Как варить чугун в аргоновой среде

Сварка чугуна аргоном Сварка аргоном

Сварка чугуна аргоном — надежное средство соединения деталей из этого металла с получением шва высокого качества. Сделать это непросто, особенно в домашнем гараже. В этих условиях сплав не поддается сращиванию и ломается при остывании. Одна из причин невозможности выполнения операции — содержание в составе большого количества различных примесей: марганца, кремния, фосфора, серы, ванадия, алюминия, никеля и хрома.

Сварка чугуна аргоном

Разновидности чугуна и степень их свариваемости

Рассматриваемый материал содержит до 6% углерода. При плавлении он остается на поверхности и придает металлу хрупкость. Многочисленные недостатки часто перекрывают достоинства. При термообработке состав ломается, приводя в негодность все изделие. По свойствам чугун делится на типы:

  • белый;
  • серый;
  • ковкий;
  • высокопрочный.

Первый вид частично состоит из цементита, дающего на срезе характерный металлический блеск. Литье обладает износоустойчивостью и жаропрочностью, не ржавеет, используется при изготовлении стали.

Серый состав содержит углерод в состоянии графита. Срез серого цвета, без блеска. Применяется для изготовления конструкций в виде станин станков. Проявляет высокую прочность на сжатие.

Разновидности чугуна

Ковкий чугун — это разновидность белого, прошедшего термическую обработку, в результате которой графит принял вид хлопьев. Материал отличается вязкостью и пластичностью. Используется для изготовления предметов сложной формы.

Высокопрочный состав имеет структуру, не поддающуюся разрывам. Применяется для создании особо ответственных деталей в разных областях промышленности.

Заваривать чугун трудно. Связано это с его свойствами и характеристиками. При достижении критических температур происходит вытекание расплавленного металла из места формирования шва. При сгорании графита образуется большое количество газов, приводящих к появлению трещин и пор. Поэтому аргонная сварка чугуна — единственный эффективный способ соединения деталей из этого сплава.

Сварочные стержни из чугуна

В качестве присадки при аргоновом соединении конструкций чаще всего используются специальные металлы, из которых сделаны расходные материалы: бронза, медь, алюминий, никель. Марки их обозначаются буквами и цифрами. Для горячей работы с общим нагревом используют «А», с местным — «Б». Для ручной аргонодуговой сварки («ТИГ») тонкостенных заготовок — «НЧ-1», для толстых деталей — «НЧ-2». Износостойкий чугун обрабатывается стержнями «ХЧ» и «БЧ». Диаметр присадок выбирается меньше толщины деталей в 2 раза.

Сварочные стержни

Подготовка металла

Зона сварки должна быть тщательно обработана. Нельзя допускать присутствия в ней масла. Оно может внедриться глубоко, и тогда вывести его будет невозможно. На концах трещин, которые следует распилить болгаркой с тонким диском, высверливают отверстия диаметром 1,5-2 мм. Участок освобождают от окалины, стружки и мусора с помощью металлических щеток, углошлифовальной машины и наждачной бумаги. Масляные пятна лучше выжигать горелкой или выводить растворителем. После подогрева чугуна начинают сварочные работы.

Общее описание технологии

Соединение деталей под слоем аргона проходит по сходным с другими видами правилам. Нужно настроить аппарат, установив ток в пределах 40-80 А. Во время работы его величина регулируется до исчезновения характерного хруста. Стержень опускают в ванну после того, как он нагреется. Неплавящийся электрод должен двигаться непрерывно вместе с пламенем горелки. Для сварки лучше выбрать нижнее положение, при котором расплавленный металл остается в зоне формирования шва. Изделия охлаждаются естественным путем.

Описание технологии

Для качественной работы нужно подготовить хорошие присадочные материалы, электроды и применять правильные режимы функционирования оборудования.

Использование присадок

Аргоновая сварка чугуна производится с использованием никелевых присадок, которые иногда меняют на бронзовые или алюминиевые, так как они намного дешевле. Материалы выпускают в виде прутков диаметром от 6 до 15 мм, имеющих длину 60-70 см. При работе в автоматическом режиме применяют порошковую кремниевую проволоку, для соединения предварительно разогретых заготовок — марку «ПП-АНЧ-2», высокопрочных материалов — «ПП-АНЧ-5».

Свойства присадок приведены в таблице:

Наименование пруткаКраткая характеристика
НикелевыйУстойчив к коррозии и высоким температурам. Годится для сварки химических емкостей, трубопроводов из высоколегированных сплавов. Шов пластичный.
ЖаростойкийСоединяет металлы разного рода в среде чистого аргона.
Легированный титаномРаботает при защите составом Аr-He.

Стержень опускают в ванну после прогрева и не выносят из нее до конца работы.

Электроды

Основные виды изготовления:

  • из чугуна;
  • легированные стальные;
  • медные;
  • углеродистые;
  • сплавные.

Стальные изделия сверху покрыты ферросилицием и дают шов из серого чугуна.

Электроды

Марки:

  1. ЭМЧС. Используются для работы с холодными металлами толщиной до 10 мм.
  2. ЦЧ4. Сердечник покрыт веществом, образующим карбид, не реагирующий на железо. Пользуются им при холодном методе.
  3. МНЧ-1. Сердечник выполнен из медно-цинкового сплава, дающего шов высокого качества с низким содержанием углерода.
  4. Чугунные. Изготовлены с применением карборунда и углекислого бария, смешанных с жидким стеклом.
  5. СЧ-20 с графитовым покрытием. Годится для сваривания деталей из серого чугуна.
  6. МНЧ-2 — дорогой и редкий материал, дающий прочное соединение. Изготовлен из меди.

Перечисленные электроды используют в работе опытные сварщики и любители.

Режимы сварки

Соединение деталей производят с помощью специального аппарата, вольфрамовых электродов, присадок на основе разных металлов и защитного газа — аргона, гелия или их смеси. Прибор предварительно настраивают на нужный режим работы, учитывая параметры заготовок:

Толщина деталей (мм)Рабочий ток (А)
До 10350
11 — 20400
Более 30600

Количество ампер окончательно регулируется во время сварки.

Наиболее правильный метод — горячая сварка, перед которой заготовки нагреваются до 600°С. Холодный способ — удобный и простой, выполняется с помощью электродов с содержанием меди или никеля. Популярные марки — ОЗЧ-2 или ОЗЧ-6, а также МНЧ-2. Процесс проходит при использовании постоянного тока обратной полярности.

Необходимое оборудование и инструменты

Для работы готовят:

  • ручной или полуавтоматический аппарат с горелкой;
  • баллон с защитным газом (Ar, He);
  • припой никелевый, вольфрамовый, из других металлов;
  • присадочные материалы;
  • молоток.

Полуавтоматический аппарат

Последний предмет необходим для сбивания застывшего шлака с места наложения шва.

Как правильно выбрать присадку

При сварке заготовок часто используют чугунные стержни, не имеющие наружного покрытия. Диаметр их выбирают вдвое меньше толщины металла. Другой распространенный вариант — никелевая проволока. В таблице указаны главные типы импортных расходников:

МаркаОписание
ОК Tigrod 19.82В основе — никель. Проявляет устойчивость к высоким температурам и коррозии. Применяется при работах с разнородными металлами и сплавами.
ОК Tigrod 19.85Проволока для высоколегированных сталей.
ОК Tigrod 19.92Пруток, легированный титаном.

Используются и другие марки присадок, позволяющие проводить сварку без предварительного нагрева заготовок.

Последовательность процесса сварки

Технология предусматривает выполнение ряда операций. К ним относятся: очистка металла, прогревание заготовок, использование тока малой величины. Нанесенный шов простукивается молотком. Это снимает напряжение, оставшееся после работы. Детали дают время для постепенного остывания естественным образом. Рассмотрим последовательность подробнее.

Нужно включить аппарат, зажечь горелку, подать газ и поднести присадочный пруток к участку сварки, удерживая его под углом 20-30°. Расстояние от детали до сопла горелки — 3-10 мм. Швы накладываются короткие, длина их — до 3 см. После остывания с поверхности удаляется налет и шлак с помощью щеток, наждачной бумаги и УШМ.

Процесс сварки

Выполнение этого плана не гарантирует получения хороших результатов. Нужна подготовка и опыт сварщика.

Нюансы для домашних условий

Для использования сварки в домашних условиях необходимо соблюсти несколько требований: правильно подобрать присадки и электроды, настроить аппарат на нужный режим работы, придерживаться последовательности выполнения действий.

Готовить материалы к работе нужно заблаговременно. Металл очищают и прогревают газовой горелкой, паяльной лампой или другим прибором. Работа ведется под защитой аргона. Он тяжелее воздуха и способен заполнить сварочную ванну, поэтому все действия лучше производить в нижнем положении. Присадочные прутки для получения качественного шва применяют никелевые. Ими рекомендуется периодически перемешивать расплавленный металл. После завершения работы место соединения засыпают песком или закрывают асбестом. В таком виде деталь остывает.

Общие рекомендации

Нельзя долго держать горелку на месте. В процессе сильного нагрева из чугуна испаряется углерод и отбеливает его, делая трудносвариваемым. Толстые детали соединяются с помощью наплавки, состоящей из нескольких слоев. После выполнения работы рекомендуется провести контроль качества с целью выявления дефектов. При визуальном осмотре можно заметить трещины, поры, непровары из-за обрыва дуги. Другие изъяны обнаруживаются с помощью специальных приборов.

Внешний контроль проводится после очистки швов посредством щеток и азотной кислоты или спирта. Жидкие составы придают металлу матовость, на которой лучше видны поры и трещины. Для получения более ясной картины можно пользоваться лупой.

Кроме визуального осмотра, используются эффективные методы капиллярного контроля и магнитной дефектоскопии.

svarkaved.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector