют метод каскадного формирования соединения с применением отжигающих валиков.
  2. Использование проволоки Нп-30ГХСА способствует появлению в соединении включений, повышающих прочность наплавленных слоев.
  3. Первичную сварку особо прочного чугуна со сталью выполняют с подачей расходного материала марки Св-08Г2С. Последний слой наплавляют с помощью проволоки Нп-30ГХСА.

Как правильно сваривать чугунные детали?

Холодная сварка чугуна – это метод формирования соединения на материале без подогрева. Сварка чугуна аргоном по данной технологии осуществляется в случаях отсутствия возможности выполнения предварительного прогрева деталей.

Влияние режима электрошлаковой сварки на размеры проплавления чугуна.

Причиной возникновения подобной ситуации может быть, например, слишком большой размер изделия или же специфическая форма детали.

Осуществляется сварка чугуна электродом с верхним слоем из стали с низким содержанием углерода. Также нередко используются электроды из нержавейки или медные электроды.

При выполнении сварки чугуна электродом в домашних условиях следует иметь ввиду, что применение стержня без покрытия не позволит достичь высокого качества соединения.

Это связано с неоднородным составом наплавленного металла, а именно, в процессе соединения нижние слои будут обогащаться углеродом и станут близки к чугуну, а верхние, наоборот, станут низкоуглеродистыми и более близкими к металлу.

Если правильно варить чугун по технологии холодной сварки, то в процессе работы материал будет закаляться из-за быстрого отвода тепла. В конечном итоге, твердость соединения окажется существенно выше, чем у детали.

Не стоит забывать и об усадке чугуна и стали, так как она у данных материалов сильно различается, поэтому не стоит допускать слишком больших объемов наплавленного материала.

Исправление сварочных дефектов

Способ устранения зависит от типа недостатка:

  1. Кратер, представляющий собой углубление в конечной точке, снижает прочность соединения. Его повторно заваривают, обрывая дугу на готовом участке шва.
  2. Подрез – местное утончение металла устраняют путем наплавления нового слоя. При небольшой глубине дефекта обходятся механической чисткой.
  3. Непровар возникает при неправильных прерывании и возобновлении сварочного процесса. Такие дефекты негативно сказываются на устойчивости соединения к ударам. Для устранения непровара повышают силу тока.
  4. Наплыв образуется при попадании расплава на поверхность детали. Для предотвращения его возникновения увеличивают напряжение дуги, уменьшают расход присадки. Устраняют дефект механическим способом.
  5. Прожог представляет собой сквозное отверстие, образующееся при вытекании расплава. Для устранения дефекта повторно очищаются и провариваются поврежденные участки.

Прочность готовой конструкции зависит от качества сварки. Поэтому после завершения работ тщательно осматривают шов.

Технология сварки чугуна полуавтоматом

При выборе режима сварки чугуна важно учитывать ряд его физико-химических особенностей, затрудняющих работу с материалом классическими методами. В первую очередь, к ним относятся:

  • низкая температура плавления металла;
  • изменение структуры вещества под действием высоких температур («отбеливание»);
  • высокая жидкотекучесть чугуна, увеличивающая риски прожогов и деформаций заготовок;
  • появление пор в материале под воздействием атмосферного кислорода.

Это обусловило необходимость применения щадящих режимов сварки с постоянной защитой шва активными или инертными газовыми средами. Широкое распространение получили холодная и горячая технологии полуавтоматической сварки чугуна.

Холодный способ

Холодная технология используется преимущественно в бытовых условиях для создания швов, не воспринимающих прямые механические нагрузки. Она проще и дешевле, однако, не обеспечивает достаточно качественного соединения заготовок. Алгоритм действий включает следующее:

  1. Обработка стыка , кромкование в случае необходимости.
  2. Закрепление заготовок на опорной поверхности с зазором в 1,5-2 мм.
  3. Установка полуавтоматического СА в режим низкого постоянного тока с обратной полярностью.
  4. Обеспечение подачи защитного газа в зону сварки и поджигание дуги.
  5. Проварка шва углом вперед (уклон составляет 50-60°, чего достаточно для визуального контроля).
  6. Обрыв дуги и прекращение подачи защитного газа (через 15-30 секунд).
  7. Очистка шва от шлаков и механическая обработка.

В отличие от MIG- и MAG-сварки стали, работа с чугуном не требует колебательных и поперечных движений электрода.

Кроме того, холодная технология допускает наложение однослойного шва на стыки деталей толщиной до 4 мм.

