Як варити чавун
Існує дві групи чавунних сплавів: білі і сірі сплави. Перші зварюванні не піддаються, працювати з другими можна. Слід враховувати, що підвищений вміст вуглецю не завжди дозволяє отримати якісне з’єднання. Тому, якщо можливо, рекомендується посилити стики за допомогою шпильок, болтів або хомутів.
Які електроди вибрати
Для зварювання чавуну випускають спеціальні покриті електроди:
- ЦЧ-4 ;
- МНЧ-2 ;
- ОЗЧ-2 ;
- ОЗЧ-3 ;
- ОЗЧ-4 ;
- ОЗЧ-6 .
Електроди, вироблені за ліцензією:
- ESAB OK Ni-CI ;
- ESAB OK NiCrFe-2 ;
- ESAB OK Ni-1 .
Є імпортні аналоги. Компанія UTP також дає докладні рекомендації по використанню своїх матеріалів:
- UTP GNX-HD – забезпечують стабільну дугу навіть при малому струмі, невелике утворення бризок, плавний перенесення основного металу, шви не схильні до утворення розломів і тріщин, добре піддаються механічній обробці. Варити треба на короткій дузі, що не перегріваючи заготовки. При роботі з чавунними сплавами, схильними до підгартовування, рекомендується вести зварювання маленькими валиками з наступною проковуванням. Зварювання у вертикальному і стельовому положеннях краще вести на змінному струмі;
- UTP 85 FN – застосовують для зварювання та наплавлення будь-яких (крім білих) марок чавуну, особливо з кульовими графітовими вкрапленнями (приклад: ВЧ 42-12 – ВЧ 60-2) і для з’єднання цих матеріалів зі сталями і литими заготовками. Має відмінні характеристики: під час зварювання підтримується рівна і плавна дуга, висока швидкість виконання робіт. В результаті виходить гарний мелкочешуйчатого валик;
- UTP 86 FN – феро-нікелевий електрод з біметалічним сердечником для зварювання чавунних сплавів без підігріву. Використовують для з’єднання і наплавлень ряду типів (марок) чавуну: пластинчастого сірого GG 10 – GG 40 (СЧ 10 – СЧ 40), високоміцного (з кульовим графітом) GGG 40 – GGG 70 (ВЧ 42-12 – ВЧ 70-2), ковкого GTS 35 – GTS 65, а також для зварювання цих сплавів з іншими або сталей з литими сталями;
- UTP 8 – для зварювання «холодним» методом. Застосування: сірі, ковкі, надміцні чавуни. Литі сталеві сплави. З’єднання зі сталлю, міддю і мідними сплавами. Найкраще застосовувати для роботи за один прохід, нанесення (або наплавленні) корінного шва при багатошарових способах. Також можна заварювати тріщини на старих промаслених чавунних деталях при відновлювальних і ремонтних роботах.
Ряд зварників вважає за краще використовувати для зварювання (і наплавлень) чавунів звичайні електроди по нержавіючій сталі, наприклад:
- ЕА-400 / 10У ;
- ЕА-395/9 ;
- ЦЛ-11 ;
- ЦТ-15 ;
- ОЗЛ-6 ;
- НЖ-13 ;
- НДІ-48Г .
Але часто також використовують УОНИ 13/55. Це самий бюджетний варіант. Іноді стрижень попередньо обмотують мідним дротом.
У кожному конкретному випадку потрібно підбирати електроди в залежності від марки чавуну. Якщо дізнатися про склад сплаву неможливо, то необхідно заварити зразок, провести випробування з урахуванням умов експлуатації.
Підготовка матеріалів до зварювання
Електроди потрібно ретельно просушити. Якщо в умовах виробництва для цього використовують спеціальні печі, то в домашній обстановці можна залишити електроди в звичайній духовці на кілька (3-4) годин, виставивши максимальну температуру.
Найчастіше з чавуну роблять литі деталі – елементи автомобілів, верстатів.
Лопнуті елементи потрібно попередньо обробити:
- Промити від бруду, масла .
- Просушити .
- Обробити кромки за допомогою болгарки так, щоб очистити поверхні від графіту.
- Гострі кромки притупити зачисним кругом для запобігання виникнення напружень по час зварювання.
Перед початком рекомендується знежирити поверхні ацетоном.
Налаштування зварювального апарату
Під час налаштування апарату рекомендується враховувати інформацію, зазначену виробником електродів на коробках. У таблиці на пачці завжди вказується рід зварювального струму (змінний чи постійний), положення шва (нижнє, верхнє), величина сили струму.
Зворотній полярність – мінус – кріпиться на деталь, пряма – на електрод.
процес зварювання
Для з’єднання двох чавунних деталей їх потрібно скласти на верстаті або зварювальному столі, бажано зафіксувати за допомогою струбцин, затискачів, спеціальних пристосувань для зменшення ймовірності появи деформацій. Якщо ж потрібно заварити тріщину, кріпити елементи необов’язково. Існує два способи зварювання чавуну за допомогою покритого електрода і інвертора.
Гарячий спосіб з попереднім підігрівом
Повністю дотримати технологію зварювання в домашніх умовах складно через необхідність прогріву деталей до високих температур. Принцип методу описаний в ГОСТ 30430-96:
- Збирають виріб на прихватки .
- Зварювані елементи нагрівають до 400-600 градусів .
- Проводять зварювання, ретельно перемішуючи розплавлений метал . Важливо не переривати процес до того, як графіт не згорів в зварювальної ванні. В кінці потрібно вивести електрод за межі стику і перервати зварювання на основному металі.
- Після цього деталь знову нагрівають і дають їй повільно охолонути .
Для контролю над температурним режимом використовують термокарандаші, що плавляться при певних температурах (ставлять мітки на чавуні) або переносні пірометри. Щоб виріб повільно охололо, його поміщають в пісок.
При необхідності зварювання чавуну в домашніх умовах можна нагрівати деталі за допомогою газового різака або пальника.
Холодний спосіб без підігріву
Універсальний спосіб підійде для застосування в польових умовах – в гаражі або на дачі. Але для здійснення зварювання необхідно використовувати відповідні електроди. Суть процесу:
- Після підготовки деталі розміщують на верстаті , якщо потрібно – закріплюють.
- Потрібно зробити кілька прихваток, дати матеріалу охолонути . Перевірити розміри вироби.
- Варити треба невеликими ділянками, уникаючи перегріву . Шлак після охолодження потрібно видаляти, обробляти корщёткой до металевого блиску.
При появі дефектів – тріщин, свищів, пор – потрібно видалити їх із застосуванням зачистного кола. Провести зварювання знову.
Помилки, які часто допускають при зварюванні чавуну. Поради
Різні чавуни зварюються по-різному. Деякі сплави з’єднати неможливо. Типові помилки:
- Занадто великий струм – при зварюванні метал сильно кипить, після кристалізації чути клацання, з’являються тріщини на поверхні шва.
- Висока швидкість зварювання – утворюються гарячі і холодні розломи через те, що метал занадто швидко остигає. Часто помилки припускаються при використанні «холодного» способу. Рекомендується варити невеликими швами з різних сторін, перевертаючи деталь.
- Мало струму – шов погано формується, кромки недостатньо проплавляются.
Навіть якщо видимих дефектів не помічено, це не означає, що деталь зварена надійно. Відповідальні з’єднання потрібно перевіряти: на вигин, розтягнення.
Для отримання якісного стику також використовують різьбові Гужони – сталеві стрижні з різьбленням. Їх вкручують в стики деталей, що зварюються так, щоб вони утримували обидві частини. Після цього стирчать головки зрізають. Важливо підготувати деталі під зварювання заздалегідь, до установки Гужона, потім поставити прихватки і ошпарити виріб. Гужони рекомендується вкрутити таким чином, щоб майбутній зварювальний шов як слід з’єднав їх з чавуном.
При заварці тріщин застосовують метод розсвердлювання решт розлому. Це запобігає появі його знову. Потрібно відступити від країв на 5-10 мм, зробити отвори діаметром 5-6 мм.
Складність зварювання чавуну в домашніх умовах полягає в тому, що в сплаві підвищений вміст вуглецю (більше 2,14)
Як варити чавун електрозварюванням – технологія і особливості
Зварювальник – це фахівець, який може з’єднувати різні метали під різні потреби: водопровід, опорні конструкції, декоративні елементи. Але рано чи пізно кожен зварювальник стикається з питанням: як заварити чавун? І тут всі попередні навички виявляються не ефективними.
Адже, підібравши потрібні параметри зварювання, і правильно ведучи шов, після закінчення процесу все одно в чавуні з’являються тріщини і пори. Щоб правильно варити чавун необхідно розібратися в особливостях цього металу, способах підготовки поверхні під зварювання, і основні методи з’єднання подібних матеріалів.
Конкретні поради про те, як зварити чавун, і кілька відео по темі, сповна відповідатимуть на ці питання.
Особливості зварювання чавуну
На відміну від низьковуглецевої сталі, чавун і зварювання не відразу досягли «взаєморозуміння». Було випробувано безліч методів і обладнання, перш ніж визначені основні способи зварювання чавуну.
