Як варити чавун електрозварюванням – технологія і особливості

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.
  • Плинність. 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 Заплава верхню частину тріщини, залишивши розрізнену структуру всередині. Опір на розрив і злам буде дуже слабке. Щоб добре заварювати подібні місця, необхідно розпилювати тріщини «болгаркою» з тонким диском. Чим товще метал, тим глибше можна робити запив.
  • 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.

Апарати та витратні матеріали

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 обмідненої 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 «примхливого» поведінки при нагріванні. Але освоївши основні правила по зварюванню цього металу, і підібравши потрібні електроди або інші матеріали, можна виробляти якісні з’єднання.

0

Ссылка на основную публикацию