Yoga-mgn.ru

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

Технологии и особенности сварки чугуна аргоном

Сварка чугуна аргоном: особенности и основные правила

Содержание:

  • Особенности технологии сварки чугуна аргоном.
  • Основные моменты сварки чугуна аргоном в домашних условиях.

Сварка чугуна – процесс непростой и требующий определенных навыков и применения специальных технологий. Каждый, кто сталкивался с такой задачей, знает, насколько сложно бывает добиться высокого качества сварного шва, сделать его физические характеристики точно такими же, как и у основного материала изделий.

Во многих случаях шов или «закаляется» (то есть становится слишком прочным, что усложняет дальнейшую обработку детали), или в нем появляются поры и трещины, приводящие к его быстрому разрушению. Избежать таких последствий помогает сварка чугуна аргоном, признанная одним из самых надежных способов получения сварного шва требуемого качества.

Особенности технологии сварки чугуна аргоном.

Применение такой технологии, как сварка чугуна аргоном позволяет получить сварной шов, материал которого по своим характеристикам абсолютно идентичен основному материалу деталей или максимально приближен к нему. Для того чтобы добиться такого результата, процесс включает в себя этап постепенного прогрева свариваемой зоны и последующего ее охлаждения.

Прогревание детали позволяет изменить структуру чугуна – в результате такой процедуры на его поверхности выделяется графит, и пластические свойства материала повышаются. А для того чтобы в сварной шов не попадали посторонние металлы, в процессе сварки используют графитовые электроды или прутки. Кроме того, для сварки такого типа можно применять специальные пластины из чугуна или порошковую проволоку.

После того, как процесс сварки будет завершен, полученное изделие необходимо охладить. В данном случае недопустимо резкое снижение температуры (например, использование для охлаждения воды) – процесс должен быть постепенным. Даже простое оставление детали в условиях комнатной температуры не всегда помогает добиться требуемого эффекта. Поэтому во многих случаях остывание детали происходит с применением особых изоляционных материалов, которыми покрывают изделие, или песка, которым полученную сварную деталь засыпают. Такой метод сварки наиболее часто применяется в домашних условиях.

Что касается промышленной сварки чугуна аргоном, то здесь большое распространение получила также холодная сварка чугуна – то есть сварка чугунных деталей без предварительного их прогрева. В настоящее время существует не один десяток вариантов подобной сварки, но чаще всего применяются три из них:

  • сварка с использованием стальных электродов;
  • сварка с применением электродов из цветных металлов;
  • сварка, в процесс которой вовлекаются электроды малого диаметра, содержащие в составе минимальный процент углерода.

Применение холодной сварки позволяет упростить (а значит, и удешевить) всю процедуру изготовления изделия, выпустив из него сразу два этапа. Кроме того, правильный подогрев детали до нужной температуры требует вовлечения в процесс специального оборудования. Сварка чугуна с применением аргона имеет и еще одну особенность: она должна вестись на небольших сварочных токах – это позволяет свести к минимуму возможность того, что элементы, составляющие сварочную ванну, перемешаются. Также малый ток помогает снять остаточное напряжение металла, которое впоследствии может привести к разрушению сварного шва. Защита сварочной ванны аргоном и при горячей, и при холодной сварке чугуна позволяет при этом справиться с таким «минусом» чугуна, как его хрупкость.

Основные моменты сварки чугуна аргоном в домашних условиях.

Сварка чугунного изделия под защитой аргона позволяет оградить всю зону сварки от воздействия воздуха, а значит, и от появления на ней окислов. Как известно, аргон тяжелее воздуха, и в процессе сварки он надежно обволакивает чугунное изделие, не допуская к нему не только кислород, но и другие газы, из-за которых в сварной ванне могут появляться пузырьки, впоследствии преобразующиеся в поры в сварном шве и снижающие его качество в разы.

При сварке чугуна аргоном в домашних условиях важно соблюдать некоторые основные правила:

  • Перед началом сварки поверхность чугунной детали необходимо хорошо очистить от любых загрязнений – это даст гарантию, что в сварном шве не окажется посторонних веществ.
  • Лучше использовать предварительный нагрев детали – в домашних условиях для этого можно использовать различное подручное оборудование. Также не забудьте о том, что деталь должна остывать постепенно.
  • Весь процесс сварки должен происходить при небольших показателях тока.
  • Сварка ведется короткими участками – максимальная длина одного «отрезка» должна составлять примерно 2,5 см.

И еще один совет от профессионалов: даже при сварке на малых токах в материале изделия остается остаточное напряжение, которое может негативно сказаться на долговечности сварного шва. Для того чтобы снять это напряжение, можно не слишком сильно простучать сварной шов молотком.