З’єднувати цей матеріал між собою, а також з іншими видами стали можливо, але проблематично з огляду на таких особливостей:
- Перекалки. Чавун має низьку температуру плавлення і розігрівали зварювальної дугою, відчуває Перекалки в околошовной зоні. Це призводить до мимовільного утворення тріщин в процесі охолодження. Зварювальник чує характерне потріскування металу, що говорить про з’являються дефекти. Подальша обробка даної ділянки ускладнюється твердими місцями, які погано піддаються шліфовці, і загальної крихкістю сполуки, яке може швидко розколотися. Заварений метал необхідно захистити від Перекалки. Для цього застосовуються попередній підігрів і методи поступового охолодження.
- Пори. Заварюється чавун виділяє багато вуглецю. У процесі горіння дуги його не видно, але коли зварювальний ванна починає кристалізуватися, то вуглець, який витісняється киснем, починає «пробиватися» назовні. Після виконання шва з усіма коливальними рухами і правильною технологією, в поєднанні залишається багато часу і не проварені місць. Зварюваний ділянку важливо захистити від впливу навколишнього повітря, для чого використовуються спеціальні порошки-флюси. Додатково, зварювальний метал насичують іншими елементами, що не дозволяють вуглецю вийти назовні. Це надає зварювальної ванні більшої в’язкості і фортеці.
- Текучість. Це проявляється при роботі з тонкими пластинами даного матеріалу. Висока плинність сприяє пропалювання і виходу металу зі зворотного боку з’єднання. Тріщину в тонких елементах можна варити тільки із застосуванням спеціальних графітових підкладок. Зварений метал отримує підтримку у вигляді такої підстави і не продавлює шов із зворотного боку. Дана подформовка дозволяє зберегти цілісність всієї конструкції, яка через ослаблення в місці зварювання може розпастися.
Як правильно підготувати матеріал для зварювання
Технологія зварювання чавуну включає і грамотний процес підготовки металу, що враховує властивості матеріалу, і запобігає появі дефектів після закінчення роботи. У підготовку включається:
- Розпил тріщин. Часто тріщини в чавуні мають тонку і глибоку структуру. Якщо оброблювана деталь товщі 4 мм, то накладений зверху шов мінімально заплавити верхню частину тріщини, залишивши розрізнену структуру всередині. Опір на розрив і злам буде дуже слабкий. Щоб добре заварювати подібні місця, необхідно розпилювати тріщини «болгаркою» з тонким диском. Чим товще метал, тим глибше можна робити запил.
- Просвердлення країв. Закінчення тріщин можуть бути глибше і далі, ніж дозволяє побачити зір. Тому перед тим, як зварювати тріщину, важливо просвердлити отвори по її краях, відступивши на 5 мм від візуально помітного кінця розлому. Це дозволить добре заповнити металом простір всередині і допоможе запобігти продовження розколу.
- Оброблення кромок. Зварюваність чавуну відрізняється Перекалки в місці з’єднання, що веде до крихкості ділянки. Щоб попередити це явища важливо здійснювати рівномірний прогрів по всій довжині шва, і досить розбавити місце з’єднання присадним металом. У цьому допомагає грамотна оброблення крайок. При з’єднанні товстих пластин варто виконати скоси країв під 45 градусів, і залишити невелике притуплення біля основи в 3-4 мм. Подібна обробка допоможе добре заповнити місце зіткнення і створити стійкий до тріщин ділянку.
- Подформовка. Коли вариться тонкий елемент з чавуну, то велика ймовірність протікання рідкого металу. Підкладка з графіту дозволить підтримати прогрітий ділянку і зберегти первісну форму виробу.
Технологія накладення шва
Щоб зварювальник добре розумів як варити чавун електрозварюванням, варто засвоїти кілька важливих нюансів процесу. Одним з них є, щоб уникнути перегріву поверхні. Для цього варто вибирати меншу силу струму, ніж при звичайній стали, і електроди діаметром 3 мм.
Чи можна заварити чавун якісно залежить і від рівномірності накладення шва. Для цього обробляють кромки пластин і починають зварювання. Кореневої шов ведеться без коливань. Але варто виконати його переривчастим способом. У другій прохід потрібно заварити НЕ пройдені ділянки. Наступні шари накладаються валиками в шаховому порядку. Зварений ділянку стає прогрітим рівномірно і насиченим металом з меншим вмістом вуглецю.
В особливо відповідальних виробах застосовують технологію шпильок. Вона набагато ефективніше дозволяє створити рівномірний прогрів, ніж всі попередні методи, але виконується довше за часом. Щоб розуміти як правильно розташувати шпильки на пластинах, можна подивитися відео зі зварювання відповідальних деталей з чавуну.
Технологія полягає у ввертиваніі шпильок по краях крайок і на деякій відстані від стику. Процес починається з обварки угвинчених елементів з мінімальною наплавленням. Сварка виконується в розкид. Після обходу шпильок починається зчеплення самих пластин.
Поступове накладення валиків і рівномірне прогрівання, а також наявність більш м’якого металу для зварювання, дозволяють створити надійне з’єднання.
Сварка сірого чавуну, поширеного в промисловості, супроводжується забезпеченням повільного охолодження. Для цього виріб залишають засипаним попелом або піском, поки температура матеріалу не опуститься до кімнатного рівня. Це дозволяє зняти напругу в металі і уникнути мікротріщин.
Перед зварюванням необхідно посипати лінію з’єднання бурого або іншими порошками-флюсами. Це зменшить зіткнення зовнішнього повітря з вуглецем в матеріалі, і знизить пори. При цьому, у Варя фахівців повинна бути хороша вентиляція, що захищає органи дихання від газової хмари.
холодний метод
Сварка чавуну холодна використовується на маленьких підприємствах і в домашніх ремонтних роботах. Може виконуватися електродами або полум’ям пальника з додатковою присадкою. Суть методу в роботі з металом без попереднього підігріву. Застосовується для наплавлення стертих поверхонь, відламані бортиків і розколотих виробiв не відповідального призначення.
Метод відрізняється відносно швидким проведенням робіт і дешевизною процесу. З недоліків виділяються з’являються пори і мікротріщини після закінчення зварювання. Шви вимагають подальшої обробки для візуально привабливого вигляду.
Гарячий метод
Гаряча зварка чавуну використовується на відповідальних виробах. Суть полягає в попередньому підігріві металу до температури 600 градусів. Для цього застосовуються апарати індукційного нагріву. Напруга з частотою 50 Гц підключається до виробу і розігрівається проведенням струму. У більш примітивних умовах використовують кузню і горн, або паяльну лампу.
Перевагою методу є ідеально прогрітий метал, який «спокійніше» реагує на температуру зварювальної дуги і не перегартовувати. Подальше плавне охолодження в золі, іноді триває кілька діб, забезпечує міцний і цілісний шов.
Недоліками гарячого способу можна вважати дорожнечу обладнання і тривалість зварювального процесу. Цей метод раціональний тільки на особливо важливих конструкціях.
Сварка чавуну в домашніх умовах, а також на виробництві, може здійснюватися декількома апаратами і витратними комплектуючими. Найпоширенішим є електрозварювання. Краще застосовувати апарати постійного струму, тому що напруга трансформатора погіршує процес.
Робота проводиться електродами діаметром 3-4 мм, і силою струму 90-120 А відповідно. Добре підійдуть електроди ОЗЧ-2, що містять мідний стрижень а глину з графітом. Більш дорогим варіантом будуть МНЧ-2, де основа стрижня включає в себе сплав міді, нікелю та марганцю.
Це істотно розбавляє крихкий зварювальний метал, і надає йому в’язкості і подальшої фортеці. Використовуються і саморобні електроди, в основі яких магазинний продукт Е-46, обмотаний оголеним мідним дротом. Витки слід намотувати щільно і від самого початку електрода. Так, мідь потрапляє в зварювальну ванну і зміцнює шов.
Зустрічаються і не плавляться електроди, застосування яких вимагає додаткової присадки.
Чавун варитися і аргоном із застосуванням обмідненого дроту. Технологія аналогічна зварюванні звичайним електродом. Можлива сварка і полум’ям пальника від киснево-пропанового суміші. Так реально заварити не товста пластини до 4 мм. Присадний дріт може бути порошкової, що одночасно служить і наплавляються і захистом від зовнішнього середовища.
Не всі зварювальники люблять працювати з чавуном через його «примхливу» поведінку при нагріванні. Але освоївши основні правила по зварюванню цього металу, і підібравши потрібні електроди або інші матеріали, можна виробляти якісні з’єднання.
Вправа «Метеоритний дощ»
Вставте пропущені слова.
1.
В
залежності від температури попереднього підігріву розрізняють такі способи зварювання чавуну: ______________ та _______________.
2.
Підігрів
чавунного виробу до 250-400°С називають ______________
зварюванням.
3.
Найкращі
результати дає ______________
зварювання.
4.
______________
зварювання використовується переважно
для ремонту дефектів лиття та пошкоджених товстостінних деталей.
5. ______________
дугове зварювання чавуну виконують для відновлення пошкоджених деталей
механізмів та машин, коли дефекти лиття незначні або середніх розмірів.
6.Якщо потрібно провести зварювання
окремих деталей з чавуну, то в цьому випадку застосовують ______________метод
зварювання.
7.Якщо роботи ведуться на підприємстві, в промислових
масштабах, застосовують ______________ метод.
8. При ______________ зварюванні чавунів вироби попередньо нагрівають до
температури 600-700°С.
9. Охолодження виробів
виконується з низькою швидкістю, інколи
протягом ______________діб.
10. Правильний процес
зварювання характеризується ______________ поверхнею зварної ванни без підрізів, а рідкий чавун
добре змочує стінки деталі.
Немає коментарів:
Дописати коментар