Рано или късно всеки заварчик среща различни продукти от чугун. Този материал е доста крехка сплав с висока топлопроводимост. Както стоманата, чугунът е сплав на въглерода с желязо. Разликата между двете е в размера на първата. Ако стоманата съдържа около 2, 14% въглерод, то в желязото неговото съдържание може да достигне 6, 65%. Именно това причинява ниска пластичност, лоша пластичност и трудно заваряване на този материал. След това ще се обмисли как да се готви чугун.
Схемата на горещо заваряване.
Характеристики на заваряване от чугун
Чугунът е широко разпространен строителен материал, който има сравнително ниска цена, добра обработваемост и отлични леярски свойства. Но някои от неговите характеристики правят заваряването много трудно, а именно:
- Висока склонност към счупване. Това се дължи на неговата хетерогенност и на процесите на избелване и втвърдяване, които се появяват в зоната, засегната от топлината, по време на охлаждането на горещия материал.
- Високата течливост на разтопения материал, което значително усложнява създаването на висококачествена заварка.
- Изгаряне на въглерода по време на топлинна обработка, което води до образуването на пори.
- При заваряване се образуват огнеупорни киселини, които имат по-висока точка на топене от тази на чугун.
Горните характеристики на този материал правят заваряването му не само трудно, но и не винаги предсказуемо по отношение на крайния резултат. Това е особено забележимо у дома, когато чугун с неизвестна марка е заварен с несъответствие с технологичния процес. Никой не е имунизиран от факта, че след образуването на шев ще се появи пукнатина.
Подготовка за работа
За да заварявате желязото сами, е необходимо да подготвите такива инструменти и материали:
Класификация на методите на заваряване.
- заваръчна машина;
- шкурка с гъвкав вал;
- студена длето;
- електрическа бормашина с комплект свредла за метал;
- длето;
- апарати за индукционно нагряване (горелка или горелка за горене);
- електроди за заваряване от чугун.
Преди заваряване на чугун е необходимо да се извърши подходяща подготовка на фугите на отделните части. Ръбовете се нарязват с помощта на преносимо шлифовано колело с гъвкав вал или длето. За да се избегне счупване на материала, е необходимо да се реже на тънки слоеве (дебелината на чипа трябва да бъде не повече от 1.0 mm). Дефектните площи се третират с чисти метали с бормашини, длета, шишарки, скрепери, чийто размер зависи от размера на дефекта.
При подготовката и рязането на дефектно място е необходимо да се спазват някои условия:
Опции за заварени съединения.
- Рязането се извършва строго по протежение на пукнатината.
- В зависимост от дебелината на желязото и удобството, чрез пукнатини се нарязват една или две страни. Места на края на пукнатини, преди да бъдат пробити.
- Едностранните пукнатини на разстояние 9 mm от краищата им се пробиват със сонда, чийто диаметър трябва да бъде с няколко милиметра по-голям от ширината на дефекта, след което се изрязват до твърд метал.
- На пукнатини, които са поставени близо един до друг, заварявайте пластира по същия начин, както при затваряне на отворите.
При заваряване на дупки отрежете ръбовете й с длето. След това повърхността на продукта се почиства с шкурка на разстояние 20-30 mm от ръба на отвора. След това се изрязва необходимата дебелина и форма на пластира от нисковъглеродна стомана. Тя трябва да покрива дупката на 16-22 мм от всички страни.
За да се намали напрежението, което се появява в материала по време на заваряване, краищата на пластира се сгъват 25-30 °. След това пластирът се поставя върху повреденото място и завареният електрод се припокрива.
Методи за заваряване на чугун
Електрическа дъгова заварка.
Заваряването от чугун се използва при производството на заварени конструкции или при ремонтните работи. В зависимост от работните условия на продукта се прилагат различни изисквания към заваръчните шевове: от декоративно вграждане на малки външни дефекти до получаване на висококачествени заварки, чиято якост не трябва да бъде по-лоша от основния метал.
Чугунът може да бъде заварен чрез дъгова заварка с въглероден или метален електрод, газов апарат или по друг начин. В повечето случаи изборът на конкретен метод се определя от състоянието на заваръчния елемент. В зависимост от температурата на подгряване, заваряването от чугун се разделя на:
- студ;
- горещо.
Първият тип се използва за отстраняване на малки или средни дефекти, когато пукнатините са малки по размер, а също и в случай, че нанесен материал не може да се отлива с чугун по различни причини. Когато се извършва студена заварка, не е необходимо да се загрява частта.
Използва се горещо заваряване, когато металът, който се заварява, е от чугун, който по своите характеристики е подобен на основния материал на детайла.
Заваряване с горещо желязо
Технологията на такова заваряване е много по-сложна от студения метод, но може да се използва за намаляване на риска от напукване на шев до почти нула. Преди заваряването е необходимо равномерно да се затопли повърхността на детайла, тъй като основната причина за пукнатини е голямата температурна разлика между заваръчната и основата.
Преди топлинната обработка на продукта, тя трябва да бъде добре фиксирана в твърда рамка, за да се намали напрежението, което може да доведе до появата на пукнатини.
Продуктът от чугун се нагрява с помощта на индукционни нагревателни устройства, използващи токове с честота 50 Hz. Ако такова устройство не е налично, можете да използвате клаксон, горелка или огън. Схемата на горещо заваряване.
При запечатване на дефекти по краищата на продукта или при заваряване чрез пукнатини е по-добре да се използват графитни форми, които предотвратяват изтичането на течен материал от заваръчната вана. Преди заваряване е необходимо качествено да се подготви дефектното място, т.е. да се почисти от прах, мръсотия и да се отдели частта, за да се образуват кухини, което позволява по-добър достъп до мястото на заваряване.
В процеса на работа е необходимо стриктно да се следва технологичния процес: да се наблюдава обема на разтопеното желязо и да се разбърква с края на пръта за пълнене или електрода. Охлаждането на продукта трябва да бъде постепенно, без да позволява бързо охлаждане. Малките артикули могат да се охладят от 4 часа до 2 дни, а големите - до 5-6 дни.
Студено заваряване с електроди
За качествено заваряване трябва да се използват специални електроди на базата на мед или никел. Медта не реагира с въглерода и не се разтваря в желязото, така че заваръчният шев е неравномерен, с наличието на високоякостни въглеродни желязо.
Никелът се разтваря в желязо, не образува съединения с въглерод и следователно практически няма участък от избелен чугун, а отложеният материал има малка сила и е лесен за обработка.
Днес има голям брой различни видове електроди за чугун: мед-желязо, желязо-никел, желязо-мед-никел. Най-често срещаните видове електроди са представени в таблицата.
| марка | Диаметър, мм | Вид на заваръчния метал | уговорена среща |
| OZCH-2 | 3; 4; 5 | Сплав на основата на мед | Отстраняване на дефекти в елементите от сферографитен и сив чугун |
| OZCH-6 | 2; 2.5; 3; 4; 5 | Сплав на основата на мед | Заваряване на тънкостенни детайли от сферографитен и сив чугун |
| МФ-2 | 3; 4; 5; 6 | Медно-никелова | Заваръчни части от сферографитен, силен и сив чугун |
| ODVV-1 | 2.5; 3; 4; 5 | Железен никел | Заваряване с висока якост и сив материал |
| ODVV-2 | 3 | Железен никел | Заваряване с висока якост и сив материал |
| OZCH-3 | 2.5; 3; 4; 5 | Сплав на основата на никел | Заваряване на части от сив и сферографитен чугун |
| OZCH-4 | 2.5; 3; 4; 5 | Сплав на основата на никел | Заваряване на части от сив и сферографитен чугун |
Тези електроди позволяват да се извършват заваръчни работи не само на долните повърхности, но и на вертикалните. Методът на заваряване със специални електроди е посочен в инструкциите за тях. Те се използват главно при работа с постоянен ток на обратна полярност. Основното правило за заваряване на чугун е, че при извършване на работа е необходимо да се разтопят метал колкото е възможно по-малко. За тази цел се препоръчва използването на малък ток и електроди с малък диаметър. След нанасянето на всеки шев трябва да се направи прекъсване, за да се намали температурата на продукта до 45-65 ° С.
Заваряване на чугун със стоманени електроди
Този метод на заваряване е най-достъпен, но в много случаи дава лошо качество на заварката. Това се дължи на факта, че заваръчната стомана има слабо свързване с чугуна поради различно свиване.
При заваряване със стоманени електроди, поради проникването на желязото, съдържанието на въглерод в заваръчния метал е много високо (1, 1-1, 8%). Материалът на ролката, насочен към чугун, е закалена високовъглеродна стомана с високо съдържание на манган, кремък и понякога сяра, фосфор и други вещества, които се прехвърлят от желязото.
Бързото охлаждане води до увеличаване на якостта на отложения материал и метал в зоната на близкото заваряване. Между заваръчния метал и основата се образува слой от избелен чугун с ширина около 1 mm и след това по-широк слой от закалено чугун. Заваръчният шев, направен от стоманен електрод, не може да се обработва допълнително с режещ инструмент. Третият слой е електродният материал.
Някои заварчици използват други техники за заваряване на продукти от чугун, но описаните по-горе методи са най-ефективни. Знаейки всички технологични нюанси на заваряване, можете да създадете надеждна връзка, която ще ви позволи да използвате продукта за дълго време.