У домашнего мастера выполнение сварочных работ со сталью не вызывает трудностей. А вот как варить чугун электросваркой знает не каждый сварщик-самоучка.
Особенности материала
Чугун — это сплав углерода с железом, где содержание углерода 2,14%. Что отрицательно сказывается на качественном соединении.
Процесс трудоемок ввиду:
- образования трещин и пор;
- при обработке появлению каленых структур и быстрому затуплению инструмента;
- тонкий материал рассыпается от перегрева.
По составу чугун подразделяется на серые и белые:
- Белые не свариваются ввиду хрупкости и твердости. Подаются шлифовке;
- Серые (высокопрочный, ковкий) легко обрабатываются и ограниченно свариваются.
Технология сварки чугуна электродами
Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.
К горячей относится и полугорячая .
При горячем соединении деталь нагревают до температуры 600-700°С, выполняют сварку и медленно охлаждают чугунное изделие в печи. При полугорячем соединении поддерживают температуру 300-400°С.
Горячая и полугорячая сварка нуждается в дополнительном оборудовании. В бытовых условиях применяется холодное соединение.
Разделка кромок
Сварка чугуна электродом в домашних условиях нуждается в разделке фасок. Обезжиривать и зачищать детали не требуется.
Снятие фасок выполняется:
- напильником;
- наждаком;
- болгаркой.
Нюанс : острые кромки не допускаются. Остроту снимают подходящим инструментом.
Как правильно сварить чугунные детали на холодную
При соединении не перегревайте околошовную зону (не более 80°С). Делайте частые перерывы между проходами. Используйте многопроходную сварку.
- сначала выполните наплавку по краям фасок;
- затем постепенное заполнение шва;
- после каждого прохода делайте проковку валика по горячему.
Валики выполняйте длиной 40 мм, вразброс для снижения нагрева детали.
Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:
- источник тока (инвертор);
- электроды 3 мм;
- щетка для зачистки шва;
- молоток для проковки и удаления шлака;
- шарошка или фреза для разделки фасок;
- щиток и перчатки.
- сначала разделка кромок и притупление острых углов;
- затем наплавка по краям фасок;
- далее постепенное заполнение шва.
Делайте проковку каждого валика по горячему. Не спешите, давайте время для остывания детали (нагрев околошовной зоны не более 80°С).
После заполнения сварочного шва, переверните деталь и разделайте кромки с обратной стороны. Выполните сварку, как описано выше. Соблюдая температурный режим и делая проковку каждого валика. По окончанию процесса, по желанию отшлифуйте наплавленную поверхность.
Видео:
Холодной сваркой ремонтируют батареи, тиски, блок цилиндров двигателя и другие конструкции из серого чугуна.
Марки электродов для сварки чугуна
В этой статье, вы можете познакомится с заводскими электродами и самодельными для соединения разных видов чугуна.
Таблица ниже, поможет выставить ток на аппарате для разных диаметров марок электродов:
- ЦЧ-4;
- ОЗЧ-2;
- ОЗЖН-1;
- МНЧ-2.
Значение тока указаны для нижнего положения электрода. Для вертикального положения ток уменьшают на 15-20 А, кроме ЦЧ-2.
В целях экономии, домашние умельцы приноровились выполнять сварку чугуна обычным электродом с медной проволокой. Видео ниже:
Также, медная проволока поможет в сварке чугуна со сталью.
Некоторые умельцы спрашивают, как варить чугун полуавтоматом? На форумах по металлообработке опытные сварщики советуют применять проволоку ПАНЧ 11. Соединение выполняется стежками по 2-5 см с проковкой, без газовой защиты на прямой полярности. Ток 90-110 Ампер в зависимости от толщины металла.
Чем резать чугун
Виды резки делятся на термические и механические. Перечень инструментов и способов:
- Болгарка — простой и доступный способ. Минус: рез происходит по прямой.
- Труборезы хорошо себя зарекомендовали при работе с трубами.
- Сабельная пила.
- Электродом.
- Газокислородная резка — неплохой вариант. Кислородно флюсовая улучшит качество резки чугуна.
- Мобильные установки Терморезак 2М (вес до 5 кг).
- Кислородно-копьевая резка и плазменная.
Как видите, есть из чего выбрать! В бытовых условиях широко применяется болгарка.
В случае протечки автомобильного коллектора или трещины в трубе из чугуна обращаются за помощью к сварщику. Но в отличие от низкоуглеродистых сталей, чугун сваривается гораздо хуже. Частыми дефектами выступают поры на поверхности шва, а после проведения сварочных работ можно услышать потрескивание изделия, которое свидетельствует об образовании микротрещин в околошовной зоне. В промышленных условиях этот металл, с высоким содержание углерода, соединяют с предварительной подготовкой изделия, подогревая материал индукционными токами, и обеспечивая его плавное остывание. Но как решить проблему в быту? Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется обычным инвертором. Получить качественное соединение возможно, правильно подготовив поверхность изделия и верно выбрав режимы сварки.
Как варить чугун дома
В домашних условиях сваривать чугун можно инвертором или трансформатором, работа которого дополнена преобразователем, выдающем на держатель постоянный ток. Это содействует качественному проплавлению основного металла, и уменьшает брызги при горении дуги.
Сварочный процесс, выполняемый в гараже или во дворе, можно провести двумя способами. Если требуется заварить трещину в коллекторе или устранить раковину на изделии, то можно воспользоваться холодным методом. Это означает проведение сварочных работ без предварительного подогрева металла. Дефектное место очищается от окислов и грязи. Если трещина узкая (менее 1 мм ширины), то необходимо запилить ее тонким диском болгарки. Это позволит глубже затечь расплавленному металлу, и усилит структуру шва. Холодный метод применяется на не ответственных соединениях, которые после восстановления не будут испытывать серьезных нагрузок.
В случае ремонтных работ на чугунных шестеренках, где откололся зуб и требуется его наплавка, или при сваривании между собой двух отдельных чугунных деталей, необходим предварительный подогрев изделия до 350 градусов. Этот метод сварки чугуна называется полугорячим. Свариваемый элемент можно положить в горн с жаром от твердого топлива. Через 20 минут можно его извлечь и начинать сварочные работы.
Альтернативным способом разогрева может послужить паяльная лампа (на керосине), или горелка с пропан-кислородным пламенем. Предварительный подогрев изделия поможет сгладить перепад температур между материалом и расплавленным присадочным металлом. Это минимизирует последующее появление трещин, и предотвратит образование цементитов, затрудняющих последующую шлифовку шва. Данный метод используют в тех случаях, когда требуется качественное соединение, способное переносить нагрузки при эксплуатации.
Для получения максимального эффекта от подогрева, необходимо обеспечить и плавное остывание изделия после сварки. В домашних условиях чугунную деталь можно засыпать золой от печи или сухим песком. Пользоваться конструкцией следует только после полного остывания.
Какие выбрать электроды
Для сваривания чугуна инвертором требуются специальные электроды, состав проволоки которых будет хорошо взаимодействовать с основным металлом, и препятствовать выделению углерода и образованию пор. В этом отношении отлично зарекомендовали себя следующие марки:
В их состав добавляется никель и медь, что препятствует высвобождению углерода. Дополнительно, растяжимые свойства этих примесей содействуют более прочному шву, способному переносить нагрузки на разрыв и излом.
Если нет возможности приобрести электроды для сварки чугуна, а ремонтные работы ждать не могут, то их можно изготовить самостоятельно. Для этого, на обычные электроды (Э-46, АНО-21) наматывают медную проволоку. Витки укладывают плотно друг ко другу одним слоем. Начинать намотку необходимо от конца электрода, который будет гореть. Диаметр медной проволоки значения не имеет, и может составлять от 0,5 до 1,0 мм. При горении электрической дуги плавится стержень самого электрода и намотанная медь, а обмазка электрода будет защищать сварочную ванну от внешней среды.
Настройки аппарата
Чтобы качественно заварить изделие из чугуна дома, требуется правильно установить настройки на сварочном аппарате. В зависимости от марки электрода и его диаметра, сила тока на инверторе выставляется по таблице ниже: