Как подобрать электроды по чугуну, какие они бывают, в чем особенность

Часто сварщикам нужно сварить изделия из чугуна. Не все специалисты могут выполнить подобный тип работ, ведь сварка чугуна – весьма затратный по времени и труду процесс. Чтобы качественно выполнить работу, нужно правильно подобрать электроды для чугуна.

В этом материале мы разберемся, с какими сложностями связана сварка чугуна. На что обратить внимание, выбирая подходящие электроды, и какие их них лучше всего использовать, работая с чугуном?

ЧЕМ СВАРКА ЧУГУНА ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ РАБОТЫ С ДРУГИМИ МЕТАЛЛАМИ

Чугун – сплав, в состав которого входят железо и углерод. Такое сочетание элементов определяет его легкость, прочность и устойчивость против коррозийных процессов.

Чтобы чугун отвечал всем этим характеристикам, нужно провести легирование сплава. С этой целью в чугун добавляют алюминий, никель, магний, хром и прочие металлы.

Без этих материалов чугун будет не прочным, а очень хрупким, что усложняет его использование.

Чугун делится на два вида: белый и серый. Белый чугун во время сварочных работ не вступает ни в какие реакции, так как он очень твердый и хрупкий. Серый чугун гораздо мягче белого, и с ним можно работать. Сварка такого вида чугуна – это по факту обработка ковкого чугуна.

КАКИЕ СЛОЖНОСТИ ОЖИДАЮТ МАСТЕРА, РАБОТАЮЩЕГО С ЧУГУНОМ

Выбирать электроды для чугуна нужно очень внимательно, так как сварка этого металла связана с большим количеством трудностей из-за того, что сплав содержит высокий уровень углерода:

Во время формирования шва могут возникать поры и трещины. Это происходит из-за того, что процесс сварки чугуна связан с выделением большого количества газа, из-за чего в расплаве появляются пузырьки. Если во время охлаждения материала нарушить баланс (охлаждать деталь слишком быстро или, наоборот, очень медленно), мастер получит пористый и недостаточно прочный шов.

При сварке тонкого чугуна нужно соблюдать особую осторожность. Если случится перегрев – чугун рассыпется.

Определенные части способны плохо провариться или не провариться вовсе, так как в составе сварочной ванны есть тугоплавкие окислы. Дело в том, что они плавятся только под воздействием очень высоких температур, и дуга не всегда способна их расплавить. Из-за этого в промежутке между материалом и расплавом происходит формирование пленки, и ее довольно сложно удалить.

Там, где проходит сам шов, сплав охлаждается с очень большой скоростью. Возле него формируются твердые зоны, в которых выделяется цементит. Эти участки белого оттенка после завершения сварки плохо поддаются обработке.

Очень часто происходит так, что расплав вытекает из границ шва.

Если вам нужно сварить чугун на дому, придерживайтесь всех правил и советов опытных мастеров, выберите правильные электроды, а также и четко следуйте технологии работы.

Первый этап – подготовка поверхности изделия к работе, а именно – ее максимальная зачистка и удаление оксидной пленки.

Потом следует отшлифовать кромку. Бывают ситуации, когда материал покрыт трещинами, сколами и неровностями. В таком случае может произойти вытекание сварочной массы из шва. По этой причине нужно воспользоваться специальными формами с графитовыми вставками. Такая форма может быть сделана вами самостоятельно с помощью песка.

Даем важный совет! Обратите особое внимание на тот участок, в котором форма контактирует с местом сварки. Рекомендуем вам проложить в этом месте графитовую вставку. Материалом для нее может стать огнеупорный кирпич. Благодаря такой вставке расплав не будет вытекать через трещину.

Теперь вас ждет самая трудозатратная часть работы – нужно прогреть заготовку. Чугун может расплавиться при воздействии температуры в 1200-1250° по Цельсию. По этой причине заготовку необходимо предварительно нагреть до температуры, не превышающей 500-700° по Цельсию.

Советуем вам осторожно прогреть не только само место соединения, но и область вокруг него. Такая процедура защитит металл от растекания.

В промышленности для прогрева чугуна используют особые емкости для нагрева – тигли. На дому с этой функцией может справиться обычная газовая горелка. Постарайтесь найти себе помощника. Когда один из вас будет прогревать участок соединения, второй сможет работать со сварочным аппаратом.

Как только сварка завершена, нужно заняться охлаждением заготовки. Для этого можно использовать мелкий древесной уголь или песок, которым надо засыпать заготовку. Чем больше времени уйдет на ее остывание, тем ниже риск, что образуются трещины и выделится цемент.

Будьте внимательны! При работе с чугуном можно сильно обжечься. Во избежание ожогов, надевайте перчатки с максимально высоким уровнем теплозащиты и держите под рукой держатель с отражающим щитком.Как только работа завершена, советуем вам нанести на шов кастолин. Это особый состав, улучшающий качество шва и увеличивающий продолжительность службы изделия.

На дому весьма сложно провести качественную горячую сварку и прогреть деталь до 600° по Цельсию. По этой причине можно использовать полугорячий способ сварки, который позволяет прогреть деталь до 300-400° по Цельсию. Такой способ можно использовать, чтобы отремонтировать несущую конструкцию или соединить важные детали.

Соединяя заготовки, нужно укладывать швы по порядку, один слой на другой. Деталь, которую вы свариваете, можно охлаждать снизу водой. Вне зависимости от того, какую сварку чугуна вы проводите – холодную или горячую, – электроды ничем не будут отличаться.

КАКИЕ ЭЛЕКТРОДЫ ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ СВАРКИ ЧУГУНА

Высококвалифицированные мастера имеют опыт работы с чугуном и в курсе, что есть специальные чугунные электроды. С их помощью металл возможно сварить, предварительно его не прогревая.

Серия ЭМЧС. У электродов этой марки в составе есть специальная электродная проволока, в которой содержится мало углерода. Три слоя обмазок (газообразующий, шлакоформирующий и легирующий) не дают формироваться воздушным пузырькам и повышают качество шва.

Газообразующий слой формирует защитное покрытие расплава, шлакоформирующий – не дает сварочной ванне за короткое время окисляться, а легирующий – наделяет шов особыми свойствами.

Электроды ЭМЧС лучше всего использовать, работая с заготовками, имеющими небольшую толщину (до 1 см).  В таком случае нет необходимости нагревать деталь перед началом работы.

Серия ЦЧ-4. Самая распространенная марка электродов. В состав такого электрода входит сложный сплав, а химические элементы в составе обмазки при влиянии высоких температур активно реагируют на углерод, который есть в чугуне. Благодаря этому формируется ровный шов высокого качества. Можно как прогревать детали перед началом работы, так и не делать этого.

Серия ОЗЧ-1. В составе электрода этой марки – железомедный сплав, а в составе покрытия – порошок железа и смесь УОНИ-13. В составе обмазки чугунных электродов есть карборунд, углекислый барий, жидкое стекло и примеси из графита.

Электроды, которые не плавятся. Это стержни из вольфрама, угля или графита, используемые в сварке. В зону нагрева происходит подача присадочного материала, состоящего из особого сплава.

В заключение надо заметить, что работа с чугуном является сложным процессом, в ходе которого сварщика ожидает немало трудностей. Но если правильно подобрать электроды для чугуна, можно получить очень прочный и надежный шов.