Оборудование и расходные материалы

Для получения хороших соединений из трудносвариваемых сплавов используют любые полуавтоматы. Основными критериями являются соответствие максимальной силы тока аппарата, необходимой для проплавления конкретной толщины металла. Настраиваемые параметры силы тока и скорости подачи проволоки схожи со сваркой обычной стали.

Проволоку применяют специализированную маркировок: ПП АНЧ-1, а также с номерами 2 и 3. Каждый номер предназначен для конкретного метода (холодного, полугорячего, горячего). Проволока имеет трубчатое строение и содержит внутри порошок-флюс, обеспечивающий защиту сварочной ванны от воздействия кислорода. Обогащение накладываемого металла специальными примесями содействует высокой растяжимости шва, и сопротивлению на разрыв. Благодаря проволоке АНЧ возможно не только устранять мелкие дефекты в чугуне, но и производить полноценные швы, прочно соединяющие этот специфичный металл.

Для сваривания чугуна применяют подачу газа, дополнительно защищающего сварочную ванну. В зависимости от назначения изделия и количества примесей в сплаве, можно использовать углекислый газ в чистом виде или его смесь с аргоном, где последнего будет 80%. Показатели подачи с манометра в горелку должны составлять 6-11 литров. Это оптимально защитит расплавленный металл от вытеснения углерода.

Ремонт чугунного коллектора

Сваривать коллектор сложно потому, что в процессе работы он может треснуть. Для этого нужно использовать специальные электроды для сварки нержавеющих материалов.

Суть заключается в том, что коллектор нельзя сильно нагревать. Такому электроду высокий нагрев не требуется. Он начинает плавиться при температуре 700−800 градусов. Этого достаточно для начала процесса сварки.

Сварку чугуна реально вести в домашних условиях собственными силами. Для этого необходимо иметь сварочный аппарат, электроды и необходимую защитную амуницию. Предварительно нужно ознакомиться с инструкцией по варке чугуна. Желательно иметь необходимые начальные навыки. В домашних условиях лучше варить холодным методом, который наиболее прост.

Можно ли заварить чугун полуавтоматом

Чугун — сплав, основными компонентами которого являются железо и углерод, а дополнительными — легирующие добавки и примеси. По своей структуре чугуны делятся на серые и белые.
Белый чугун на изломе имеет белый или светло-серый цвет, отсюда и название данного вида. Углерод находится в белом чугуне в виде цеменита. Белый чугун не поддается механической обработке из-за своей хрупкости и высокой твердости; в производстве различных изделий применяется редко; сварке не подлежит.

Из белого чугуна посредством отливки и длительной термообработки при температуре 1000°С получают ковкий чугун. Данный вид благодаря своим технологическим и механическим свойствам используется при производстве различных деталей, способных выдерживать ударные и вибрационные нагрузки. Ковкий чугун применяется при строительстве автомобилей, сельскохозяйственных машин, судов, станков и т.д. Поэтому исполнителям важно знать, как варить ковкий чугун.

Читайте также:  Сварка полиэтиленовых труб: технология сварки ПЭ труб встык, электромуфтовая сварка трубопроводов, как сварить в домашних условиях

Высокопрочные чугуны получают посредством добавления в сплав легирующих добавок; используются при изготовлении ответственных деталей в машиностроении, высокопрочных труб.

Излом серого чугуна обладает серебристо-серым цветом, весь углерод в его составе содержится в виде графита. Данный вид отлично обрабатывается режущим инструментом; широко применяется как конструкционный материал; характеризуется хорошими литейными свойствами; высокой износостойкостью; обладает способностью гасить вибрации.

Недостатки: пониженная прочность и высокая хрупкость.

Плавильная печь на угле своими руками

Выходные прошли довольно плодотворно. Мне удалось соорудить плавильную печь своими руками. Работает она на твердом топливе (угле, коксе) и способна за один раз расплавить более 5 кг алюминия! Постоянные читатели моего техноблога Dimanjy могут заметить, что я уже делал муфельную печь своими руками. Но она работает на электричестве и предназначена для плавки небольших объемов алюминия.

Благодаря использованию твердого топлива (угля) мне удалось поплавить алюминий в моей новой плавильной печи «по-взрослому». Сгорающий кокс дает столько тепла, сколько не выжать из муфельной печи, работающей на электричестве. Ни одна домашняя проводка (даже в частном доме) не позволит получить столько тепловой энергии! Несомненно, плавильная печь на угле — это безальтернативный вариант для плавки больших объемов алюминия, хотя для небольших отливок выгоднее использовать именно электрическую муфельную печь. Далее немного расскажу о процессе сборки плавильной печи своими руками.

Вертикальный шов

Технология формирования вертикального шва при помощи полуавтомата отличается несколькими особенностями:

  • Расплав должен остывать намного быстрее, нежели при горизонтальной сварке. Это необходимо для того, чтобы расплавленные капли не стекали на пол. Размер капель можно уменьшить, минимизировав размер сварочной дуги.
  • Вертикальная сварка выполняется по направлению снизу-вверх. В таком случае удается положить ровный шов, без наплывов и неровностей.

Чтобы добиться хорошего результата при вертикальном сваривании заготовок по направлению сверху-вниз, следует придерживаться нескольких основных правил. Первое – применять исключительно короткую дугу, чтобы уменьшить разбрызгивание и минимизировать объем расплава. Второе – в начале сварки электрод должен располагаться строго перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности. Третье – дальше электрод ставится под острым углом. Но не стоит ожидать идеального результата. Как показывает практика швы обладают весьма скудными характеристиками. Прибегать к такому методу сваривания рекомендуется только в крайних случаях.

Существуют несколько основных техник формирования вертикального шва полуавтоматической сваркой:

  • Треугольник. Метод используется в случаях, когда соединяются заготовки с толщиной кромок до двух миллиметров. Его суть заключается в том, что передвижение снизу-вверх заставляет жидкий метал наплывать на уже застывший. Он довольно быстро застывает, не стекая на пол или на оператора. Шлак в этом случае перемещается под определенным углом, образуя некоторое подобие треугольника.
  • Елочка. Техника используется для сваривания стыков 2-3 мм в глубину. Передвижение электрода начинается у одной из кромок. Металл плавится по всей толщине, а дуга постепенно перемещается вглубь стыка.
  • Лестница. Оптимальный способ соединить две заготовки, между которыми большой зазор. Электрод перемещается от одной кромки к противоположной зигзагообразно.

Сварка чугуна полуавтоматом – особенности и специфика, подбор проволоки для качественной результата

Сплав железа с углеродом, при количестве последнего более 2,14 весовых процента, называется чугуном. Благодаря отличным литейным качествам он находит широкое применение в различных отраслях промышленности и тяжелого машиностроения.

При разливке массивных отливок возможно появление поверхностных дефектов литья. Одна из самых распространенных это раковина. Переплавка большой массы металла из-за незначительной выемки на поверхности не оправдана.

На помощь производственникам в такой ситуации приходит сварка, способная справиться с мелким недочетом.

Использование полуавтомата для чугунов

Среди различных типов сварки особое внимание уделяется сварке полуавтоматом. Конгломерат газовой аргоновой и дуговой сварки в одном приспособлении позволяет производить сварку чугунных деталей, устранение литейных дефектов.

Наплавка чугуна полуавтоматом позволяет добиться восстановления изношенного слоя практически любой толщины с сохранением свойств. Напомним, сварка полуавтоматом (метод MIG/MAG) заключается в плавлении специальной проволоки при помощи электрической дуги в среде защитного газа.

Полуавтомат при помощи автоматики подает проволоку в свариваемое место наложения шва с ранее установленной сварщиком скоростью. Защитная среда газов позволяет избежать контакта кислорода из окружающей среды и металлической расплавленной ванны.

Уменьшение количества шлака и газовых пузырьков в толще застывшего металла приводит к улучшению качественных и механических характеристик соединения.

Сварка полуавтоматом позволяет справиться с поставленными задачами по сварке чугуна, не зависимо от его структуры металлической матрицы, содержания и формы включений углерода. Эти параметры разделяют чугуны на

  • ферритный,
  • перлитный,
  • серый,
  • ковкий,
  • высокопрочный с шаровидными включениями графита и другие.

Этот факт требует особого расчета и подхода при выборе режимов сваривания его полуавтоматом, учитывая разные физические свойства сплавов.

Выделим основные технологические критерии для определения режимных условий сварки сплава, отталкиваясь от его химических и физических свойств, а именно:

  • данный материал не зависимо от структуры и процентного содержания элементов предрасположен к образованию термических трещин в приграничной зоне шва, а также в самом шве;
  • без выбора специального режима соединения чугуна последующая механическая обработка на станках и ручной обработке затруднена, резание зачастую приводит к разрушению шва;
  • склонность к образованию пористости шва, при несоответствии температурных требований к нагреву металла и скорости охлаждения после наложения стыка;
  • наложение шва имеет трудности и ограничивается пространственным расположением, типом и маркой сварочной проволоки;
  • возможность появления тугоплавких оксидов в площади ванны расплавленного металла;
  • расширение шва в непредвиденных направлениях, вызванное скоростным окислением кремния.

Методы борьбы с дефектами сварочного соединения

Избежать дефектов, исходя из перечисленных факторов, поможет сварка полуавтоматом. Данный тип эффективный при применении электрошлакового типа процесса и сварочной проволоки для чугуна со специальными присадками.

В случае применения пластин, для заполнения шва, они должны быть из чугуна такого типа, как основные свариваемые элементы.

Сера в составе чугуна склонна к переходу в шов и образованию хрупких эвтектик на границе зерен, снижая механическую прочность соединения. В таких случаях применяются флюсы с десульфирующим типом с повышенным содержанием фторидов.

Флюсы, присадки помогают добиться высокого качества шва при использовании полуавтомата с применением предварительного нагрева, частичным нагревом, без такового.

При этом отказываться от неокислительных и фторидных флюсов нецелесообразно для любого типа сварки полуавтоматом.

Особенностью сваривания чугуна при помощи метода MIG/MAG обеспечивает сварной шов, лишенный дефектов, сопряженных с внутренними напряжениями, возникающими при температурных превращениях фаз, переходе металла из жидкого вида в твердый, при зарождении и росте кристаллов графита. Визуализацией качества сварного соединения является отсутствие трещин и микротрещин на поверхности шва, отсутствие раковин при снятии верхнего слоя металла после механической обработки.

Отличительной чертой сваривания чугуна с наведением электросварочного шлака всегда было получение шва, исключающего отбел металлической матрицы, закаленных областей, отсутствие или минимизация усадочных трещин.

Сварка полуавтоматом ковкого и высокопрочного чугуна

Сварка ответственных узлов из особых типов чугуна производится в среде углекислого газа проволоками марки Св-08ГС, Св-08Г2С, Нп-30ГХСА, а также порошковой проволокой, не производя предварительный нагрев свариваемых деталей и наплавляемых площадей.

  • С целью уменьшения массы металла в объеме шва процесс должен производиться, соблюдая перекрытие одной трети ширины валика. Направление дуги при этом должно стремиться в сторону расплавленного металла. Для минимального изменения структуры металла шва рекомендуется использовать «каскадное» наложение шва с использованием отжигающих валиков. Именно такой технологический ход сохраняет, ожидаемую, ферритно-перлитную структуру без изменений.
  • Проволока для сварки чугуна марки Нп-30ГХСА создает в толще шва мартенситные, трооститные, аустенитные включения, повышающие сопротивляемость к истиранию наплавленных слоев.
  • Сваривание высокопрочного чугуна с шаровидными включениями графита со стальными деталями и заготовками происходит при помощи проволоки марки Св-08ГС, Св-08Г2С в стартовом соединении. Последний рабочий слой, для улучшения механических свойств лучше наплавить Нп-30ГХСА.

Сварка чугуна полуавтоматом — технология, хорошо зарекомендовавшая себя на различных стадиях производственных и ремонтных процессов. Она позволяет уменьшить количество брака на стадии производства чугунных отливок, продлит срок эксплуатации машин и механизмов, уменьшит непроизводственные простои, снижая себестоимость продукции и повышая рентабельность производства.

Источники

  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/svarka-chuguna-2/
  • https://SumkiVTrende.ru/tehosnastka/svarka-chuguna-poluavtomatom.html
  • https://varimtutru.com/svarka-chuguna-poluavtomatom-v-srede-uglekislogo-gaza/
  • https://stroy-podskazka.ru/svarka/chuguna-poluavtomatom/
  • https://met-lit.ru/raboty-s-metallami/mozhno-li-zavarit-chugun-poluavtomatom.html
  • https://kamuflyzh.ru/svarka/chuguna-poluavtomatom-obychnoj-provolokoj.html
  • https://NpfGeoProm.ru/svarka/chuguna-poluavtomatom.html
  • http://solidiron.ru/obrabotka-metalla/svarka-i-chuguna-poluavtomatom-osobennosti-i-specifika-svarka-i-naplavlenie-podbor-svarochnojj-provoloki-dlya-kachestvennojj-svarki.html
  • https://bph-saratov.ru/svarka/provoloka-dlya-svarki-chuguna-poluavtomatom.html
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/principy-svarki-chuguna-poluavtomatom.html
  • https://sgpo56.ru/svarka/chuguna-poluavtomatom-obychnoj-provolokoj.html
  • https://master-pmg.ru/raboty-po-metallu/provoloka-dlya-svarki-chuguna.html
  • https://iopent.ru/osnastka/svarit-chugun-poluavtomatom.html
  • https://MetalloGrad22.ru/obrabotka-metallov/svarka-chuguna-poluavtomatom.html
  • https://evacuatornahabino.ru/instrumenty/svarka-chuguna-poluavtomatom.html
  • https://EuroKafel.ru/svarka/chuguna-poluavtomatom-v-srede-uglekislogo.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию