Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроды для сварки чугуна – маркировка и правила выбора

Какие выбрать электроды для сварки чугуна: маркировка, правила выбора

Соединив железо и углерод, человек получил особенный материал – чугун. Но без специальных добавок он получается хрупким. Поэтому обязательно выполняется легирование сплава, то есть, к основным компонентам добавляют хром, никель или магний. Элементы придают соединению такие свойства, как:

  • легкость;
  • прочность;
  • устойчивость к коррозии.

Но они не облегчают процесс сварки, в которой нуждаются изделия из сплава. Для выполнения работы требуются специальные электроды по чугуну. Они бывают разных видов, что слегка усложняет выбор. В статье рассматриваются виды и отличия расходных материалов, маркировка электродов по чугуну, а также их выбор.

Особенности материала

Для сплава характерна низкая свариваемость. Поэтому прежде чем приступать к работе, необходимо узнать о некоторых особенностях процесса. Это свойство объясняется тем, что в составе содержится более 2% углерода. Из-за чего выбирают такие сварочные электроды, которые компенсируют отрицательные качества материала.

Причины затруднений в работе легко также бывают следующими:

  • образуются не проваренные участки в зоне соединения из-за окисления поверхности;
  • место стыка быстро охлаждается и становится твердым;
  • процесс сварки такого металла усложняется из-за его жидкотекучей формы. Поэтому удержать сплав в одном месте непросто.

Особенностью сварки чугунный изделий является необходимость поддержания равномерного нагрева и охлаждения деталей. При халатном отношении к требованию на месте соединения могут появиться трещины. Другая проблема при сварке, с которой сталкиваются мастера – пористость шва. Это происходит из-за активного выделения газов во время плавления.

Для чугуна важно подобрать электроды с определённым химическим составом и правильный метод обработки.

Какими электродами можно варить чугун – виды и свойства

Электроды по чугуну различаются по материалу, из которого выполнен стержень. Это может быть следующее:

  • проволока, изготовленная либо из легированной стали, либо из углеродистой стали;
  • прутки, созданные из чугуна;
  • медная проволока.

Все детали, которые произведены из стали, обрабатываются специальным составом, содержащим ферросилиций. Благодаря их использованию получают сварочный шов, который состоит из серого вида.

Этот вид расходного материала чаще всего используется для соединения несложных деталей, на которые в будущем не будет прикладываться серьёзная нагрузка. Материал подходит для применения в домашних условиях. Но прежде чем приступать к сварке, важно ознакомиться с основными нюансами работы, чтобы получить плотный и надёжный шов.

Марка электродов по чугуну СВ-08 и СВ-08А говорит о том, что они изготовлены из стальной проволоки. Существуют и другие виды, каждых из которых обладает индивидуальными качествами. Также выпускаются расходные материалы со стержнем, изготовленным из чугуна. Мастерам также предстоит выбрать один из двух типов изделия, которые отличаются покрытием.
В одном случае покрытие представляет собой смесь углекислого бария и карбоната, а во втором – компоненты графитообразующей группы. Специалисты также используют детали для сварки изделий, изготавливаемые из стержней комбинированного типа. Выбирая, какие использовать, необходимо учитывать их эксплуатационные и геометрические характеристики, а также предусмотреть, каким требованиям должно соответствовать соединённое изделие.

Маркировка и обозначение

Выбрать подходящий расходный материал, можно по наименованию изделий, установленных ГОСТом. Маркировка даст необходимую информацию о составе. Большинство изделий изготавливается из железа, но есть и с другими химическими элементами.
Достаточно посмотреть на обозначение марки, чтобы расшифровать состав. Например, популярный расходник МНЧ-2, состоит из:

  • М-меди;
  • Н- никеля;
  • Ч- предназначен для чугуна;
  • 2-соотношение основных элементов.

Профессионалы и домашние мастера давно используют определённые электроды для сварки чугуна, среди которых следует отметить следующие:

  • ОЗЧ-4, который выгоден, потому что позволяет соединять детали в любом положении;
  • ОК -92.18, подходящий для горячей сварки;
  • ЦЧ-4, относящийся к универсальным электродам.

Расходные материалы также выпускаются зарубежными производителями – UTP и ASPIK. Выбор для конкретного случая зависит от типа сплава и толщины изделия.

Какие выбрать электроды

Главным критерием при покупке является соответствие материала типу свариваемого предмета. Несмотря на наличие универсальных изделий, рекомендуется сваривать электродом, стержень которого выполнен из особого материала.

При выборе также следует присмотреться к наружной обработке, которая бывает основной или кислой. Каждый из видов по-разному реагирует на условия эксплуатации. Если предстоит работа со старым и некачественным изделием из чугуна, то необходимо использовать модели с толстым слоем покрытия.

Для тонкостенных предметов применяются элементы, толщина которых совпадает с толщиной изделий или максимально приближена. Проигнорировав правило, мастер сталкивается с залипанием или плавлением деталей насквозь. Из-за этого пострадает внешний вид изделия.
Насколько успешной, быстрой и результативной окажется работа, определяется правильностью выбора расходных материалов. Поэтому мастерам, которые впервые в жизни собираются соединить детали из этого сплава при помощи сварки рекомендуется использовать проверенные элементы, вроде марок ИНЧ-2, ЦЧ-4. Их толщина составляет от 3 до 6 мм, поэтому шов получится качественным. Из зарубежных марок для этого случая подходит универсальная UTP, обладающая всеми необходимыми свойствами.

Для серых и высокопрочных чугунов применяются марки ОЗЖН – 1 и ОК- 92.18. Новички могут изучить таблицы с маркировкой, где указывается также, для какого вида сплава предназначается тот или иной вариант, в каком положении его использовать и технологические свойства.

Чем заварить ковкий чугун

На сегодняшний день все марки электродов для сварки чугуна обеспечивают качественное соединение металлических сплавов. Но крайне важно для каждого вида сплава подобрать правильные варианты, потому что они значительно упростят процесс.

Поэтому для ковкого чугунного изделия следует выбирать такие марки электродов, как:

  • ОЗЧ-2, для которого не нужен подогрев и допускаются любые положения для работы, кроме полупотолочного;
  • МНЧ-2, главное достоинство которого – стойкость к появлению трещин. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности.

Какие электроды подходят для серого чугуна

Другой вид сплава – серый также требует использования конкретных марок при сварке. Наплавка материала осуществляется следующими видами – ОЗЧ-2 и ОЗЖН-1. Условия использования практически идентичные описанным выше. За исключением марки ОЗЖН-1, который применяется при больших объёмах работы и применяется при холодном методе.
Способ сваривания металла также следует учитывать, выбирая детали из широкого ассортимента.

Холодная сварка чугуна – нюансы и выбор электродов

Холодная сварка – это один из самых распространённых способов соединения деталей. Она отличается от горячего метода длительной подготовкой. Перед началом сварки требуется зачистка, фрезеровка и сверление изделий. Таким образом добиваются максимальной чистоты и гладкости.

Электроды для холодной сварки чугуна рекомендуется использовать следующие:

  • чугунные;
  • стальные;
  • медные, но содержащие не более 50% железа;
  • медные, в состав которых входят 15% никеля.

Если детали соединяются при помощи холодного метода, то следует следить за тем, чтобы они не достигли определённой температуры. Иначе шов в месте соединения получится очень хрупким. К этому методу особенно часто прибегают в бытовых условиях потому что не требуется высокое качество соединения и применение специализированного оборудования.

Наиболее качественный результат можно получить, используя чугунные электроды. В процессе крайне важно придерживаться всех требований и правил безопасности, подобрать правильные материалы, тогда можно будет надеяться на ожидаемый результат. После изучения нюансов работы с ней справится и непрофессионал.

Рекомендуем также к прочтению:

Электроды для сварки чугуна – маркировка и правила выбора

Развитие промышленности обуславливает появление новых сплавов с заданными свойствами и характеристиками. Применение чугуна, как классического материала в современном оборудовании обуславливает снижение себестоимости, а значит и повышение конкурентоспособности в условиях современного рынка. Сваривание чугунных деталей и отливок имеет место со времени выемки отливки из опоки до момента необходимости провести ремонт узла ответственного механизма. Одним из важных аспектов этого процесса является правильный выбор электродов для сваривания чугуна.

Современный рынок электродов представлен широкой гаммой номенклатур на базе различных металлов, предназначенных для сваривания высокоуглеродистых сплавов. Базой в них могут служить медь, никель, соединения меди с железом, никеля в целой плеяде соединений.

  1. ЦЧ4
  2. ОЗЧ-2
  3. МНЧ-2
  4. ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2
  5. ОЗЧ-4
  6. Подбор марки электродов

Данные электроды для сварки чугуна помогают выполнять работы по наплавке, устранению дефектов литья на отливках. Положительным моментом их применения является однородность, прогнозируемая ширина получаемого шва независимо от вида и структуры матрицы металла. ЦЧ4 хорошо зарекомендовали себя при сварочных работах с литейным, передельным, высокопрочным, чугуном отжига. При определенной сноровке и последовательному исполнению карт, разработанных технологом и лабораторией, можно сваривать эти сплавы со сталью. Механические свойства такого шва остаются довольно на высоком уровне, способном удовлетворить основные потребности машиностроения. При этом возможна как холодная, так и горячая процедура сваривания.

При большом износе поверхности детали при помощи ЦЧ4 можно нанести два – три слоя предварительного наплавления. После чего произвести наплавление специальным электродом для получения заданных свойств поверхности. Данный технологический ход экономит траты на специальные расходные материалы и дополнительно повышает качество удержания наплавленного работающего слоя.

При наложении шва в рабочем пространстве следите внимательно за его положением. Идеальным было бы нижнее его расположение. По режимным картам предусмотрен постоянный ток при напряжении до 68 В. Свыше этой цифры можно применять переменный ток. При этом следите за тем, чтобы провода были не длиннее 3 метров. Как во многих случаях сваривания чугуна при постоянном токе соблюдайте обратную полярность.

Ключевая сфера применения данной номенклатуры электродов — это устранение литейных дефектов отлитых изделий, а также нанесение ряда слоев в компонентах и сопряжениях холодным методом. Применимо к продукции, изготовленной из различных типов чугунов.

Опытные сварщики рекомендуют производить нанесение шва на нижнюю или вертикальную плоскость. Обратная полярность постоянного тока способствует достижению высокого качества сварки. Такие технологические параметры лучше всего сочетаются с ОЗЧ-2. Отличительная черта ОЗЧ-2 – безупречное сваривание деталей и составляющих механизмов и штучных компонентов готового изделия, которые имеют незначительную толщину стенок и сечений в перпендикулярной оси.

Применение такого типа электродов позволяет справиться с любой поставленной задачей, характерной для сварки чугуна. Тип и марка последнего не ограничивает их применение. МНЧ-2 способствует появлению нехарактерных для данного типа операции качественных характеристик. Высокая объемная плотность металла в нем способствует простоте и технологичности при попадании шва в зону реза или воздействия обрабатывающего инструмента. Это те факторы, которые необходимы в случае требовательности со стороны технологи, контролирующих органов или норм безопасности эксплуатации свариваемого материала и отдельных элементов. Поверхность при помощи механической обработки становится чистой, без зацепок.

Читать еще:  Лазерная сварка металла, нержавеющей стали, титана

Соответственно эта марка электродов по чугуну позволяет применять их в условиях когда тот или иной механизм будет работать во влажной среде или в камерах и закрытых пространствах где температура может подняться до нескольких сотен градусов Цельсия. Коррозионная стойкость позволяет применять такой тип на открытых площадках без защиты от естественных осадков.

Режим сваривания – постоянный ток обратной полярности, направление шва – вертикальное, нижнее, потолочное с ограничением.

Интересный факт. При острой необходимости на неответственных элементах конструкций и механизмов, для создания временного шва, можно использовать электрод АНО-4 обмотанный витками медной проволокой диаметром наполовину меньшим от диаметра электрода. Такое ноу-хау не способно заменить медные электроды для сварки чугуна , но часто выручало при необходимости сделать оперативный ремонт металлургического оборудования, задействованного в беспрерывном производстве, до выхода руководства и принятия более кардинальных мер.

ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2

Применение никеля и железа для стержня данной группы указывает маркировка электродов по чугуну ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2. Такой тип применяют в крупных отливках из различного вида чугуна с различной структурой. Большие отливки требуют большой литейной оснастки. Уследить за безукоризненным состоянием большого объема непросто. Но ОЗЖН помогают восстановить из брака не одну тонну отливок. Зачастую копеечная рихтовка отливки сваркой перекрывает стоимость повторной переплавки металла.

Применимы для многослойной наварки, создания большого объема восстановленного металла. Практика показывает целесообразность их применения вместе с другими марками электродов. Так значительного слоя можно добиться при стартовом и финишном использовании электродов ОЗЧ-3 и МНЧ-2, а прослойку между слоями можно выполнить при помощи ОЗЖН-1 или ОЗЖН-2.

Полярность постоянного тока обратная. Расположение шва на горизонтальной поверхности, вертикальной стенки – наиболее подходящие для сварки с применением ОЗЖН-1, ОЗЖН-2.

Используются в технологических операциях при сварке с большинством марок чугуна. Холодная сварка, наплавка, рихтовка отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом – операции, не создающие дополнительных затрат времени, ресурсов и энергии.

В случае если место сварного шва в процессе дальнейшей эксплуатации будет подвергаться ударам, трению об чугун или другой метал, обязательно используйте ОЗЧ-4. Обработка резанием, шлифовка поверхности также тянут за собой использование таких электродов. Есть отливки и изделия, к которым применяются высокие требования к качеству чистоты поверхности. Благодаря вышеперечисленным особенностям шва, полученного при помощи ОЗЧ-4, такие свойства достигаются на больших объемах производства.

Режимы сварки и методика наложения шва аналогична с ОЗЧ-2

Подбор марки электродов

Выбор марки электродов для сварки чугуна является ответственным этапом для создания карты сварочных работ и обеспечения качества изделия в целом. Постарайтесь придерживаться следующих критериев:

  • методика проведения работ – холодная, горячая;
  • разновидность, марка, геометрические толщины изделия или узла;
  • технология нанесения металла и специфические черты сварки;
  • необходимое качество, физические, механические свойства шовного соединения;
  • чистовые показатели поверхности шва;
  • возможность дальнейшей обработки стыка.

Не используйте электроды, предназначенные для сварки сталей, в процессе сваривания ответственных изделий из чугуна. Диаметр, обмазка, особенности возгорания и горения дуги у них рассчитывалось и проектировалось именно для стали и ее физических свойств при воздействии высокотемпературной дуги.

Напряжения и усталостные дефекты, которые возникают в слоях чугуна при термическом воздействии, имеют другую природу и структуру образования. Это может привести к разрушению шва в процессе эксплуатации отремонтированного изделия.

Интересный факт. В случае отсутствия специальных электродов существует способ их замены обыкновенным аналогом. Для этого нужно оббить обмазку, измельчит ее, смешать с железными опилками и жидким стеклом. Полученную массу нанести на стержень, просушить и можно использовать. Для ремонта литейных раковин на неответственных отливках из серого чугуна использование такого приспособления оправдано и целесообразно.

Электроды для сварки чугуна

Появление электродов для сварки чугуна стала необходимостью, которая коснулась ремонтных процессов чугунных деталей. Все дело в том, что в отличие от стали чугун обладает низким показателем свариваемости, поэтому электроды по чугуну стали своеобразной панацеей, которая помогла преодолеть данную проблему. А проблема обуславливалась следующими факторами:

  • Быстрое падение температуры в зоне сварочного шва, которое становилось причиной так называемого отбеленного участка. А это повышенная твердость материала, мешающая при обработке чугуна.
  • В зоне шва образовывались оксиды тугоплавкого типа. Именно оксиды не позволяют качественно вести сварку чугуна.
  • Сам по себе жидкий чугун – это материал с высоким показателем текучести. А это затрудняет формирование шва.
  • Неравномерное остывание и нагрев зоны стыковки двух чугунных заготовок – это причины появления трещин.
  • При сильном нагреве чугуна происходит интенсивное выделение газов из тела металла. А это вероятность образования большого количества пор внутри сварного шва в процессе быстрого остывания.

Типы чугунных электродов

Все существующие электроды для сварки чугуна делятся в зависимости от:

  • Вида сварки: горячая или холодная.
  • От марки чугуна: серого, ковкого или высокопрочного.
  • Толщины свариваемых деталей.
  • Технологического процесса.
  • Требований к качественным показателям сварного шва.

Сварка холодным способом

Для сваривания чугуна холодной технологией необходимо использовать электроды, в состав которых входят такие металлы, как медь и никель. Медь не растворяется в чугуне, поэтому шов получается однородным. Никель, наоборот, хорошо растворяется в железе, но при этом не взаимодействует с углеродом. Следствие – ровный шов без трещин и пор, хорошо поддающийся обработке.

Эта разновидность электродов для чугуна делится на три подвида, в каждом из которых свои марки.

  1. МНЧ-2. Состоит из железа, никеля и меди. Может использоваться дополнительно для плавки и заварки литья. Варит все виды чугунов при обратной полярности. Шов из такого электрода легко поддается механической обработке, после которой стык обеспечивается высокой чистотой поверхности и прекрасной плотностью заполненного пространства. Рекомендуется использовать эти электроды, когда соединяются заготовки, работающие в агрессивных средах.
  2. ОЗЧ-6 и ОЗЧ-2. Это железо и медь. ОЗЧ-6 используется, когда надо сварить тонкие детали из серого или ковкого чугуна. В них используется основная обмазка, сварка производится постоянным током, полярность обратная. ОЗЧ-2 – все то же самое, что и у предыдущей марки, только обмазка у них кислая.
  3. ОЗЧ-3 и 4, ОЗЖН-1 и 2. Это железо и никель или только никель. ОЗЧ-3 используется, если предъявляются повышенные требования к обрабатываемой чугунной заготовке. Варить такими электродами можно серый или высокопрочный чугун. ОЗЧ-4 используют для соединения или ремонта деталей, которые подвергаются большим ударным нагрузкам или работают в зонах истирания. У них основная обмазка, как и у ОЗЧ-3. ОЗЖН-1 или 2 – это стандартная марка, подходящая под сварку серого и высокопрочного чугуна. Рекомендуется сварку этими электродами проводить в нижнем или вертикальном положении.

Есть еще несколько марок сварочных электродов по чугуну. Это электрод ОК92.18. Применяют его при сварке не очень толстых заготовок (максимум три слоя) с предварительным нагревом металла. Чаще всего используют при ремонтных работах, когда необходимо заварить трещины. Варит ковкий и высокопрочный чугун, как на переменном, так и на постоянном токе. Стержень на никелевой основе. Обмазка – основная с большим содержанием углерода, поэтому варить чугуны, в которых в большом процентном содержании находятся сера или фосфор запрещается.

ЦЧ-4 используют для сварки деталей из чугуна и стали. Одна из самых распространенных марок. Чугун в этом случае может быть и ковким, и высокопрочным, и серым. Можно сварку проводить и с предварительным нагревом, можно без такового. Ток сварки постоянный, при высоких токах можно использовать переменный. Положение сварки – нижнее.

Ficast NiFe K – это марка относится к третьей подгруппе, используется, когда появляется необходимость приварить стальную заготовку к чугунной (серый или ковкий). С его помощью можно варит швы в любых положениях. Получается достаточно прочный стык без трещин, который легко поддается обработке.

ZELLER 855 обладает всеми характеристиками, что и предыдущий электрод. Правда, им можно варить загрязненные детали, кромки с ржавчиной, с масляными пятнами и так далее.

Горячая сварка чугуна

При правильном подходе к сварочному процессу результат может быть высококачественным. Сам сварочный процесс может проводиться:

  • Стальными электродами. Здесь могут быть использованными марки УОНИ или АНО.
  • ОМЧ-1. Варить можно заготовки только из серого чугуна. По сути, это литые чугунные прутки, которые покрываются специальной обмазкой. Диаметр таких электродов варьируется в пределах 3-6 мм.
  • Электродами с чугунным стержнем марки А или Б. Марка «А» — применяется для дуговой или газовой сварки. «Б» для дуговой холодной и горячей. Диаметр стержней от 4 мм до 16 мм. В покрытие этих электродов специально вводятся добавки, которые стабилизируют сварочный процесс. Особенно хочется отметить добавку «термит», которая замедляет остывание сварочного металла. А это повышение качественных характеристик стыка. Правда, широкого применения эта технология не нашла. Лучший результат показала полугорячая сварка при температуре 300С.

Горячая сварка чугуна – это возможность получить сварной шов по плотности и составу точно таким же, как свариваемые чугунные заготовки. Поэтому обрабатывать его очень легко, да и механические качества стыка ничем не отличаются от свариваемого чугуна. Но у этого способа немало сложностей. К примеру, сложность организации самого сварочного процесса. Особенно это касается формовки в зоне сваривания. Не просто провести прогрев деталей на всю толщину. Да и продолжительность сварочного процесса слишком большая, что приводит к увеличению себестоимости сварки в целом.

Но горячая сварка чугуна избавляет от всех негативных моментов, которые появляются при холодном способе. К примеру, отсутствие отбеливание материала или закалки металла. В настоящее время сварщики используют разные температуры нагрева зоны сваривания.

  • 500-600С – это горячая сварка.
  • 300-400С – это полугорячая.
  • 150-200С – теплая.

Внимание! Сильный нагрев чугуна приведет к изменению его структуры, поэтому не рекомендуется его нагревать свыше +650С. При этом скорость нагрева должна быть 120-150С в час. Нужно придерживаться и медленного остывания.

Сварка неплавящимися электродами – это еще одна разновидность соединения двух чугунных заготовок. Здесь могут быть использованы и вольфрамовые электроды, и угольные, и графитовые. Главное правильно подобрать присадочный элемент. А вот тут разнообразие большое. Здесь могут быть использованы литые чугунные стержни, стальные с содержанием никеля, медные, алюминиевые и другие металлы. Сварка может проводиться при помощи бура (флюса) или инертного газа. Чаще всего сварщики пользуются сваркой с вольфрамовыми электродами в зоне защитного газа (аргона) с применением никелевой присадки.

Читать еще:  Термитный карандаш для сварки своими руками

Разнообразие электродов для сварки чугунных заготовок достаточно широкое. У каждого из них свои условия сварки, поэтому при выборе нужно правильно подобрать электрод к требованиям сварочного процесса. Немного ошиблись, и получите низкое качество конечного результата. А это трещины, поры, отбеленный чугун и сложность дальнейшей обработки.

Как правильно выбрать электроды для сварки

Речь в статье пойдет о покрытых электродах, используемых для ручной электродуговой сварки. Параметры выбора электродов достаточно многочисленны, назовем основные:

  • выбор металлов, сплавов (стали, сплавы, разновидности чугуна и т. д.).
  • типы обслуживаемой конструкции или оборудования;
  • тип работ, который зависит от конструкции (массивные, толстостенные, тонкостенные, тавровые и т. д.);
  • род используемого для сварки тока;
  • наличие опыта у сварщика;
  • собственно, качество самого электрода.

Основываясь на этих параметрах, рассмотрим вопрос о том, как сделать оптимальный выбор.

Виды электродов для сварки и стали

Рассматривая типы и марки электродов для сварки, для начала остановимся на первых. Покрытые электроды (а именно они представлены в каталоге продукции МЭЗ) подразделяются на 4 основных типа — в зависимости от покрытия, которое на них наносится.

Основное покрытие («Б»)

Это один из наиболее распространенных типов обмазки, в составе которой — карбонаты кальция и магния. В маркировке обозначаются буквой «Б». Ключевое преимущество — малое содержание водорода в составе покрытия. Это и другие свойства позволяют получать механически очень прочный, высокопластичный шов с отличной ударной вязкостью. Электроды используются при сварке особо ответственных конструкций, а также конструкций, которые будут эксплуатироваться в знакопеременных по температуре условиях и суровых северных условиях. Наиболее широко известна марка УОНИ 13/55, УОНИИ 13/55, УОНИ 13/45. Среди минусов: образование при сварке сравнительно большого количества шлака, риски появления пор в сварном шве при сварке на длинной дуге, при влажной или окисленной поверхности.

Рутиловое покрытие («Р»)

Также является одним из самых широко используемых. Основа состава — рутил (диоксид титана), помимо него присутствуют кислород и кремний. Изделия обеспечивают легкий первичный, повторный поджиг, стабильное горение дуги, малое количество брызг, легкое отделение шлаковой корки, ровный шов товарного вида. Оптимально подходят для сварки низкоуглеродистых сталей. Наиболее популярные марки — МР-3 ЛЮКС, МР-3, ОЗС-12, АНО-21. В ряду минусов: необходимость в низкой влажности и в обязательной предварительной прокалке во избежание рисков окисления металла шва.

Кислое покрытие («А»)

Имеет в составе железо, кремний, марганец, другие элементы. Электродами с кислой обмазкой можно вести сварку по поверхностям с окалиной или ржавчиной, они обеспечивают высокую сопротивляемость возникновению в металле шва воздушных каналов. Из минусов — угроза появления в последнем горячих трещин.

Целлюлозное покрытие («Ц»)

Состоит из целлюлозы, органических смол, ферросплавов и других элементов. Электроды хорошо подходят для выполнения сварки в вертикальном положении благодаря малому количеству шлака и выделению защитных газов. В числе минусов — высокий уровень разбрызгивания металла и высокое содержание водорода, что может ухудшить качество металла сварного шва.

Выбор электродов для сварки металлоконструкций

Выбор перечисленных выше типов электродов зависит от того, какие работы выполняются (сварка или наплавка, заварка браков литья), а также от того, какие металлы и сплавы используются. Поэтому подбирать оптимальный вариант электродов для металлоконструкций следует с учетом их основного назначения:

Назначение

Рекомендуемые марки электродов

Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Сварка легированных высокопрочных сталей

Сварка теплоустойчивых, жаропрочных сталей и сплавов

ОЗЛ-35, КТИ-7А, ИМЕТ-10, ТМЛ-3У, АНЖР-2, ЦЛ-39

Сварка «нержавейки», коррозионностойких сталей и сплавов

УОНИ-13НЖ, ЭА-400/10Т, ИЖ-15С, ЦТ-15, НИАТ-1

Сварка элементов из разных материалов и сталей разных классов

ОЗЛ-32, ЦТ-28, ЭА-391/15, АНЖР-2, ВИ-ИМ-1, ИМЕТ-10, НИИ-48Г, В-56У

Сварка изделий из никелевых сплавов

Сварка литого чугуна

МНЧ-2, ОЗЧ-3, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2

Сварка ковкого чугуна

НИИ-48Г, АНВ-20, ОЗЛ-44, ЭА-112/15

Сварка изделий из сплавов на основе алюминия

ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2

Сварка медных и бронзовых деталей

Комсомолец-100, АНЦ/ОЗН-3; ОЗБ-2М (для бронзы)

Наплавка деталей, работающих в условиях абразивного износа

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок при абразивном износе

12АН/ЛИВТ, ТК3-Н, ВСН-6

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивного износа с ударными нагрузками

Наплавка деталей, работающих в условиях интенсивных ударных нагрузок

Наплавка изношенных деталей из высокомарганцовистых сталей

Наплавка металлорежущего инструмента

Как подобрать диаметр электрода в зависимости от толщины металла

При выборе следует учитывать зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого металла изделий и элементов. Чем толще последний — тем, соответственно, больше и толщина стержня электрода. Так,

  • при толщине свариваемых элементов в 1,5-2,5 мм толщина электрода будет составлять 2-2,5 мм;
  • при толщине в 3 мм — соответственно 2,5-3 мм;
  • при 4-5 мм — 3-4 мм;
  • при 6-10 мм — 4-5 мм.

Допустимые значения сварочного тока также варьируются в зависимости от диаметра расходника (об этом — ниже). При повышенных значениях тока (всегда указываются на упаковке) и превышении рекомендуемых показателей диаметра существуют риски образования в металле шва пор. Следует также сказать о том, что если толщина изделий не более 1,5 мм, ручная дуговая сварка обычно не используется.

Выбор силы сварочного тока под электроды

Электродные расходники могут работать на постоянном и/или на переменном токе. Так, электроды с рутиловым покрытием используются в сварке как на постоянном, так и на переменном токах, то время как изделия с обмазкой основного типа (как, например, УОНИ 13/55 →) — только на постоянном токе обратной полярности.

Выбор силы сварочного тока напрямую влияет на качество сварки и получаемого результата. Если он подобран неправильно, заготовка при сварке может просто прожечься или, напротив, металл не оплавится на нужную глубину. Для правильного подбора существуют госты и рекомендуемые настройки, проверенные годами практики. Одно из ключевых правил — зависимость силы тока от диаметра электрода, важную роль также играют:

  • толщина заготовки;
  • пространственное положение сварки;
  • длина дуги;
  • количество слоев шва.

Для начинающих сварщиков будет полезно знать одно из основных негласных правил: на 1 мм диаметра электрода приходится в среднем 20-30 Ампер тока. Усредненно значения выглядят следующим образом:

Толщина
заготовки

Правила выбора электродов для чугуна по маркировке

Для соединения деталей из чугуна различных марок применяются электроды по чугуну, а маркировка изделий указывает на их состав и назначение. Выбор связан с технологией сварки и маркой свариваемого материала.

Чугун – это сплав элементов железа и углерода с легирующими добавками (никель, хром, ванадий, магний) для формирования необходимых физико-механических свойств. В нем содержится высокий процент углерода (свыше 2%), что придает твердость и хрупкость, но затрудняет свариваемость.

Процесс сопровождается повышенным газообразованием, что приводит к пористости и неоднородности шва. Неравномерный прогрев становится причиной появления трещин, а по причине окислообразования остаются непроваренные зоны. Замечено, что термовоздействие приводит к растеканию металла, что затрудняет формирование шва.

Существующие способы сварки

Для сваривания чугуна применяется горячий и холодный способ. Первый нуждается в дополнительном подогреве заготовки до температуры +650°С – горячий или же до +450°С – полугорячий. Нагрев происходит силой тока, а потом — плавное остывание на протяжении 80-90 часов. Электроды по чугуну используются сечением близким к 10 мм. Они должны выдерживать ток порядка 600-1000 А.

Холодная сварка чугуна наиболее популярна. Соединение классифицируется в зависимости от типа электрода: сталь, никель, медь и ряд сплавов. Процесс требует большого количества подготовительных операций, таких как фрезерование, сверление, зачистка.

Виды электродов

Для сваривания чугунных конструкций предназначены электроды из различных материалов:

  • Сталь;
  • Никель;
  • Медно-никелевые;
  • Медно-железные;
  • Ферро-никелевые сплавы.

Стальные используются для старого чугуна, уже подвергавшегося температурному воздействию. Также они подходят для изделий со шлаковыми и металлическими загрязнениями, что имеет место в производственных печах и насосных установках. Только перед сваркой потребуется подготовительная очистка поверхности.

Виды электродов для плавки чугуна

Для графитсодержащего чугуна необходимы биметаллические электроды, а для ковкого (КЧ) – ферро-никелевые.

Различаются электроды по чугуну видом стержня. Это может быть проволока: стальная медная или из сплава металлов. Второй вариант – чугунный пруток.

Изделия предназначены для промышленного и бытового использования. Их производство, состав, свойства и маркировку устанавливает ГОСТ 7293-85.

Основные марки

МНЧ-2 и ОЗЧ-4. Расходники универсального назначения, позволяющие работать со всеми видами чугуна. Данные электроды используются и в ремонтных целях, когда нужно устранить брак или выполнить наплавку. Для работы необходим постоянный, обратнополярный ток.

Марка МНЧ-2 используется для деталей, работающих во влажной среде и при высокой температуре. Они обеспечивают антикоррозионную защиту на открытых площадках эксплуатации.

ОЗЧ-2. характеризуется узкой областью применения: лишь для серых и ковких чугунов. Область использования: устранение дефектов в отливках и многослойное наплавление. Технология не требует дополнительного нагрева заготовок. Наиболее качественный шов получается при малой толщине стенок.

ОК-92.18. Предназначены для горячей сварки с переменным током.

ЦЧ-4. Применяются для наплавки и устранения дефектов литья в чугуне всех типов. Позволяют соединять чугун со сталями отдельных марок. Универсальны по способу сварки, т. е. используются и при горячем и при холодном методе. Обеспечивают однородность шва и равномерную ширину. Работают от постоянного тока обратной полярности либо от «переменки» высокого напряжения.

ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2. Электроды для сварки чугуна нужны для холодного соединения крупных изделий из серого и высокопрочного материала. Состоят из сплава никеля с железом. Ими выполняют значительный объем сварочных работ по исправлению литейного брака. Используются для многослойной наварки в сочетании с ОЗЧ-3 или МНЧ-2.

Читать еще:  Как использовать телевизор с разъемом SCART в качестве монитора

Чугунные стержни. Имеют особый тип покрытия из графитосодержащей смеси или соединения из бария, жидкого стекла и карборунда.

Расшифровка маркировки

Маркировка на электродах, регламентированная ГОСТ, содержит сведения о входящих в состав компонентах. Основа у большей части марок состоит из железа, но бывают и другие варианты. Например, МНЧ-2 содержит:

  • М – около 30% меди;
  • Н – никель 65%;
  • Ч – указание предназначения «для чугуна»;
  • 2 – серийный порядковый номер, обозначающий соотношение компонентов.

Критерии выбора электродов

Качество выполнения сварочных работ зависит от правильности выбора марки электродов по основным критериям:

  • Соответствие марки электродов чугуну в ремонтной детали;
  • Толщина свариваемой стенки;
  • Тип применяемой технологии;
  • Требования к сварному шву по физическим и механическим параметрам;
  • Необходимость в последующей механообработке стыка;
  • Наружное покрытие – основное либо кислое, имеет разную реакцию на условия эксплуатации;
  • Для старого, низкокачественного чугуна и при наличии загрязнений сечение стержня должно быть больше;
  • Сваривание тонкостенных деталей производится электродами, сечение которых приближено к толщине стенки.

Важные рекомендации

Нужно помнить, что электроды для стальных заготовок непригодны для сварки чугуна по причине других физических свойств и структуры материала. Остаточные напряжения и усталостные явления способны вызвать разрушение сварного шва при дальнейшей эксплуатации. Электроды для чугуна куда толще расходников для стали, что определяется массивностью материала.

У применяемых электродов должно соответствовать время охлаждения с основным металлом, которое у чугуна очень большое. Процент содержания углерода в чугуне и присадочном материале должен совпадать. Соблюдение основных условий поможет избежать выгорания углерода и возникновения избыточных внутренних напряжений.

Чаще используются стержни с основным типом покрытия. Кислое напыление менее распространено.

Видео: Электроды для сварки и наплавки чугуна EutecTrode 224

Какие электроды применяются для сварки чугуна

Процедура сварки изделий из чугуна коренным образом отличается от сварки сталей. Сам чугун является сплавом, состоящим из железа и углерода. В него также добавляются различные примеси, в том числе и легирующие компоненты. Данный вопрос не был бы таким актуальным, если бы чугун не имел бы такого широкого применения. Физические и химические свойства материала всегда необходимо учитывать, приступая к сварке. Прежде всего, следует подчеркнуть, что существует несколько разновидностей чугуна: серый и белый.

Важная особенность при проведении сварочных работ – выбор подходящих электродов. Как известно, чугун достаточно «капризен», так как характеризуется низким показателем свариваемости. Под этим термином следует понимать все те ресурсы, которые приходится задействовать при сварке. Возникает ряд проблем при попытке провести сваривание традиционным способом. Эти проблемы можно выделить в отдельные категории.

  • Малая теплоемкость приводит к быстрому снижению температуры шва, что влечет за собой повышение твердости металла и последующие трудности при его обработке.
  • В непосредственной зоне локализации шва образуются соединения тугоплавкого чугуна с кислородом, которые препятствуют дальнейшей сварке.
  • При высокой температуре чугун проявляет текучие свойства. Текучесть является одной из важнейших причин, затрудняющих качественное формирование шва.
  • При образовании зоны с переменными температурами в материале появляются трещины.
  • Важно учитывать наличие выделяющихся при нагревании газов. Они впоследствии становятся причиной появления пор внутри сформированного шва.

Подготовка материала

Несмотря на то, что существуют специальные электроды для сварки чугуна, их выбор должен осуществляться, исходя из выполненных условий по подготовке поверхностей.

Прежде всего, следует тщательно проверить поверхности на наличие трещин. Обнаруженные дефекты необходимо разделать механическим способом. Если толщина изделий не позволяет осуществить равномерный прогрев металла, то кромки обрабатываются так, чтобы между их плоскостями образовывался угол 45° градусов. При работе же с тонкими листами чугуна задействуют специальные теплоотводящие материалы, например, графитовые прокладки.

Главное правило для каждого сварщика – очистить поверхность от пыли или ржавчины. В процессе работы необходимо обеспечить неподвижность заготовок друг относительно друга, для чего применяют струбцины. Перед непосредственной сваркой чугун прогревают. При горячей сварке его температура составляет 600-650°C градусов, холодная сварка предварительного нагрева не требует.

Особенности

По причине высокого содержания углерода чугун, помимо своей прочности, достаточно хрупок. Выбранные электроды должны компенсировать приведенные отрицательные качества физических и химических свойств материала. Перед выполнением работ каждый раз приходится подбирать подходящие по составу электроды, а также выбирать тип термообработки.

Главная особенность сварки – максимальное совмещение времени остывания электрода со временем остывания металла. Помимо этого, необходимо, чтобы присадка содержала столько же углерода, сколько и сам материал. В противном случае будут возникать чрезмерные напряжения внутри заготовки, а неумелый выбор электродов приведет к выгоранию углерода.

Сварочные электроды, рассчитанные для работы с чугуном, даже по внешнему виду отличаются от обычных, они более массивны. Но выбирают расходные материалы не по внешнему виду, а по маркировке, определенной в ГОСТ 7293-85 и ГОСТ 9466.

Существует два способа сварки чугуна: горячий и холодный.

  1. При горячем способе производится предварительный разогрев заготовки до температуры в несколько сотен градусов. В качестве расходного материала используется проволока с порошковой присадкой. Разогрев металла производится электрическим током, после чего в течение 70-100 часов происходит его постепенное остывание. В промышленности применяются специальные тигли. Для сварки чугуна в бытовых условиях можно воспользоваться обычной газовой горелкой.
  2. Сварка в холодном режиме чаще применяется и с первого взгляда технологически более проста. Однако она требует тщательной предварительной подготовки материала (зачистка, фрезеровка, сверление).

Многолетний опыт работы с чугуном позволил современным производителям сварочного оборудования и расходных материалов изготавливать именно специальные электроды. Они в своем составе имеют такие вещества, как сталь, железо, никель. Все изделия принято делить на никелевые, ферро-никелевые, медно-никелевые и медно-железные.

Стальные электроды чаще всего применяются при сварке деталей, ранее подвергавшихся действию высоких или низких температур, а также с плохо обработанными поверхностями. Примером таких деталей служат корпуса промышленных печей или насосов. Обязательным условием считается предварительная подготовка зоны будущего шва. Биметаллические электроды подходят для графитсодержащего чугуна. Ковкий чугун сваривают ферро-никелевыми электродами.

Каждый сварщик может без труда подобрать необходимые электроды для конкретного вида работ. Несмотря на множество торговых марок, представляющих свою продукцию, все изделия на российском рынке имеют определенную ГОСТом маркировку. По ней можно определить состав покрытия и самого стержня. Чаще всего в продаже попадаются электроды с железным стержнем, но это не означает, что другие материалы не используются.

В качестве примера можно рассмотреть такой популярный вид электродов для сварки чугуна, как МНЧ-2. В их состав входит медь, причем в пересчете на общую массу изделия ее количество составляет 20%. Литера «Н» означает присутствие никеля. Его в изделии около 65%. Буква «Ч» свидетельствует о том, что данные электроды можно использовать только лишь для сварки чугуна. Наконец, индекс 2 является номером серии. Эти серии отличаются друг от друга не составом, а его распределением, то есть, встречаются те же элементы, но в другом соотношении.

Сварка чугуна без его предварительного нагрева возможна только с применением электродов, в которых содержится никель и медь. Благодаря тому, что медь не растворяется в расплавленном чугуне, формируется однородный шов. С другой стороны, никель способен хорошо растворяться, однако он не взаимодействует с углеродом. В итоге получается качественный шов, который подлежит обработке, так как он не имеет трещин и пор. Существует несколько классов подобных электродов.

  • Электроды МНЧ-2 состоят из железа, меди и никеля. Помимо сварки применяются также для плавки чугуна. Данная модель подходит к любому виду чугуна. Показатели качества шва находятся на высоком уровне. Помимо этого, полученный шов легко поддается обработке за счет чистоты поверхности и плотности. МНЧ-2 незаменимы при изготовлении конструкций из чугуна, которые впоследствии будут эксплуатироваться в жестких температурных условиях.
  • Электроды марки ОЗЧ-6 и ОЗЧ-2 подходят для работы с тонкими листами серого и ковкого чугуна. Внутри электрода находится медный стержень. Обмазка ОЗЧ-2 содержит большое количество графита. Считается, что данные марки годятся лишь для ограниченного вида работ (устранение мелких дефектов или многослойное наплавление). Аналогичными свойствами обладают такие модели, как ЦЧ-4 и МНЧ-2.

  • В электродах ОЗЧ-3 и ОЗЖН используется никель или железо с никелем. Электродами ОЗЧ-3 варят серый и высокопрочный чугун, однако к качеству обработки заготовки при этом предъявляются достаточно высокие требования. ОЗЧ-4 дают ударопрочный шов. Детали, сваренные этими электродами, могут подвергаться высоким нагрузкам. Обмазки ОЗЧ-3 и ОЗЧ-4 одинаковые. ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2 – стандартные модели для литого высокопрочного чугуна. Сварка должна проводиться в вертикальном положении.
  • Электроды ОК92.18. также подходят для чугуна. Но для сварки приходится предварительно нагревать металл. К тому же, количество накладываемых слоев ограничивается. Обычно такими электродами пользуются при ремонте трещин. Их стержень содержит никель. Сварка может вестись как постоянным, так и переменным током. Запрещено работать с чугуном, в котором содержится сера или фосфор.

Правильный выбор

Основным показателем, на который следует ориентироваться при покупке электродов, является их маркировка. Несмотря на то, что существуют универсальные расходники, предпочтительнее подбирать изделия для конкретного материала.

Внимательно присмотритесь к обмазке, так как кислое и основное покрытие могут по-разному себя вести, в зависимости от условий сварки. Метод наплавления электрода применим только для тонких листов чугуна. При работе с загрязненными или плохо обработанными поверхностями желательно использовать более толстые электроды. Для тонких листов использование стержней большого диаметра чревато сквозным прожигом детали.

Специалисты рекомендуют начать свою деятельность при отсутствии должного опыта с марок МНЧ-2, ОЗЧ или ЦЧ-4. Купить электроды можно в любом магазине строительных материалов, но следует помнить, что только официальный представитель компании-производителя может гарантировать качество изделий. Дело в том, что к хранению и транспортировке электродов предъявляются повышенные требования.

Обратит внимание на бренд. Компании, зарекомендовавшие себя в производстве сварочного оборудования, поставляют качественные расходные материалы. Примеров такого бренда служит торговая марка Esab. Они продаются в упаковке по 5,5 кг. Стоимость их составляет примерно 700-900 рублей. Ориентироваться также можно и на другие известные на рынке электрооборудования бренды. Важно, чтобы соблюдались условия хранения.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector