Сварка чугуна полуавтоматом: особенности и правила. Как заварить чугун полуавтоматом.

Особое внимание следует уделить размеру рабочей части электродов. Слишком большой диапазон приведет к ухудшению качества сварного шва. Слишком маленькие электроды затрудняют контроль за процессом, и зачастую невозможно предотвратить подгорание наконечника.

Сварка чугуна полуавтоматом: особенности и правила

Полуавтоматическая сварка чугуна — относительно простая работа. Но, как и любой другой сварочный процесс, он имеет свои важные особенности и правила. Необходимо учитывать тонкости каждого метода и следовать рекомендациям специалистов.

Способы

Полуавтоматическая сварка чугуна возможна по различным схемам. Однако, в отличие от стали, чугун очень сложно поддается сварке. Поэтому такие работы должны выполняться с особой осторожностью. Сварка чугуна стальными электродами недопустима.

Даже самая аккуратная работа с такой формой неизбежно приведет к появлению трещин в сварном шве.

Подавляющее большинство чугуна поддается сварке:

  • холодным;
  • горячим;
  • полугорячим методами.

Работа без предварительного нагрева заготовок востребована, когда необходимо сварить большие конструкции. В этом случае, однако, необходимо использовать специальные электроды. Предпочтительны присадочные металлы, содержащие медь, железо и никель. Эти присадочные металлы не увеличивают хрупкость сварного шва. Однако все еще распространена практика использования горячих и полугорячих процессов.

Для предварительного нагрева используются либо печи, либо индукционные нагреватели. Эти процессы широко применяются в промышленности. Наиболее важным требованием является строгое применение тепла. Металл не должен быть предварительно нагрет до температуры выше 600 градусов Цельсия. Выше этого предела структура чугуна неизбежно изменяется и становится белой.

Полутепловой вариант — нагрев до 350-400 градусов. Горячая сварка ограничивается нагревом до 250 градусов. По окончании процесса металл охлаждают очень медленно, иногда в течение нескольких дней, чтобы предотвратить растрескивание сварного шва. Горячая сварка — трудоемкий процесс. Однако это единственный процесс, который позволяет получить высококачественные швы.

В некоторых случаях сварка чугуна производится в защитной оболочке из углекислого газа. Такая защита помогает повысить производительность сварки.

Кроме того, защита углекислым газом от внешнего мира полезна при работе в особо ответственных местах. Для этого используются чугунные или стальные электроды (но со специальным покрытием). Для горячей сварки подходят только чугунные электроды с толстым защитным покрытием.

Для холодной сварки используются электроды из:

  • чугуна;
  • стали со специальным внешним слоем;
  • стали с оплеткой из меди;
  • медно-жестяной смеси;
  • медно-никелевого состава;
  • железоникелевого состава.

Подготовка

Чугун перед сваркой должен быть тщательно очищен. Даже мельчайшие частицы грязи или пленки недопустимы. Использование растворителей может помочь удалить следы масла. Грубые кромки удаляются абразивом. Кромки расширяются по длине с помощью того же абразива.

Однако шлифовать металл нужно очень осторожно. Лучше снимать его слой за слоем и потратить больше времени, чем повредить изделие. Трещины заваривают, предварительно просверлив проблемные места. В противном случае трещины будут распространяться во время сварки.

Важно: Все детали толщиной более 5 мм должны быть скошены по краям, угол составляет 45-60 градусов.

Тонкие чугунные детали следует сваривать с графитовой подложкой. В противном случае расплавленный металл может вытечь и полностью прожечь металл. Выбирайте сварочную проволоку в зависимости от используемого метода сварки. Для «холодного» метода нужна ПП АНЧ-1, для «полугорячего» метода лучше использовать ПП АНЧ-2, а для «горячего» — ПП АНЧ-3.

В чем специфика сварки чугуна

Чугунная деталь после сварки

Чугун чаще всего используется для изделий, изготовленных методом литья. Однако этот металл довольно хрупкий, и наиболее распространенными дефектами являются трещины. Их обычно сваривают электросваркой. Какие трудности возникают при этом виде работ?

  • Расплавленный чугун очень текучий, что создает трудности при заваривании сквозных трещин и пробоин. Это же свойство часто приводит к сквозному прожиганию металла.
  • Чугун имеет относительно невысокую температуру плавления. Воздействие высокотемпературной электрической дуги приводит к его отбеливанию (изменение структуры), вследствие чего материал в месте сварки становиться более хрупким и трескается уже при остывании.
  • Кислород, который находиться в атмосфере вступает в контакт с углеродом, это провоцирует образование множества пор в теле сварного шва. Соединение от этого имеет намного меньший запас прочности.

Это основные проблемы при сварке чугунных деталей. Для их решения используются различные приемы, позволяющие избежать быстрого разрушения соединения.

Способы сварки чугуна

Сразу же: если вам нужно сварить чугун, не нужно экспериментировать! Не сваривайте этот металл стальными электродами — шов треснет в 100% случаев. То же самое относится и к полуавтомату со стальной сварочной проволокой!

В основном, для сварки чугунных деталей используются два метода: горячая сварка и холодная сварка. Также может использоваться полугорячая сварка.

Холодный способ варки

С помощью этого метода можно сваривать чугун без предварительного нагрева деталей. Этот процесс особенно подходит для конструкций с большими размерами.

Необходимым условием для этого процесса является использование специальных электродов.

Как правило, для этого процесса выбирают присадочные металлы, содержащие железо, медь и никель. Эти элементы не приводят к образованию сплавов с углеродом, что делает сварку не слишком уязвимой.

Горячий и полугорячий способы

Сварочный шов полуавтоматом

Это самые надежные методы сварки чугуна. Детали предварительно нагреваются либо в печах, либо с помощью специальных индукционных нагревателей (в промышленных масштабах).

  Что такое мотопомпа и для чего она нужна. Для чего нужна мотопомпа.

Самое главное — соблюдать температурные нормы. Чугун нельзя нагревать до температуры выше 600 градусов Цельсия. В противном случае начинается процесс, которого стараются избежать при сварке — изменение структуры и отбеливание (образование белого чугуна).

Этот процесс может протекать по-разному, в зависимости от степени нагрева. Например, при полутермическом методе детали нагреваются до 350-400°, а при горячем методе — до 250°.

После сварки детали должны медленно охлаждаться (иногда до 5 дней!), чтобы сварной шов не растрескался из-за слишком быстрого снижения температуры.

Процессы горячей сварки более трудоемки. Процессы горячей сварки требуют много времени, но позволяют получать высококачественные швы.

Как варить чугун полуавтоматом

В большинстве случаев при полуавтоматической сварке получаются очень качественные швы. Все зависит от конструкции машины. Сварные швы являются точечными, и каждая отдельная точка как бы вбивается в поверхность металла. В то же время полуавтомат не нагревает очень большие поверхности. Так как же сваривать чугун полуавтоматом?

poluavtomat svarka

Подготовительные работы

Независимо от того, какой аппарат используется, ручной инвертор или полуавтомат, чугун необходимо подготовить к сварке.

Зачистка чугуна болгаркой

Металл тщательно очищается от грязи, любые следы масла удаляются растворителями.

Сами кромки должны быть расширены по всей длине (для этого можно использовать шлифовальную машинку или зубило). Однако хонинговать нужно очень аккуратно, снимая металл в несколько слоев!

При заварке трещин необходимо высверлить точки вокруг трещины, иначе трещина может продолжаться в процессе сварки.

Если толщина детали более 5 мм, то на кромки необходимо также нанести фаску под углом 45-60 градусов. Тонкие детали сваривают с графитовыми прокладками, чтобы избежать протекания и горения расплавленного металла.

Выбор проволоки

Как уже упоминалось ранее, не стоит сваривать чугун стальной проволокой типа для полуавтоматической сварки. С такими проволоками невозможно провести процедуру без повреждений.

Сегодня существуют специальные виды сварочной проволоки для обработки чугуна.

Проволока сварочная ПП АНЧ-1

Они подбираются в зависимости от выбранного процесса сварки.

  • Проволока с маркировкой ПП АНЧ-1 — используется в процессе варки без подогрева (холодный метод).
  • При полугорячем подогреве до 350 градусов применяют сварочную проволоку марки ПП АНЧ-2.
  • И, конечно же, при горячем нагревании до 600 градусов применяют расходник с маркировкой ПП АНЧ-3.

Каждый из этих расходных материалов представляет собой порошковую проволоку (маркировка ПП), которая уже содержит необходимые элементы (медь, кремний, железо, никель и другие). Это позволяет сваривать чугун полуавтоматом.

Сварочный процесс

После того как вы сделали все необходимые приготовления, приступайте к сварке металла. Наилучшим методом является горячий метод. При этом заготовка нагревается в печи до 600 градусов, и сварка начинается сразу после нагрева.

Сварочный процесс полуавтоматом

Необходимо следить за тем, чтобы нагрев не был слишком высоким. Если произошел перегрев, нельзя допускать попадания воды на металл. Даже капля может вызвать трещины и окончательно повредить изделие.

  • Нужно особо уделить внимание настройке сварочного оборудования. На полуавтомате чугун варят на малом постоянном токе и с обратной полярностью.
  • Под детали укладывают графитовую подкладку (подформовку).
  • Держатель ведут под углом в 50-60 градусов к поверхности свариваемых деталей. Главное — это видеть конец проволоки и контролировать весь процесс.
  • Шов накладывают в несколько слоев за два три прохода.
  • Во время ведения первого шва не нужно делать колебательных и поперечных движений, как в случае со сталью.
  • Следующие проходы можно делать с использованием поперечных ведений кончика проволоки.
  • После окончания сварки нужно удалить шлак и обеспечить постепенное остывание детали. Для этого металл накрывают или засыпают негорючим материалом (асбест, древесный уголь).

Способы сварки

В зависимости от назначения изделия используются три типа полуавтоматической сварки литья. Они различаются по скорости работы и материальным затратам.

Холодный метод

Это самый простой способ быстрого соединения железных листов с высоким содержанием углерода. Сварка происходит непосредственно на материале, температура которого соответствует температуре окружающей среды. Холодный процесс используется для некритических торцевых сварных швов, которые не подвержены напряжениям. Процесс идеально подходит для поверхностной сварки абразивных поверхностей и чугунных деталей машин. Благодаря непрерывной подаче проволоки можно быстро зажечь дугу и выполнить большой объем работ за короткое время. Как видно на видео о сварке чугуна полуавтоматом, результат холодного процесса удовлетворительный.

Полугорячий метод

Процесс сварки полуавтоматом отличается от предыдущего способа тем, что чугунные изделия предварительно нагреваются до температуры 350 градусов. Для этого используются печи, в которых жар углей создает подходящие условия. Такая подготовка способствует более мягкой реакции чугуна на высокую температуру электрической дуги, в результате чего в области шва образуется меньше трещин. Эта технология применяется для изделий, которые в процессе эксплуатации подвергаются определенным нагрузкам.

Горячий метод

Этот процесс используется, когда требуются высококачественные швы с высокой прочностью на разрыв и растяжение. Изделие нагревается до температуры 600 градусов. Для этого используются устройства, генерирующие индукционные токи. Кабели подключаются к чугуну, и специальное измерительное устройство сообщает о достигнутой температуре. Затем производится полуавтоматическая сварка. Чтобы минимизировать растрескивание, изделие после сварки оставляют в зольном пруду до полного остывания. В зависимости от толщины это может занять до 24 часов. Этот процесс обеспечивает надежную и качественную сварку чугуна, но требует много времени и дополнительного оборудования.

  Как паять без паяльника. Как припаять без паяльника?

Оборудование и расходные материалы

Любой полуавтомат может быть использован для получения хороших соединений в трудно поддающихся пайке сплавах. Наиболее важным критерием является максимальная сила тока, необходимая аппарату для провара металла заданной толщины. Настройки силы тока и скорости подачи проволоки аналогичны настройкам для обычной сварки стали.

Проволока идентифицируется специальной маркировкой: PP ANCH-1, а также цифрами 2 и 3. Каждая цифра обозначает определенный процесс (холодный, полугорячий, горячий). Проволока имеет трубчатую структуру и содержит внутри текучий порошок, который защищает сварочную ванну от кислорода. Обогащение металла сверху специальными сплавами приводит к высокой прочности на разрыв и сопротивлению разрыву. Проволока AHA используется не только для устранения мелких дефектов в чугуне, но и для получения полноценных сварных швов, прочно соединяющих рассматриваемый металл.

Сварка чугуна производится с применением газа, что обеспечивает дополнительную защиту сварочной ванны. В зависимости от назначения изделия и количества примесей в сплаве может использоваться чистый углекислый газ или смесь с аргоном, причем последний составляет 80%. Поток от манометра до горелки должен составлять 6-11 литров. Это лучший способ защиты расплавленного металла от вытеснения углерода.

