Как приварить чугун к металлу

Чугун — 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.

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 Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Варится ли чугун к «простому» мета.

Дэнчик 21 Сен 2012

аргонавт 21 Сен 2012

• 2

blazen79 21 Сен 2012

Как заварю так и зарплату будут плотить

Чую с зарплатой вы пролетели.

Дэнчик 21 Сен 2012

blazen79 21 Сен 2012

Дэнчик 21 Сен 2012

Дэнчик, а изначально как узел держался?

Изночально была сварка но не известно какими электродами был наложен шев ((((( Я резаком сдул и не заморачивался по этому поводу! Я молод и мало чего знаю. Решил набраться опытом вместе с вами))) основной шев был отлично связан меж металом и чугуном! Но была кинута плостина на усиление,заметно что это была уже не заводская сварка между металлом и чугуном и конечно же чугун лопнул в пол сантиметре от провара. Как быть та мне?

blazen79 21 Сен 2012

• 4

Миротворец 21 Сен 2012

Изночально была сварка но не известно какими электродами был наложен шев

Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

АВН 21 Сен 2012

аргонавт 21 Сен 2012

Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

Да всё так но нам всё время приходится исправлять работу (композиторов ) после высшего образования которые не в зуб ногой .

• 3

Миротворец 21 Сен 2012

«Крепко накрепко» можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.

И всё равно это будут сопли. При такой нагрузке по нашим дорогам сталь+чугун не одна сварка не выдержит.

Да всё так но нам всё время приходится исправлять работу (композиторов ) после высшего образования которые не в зуб ногой .

До такого ещё додуматься надо, с такими то нагрузками.

Дэнчик 21 Сен 2012

Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

,может быть и не заводская ,судьбу трала не знаю(

А вы точно уверены, что это чугун? На фото плохо видно. Вообще то такие вещи не варятся, т к рама очень подвижный элемент, а чугун нет. Поэтому всё быстро порвёт. Нужно делать через крепёж(болты, стремянки), а переходы приваривать к раме.

Вот это уже более менее подходящий вариант.,но не переломает ли чугуняку если просверливать отверстие в нем ?

И каждый раз когда нужно варить,Вы будете нас спрашивать как и чем?А «плотить» будут Вам?Когда отвалится во всём виноваты будем мы?Мне нравится.
«Крепко накрепко» можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.Вы умеете варить авторамы?

Приходилось варить рамы на камаз,с тралами не разу не сталкивался а тем более с чугуном. А можно по подробнее узнать про подогрев-остывание и технологические приемы?

Миротворец 21 Сен 2012

• 1

Дэнчик 21 Сен 2012

Дэнчик, А ты на 100% уверен, что это чугун.

Сейчас нет возможности показать вам фото маркировки ( Но завтра все фото моей работы могу предоставить! но в моем случае маркировка ЧЛ как я понял это означает чугун литой или я ошибаюсь?

• 3

аргонавт 21 Сен 2012

• 1

Миротворец 21 Сен 2012

Вот это уже более менее подходящий вариант.,но не переломает ли чугуняку если просверливать отверстие в нем ?

Нужны крупные фото, чтоб давать такого рода рекомендации.

Дэнчик 21 Сен 2012

Нужны крупные фото, чтоб давать такого рода рекомендации.

с этим на сегодня я пролетел((( Фото будут только завтра Сори за неудобства!

• 1

Миротворец 21 Сен 2012

Ещё раз повторюсь что при нагрузках есть слесарно -сварной способ . сверлить отверстия . желательно нарезать резьбу . заворачивать стальные вставки . и после обваривать . нет на простых деталях я такое не применяю . только на тех что под нагрузку .

Способ то есть, но по большому счёту даже стальные телеги не приваривают к раме, а только болтовые соединения.

Дэнчик 21 Сен 2012

Ещё раз повторюсь что при нагрузках есть слесарно -сварной способ . сверлить отверстия . желательно нарезать резьбу . заворачивать стальные вставки . и после обваривать . нет на простых деталях я такое не применяю . только на тех что под нагрузку .

Обязательно обговорю с начальством по этому способу — слесарно -сварной способ . сверлить отверстия . желательно нарезать резьбу . заворачивать стальные вставки . и после обваривать . Спасибо за помощ.

Миротворец 21 Сен 2012

с этим на сегодня я пролетел((( Фото будут только завтра Сори за неудобства!

Как приварить чугун к стали при помощи электросварки?

Чугун к стали приварить Э/с — реально?
В связи с тем, что мне достался мотоблок нева в нормальном состоянии и некотором избытком железок и наличием инструмента озадачился неспешным изготовлением навесного к нему. И из экономии и для удовольствия типа. Бульдозерный нож уже успешно чистит снег.Теперь понадобилась тележка. В канаве недалеко от дачи валяется остов ЗАЗ-968 с целым передним мостом — появилась идея его примастырить — сразу все будет подрессоренное. Штатный передний рычаг ЗАЗА вроде как чугунный. Вот думаю, как к нему приварить ступицу наглухо металлическую. В наличии имеется Русич 200 как сварочный аппарат.
Просто уж больно не хочется изобретать рычаги и пропиливать квадратную дыру в рычаге для крепления на торсион.
Мож еще какие мысли у кого есть на эту тему?

Вроде в ЗАЗе нет чугунных деталей в подвеске.
А чугун к стали — однозначно нет!

Приварить то можно, вопрос насколько надежно, лет 15 назад приварил стальные углеродистые губки к чугунным тискам, держатся до сих пор, но там нагрузки другие.

Я даже чугунные трубы сваривал электросваркой, меня спец научил — чтобы чугун не лопался при сварке, его надо нагреть пропановой горелкой. Дело долгое и муторное — варить приходилось по-немногу, постоянно нагревая, но две канализационных трубы сварил.

Dima100 написал :
Я даже чугунные трубы сваривал электросваркой, меня спец научил — чтобы чугун не лопался при сварке, его надо нагреть пропановой горелкой.

Совершенно верно. Видел даже сварочный карандаш для чугуна — там явно написано чтобы хоть что-то сделать надо нагреть место сварки до вишневого цвета.

Чугун с чугуном варить можно, для этого продаются даже специальные (медные) электроды, а вот сталь с чугуном что-то сомнительно — подумайте какого состава там будет сварочная ванна. Я что-то сомневаюсь .

А рычаги из чугуна — тоже сомнительно. Если деталь литая, то это не значит что она чугунная. Проверьте этот рычаг на искру на точиле или болгарке и всё станет на место.

Чугун варят и в горячем и в холодном состоянии и не только медными электродами, но получить стойкий к динамическим нагрузкам сварной шов стали с чугуном, ИМХО, вряд ли получится.
2Old major , Не очень понял (вернее совсем не понял ) зачем что-то к чему-то приваривать если мост целый.

Упс. Спасибо. А как проверить «на искру» чугун ли это?
Имеется ввиду передняя подвеска в заз968. Там две трубы одна над другой, внутри торсионы из рессорной стали. На них с боков ЛИТЫЕ стальные или (не дай бог) чугуниевые рычаги. Хочется взять одну из труб, укоротить, надеть штатные рычаги с боков, а к ним ступицы намертво приварить (избавиться от поворотного узла) от него же или например от заднего моста 2141 — от этой штуки у меня колеса есть.

2Old major , Задняя подвеска на «Запоре» удобнее для переделки. Полуоси, крестовины к чертям. Ширина произвольная, пружины, амортизаторы по месту.

Делал дымоход из печки в гараже,стальная труба 115-ая ,на выход на вертикаль приварил метровый кусок 102-й чугунной обычными электродами и на выходе из печки кусок 30 см вварил чугунной той же самой трубы.Все держится ,вот вчера топил,нигде не сифонит не отвалилось.Подскажите,может отвалится позже,чтоб переделать?))).Сварщик я не профи,так,самоучка,варил электродами какие-то LB- Kobelco,производства Япония,2,6 мм

Делал дымоход из печки в гараже,стальная труба 115-ая ,на выход на вертикаль приварил метровый кусок 102-й чугунной обычными электродами и на выходе из печки кусок 30 см вварил чугунной той же самой трубы.Все держится ,вот вчера топил,нигде не сифонит не отвалилось.Подскажите,может отвалится позже,чтоб переделать?))).Сварщик я не профи,так,самоучка,варил электродами какие-то LB- Kobelco,производства Япония,2,6 мм

Евгений 1702 написал:
Делал дымоход из печки в гараже,стальная труба 115-ая ,на выход на вертикаль приварил метровый кусок 102-й чугунной обычными электродами и на выходе из печки кусок 30 см вварил чугунной той же самой трубы.Все держится ,вот вчера топил,нигде не сифонит не отвалилось.Подскажите,может отвалится позже,чтоб переделать?))).Сварщик я не профи,так,самоучка,варил электродами какие-то LB- Kobelco,производства Япония,2,6 мм

Евгений 1702 , молотком стукни по стальной трубе, если после этого не отвалится чугунная, то приварил хорошо. А кобелко- хорошие электроды.

Mutru4 написал:
если после этого не отвалится чугунная

отвалится, может даже не сразу, но обязательно, «с мясом» что называется, мясо — чугун будет в данном случае

Old major написал:
Хочется взять одну из труб, укоротить, надеть штатные рычаги с боков, а к ним ступицы намертво приварить (избавиться от поворотного узла) от него же

зачем так сложно? сделать переходники к ступице, закрепиться к ней болтами в штатные отверстия. переходники соединить трубой.

Old major написал:
или например от заднего моста 2141 — от этой штуки у меня колеса есть.

есть опасения, что та телега будет возить тока большие колеса, с нулевой полезной нагрузкой.

для вариантов изготовления, стремиться надо к минимальному весу телеги, и максимальному весу груза. движок Невы не могучий, в реальности.

Mutru4 написал:
если после этого не отвалится чугунная

отвалится, может даже не сразу, но обязательно, «с мясом» что называется, мясо — чугун будет в данном случае

master.msk , Варили 6 чугунных канализационных люков, (приваривали ручки к ним)- лет пять держаться, хотя в люке 70 кг, электроды УОНИ, обмотанные медной проволокой.

Добрый день! Нет, нельзя приварить чугун.. .
Причина простая и понятна третьекурснику технологического ВУЗа.. . (А ведь не надо было прогуливать лекции. )
Чугун есть переплав металла (железо) , а вот сталь- это производное от чугуна и добавок других элементов и даже при иной температуре. То есть это есть искусственное состояние железа, как природного элемента (продукта жизнедеятельности именно Солнца и остатков после взрыва сверхновой в окрестностях нашей Звезды совсем недавно.. . около 4. 5 миллиардов лет назад. Пока что теория ничего другого для объяснения мироздания не предлагает.. .
А там, кто его знает.. .
Так вот Практика показывает, что не удаётся «приварить» чугун к стали.. .
Это так же безнадёжно, как попытка приварить металл к пластмассе
Технолог Вам нужен.. .
он бы сразу вам и объяснил бы разницу в свойствах материалов и в их режимах эксплуатации.

Режим эксплуатации тут фиксированный: в печи горят дрова, дым идет в трубу

Сварка чугуна в домашних условиях электродом и способы сварки

Чугун — это сплав железа с углеродом, содержащий большое количество различных примесей. Изделия из чугуна пользуются широким спросом, как в промышленной области, так и в быту. Именно активное использование чугуна последние 50 лет, привело к тому, что все чаще возникает необходимость что-то ремонтировать. При этом сварка чугуна остаётся одним из самых практичных способов привести изделие в работоспособное состояние.

Чтобы варить чугун в домашних условиях потребуется инвертор и специальные электроды по чугуну. Ранее на сайте mmasvarka.ru уже рассказывалось, как их сделать кустарным способом с использованием обычной медной проволоки. Поэтому в данной статье будут освещены вопросы касательно различных нюансов сварки чугуна, поскольку данная работа сильно отличается от работ, связанных со сваркой стали.

Основные сложности при сваривании чугуна

Чугун обладает гораздо большей текучестью, чем у стали, поэтому варить различные изделия из чугуна в домашних условиях, рекомендуется только в нижнем положении. Если сильно перегреть чугун во время сварки, то это приведёт к образованию больших пор и напряжения в сварочном шве. Поэтому не рекомендуется сильно перегревать чугун и подвергать его быстрому остыванию.

Основные дефекты при сварке чугуна связаны именно с неравномерным нагреванием и охлаждением свариваемых изделий. Появление трещин при этом, самый сложный дефект, от которого очень трудно избавиться в дальнейшем. Кроме того, при сварке чугуна очень важно осуществлять правильную подготовку материалов.

Подготовка чугуна к сварке

Чтобы получить качественное сварное соединение, поверхность чугуна перед сваркой должным образом подготавливается. Во-первых, её нужно очистить от любых загрязнений, после чего обезжирить, например, ацетоном или растворителем.

