>>

Электроды по чугуну – для каждого вида работ своя марка

Чугун – особенный материал, представляющий собой сплав железа и углерода. Благодаря этому он получается относительно легким, прочным и хорошо противостоит коррозии.

Чтобы придать материалу такие свойства, требуется легирование сплава. Для этого в чугун добавляется хром, алюминий, никель, магний и другие металлы. Если таких добавок нет – чугун получится непрочный и хрупкий.

Электродуговая сварка чугуна электродом в домашних условиях

Чугун относится к металлам и сплавам, технологическая свариваемость которых низкая. Перед началом подобных работ, следует знать о некоторых сложностях, сопровождающих сварку этого материала:

  1. Возможность появления непроваренных участков. Причины явления – наличие тугоплавких окислов в массе сварочной ванны. Они образуются за счет окисления компонентов, входящих в состав сплава. Температура плавления окислов настолько высока – что дуга может их не расплавить, и они образуют пленку между основным материалом и расплавом. Удалить их механически невозможно;
  2. непроваренный участок сварного шва

  3. Моментальное охлаждение сплава в районе шва. Вокруг обрабатываемой области образуются твердые зоны с выделением, так называемого, цементита. Эти участки имеют характерный белесый цвет и тяжело подвергаются обработке после сварочных работ. Самая распространенная проблема при сварке чугуна;
  4. цементит вокруг шва

  5. Высокая вероятность вытекания расплава из шовной зоны. Чугун относится к жидкотекучим сплавам. Поэтому при высокой температуре дуги, ванна с расплавом может банально расплескаться или вытечь;
  6. Растрескивание шва. При неравномерном охлаждении в полости шва и околошовной зоне, металл сильно стягивается к холодным участкам. Это приводит к появлению разрывов и продольных трещин. Причем дефекты могут распространиться и на нетронутую сваркой поверхность;
  7. дефект в виде продольных трещин

  8. Пористость соединения. При сварке чугуна выделяется большое количество газа. Поэтому расплав в полости ванны насыщен пузырьками. Если не выдержать баланс в скорости охлаждения – шов получается пористым, как пенобетон. Это снижает прочность и приводит к всасыванию влаги.

пористый шов

Тем не менее, многие сварщики любители с успехом варят чугунные трубы, и даже блоки цилиндров, без использования сложной технологической оснастки.

качественный сварной шов

Практические советы при самостоятельной сварке чугунных сплавов:

  • Поверхность сварки должна быть тщательно зачищена. В материале и так есть чему окисляться, поэтому необходимо убрать оксидную пленку хотя бы с поверхности;
  • Кромка должна быть отшлифована. При наличии трещин, неровностей, и прочих дефектов – расплавленная масса может просто вытечь из шва. Для предотвращения растекания расплава, применяются специальные формы с графитовыми вставками;
  • форма с графитовыми вставками

  • Форму можно приготовить с помощью песка, только в непосредственном контакте с местом сварки желательно проложить графитовую вставку. Приспособление можно сделать в опоке из огнеупорного кирпича. В этом случае не произойдет вытекание расплава через трещину или отверстие;
  • Прогрев заготовки. Это самый сложный момент. Температура плавления чугуна относительно мала, 1200° – 1250° С. Поэтому температура предварительного нагрева не должна превышать 500° – 700° С. При этом надо равномерно прогреть как место соединения, так и пространство вокруг него. Это предотвратит растрескивание металла в зоне сварки. В промышленных условиях прогрев производится в специальных тиглях. Дома или в гараже можно воспользоваться газовой горелкой. Работы лучше выполнять с напарником. Один греет место сварки, второй работает с аппаратом;
  • правильный подход при сваривании чугуна

  • Медленное охлаждение заготовки. После окончания сварочных работ, деталь следует засыпать песком (обязательно сухим!) или мелким древесным углем. Чем медленнее будет остывать заготовка – тем меньше вероятность появления трещин и выделения цементита.

ВАЖНО! Для предотвращения термического воздействия на руки, следует пользоваться специальными рукавицами с повышенной теплозащитой и применять держатель с отражающим щитком.

Полноценная горячая сварка с прогревом до 600° С в домашних условиях маловероятна (хотя и возможна), поэтому можно ограничиться полугорячим способом. Деталь прогревается до температуры 300° – 400° С. такой способ применяется для ремонта несущих конструкций или соединения ответственных деталей.

В остальных случаях можно ограничиться холодной сваркой. При соединении заготовок или проведении наплавки, швы укладываются последовательно, слой за слоем. Снизу изделие можно охлаждать водой.

сварка с охлаждением детали

Разработаны специальные электроды, которыми можно варить чугун без предварительного прогрева. Этим же электродом можно качественно приварить сталь к чугуну. В этом видео подробно о таком электроде.

Однако соблюдения одних лишь правил и технологии для сварки чугуна недостаточно. Необходимо использовать соответствующие расходные материалы.

Электроды для сварки по чугуну – типы и маркировка

При работе дуги, в чугуне выгорает большое количество углерода. Если он смешивается с таким же элементом, содержащемся в стальном стержне – в застывающем металле образуются поры.

Поэтому существует общее правило при использовании расходников для сварки чугуна – наличие в стержне меди и никеля. Допустимо изготовление из низкоуглеродистой проволоки.

Никель не взаимодействует с углеродом на физическом уровне, он вступает с ним в химическую реакцию. Поэтому шов не подвергается закалке, и остается мягким, как и окружающий его основной материал.

А сам никель из стержня полностью растворяется в железе. Медь, напротив, в железе не растворяется. Поэтому мягкость никелевого шва компенсируется медной составляющей.

Среди большого разнообразия марок электродов для чугуна можно выделить несколько основных групп:

Серия ЭМЧС.
Изготовлены из специальной электродной проволоки с низким содержанием углерода. Обмазка состоит из трех слоев. Газообразующий для формирования защитного покрытия расплава. Шлакоформирующий для предотвращения мгновенного окисления ванны. Легирующий – для придания шву особых свойств.

Газозащитный предотвращает образование воздушных пузырьков. Расходники ЭМЧС особенно эффективно работают при сварке заготовок малой толщины – до 1 см. Предварительный нагрев не обязателен.

Серия ЦЧ-4.
Самые массовые электроды для чугуна. Стержень из сплава со сложным составом, идеально подходит для соединения с чугуном при расплаве. Обмазка состоит из химических элементов, активно взаимодействующих с углеродом в чугуне при высокой температуре. Шов при такой реакции получается ровным и прочным. Сварка возможна с предварительным нагревом и без него.

Серия ОЗЧ-1.
Стержень из сплава железа и меди. Покрытие состоит из железного порошка и смеси УОНИ-13.

Чугунные стержни.
Покрываются сложной обмазкой, состоящей на четверть из углекислого бария и наполовину из карборунда. Остальную часть составляет жидкое стекло и графитовые добавки.

Серия МНЧ-1.
Самые дорогие и соответственно качественные электроды. Стержень изготовлен из так называемого монель-металла (70% никеля и 30% меди). Благодаря этому шов не трескается даже при быстром охлаждении.

Наплав, образованный с помощью МНЧ-1, легко обрабатывается после застывания. При высокой температуре углерод не растворяется в железе, и происходит графитизация соединения. Цементит практически не выделяется.

Стержни для сварки.
Медные и стальные прутки соединены в пучок.

Неплавящиеся электроды.
Сварка производится вольфрамовыми, угольными или графитовыми стержнями. В зону нагрева подается присадочный материал в виде чугунного круга или проволоки из специального сплава.

Самостоятельное изготовление электродов для сварки чугуна

В качестве стержня используется стандартная медная проволока марки М2 или М3. Заготовка тщательно зачищается от окислов и обезжиривается любым способом. Готовятся отрезки требуемой величины.

Затем замешивается обмазка. Для этого берется электрод с основной обмазкой, и с него сбивается покрытие. Отдельно готовится стальной порошок или мелкая стружка. Порошок можно накрошить крупным рашпилем, стружка подойдет от токарного или сверлильного станка.

Только ее надо измельчить. Металл и измельченная обмазка смешиваются в равных пропорциях. Затем в смесь добавляют жидкое стекло. Раствор доводится до консистенции густой сметаны.
В состав обмакивают электроды и просушивают до полного затвердевания. По своим качествам самодельные заготовки очень близки к МНЧ-1.

При соблюдении технологии и правильном подборе расходников, шов получается ровным и прочным.

качественный шов

Еще один, упрощенный, способ подготовки электрода для сварки чугуна в домашних условиях, это намотка медной проволоки поверх электрода без применения обмазки. Как это сделать смотрите в этом видео.

Важно! Проволока должна быть только медной! применение латуни недопустимо, поскольку в процессе варки выделяются ядовитые газы цинка и оксида цинка.

2 комментариев

  1. Нам нужен чугунный электрод МНЧ1

  2. Нужны электроды, в том числе и МНЧ1? Пришлите заявку на этот адрес почты: info@metallof.ru

Комментарий

Заполните обязательные поля