Технология сварки полуавтоматом

При сварке чугуна полуавтоматом материал должен быть правильно подготовлен независимо от температурного режима. Если необходимо заварить трещину, важно предварительно обработать ее абразивом по всей линии трещины. Это позволит глубже проплавить присадочный металл. Рекомендуется просверлить края трещины, чтобы ограничить ее непрерывность.

Если толщина панелей превышает 5 мм, то края должны быть отпилены под углом 45-60 градусов. Если обработке подлежат тонкие панели (до 3 мм), то во избежание перфорации используется графитовая подрезка. Первый сварной шов выполняется прямым проходом без колебательных движений. Горелку можно вести сверху вниз или справа налево, с наклоном 50 градусов. Расстояние между соплом и поверхностью должно составлять 6-8 мм. Важно, чтобы сварщик мог видеть конец проволоки.

Редко удается сварить чугун с первого прохода, поэтому рекомендуется сваривать шов в несколько слоев. Последующие слои можно сваривать крест-накрест для достижения лучшего сцепления между основным и поверхностным металлом. После окончания сварки следует удалить шлак с проволоки с порошковым флюсом и проверить качество результата.

Полуавтоматическая сварка чугуна очень популярна благодаря высокой производительности и хорошему качеству швов. Выбрав подходящую проволоку и правильный температурный режим, можно добиться надежного шва в этом «капризном» материале.

Особенности сваривания чугуна полуавтоматом

Металл можно ремонтировать с помощью этого аппарата самостоятельно. Можно выбрать оба метода сварки — MIG-сварку (с химически инертным газом) или MAG-сварку (сварка в углекислом газе).

При этих процессах присадочный металл равномерно распределяется, а проволока автоматически подается в сварочную ванну. Точечная сварка не рекомендуется для сварки чугуна. Глубокий нагрев детали невозможен из-за ограниченной площади контакта.

Подготовка чугуна к работам

Прочность соединения зависит от качества подготовки гранул. Перед сваркой трещины зарезаются на всю глубину. Углы сглаживаются и шлифуются. Срез должен быть на 1-2 см шире и на 1-2 мм глубже дефекта. Точки фиксации высверливаются, что повышает надежность соединения. Срез делается под углом 45°. Масляные пятна удаляются обезжиривающей смесью или выжиганием. Под тонкие заготовки подкладывается графитовая прокладка. Это предотвращает вытекание металла наружу. С кромок удаляют мусор и пыль, которые снижают прочность соединения.

Continue reading Как сварить чугунные тиски своими руками

Подготовка чугуна к работам

Выбор присадочной проволоки

Для сварки в углекислом газе используются расходуемые электроды. Обычную стальную проволоку применять нельзя. Это способствует появлению большого количества трещин в процессе охлаждения. Выбор проволоки для чугуна зависит от процесса сварки:

  • при работе холодным методом используют плавящиеся электроды ПП АНЧ-1;
  • полугорячий метод подразумевает применение присадки ПП АНЧ-2;
  • при сварке с нагревом до +600 °C используют ПП АНЧ-3.

Символы «ПП» на маркировке обозначают сердечник, заполненный порошком.

В нем содержатся все необходимые для сварки присадочные материалы (кремний, железо, медь, никель). Они делают шов стабильным и прочным.

Необходимое оборудование

Полуавтоматическая сварка производится с помощью аппарата, который непрерывно подает присадочный материал в резервуар. Также требуется защита рабочей зоны газом или флюсом. Простые полуавтоматы состоят из одного блока, включающего редуктор, двигатель, подающий механизм и систему выпуска газа. Более высокий объем работы может быть достигнут с помощью модульной машины. Газовая горелка и устройство подачи проволоки в таком агрегате размещаются в отдельных корпусах. Электрические агрегаты делятся в соответствии с их схемами:

Необходимое оборудование

  1. Однофазные полуавтоматы. Характеризуются компактными размерами и удобством подсоединения к сети. Приборы работают от бытовых розеток 220 В.
  2. Трехфазные агрегаты. Питаются от промышленной электрической сети 380 В.

При выборе агрегата учитывается тип устройства подачи проволоки:

  1. Толкающим, находящимся в пределах корпуса. Устройство выводит присадку в рукав. При использовании тонкой проволоки материал может застревать.
  2. Тянущим, встроенным в рукоять горелки. Он втягивает присадку, равномерно подавая ее в сварочную ванну. Недостатком считается возможность чрезмерного истончения проволоки.
  3. Комбинированным, сочетающим 2 типа механизмов. Узлы работают синхронно, обеспечивая стабильную подачу расходного материала.
  Что такое защитная каскетка для рабочих и где ее применять. Что такое защитная каскетка.

Как варить ковкий и высокопрочный чугун

Эти сплавы обрабатываются в атмосфере углекислого газа проволокой Hp-30GHSA, Sv-08G2S или Sv-08GS. Предварительный подогрев заготовок не требуется. При сварке необходимо соблюдать следующие 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.

Исправление сварочных дефектов

Способ устранения зависит от типа дефекта:

  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 конечной конструкции зависит от качества сварного шва. Поэтому после завершения работ сварной шов тщательно проверяется.

Как варить чугун полуавтоматом

В большинстве случаев при полуавтоматической сварке получаются очень качественные швы. Все зависит от конструкции машины. Сварные швы являются точечными, и каждая отдельная точка как бы вбивается в поверхность металла. В то же время полуавтомат не нагревает очень большие поверхности. Так как же сваривать чугун полуавтоматом?

Независимо от того, какой аппарат используется, ручной инвертор или полуавтомат, чугун необходимо подготовить к сварке. Металл тщательно очищается от грязи, любые следы масла удаляются растворителями. Сами кромки должны быть расширены по всей длине (для этого можно использовать шлифовальную машинку или зубило). Однако хонинговать нужно очень аккуратно, снимая металл в несколько слоев! При заварке трещин необходимо высверлить точки вокруг трещины, иначе трещина может продолжаться в процессе сварки. Если толщина детали более 5 мм, то на кромки необходимо также нанести фаску под углом 45-60 градусов. Тонкие детали сваривают с графитовыми прокладками, чтобы расплавленный металл не вытекал и не горел.

Выбор проволоки

Как уже упоминалось ранее, не стоит сваривать чугун стальной проволокой типа для полуавтоматической сварки. С такими проволоками процедура уже не может быть проведена без повреждений. Сегодня существуют специальные виды сварочной проволоки для обработки чугуна. Они подбираются в зависимости от выбранного процесса сварки.

Проволока с маркировкой ПП АНЧ-1 используется в процессе сварки без нагрева (холодный процесс). При нагреве до 350 °C в полутеплом состоянии используется сварочная проволока с маркировкой ПП АНЧ-2. А при нагреве до 600 градусов, конечно же, используются сварочные материалы с маркировкой PP AHF-3. Каждый из этих расходных материалов представляет собой порошковую проволоку (с маркировкой PP), которая уже содержит необходимые элементы (медь, кремний, железо, никель и другие). Это позволяет сваривать чугун полуавтоматом.

Сварочный процесс

После того как вы сделали все необходимые приготовления, приступайте к сварке металла. Наилучшим методом является горячий метод. При этом заготовка нагревается в печи до 600 градусов, и сварка начинается сразу после нагрева. Необходимо следить за тем, чтобы нагрев не был слишком высоким. Если произошел перегрев, нельзя допускать попадания воды на металл. Даже капля вызовет трещины и приведет к необратимому повреждению изделия.

Особое внимание следует уделить настройке сварочного оборудования. Для сварки чугуна полуавтоматом используется слабый постоянный ток и обратная полярность. Под детали подкладывается графитовая подложка (подформовка). Держатель направляется под углом 50-60 градусов к поверхности свариваемых деталей. Главное, чтобы конец проволоки был виден и весь процесс можно было контролировать. Сварка производится в несколько слоев за два-три прохода. При первом сварном шве не требуется колебательных и поперечных движений, как при сварке стали. Последующие проходы можно выполнять поперечными движениями конца проволоки. По окончании сварки необходимо удалить шлак и дать изделию постепенно остыть. Для этого металл накрывают или покрывают невоспламеняющимся материалом (асбест, древесный уголь).

Сварка полуавтоматом происходит гораздо быстрее, чем в ручном режиме. Стоит предварительно потренироваться в скорости сварки и подаче проволоки!

Полуавтоматическая сварка с подачей аргона также может использоваться для защиты сварочной ванны от попадания кислорода.

Оцените статью
Ремонт до и после