Если необходимо варить тонкий чугун, то обязательно следует предусмотреть специальные теплоотводящие подкладки под места сварки. Обязательным условием при сварке чугуна, является и разделка кромок изделий. Для этих целей ещё перед свариванием, их кромки обрабатываются напильником или УШМ с диском по металлу.

В том случае, когда нужно заварить трещину в чугуне, то она обязательно засверливается по краям, после чего, как и с кромками, разделывается по всей своей длине. Некоторые сварщики сначала вырезают трещины, после чего засверливают края, чтобы не допустить их дальнейшего распространения.

В зависимости от выбранного способа сварки чугуна, а их бывает всего лишь три (горячий, полугорячий и холодный метод), требуется нагрев изделия. Рассмотрим более подробно технологический процесс сваривания чугунных изделий в домашних условиях.

Способы сварки чугуна

Существует три способа сварки чугуна:

Горячий способ — требует нагревания чугунных изделий перед соединением до температуры не менее 600°С.

Полугорячий способ — мало чем отличается от горячего способа сварки чугуна, за исключением температуры, которая почти что вполовину ниже (300-350°С).

Холодный способ — осуществляется штучным электродом без предварительного прогрева чугунных заготовок. Сварка чугуна в домашних условиях осуществляется как раз данным методом соединения.

Сварка чугуна электродом

Для сварки чугуна в домашних условиях потребуется инвертор и электроды со специальным стержнем. В составе электродов по чугуну содержится медь и никель. Ну а о том, как сделать самодельные электроды для чугуна уже рассказывалось в прошлых выпусках сайта.

Самыми популярными заводскими электродами для сваривания чугуна, являются:

• Электроды ОЗЖН-1, ОЗЧ-2, а также ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, ОЗЧ-6;
• Электроды МНЧ-2;
• Электроды ЦЧ-4.

При этом очень важно выбрать правильный режим сварки для всех вышеперечисленных марок электродов. Для электродов ЦЧ-4 (3 мм), сила тока должна быть выставлена на инверторе в пределах 70А. Для электродов ОЗЧ-2, порядка 90А. Для электродов ОЗЖН-1 диаметром в 3 мм, примерно 100А, а для электродов МНЧ-2 такого же самого диаметра, силу тока на инверторе следует выставлять в районе 90А.

Технологические особенности сварки чугуна заключаются вот в чем:

• Варить чугун нужно короткими швами, длиной не более 5 см;
• Следует избегать сильного перегрева чугунных изделий при сварке. Поэтому помимо сварки коротким швом, следует давать заготовкам достаточное количество времени на охлаждение;
• При сварке чугуна электродом, инвертор следует переключать в обратную полярность.

Если придерживаться всех вышеперечисленных правил, то можно будет варить чугун в домашних условиях, без особых трудностей.

Особенности и проблемы сварки чугуна: как избежать трещин при остывании шва и добиться прочности соединения

Сварка чугунных сплавов делается несколькими методами. Каждый из них выбирается как баланс между стоимостью и сложностью работ и прочностью, которая требуется от шва. Это вызвано физическими особенностями чугунных материалов, которые резко отличаются от подавляющей части остальных сплавов и металлов.

Особенности сварки чугуна

Чугун – это железный сплав с большим содержанием углерода. Углерод придает стальным сплавам твердость, при содержании его свыше 2,14% получаемый сплав уже является чугуном. Поскольку углерод не является металлом, он не может образовать с железом кристаллических решеток и присутствует в виде вкраплений графита различных форм или входит с железом в химическую связь. Из-за графита чугун имеет пористую структуру, насыщается газами и впитывает масло.

При сварке чугуна проблемы начинаются сразу после образования шва. При остывании, особенно быстром, легко возникают трещины, вызванные закалкой и сильными напряжениями в металле. Образуется карбид железа (цементит), чугун “отбеливается”, получает высокую твердость и хрупкость. Поэтому после сварки необходимо поддерживать температуру 200-300°C, постепенно снижая ее, чтобы избежать образования цементита.

Помогает также введение никеля в материал шва. Он смешивается с железом в любых соотношениях. При этом не образуется карбидов и повышения твердости, что позволяет избежать трещин. Можно использовать для этих целей медь, но она не обеспечивает такой однородности шва, как никель.

Сравнительно невысокая температура плавления чугуна (от 1200 до 1250 градусов) приводит к его высокой текучести и ограничивает положения сварки – особенно сложно варить потолочные швы. Кроме того, повышено газообразование, которое продолжается даже при остывании шва.

Так называемый “горелый” чугун (бывший длительное время под действием высоких температур) сваривать невозможно из-за появления окислов кремния и углерода. Вообще чугунные детали предпочтительно менять и при использовании не допускать их разрушения.

Основные трудности при сварке чугуна:

• образование трещин при остывании шва;
• сильное повышение твердости в области шва;
• выделение газов создает пористость шва;
• текучесть ванны усложняет технологию.

Подготовка чугуна к сварке

Перед сваркой, особенно ответственных деталей, необходимо произвести подготовку металла. Для этого выполняется перечень работ:

• очистка от грязи и масла для всех видов сварки;
• разделка кромок для всех видов сварки;
• установка шпилек для холодной сварки (при повышенных требованиях к прочности);
• прогрев деталей для горячей сварки;
• формовка ванны для горячей сварки.

Особенно тщательно следует удалять масло, применяя растворители или отжиг горелкой.

При разделке кромок необходимо выпилить все трещины. Если будут устанавливаться шпильки, то разделку кромок следует выполнить под углом. В кромках засверливают отверстия, нарезают резьбу и завинчивают стальные шпильки, по крайней мере, на два-три “калибра” (отношение длины к диаметру). Внешние концы шпилек должны допускать их проварку между собой.

Подготовительный нагрев деталей при горячей сварке производят постепенно, на 100-150 градусов в час. Так же медленно выполняют и охлаждение, подогревая детали с уменьшением температуры.

Варианты сварки чугуна и их краткие характеристики

В зависимости от требований к прочности и характера повреждений чугунных деталей применяют один из нескольких способов сварки.

Горячая сварка

Горячую сварку применяют в тех случаях, когда необходимо получить высокую обрабатываемость шва и близость его состава и структуры к остальной массе чугуна. Свариваемые части подготавливают, как описано выше, и прогревают до температуры 700°C. При необходимости перед нагревом устраивают форму из материалов, применяемых в литейном деле. Это требуется для сквозных и краевых (отколотых) повреждений. Шлифованные поверхности и резьбы следует защитить глиной.

Горячую сварку применяют для изделий большой массы в тех случаях, когда требуется повышенная прочность. Тепло для ванны получают либо от электрической дуги, либо от газовой горелки. Горячая сварка отличается от других видов самым большим объемом ванны (до 0.5-1 дм. куб.). Это требует устанавливать заготовки только в нижнее положение.

Присадочный материал для горячей сварки – чугунные электроды увеличенного диаметра (от 8 мм и более) или порошковая проволока.

Полугорячая сварка

Полугорячая сварка чугуна производится аналогично описанной выше горячей, но температура предварительного подогрева здесь ниже, около 300-350°C. Это способствует понижению скорости остывания металла после сварки.

При полугорячей сварке меньше степень “отбеливания” чугуна по сравнению с горячим способом, что способствует и меньшей опасности возникновения трещин. Кроме того, требуется меньше энергии на подогрев деталей.

Полугорячую сварку делают малоуглеродистыми стальными электродами с легирующими добавками или автогеном, добавляя для присадки чугунный пруток.

Холодная сварка

Наиболее часто для небольших повреждений применяется холодная сварка. Слово “холодная” здесь означает то, что предварительный подогрев свариваемых частей не производится. Это значительно упрощает процесс, хотя и не позволяет получить качества шва, достижимого при горячем способе. Но для мелких дефектов на ненагруженных деталях – корпусах механизмов, крышках и т. д. – данный способ вполне оправдан.

Для деталей, несущих нагрузку, можно применить усиление шпильками из стали, которые завариваются с внешней стороны и затем закрываются верхним швом. При холодной сварке стремятся как можно меньше нагревать металл и применяют стальные электроды небольшой толщины (3-5 мм). Для снижения нагрева применяют постоянный ток, а электрод подключают к плюсу аппарата (обратная полярность). Материал электродов должен содержать как можно меньше углерода. Но и без этого в шве образуется тонкий слой белого чугуна. Избавиться от него не помогает даже продолжительный отжиг.

Хорошие результаты дает применение никеля или монель-металла (никель 70%, медь 20%) в сварочных электродах, но этот способ дорог. Его следует применять в тех случаях, когда требуется последующее точение, шлифование или фрезерование детали. Но необходимо учесть, что механическая прочность “никелированного” чугуна снижается.

Основные способы сварки чугуна

Серый чугун можно варить несколькими способами. Чаще всего это дуговая сварка стальными или специальными электродами. Эти способы относятся к холодному методу сварки.

Ручная дуговая сварка плавящимися электродами

Самые мелкие повреждения чугунных деталей можно заварить обычными стальными электродами 3 мм с тонкой обмазкой. Перед сваркой очищают швы и выпиливают или вырубают трещины. Сварка ведется небольшим током 80-120 ампер.

Если требуется повысить качество шва при дуговом способе, то вместо трансформатора берется инвертор, так как он позволяет работать на постоянном токе. Это дает кое-какие дополнительные возможности, указанные в таблице ниже.

Причина такой разницы в физике процесса: положительный электрод сильно бомбардируется тяжелыми отрицательными ионами, что дает дополнительную энергию в общем балансе выделения тепла. Разница в температуре может достигать 700°C. В общем, за возможность избегать перегрева чугуна при электродуговой сварке приходится платить некоторую цену: тратить лишние электроды.

Применение трансформатора лишает сварщика возможности прогревать электроды разными способами, так как при переменном токе этой разницы нет – тепла выделяется поровну на каждом конце дуги. Кроме того, снижается стабильность дуги – на переменном токе она горит не все время.

Для уменьшения перегрева шва применяют движение электрода зигзагом или по кругу, как удобнее сварщику. Тепло при этом распределяется равномернее. Также полезно делить большие швы на меньшие участки, а в промежутках между выполнением участков давать остыть металлу до 80-50°C.

Чтобы повысить качество шва на чугуне, применяют электроды с добавлением меди, никеля или монель-металла (сплав меди с никелем). Наиболее простой и дешевый вариант: стальную проволоку Св-08 (Св-08А) обматывают медной проволокой и окунают в раствор силиката натрия (жидкое стекло). После высыхания обмазки можно варить.

Газовая сварка

Газ или электричество для сварки – это лишь способ нагрева, подвода энергии к сварочной ванне. Но из-за разницы в физике и химии этих процессов могут появиться технологические отличия. При сварке чугуна газом можно использовать ацетилен или пропан-бутановую смесь, но оба варианта с кислородом. Вместо электрода используется присадочная проволока из никеля или чугунный пруток. Чтобы избежать окисления, можно использовать обмазку присадочного материала флюсами (на основе буры), но часто бывает достаточно использовать прогрев металла восстановительной частью факела горелки.

Горелкой следует постепенно прогревать место вокруг сварки. Определить подходящую температуру в области шва (200-350°C) поможет только опыт сварщика. Добившись ее, производят сварку участка. Затем постепенно отводят горелку, избегая резкого остывания. Разумеется, газа тут расходуется заметно больше, чем при сварке стали, но это при газосварке чугуна неизбежно, иначе пойдут трещины.

Аргонодуговая

Аргонодуговая сварка чугуна возможна, но это слишком дорогой вариант, не дающий никаких особенных преимуществ перед другими видами сварки. Чугун не нуждается в такой тщательной защите от окисления, как, например, алюминий. Если все же приходится варить чугун аргоном, то здесь следует соблюдать те же правила:

• избегать перегрева металла;
• постепенно прогревать место шва;
• постепенно охлаждать после сварки.

Все это приводит к большому расходу аргона. Поэтому для подогрева лучше использовать другие методы. Обычно это та же ацетиленовая горелка, что лишает смысла вообще варить аргоном. При сварке аргоном обычно используют неплавящиеся электроды или полуавтомат. В последнем случае его потребуется зарядить нужным типом проволоки, например, никелевой.

Иные варианты

Из прочих вариантов можно дополнить раздел о горячей сварке. Этот способ требует самого большого расхода энергии и подготовки форм для сварочной ванны большого объема. После очистки места для шва вокруг этого места (и при необходимости) снизу делают перегородки из огнеупорной глины. Для форм также используют графитовые пластины. Снаружи форма защищается коробкой из листового железа: это гарантирует, что ванна не разольется. Для предварительного нагрева и медленного охлаждения деталей используют печи (в старые времена для больших деталей использовали костер).

При холодной сварке больших деталей металл разделывается под углом 90 градусов, а в разделочные фаски вворачивают шпильки небольшой длины из малоуглеродистой стали. Верхние концы шпилек обеих половин шва обваривают между собой также сталью с малым содержанием углерода. Они придают шву значительную прочность. Сверху шов заваривают медным или медно-никелевым сплавом.