Технологии и особенности сварки чугуна аргоном

Офицальный представитель

Made in Germany

  • Главная
  • Новости
  • Статьи
  • Время сварки
  • Контакты
  • Плазменная резка
  • Сварочное оборудование
  • Автоматизация и роботизация
  • Галерея проектов
  • Технологии

Статьи о сварке

  • Сварочные процессы
  • Ручная дуговая сварка
  • Аргонодуговая TIG сварка
  • Полуавтоматическая MIG/MAG сварка
  • 10 ошибок сварочного процесса и простые пути их решения
  • Сварочное оборудование и материалы
  • Подбор оптимального сварочного аппарата
  • Как выбрать сварочный инвертор
  • Как выбрать сварочный инвертор (продолжение)
  • Цикл сварки, ПВ
  • Сварочная горелка для полуавтомата
  • Сварочные контактные наконечники и сопла для сварки
  • Выбор сварочного защитного газа
  • Правильный выбор сварочной проволоки
  • Важное средство защиты — сварочная маска
  • Сварка металлов
  • Электродуговая сварка стали
  • Сварка нержавеющей стали
  • Сварка алюминия
  • Сварка чугуна
  • Сварка титана и его сплавов – технология и особенности
  • Сварка меди и медных сплавов
  • Автоматизация и роботизация
  • Автоматизация сварки: гибкая или фиксированная система?
  • Сварка балок
  • 5 положений при выборе, эксплуатации и техническом обслуживании сварочного позиционера
  • Задание реалистичных целей для проектов роботизированной сварки
  • Роботизированная TIG сварка
  • Технология тандем сварки
  • Промышленные роботы. Сварочные роботы в автоматизации процессов
  • Сварочные роботы и бережливое производство
  • Разное о сварке
  • Основные виды сварных соединений и швов
  • Виды дефектов сварных швов и методы их устранения
  • Электродуговая сварка труб
  • Плазменная резка металла
  • Индивидуальные средства защиты сварщика
  • Сварочная дуга и ее характеристики
  • Предназначение подающего механизма для полуавтоматической электросварки
  • Контактная сварка
  • Виды контактной сварки
  • Устройства для ручной точечной сварки

Читайте также.

  • Ежедневная чистка и инспектирование источника для плазменной резки

Рассылка новых материалов

ПОДПИСЫВАЙСЯ вКонтакте!

Сварка чугуна — технологии и особенности

  • размер шрифта уменьшить размер шрифта увеличить размер шрифта
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Чугун является сплавом железа, который имеет значительное содержание углерода в составе. Содержание углерода колеблется от 2% до 6%. Этот процент примерно в 10 раз больше, чем в других сплавах, например, таких как кованое железо или сталь.

В процессе литья чугун образуется относительно легко, и это выглядит следующим образом:

— Сначала обычное железо, которое было очищено в доменной печи, выливается в форму и смешивается с требуемым количеством углерода.

— Процесс перемешивания происходит тогда, когда железо находится в полу расплавленном состоянии. Температура расплавленного металла составляет около 790°С. Это предотвращает углерод от сжигания и помогает смешаться с основным железом.

— Полученному чугуну позволяют постепенно остыть.

— Процесс охлаждения делает поверхность чугуна гладкой и защищает его от растрескивания. Углерод, который присутствует в расплавленном железе, образует хлопья графита в сплаве, что придает чугуну хрупкость. Если процесс охлаждения нарушить, то в чугуне могут появиться трещины.

Особенности сварки чугуна

Чугун имеет ряд специфических свойств и особенностей, которые требуется принимать во внимание перед его сваркой и требуют применения специальных технологий.

    Высокие скорости охлаждения чугуна. Это приводит к так называемому «отбеливанию», когда на поверхности образуется слой белого хрупкого чугуна, который является необрабатываемым.

Низкие пластические свойства чугуна. Делает чугун способным к перенапряжениям и в результате сварки могут образовываться трещины.

  • Выгорание углерода при сварке. В результате выгорания образуется окись CO, которая способствует образованию пор при сварке.
  • Хотя чугун имеет множество применений, его особенность быть хрупким становится основной головной болью, когда дело доходит до ремонта объектов из чугуна. Ниже приведены некоторые из процессов, которые окажутся полезными при ремонте и сварке чугуна.

    Технологии сварки чугуна

    Перед сваркой и ремонтом литья из чугуна, всегда желательно, чтобы поверхность под сварку была гладкой и чистой. Чистота поверхности обеспечивает очень хорошее качество сварки, а также защищает чугун от растрескивания. Сварка чугуна может осуществляться в двух направлениях:

      С подогревом — горячая сварка чугуна

  • Без подогрева — холодная сварка чугуна
  • Сварка чугуна с предварительным подогревом – горячая или полугорячая

    Технология сварки чугуна с подогревом, как правило, используются в тяжелой промышленности. Концепция применения подогрева делает процесс сложнее, так как для него требуется специальное оборудование для подогрева.

    В большинстве случаев изделие под сварку нагревается до температуры от 250 до 650°С. Следует избегать нагрева более 750°С, когда металл переходит в стадию расплавления.

    После того, как металл достигает требуемой температуры, начинают его сварку на малых токах, чтобы минимизировать перемешивание и остаточные напряжения.

    Большое внесение тепла при сварке также может привести к растрескиванию. После сварки изделие должно охлаждаться постепенно. Для постепенного охлаждения изделие следует поместить в песок или накрыть при помощи специальных изоляционных материалов.

    Читать еще:  Сварка потолочного шва, научим даже новичка!

    Холодная сварка чугуна – без предварительного нагрева

    При технологии холодной сварки (без подогрева) очень важно иметь хороший контроль над сварочной дугой и делать как можно короткие сварочные швы. Самый лучший вариант, чтобы швы были длиной не больше 25 мм. Также очень важно, чтобы они остывали постепенно.

    Процессы электродуговой сварки чугуна

    • Ручная дуговая сварка электродами

    Аргонодуговая сварка

  • Полуавтоматическая сварка
  • Ручная дуговая сварка чугуна покрытыми электродами

    Существует четыре типа электродов, которые могут быть использованы для ручной дуговой сварки чугуна: чугунные электроды, электроды с медной основой, электроды с никелевой основой и стальные электроды. Для использования каждого из этих типов электродов есть свои причины и особенности: обрабатываемость, прочность и пластичность шва после сварки.

    При сварке чугунными электродами, необходим разогрев детали до температуры в диапазоне от 120 °C до 425 °C, в зависимости от размера детали. Обычно чугунные электроды бывают диаметром от 6 до 15 мм, и сварочный ток для них требуется от 200 до 600 Ампер. Лучше использовать электроды малого диаметра и относительно низкие токи сварки.

    Существует два типа электродов с медной основой: электроды из сплава олова (ECuSn) и электроды из сплава алюминия (ECuAl). Электродами из сплава олова производят производить пайку с получением швов с хорошей пластичностью. Алюминиевые электроды применяют для получения более прочного сварного шва.

    Существует три типа электродов с никелевой основой. Первый тип (ENiFe-CI) содержит около 50% никеля, второй (ENiCI) содержит около 85% никеля и тип (ENiCu) содержит никель и медь. Применение этих электродов дает примерно одинаковые результаты. Эти электроды могут быть использованы для сварки без подогрева, но рекомендуется нагрев до 40 °C.

    Стальные электроды (E-St) не рекомендуются для сварки чугуна, если сварочный шов будет впоследствии механически обрабатываться. Этот тип электродов должен использоваться только для мелкого ремонта.

    Технология полуавтоматической MIG MAG сварки

    Для сварки чугуна может использоваться и MIG MAG процесс. При этом процессе может быть использовано несколько типов сварочной проволоки, в том числе:

    Стальная проволока (E70S-3) с использованием смеси газов 80% Ar + 20% CO2.

    Никелевая проволока (ENiCu-B) с использованием 100% аргона для защиты.

    Кремний бронзовая проволока (ECuZn-C) с использованием 100% аргона (50% аргона +50% гелия).

    Технология полуавтоматической сварки MIG MAG аналогична другим процессам. Так как требуются малые токи, то и диаметр сварочной проволоки должен быть соответственно минимальным.

    Особенности аргонодуговой TIG сварки чугуна

    Сварка чугуна в аргоне (TIG) возможна, но этот процесс очень сложный. Чугун содержит большое количество углерода, от 2% до целых 6%. Это содержание углерода, как говорилось выше, делает чугун очень хрупким и очень сложно свариваемым. При сварке чугуна требуется соблюдение технологии и тщательный контроль температуры для обеспечения качества сварного шва и предотвращения образования трещин.

    При сварке аргоном используются никелевые присадочные прутки. Они являются наиболее предпочтительными и популярными для TIG сварки чугуна. Так же применяются в качестве присадки алюминиево бронзовые прутки, которые намного дешевле. Но их использование не рекомендуется, если деталь впоследствии будет подвергаться тепловому воздействию.

    Как и при любом другом процессе, при сварке аргоном необходимо соблюдать ряд требований:

      — поверхность места сварки должно быть тщательно очищено от пыли и ржавчины

    — деталь перед сваркой аргоном должна быть предварительно нагрета, чтобы предотвратить возможность трещин

    — сварка должны вестись на низких токах короткими участками сварочного шва, чтобы контролировать температуру и препятствовать образованию трещин

    — каждый сварочный шов требуется простукивать молотком для снятия остаточных напряжений

  • — после окончания сварки необходимо, чтобы изделие остывало медленно и постепенно
  • Итогом данной статьи можно сделать следующие выводы

    Сварка чугуна является достаточно сложным процессом, используется холодная или горячая сварка, электроды, сварка аргоном или полуавтоматом. Если использовать правильную технологию и учитывать особенности, указанные выше, можно добиться оптимальных результатов. А, следовательно, и отличного качества сварки.

    Сварка чугунных заготовок в среде аргона

    Недаром есть выражение «чугун – хлеб промышленности». Первый раз такое произносили еще в начале XX столетия. На протяжении прошедшего века появилось множество сортов, да и качество обработки заметно повысилось. Сегодня этот материал широко используется для производства самых разных вещей, что объясняется высоким уровнем износостойкости. Но с течением времени даже такой прочный металл начинает утрачивать свои качества. Тогда в дело вступает сварка с использованием газа аргона.

    Ранее, чтобы добиться получения качественного шва на долгое использование изделий, уходило много сил, да и работа была очень тяжелой. Сегодня процесс по-прежнему сложен в реализации, зато теперь он стал доступен домашним мастерам.

    Особенности технологии свариваемых изделий из чугуна

    Соединение изделий из чугуна осуществляется таким же образом как в случае с другими металлами. При этом структура самого сварного шва идентична с основным материалом. Технология сварки в обязательном порядке включает предварительный нагрев с последующим неторопливым охлаждением.

    Когда свариваемые чугунные детали находятся на стадии предварительного нагрева, структура металла меняется, что приводит к выделению графита. Итогом этого становится повышение пластических свойств материала. Если сварка выполняется с применением электрода из графита, это позволяет избежать попадания в шов металлических примесей. Помимо него в ход идут специальные чугунные пластины, а также порошковая проволока.

    По окончании ТИГ сварки соединенные заготовки необходимо в обязательном порядке охлаждать. Сложность всей процедуры в том, чтобы не допустить резкого снижения температуры – все должно проходить в постепенном режиме. Причем если просто оставить детали при комнатной температуре, далеко не всегда можно достичь нужного эффекта. Именно по этой причине применяются различные изоляционные материалы. Ими закрываются заготовки и оставляют остывать на какое-то время. Или же можно просто засыпать их полностью песком, что применяется многими домашними мастерами.

    Холодная процедура

    В условия промышленности активно используется методика холодной сварки чугуна, которая не требует предварительного прогрева. Существует несколько разновидностей, но зачастую используется три вида, исходя из материалов электродов:

    • сталь;
    • цветные металлы;
    • низкоуглеродистая сталь.

    Такая разновидность хороша тем, что заметно упрощает изготовление чугунной продукции, сразу исключив два этапа. Соответственно и стоимость будет ниже. Вдобавок предварительный прогрев требует привлечение специального оборудования.

    Соединение чугунных заготовок аргоном холодным методом обладает одной особенностью – процесс необходимо вести током с малой величиной. Это не допустит смешивания всех элементов в сварном соединении. Помимо этого, с металла снимается остаточное напряжение, что обычно разрушает сварной шов. Ко всему прочему газовая среда выступает в качестве определенного защитного барьера. Вероятность обретения чугуном хрупкости сводится к минимуму.

    Подготовительный этап

    Данная процедура нуждается в более тщательном и внимательном отношении, нежели при соединении других металлов. Это обусловлено качествами самого чугуна – он склонен к разрушению и образованию трещин.

    В ходе подготовки выполняются следующие операции:

    • Края соединяемых деталей следует хорошо очистить от загрязнений – грязи, ржавчины, шлака.
    • Имеющиеся трещины распиливаются, иначе она закроется только сверху, а в глубине металла останется слабая структура.
    • Проводится разделка кромок по всей длине шва со скосами под углом в 45°, а острые грани закругляются. Такая мера обеспечивает равномерный нагрев.
    • Изделия помещаются на графитовые подкладки, которые позволяют избежать утечки расплавленного металла, а сами изделия не будут деформированы.

    При наличии незначительных масляных загрязнений они убираются органическим растворителем либо выжигаются с использованием газовой горелки.

    Используемые материалы и оборудование

    Для соединения чугунных заготовок понадобится как соответствующие материалы, так и главный инструмент процедуры – специальное оборудование. Без всего этого работу просто невозможно выполнить.

    Присадочный материал

    Это необходимая атрибутика для сварки чугуна аргоном, без которой просто не обойтись и поэтому выбор присадок имеет первостепенное значение. Широкое распространение получили чугунные прутки. Причем те, у которых отсутствует наружное покрытием.

    Самыми популярными марками присадок для соединения чугунных изделий в среде аргона являются:

    • «А» – соответствует горячей сварке.
    • «Б» – указывает на принадлежность к горячей ТИГ сварке с использованием локального прогрева заготовок.
    • «НЧ-1» – обозначение соединения тонких изделий из чугуна посредством полугорячей сваркой.
    • «НЧ-2» – применимы к полугорячей сварке чугунных изделий с толстыми стенками.
    • «БЧ, ХЧ» – для сварного шва с высокой стойкостью к износу.

    Также для аргонной сварки ТИГ допустимо использовать никелевые присадки. Ниже в таблице представлены марки данной разновидности присадочного материала с перечислением свойств и состава.

    МаркаМеханические свойстваХимический состав
    Предел текучести, ПаПредел прочности, МПаУдлинение, %
    OK TIGROD 19.8280050035C 67,0
    OK TIGROD 19.9250030027C-0,02, Mn-0,4, Cu-0,1, Ti-3,0, Al-0,1, Ni ->93,0

    Диаметр присадочного прутка подбирается, исходя из толщины чугунных изделий – он должен быть в два раза меньше размера стенок.

    Оборудование

    Для сваривания изделий из чугуна в среде газа используется аргонодуговой аппарат. Данная разновидность оборудования включат два режима сварки:

    • электрическая;
    • газовая.

    В итоге неразъемное соединение приобретает необходимо качества для дальнейшей долговременной эксплуатации. При этом в продаже можно встретить разнообразие моделей автоматического или полуавтоматического типа.

    Полуавтомат с использованием инвертора дает качественный шов. Однако перед работой заготовки необходимо предварительно нагреть до температуры не менее 300 °C. Далее остается внести необходимые настройки – задать силу тока, скорость подачи присадки и тока. Инструкция по эксплуатации оборудования содержит сведения касательно напряжения, которое предусмотрено к конкретному случаю.

    При использовании автоматических приборов предпочтение отдается порошковым присадкам. Участие человека в процессе сварки сводится лишь к установке аппарата на место сварного соединения, а все остальное он способен сделать самостоятельно.

    Процедура сварного соединения чугуна

    Для получения качественного сварного шва следует строго придерживаться определенной технологии:

    • первым делом подготовить соединяемые изделия.
    • Настроить режим сварки.
    • Правой рукой вооружиться горелкой, а левой взять присадочную проволоку.
    • Газ из горелки следует подать за 20 секунд до начала процесса.
    • Между швом и электродом следует выдерживать расстояние в 2 мм.
    • Включить аппарат – на электрод тут же поступает напряжение, из-за чего возникнет электрическая дуга.
    • В область сварного соединения подается аргон. Присадка начнет плавиться и в жидком виде начнет заполнять пустоту между соединяемыми изделиями.
    • После формирования сварного шва нужно дать заготовкам остыть.

    Только придерживаясь технологии, а также соблюдая технику безопасности, можно получить качественное сварное соединение, которое прослужит долгое время. А благодаря аргону шов не покроется трещинами и порами.

    Для наглядности в сети можно найти подходящие ролики, где видно, что у кого-то работа получается. К примеру, на этом можно увидеть, как выполняется процесс с использованием аргона.

    Важные рекомендации

    Выполняя сварочные работы в среде аргона, не стоит скидывать со счетов ряд моментов:

    • Половину всей процедуры занимает Подготовка и как раз от нее зависит качество сварного соединения
    • Соединяемые чугунные изделия необходимо предварительно прогреть любыми подручными средствами.
    • Шов следует делать короткими отрезками по 25-30 мм.
    • Плавная подача присадочной проволоки позволит избежать появления брызг.
    • В ходе сварки горелку необходимо все время перемещать, не задерживая ее на месте. Иначе произойдет перегрев металла, что повлечет за собой сильное испарение углерода. Свариваемость ухудшится, а твердость будет не по всему шву, а в локальных пределах.
    • Сварку оптимально проводить в нижнем положении, что убережет от утечки расплавленного металла из сварного шва.

    Иной раз даже у качественно шва может наблюдаться остаточное напряжение. Это оказывает отрицательно влияние на долговечность заготовок. Снять его можно постукиванием по уже остывшему шву молотком на всей его протяженности.

    Технология сварки чугуна аргоном своими руками

    Выражение «чугун — хлеб промышленности», впервые прозвучало в первой половине XX века. Прошло почти сто лет, появились новые его сорта, повысилось качество обработки.

    И, кроме того, был получен положительный ответ на вопрос: можно ли варить чугун электросваркой, а главное, как это делать на практике.

    Долгое время получение надежного сварного соединения чугунных деталей, по трудоемкости соперничало с изготовлением новых. Сегодня процессы хоть и остались непростыми, но стали доступным даже для домашних мастеров.

    1. Особенности
    2. Характеристики свариваемости
    3. Особенности технологии
    4. Подготовительный этап
    5. Последовательность действий
    6. Материалы
    7. Особенности в домашних условиях

    Особенности

    Основу чугуна, как и стали составляет железо, но углеродом оно насыщено в десятки раз сильнее. Содержание этого элемента составляет от 2,14 до 6,7%. Различают два вида чугуна:

    • белый или «передельный», в котором углерод присутствует в виде цементита (карбид железа или Fe3C),
    • серый.

    Второй и есть тот самый «хлеб», который используется для изготовления деталей и конструкций. Углерод в нем содержится в виде кристаллов графита.

    Что касается белого, он служит сырьем для получения стали, изготовления ковких и высокопрочных сортов серого чугуна.

    Для сварки чугунных деталей сегодня используют десятки технологий, одна из которых — это сварка чугуна аргоном, вернее — в аргоновой среде.

    Характеристики свариваемости

    Сложности сварки чугунных изделий вызваны особенностями его поведения при высоких температурах.

    При нагреве металл начинает плавиться уже при 1150ºС. При этом его высокая текучесть оказывает сварщику плохую услугу. Металл плохо удерживается в сварочной «ванне», вытекая из шва.

    Выгорание углерода, обильное газообразование в сварочной ванне вызывает образование пор и трещин.

    Образование тугоплавких окислов за счет наличия кремния, приводит к частичному непровару.

    При быстром охлаждении детали, углерод переходит в связанное состояние, образуя цементит. То есть чугун зоны сварки переходит из серого в белый — хрупкий и одновременно твердый.

    Неравномерный нагрев и охлаждение, наличие отбеленных зон создает зоны напряжения, приводящие к появлению трещин.

    Перечисленное выше относит чугун к трудно свариваемым металлам. Можно ли сварить чугун, с образованием надежного шва, зависит от того какая технология используется.

    Особенности технологии

    Аргоновую среду используют при любом из видов сварки чугуна, а именно:

    • горячей, с предварительным нагревом заготовок до 600-650ºС и последующим постепенным охлаждением (иногда до 6 суток)
    • полугорячей, когда детали нагревают лишь до 300-350ºС,
    • холодной, выполняемой без нагрева, с естественным охлаждением. Устранить кислород из зоны сварки на все сто процентов невозможно. Так в сварочной ванне всегда присутствует некоторое количество закиси железа (FeO). Реагируя с углеродом, она создает угарный газ (окись углерода CO) , образующий поры, поскольку не растворяется в металле.

    Тем не менее, наличие инертной среды на порядок снижает объем и скорость протекания окислительных процессов, поскольку устраняет присутствие атмосферного кислорода. Кроме того, отсутствие воздушного азота исключает возникновение азотистых соединений.

    Все перечисленное позволяет получить даже при холодном способе соединение по прочности, мало уступающее основному металлу.

    Что касается горячего и полугорячего способа, наличие аргонового компонента упрощает соединение и выполнить сварку различных по составу металлов. Причем, как сварить чугун и сталь (к примеру), так и ускорить процесс сварки чугуна.

    При этом используют как обычные аппараты для дуговой сварки. Так и полуавтоматические устройства.

    Подготовительный этап

    В первую очередь, до начала работы выполняют подготовку самих заготовок. Свариваемые края очищают от грязи, ржавчины, шлаковых корок. Чем лучше это сделано, тем меньше в зоне сварки окажется веществ газообразующих, содержащих вредные добавки.

    Острые грани скругляют, снимая фаску заточным диском «болгарки». Если выполняется заваривание трещины, ее предварительно прорезают на всю глубину. При этом поверхность очищается, одновременно сглаживаясь.

    Наилучший эффект дает использование нижнего шва. Поэтому, если необходимо обваривание с нескольких сторон подготавливают соответствующие струбцины. Их задача — удерживать детали вместе на протяжении всего процесса. Делать возможным их поворот, не создавая нагрузки на незавершенный стык.

    Для предотвращения вытекания расплавленного чугуна из сварочной ванны, с помощью графитовых пластин устраивают обечайки.

    Кроме перечисленных мероприятий, готовят оборудование, вспомогательные инструменты. Подбирают сварочные прутки, проволоку, необходимые присадки для чугуна и аргонной сварки и т.д.

    Последовательность действий

    Методика соединения чугунных деталей зависит от их размеров, веса, а также формы. Иногда приходится использовать систему шпилек, многослойную сварку и т.д. Тем не менее, общая последовательность ведения работ приблизительно одинакова.

    Закрепляем подготовленные к сварке элементы с помощью струбцин, либо иным способом.

    Зажигаем дугу, включаем подачу аргона. Вводим присадочный пруток под углом 25-30 градусов (если автоматическая подача проволоки не используется).

    Выполняем сварку отдельными участками по 2,5-3 см. Пока шов не остыл, молотком со скругленным бойком производим его проковку. Удары наносим точно, не особо сильно. Сигналом готовности служит «отбой» шва: он перестает подаваться, а звук удара становится звонче.

    Выполнив один проход, немедленно приступаем к заполнению промежутков, затем (при необходимости) к следующему слою наплавки. Работы ведут непрерывно, пока стык не окажется заварен полностью.

    Зажигание дуги при работе неплавким электродом выполняют на отдельной угольной (графитовой) пластине. Делают это во избежание загрязнения основного металла вольфрамом электрода, а также чтобы уберечь сам электрод от оплавления его кончика.

    Сварка чугуна полуавтоматом ведется по схожему алгоритму. Отличие — отсутствие присадочного прутка, поскольку его заменяет специальная проволока. Разумеется, баллон с углекислым газом заменяет емкость с аргоном.

    Материалы

    При работе с использованием аргона штыревые плавкие электроды не используются. Основным материалом является присадка, оформленная как пруток или проволока.

    Состав присадочных прутков выбирают в зависимости от необходимого качества шва. Для получения более пластичного стыка используют сплавы с никелем. Твердый шов получают, применяя медь.

    Получить шов средней твердости (обычно, наиболее востребованный) возможно с использованием так называемого монель-металла. Это сочетание никеля и меди, в пропорциях приблизительно 60:40.

    При отсутствии подходящей присадки, можно воспользоваться самодельным прутком, скрутив вместе нержавейку и медную проволоку толщиной приблизительно по 1 -2 мм.

    Сварочная проволока по чугуну представляет собой тонкую трубку из металла присадки, с флюсом внутри. Подбирают ее так же применительно к технологии. Для холодной сварки применяют тип ППЧ-1, полугорячей ППЧ-2, и ППЧ-3 используя горячую.

    Кроме специальных марок, при аргоновой сварке используют нихромовую проволоку, омедненную стальную и некоторые другие.

    Особенности в домашних условиях

    Оборудование для аргоновой сварки сейчас не является чем-то из ряда вон выходящим. Некогда запредельные цены на TIG устройства сегодня свелись к вполне доступным для рядового мастера.

    Как правило домашние мастера не используют аргоновую сварку для изготовления серийных изделий, крупных конструкций. Чаще этим способом ремонтируют элементы двигателей, коробок передач. Реже — чугунной запорной фурнитуры, деталей эл. двигателей.

    Проверенное сочетание при этом — нагрев газовой горелкой до температуры порядка 350 градусов, с последующей обваркой инвертором.

    Подробной инструкции для такой «штучной» сварки нет и быть не может. Ответ на большинство вопросов, возникающих в процессе, дает только практика.

    Как варить чугун аргоном? Применяемая присадка (проволока)

    Всегда в домашнем хозяйстве найдется чугунное изделие. Будь то бытовая утварь или деталь автомобиля.

    Сварка чугуна аргоном актуальна для реставрации треснувшей вещицы или отвалившегося куска хрупкого металла. Ремонт обойдется в разы дешевле, чем покупка новой детали. Которую бывает ещё и не найти!

    Сварочные аппараты не дорогие и каждый домашний мастер может купить понравившийся прибор.

    Для сварки чугуна применяют постоянный ток, но лучше приобретать универсальный аппарат с функцией переключения подачи тока. К примеру, алюминий варится на переменном токе. Особой разницы между аппаратами нет, выбор делается по индивидуальному вкусу мастера.

    Аргонная сварка чугуна требует наличие припоя — прутки железо-никелевые и из кремнистой, олявинистой, алюминиевой бронзы. Хотя бронза больше подходит для пайки, чем сварки. Таблица с характеристиками проволоки.

    Некоторые умельцы в кустарных условиях используют одну нержавеющую проволоку, нержавеющую присадку с обмотанной медной проволокой или отбитые от обмазки стержни электродов по чугуну.

    На некоторых форумах советуют в качестве присадки применять чугунные поршневые кольца.

    Любой присадочный материал, перед работой рекомендуется очистить, протереть салфеткой пропитанной ацетоном.

    Особенности материала

    Чугун содержит много углерода, что мешает качественному соединению.

    В трудоемкость процесса входит:

    • склонность материала к образованию трещин;
    • появление каленых структур при термической обработке;
    • образование пор;
    • тонкостенный материал лопается от перегрева.

    Хоть чугун и мягкий материал, но его тяжело обрабатывать, быстро садится инструмент.

    Виды чугуна

    По структурному составу материал делится на белые и серые.

    1. Белые — твердые и хрупкие, не свариваются. Обрабатываются только шлифованием.
    2. Серые, к ним также относится ковкий и высокопрочный чугуны. Хорошо обрабатываются и подлежат сварке.

    Разделка кромок

    Зачищать и обезжиривать чугунные детали в основном не надо. Требуется только разделка кромок, которые можно снимать всеми доступными способами:

    • наждаком;
    • болгаркой;
    • напильником.

    Учтите — нельзя оставлять острые кромки. Острота убирается болгаркой.

    Как варить чугун аргоном

    Технология мало чем отличается от других соединений. Крепко фиксируем заготовку в нескольких точках. Берем в руки горелку и присадочный материал. Присадка подается под углом 20-30 градусов. Расстояние между соплом и деталью 3-10 мм.

    Варим аргонно дуговой сваркой короткими швами 2-3 см и проковываем. Оборвали дугу и пока шов красный, стучим часто, но несильно. Шов должен сминаться, а звук от стука быть глухим. Если металл звенит и молоток отскакивает, то проковка останавливается.

    Вес молотка до 1,2 кг, а боек — закругленного типа.

    Некоторые типы чугуна свариваются без предварительного прогрева (на холодную), а другие виды нуждаются в дополнительном нагреве. Всё познается на практике.

    Для автоматов выпускается специальная проволока для сварки чугуна. Имеет маркировку:

    • ПП-АНЧ-1 — для мелких трещин (без подогрева);
    • ПП-АНЧ-2 — для толстых изделий (с подогревом и без);
    • ПП-АНЧ-3 — для соединений всех размеров (подогрев до высокой температуры).

    Видео:

    P.S. Мы рассмотрели, чем варить и как происходит сварка чугуна аргоном. В процессе практики вы поймете, что аргонная сварка чугуна не имеет никаких преимуществ перед другими видами соединений. Результат неплохой, но сложность присутствует, трудозатраты и цена выше.

    Вывод: аргоный метод хороший, но не основной для соединения чугунных изделий.

    Сварка чугуна аргоном: подготовка чугуна, необходимое оборудование, технология сварки и особенности процесса

    В промышленности и в быту применяется большое количество чугунных изделий. Чугун представляет собой сплав железа с углеродом, в котором может содержаться от 2 до 6,7% углерода. Высокое содержание углерода приводит к наличию у чугуна ряда свойств, которые делают его сварку обычными способами неэффективной. Для такой сварки разработаны специальные технологии. Одной из наиболее востребованных технологий является дуговая сварка в защитной среде аргона.

    выбор Подготовка чугуна к сварке

    Подготовка деталей из чугуна к сварке должна быть более тщательной, чем при сварке других материалов. Это связано со склонностью этого материала к образованию трещин и разрушению.

    При этом совершаются следующие операции:

    Технология сварки аргоном

    В зависимости от вида механизации аргоновая сварка бывает ручная, механизированная, автоматизированная и роботизированная.

    В первом случае перемещение горелки и сварочной проволоки осуществляется сварщиком. Во втором случае горелку перемещает сварщик, а проволока подается механизировано. В третьем случае движение горелки и проволоки осуществляется механическими средствами, всем процессом управляет оператор. При роботизированной сварке процесс происходит без участия человека.

    В состав оборудования, используемого для сварки чугуна в среде аргона, входят:

    • источник сварочного тока;
    • горелка или набор горелок;
    • устройство для возбуждения дуги или поддержания стабильного тока (осциллятор);
    • баллон с газом;
    • провода, шланги.

    Источник тока может быть трансформаторным или инверторным. Инверторный аппарат обладает рядом преимуществ. Такое устройство обеспечивает высокое качество шва, имеет небольшой вес и размеры и простое управление. В инверторе обычно используются дополнительные функции – ускоренный поджиг, стабилизация дуги, модуляция тока.

    Важным элементом установки для сварки аргоном является горелка. Она представляет собой сложное устройство, на конце которого смонтировано сопло. Из сопла в область сварочной ванны подается аргон. Сопло изготавливается из термоустойчивого материала, так как температура сварочной ванны может достигать 2000°С. Внутри сопла расположен электрод, с помощью которого образуется электрическая дуга. В сопло с помощью шлангов подается газ из баллона, а к электроду с помощью кабелей подается напряжение от источника тока. Горелка может иметь водяное охлаждение, с помощью которого можно регулировать температуру электрода и ванны.

    Схема аргонодуговой сварки

    При сварке чугуна аргоном используются неплавящиеся электроды. В качестве таких электродов применяют электроды из вольфрама. Они имеют высокую температуру плавления и не принимают участие в формировании сварочного шва. В соответствии с ГОСТ используют электроды из чистого вольфрама или из вольфрама с добавлением лантана, иттрия, тория. Такие добавки улучшают качество электродов и увеличивают температуру их плавления.

    Выбор присадки

    При сварке чугуна рассматриваемым методом основным материалом для создания шва является присадка.

    В качестве присадочного материала используются пруток или проволока. Тип присадочного материала выбирают в зависимости от требований к качеству шва.

    Например, для получения более пластичного шва используют сплавы с никелем, а для шва с повышенной твердостью – медь. Для получения шва со средней твердостью применяют сплав никеля и меди (монель-металл). Толщина присадочных прутков зависит от толщины свариваемых деталей и равна приблизительно ее половине.

    В домашних условиях иногда используют самодельный присадочный пруток, состоящий из скрученных медной и нержавеющей проволок.

    Сварочная проволока представляет собой трубку из присадочного материала, внутри которой находится флюс. В зависимости от типа сварки применяют проволоку типа ППЧ-1 (для горячей сварки), ППЧ-2 (для полугорячей) или ППЧ-3 (для холодной).

    Процесс сваривания чугуна

    Существует три вида сварки чугуна аргоном:

    • горячая. Перед сваркой детали нагреваются до температуры 600-650°С и последующим медленным охлаждением (в течение нескольких суток);
    • полугорячая. Нагревание до 300-350°С;
    • холодная. Без нагрева и с естественным охлаждением.

    Алгоритм сваривания деталей из чугуна:

    1. Закрепить подготовленные для сварки детали (с помощью струбцин или иных приспособлений).
    2. Включить подачу аргона.
    3. Зажечь дугу (на отдельной графитовой пластине).
    4. Ввести присадочный пруток под углом 25-30°.
    5. Выполнить сварку участками по 2,5-3 см.
    6. Для снятия остаточных напряжений произвести молотком проковку шва.
    7. Выполнить 2-й проход и так далее (каждый новый шов простукивается молотком).
    8. После формирования шва дать сборке остыть при нормальных условиях.
    9. Удалить налет (брызги).
    10. Обработать шов наждачной бумагой, шлифмашиной, металлической щеткой.

    Особенности сварки чугуна аргоном

    При сварке чугуна аргоном необходимо обращать внимание на следующие моменты:

    • при сварке электрод должен быть расположен близко к шву для получения дуги минимальных размеров. Это обеспечивает увеличение глубины проплава и уменьшает ширину шва;
    • горелка должна двигаться только по оси шва. В результате получается прочное соединение красивой формы;
    • чтобы избежать появления брызг, необходимо присадочную проволоку подавать плавно;
    • электрод и присадка не должны выходить из газовой зоны;
    • заварку кратера производить с понижением тока;
    • нельзя прекращать сварку обрывом дуги при отведении горелки;
    • работа по сварке не должна прерываться. В случае приостановки новый шов надо начинать с края уже сделанного и затвердевшего шва;
    • при сварке горелка должна все время двигаться. При остановке ее на одном месте произойдет перегрев материала и сильное испарение углерода. Это приведет к локальному возрастанию твердости и ухудшению свариваемости;
    • сварку лучше производить в нижнем положении. В этом случае пластичный расплавленный металл не вытечет из ванны;
    • для вывода газов и предотвращения появления в шве пор необходимо иногда перемешивать раствор в ванне.
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector