Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Аргонодуговая сварка чугуна

Аргонодуговая сварка чугуна

Что такое чугун? Это сплав железа и углерода, в котором последний может быть представлен в виде графита или цементита (Fe3C). Если в производстве используется графит, то получается серый чугун, который хорошо поддается обработке и сварке. Если цементит, то получается белый чугун, который варить нельзя. Просто не получится. Сам сварочный процесс может производиться практически любыми технологиями. Нас в этой статье будет интересовать сварка чугуна аргоном с применением неплавящегося вольфрамового электрода ( TIG ).

рис._сварка_чугуна_при_применении_аргона

Но перед тем как начать с ней разбираться, необходимо сказать о том, что существует три основных направления сваривания.

  1. Свариваемые чугунные детали соединяются между собой чугунным швом.
  2. То же самое, только шов будет из низколегированной стали.
  3. И последний – шов из цветных металлов.

То есть, получается так, что аргонная сварка чугуна (ТИГ) может производиться с применением разных по составу присадочных элементов. Но надо обязательно добавить, что сама аргонная технология сваривания чугуна обязательно включает в себя предварительный нагрев заготовок. Хотя все чаще появляются присадки, с помощью которых можно варить чугун и без нагрева. В зависимости от того, до какой температуры будут нагреваться чугунные детали, зависят и разновидности сварки чугуна. Их также три.

  1. Горячая сварка, когда заготовки нагреваются до 600С.
  2. Полугорячая – до 400С.
  3. Холодная – вообще не нагреваются.

Два первых вида обычно используются для того, чтобы создать сварочное соединение таким же по составу, как и сам свариваемый металл. Третий используется, когда создаваемый шов по составу не является чугунным.

Сварка аргоном – технология и последовательность

Процесс аргонодуговой сварки делится на несколько этапов, которые проводятся в определенной последовательности. А именно:

  • Подготовка свариваемых заготовок.
  • Их подогрев.
  • Сам сварочный процесс.
  • Медленное охлаждение стыка.

К подготовительному процессу можно отнести зачистку соединяемых поверхностей и формирование кромок. Очень важно правильно кромкам придать необходимую форму. Она не должна быть острой, она должна быть скругленной, как показано на фото ниже. Такое скругление обычно достигается с помощью обычной болгарки. Кромки нужно формировать только в том случае, если толщина соединяемых чугунных заготовок превышает 4 мм.

chugun-argon

Подогрев чугуна производится горелкой, после чего можно переходить непосредственно к свариванию металла. Если производится сварка деталей со сложной формой, где присутствуют перемычки, отверстия, участки с разными толщинами, то нагревать необходимо будет всю деталь, а не только участок, где производится сварка.

Чугунные стержни для сварки

Очень важно правильно выбрать присадочный материал. В основном для этого используют стержни, изготовленные из чугуна. Некоторые мастера просто удаляют обмазку с чугунных электродов и применяют их в качестве присадки.

Вот такие марки используются для аргонодуговой сварки чугуна (ТИГ).

  • Для горячего сваривания – «А».
  • Для горячей сварки с местным нагревом – «Б».
  • Для соединения тонкостенных чугунных заготовок при полугорячей сварке – «НЧ-1».
  • Для толстостенных чугунных деталей при полугорячей сварке – «НЧ-2».
  • Для соединения с повышенными характеристиками износостойкости – «БЧ» или «ХЧ».
Читайте так же:
Сколько масла в бензин для бензопилы штиль

Диаметр присадочного стержня выбирается из расчета толщины свариваемых заготовок. Обычно он в два раза должен быть меньше.

Технология сварки

В принципе, варить чугун аргонодуговой технологией нужно точно так же, как и другие металлы. Никаких отклонений или технологических нюансов. Важно правильно настроить сварочный аппарат, который должен выдавать ток силой 40-80 ампер. Разброс величины достаточно большой, потому что в таком диапазоне можно варить детали разной толщины. Оптимальный показатель достигается опытным путем, при котором при сварке металл не трещит.

Сам процесс сварки можно проводить в двух направлениях: горелка движется впереди присадочного прутка или наоборот. Это не нарушает качество шва. Если свариваются две толстые заготовки, то, во-первых, делается Х-образная кромка, во-вторых, сам шов проваривается с двух сторон.

Есть несколько моментов, на которые необходимо обращать внимание, сваривая чугун аргонодуговой сваркой ТИГ.

  • Погружать сварочный присадочный стержень в сварную ванну можно после того, как он хорошо нагреется.
  • Лучше, если присадка из зоны сваривания не будет выноситься в процессе всего процесса. Но это не критично, потому что после заполнения ванны расплавленным металлом приходится его равномерно распределять по всему зазору, образовывая сварной шов. Именно в это время присадочный элемент там будет только мешать. Но на это уходят доли секунды, так что пруток не успевает остыть.
  • Сварка неплавящимся электродом в аргоне должна проводиться непрерывно. Насколько это возможно. Если по каким-то причинам процесс был на время приостановлен, новый шов надо накладывать на край старого, уже остывшего.
  • Долго держать пламя горелки на одном месте не допускается. В процессе сильного нагрева чугуна из него начинает испаряться углерод, что приводит к отбеливанию металла. Он становится прочным и твердым, то есть, снижаются его сварные характеристики.
  • Лучше всего, если сварку чугуна в аргонном защитном слое проводить в нижнем положении. Таким образом, расплавленный металл не будет вытекать из сварной ванны под действием своего веса и под действием давления самого защитного газа.
  • Если свариваются две большие и толстые чугунные заготовки, то зазор между ними будет достаточно большим. Поэтому наплавку производят в несколько слоев. При этом концом присадочного прутка необходимо периодически помешивать содержимое сварочной ванны, чтобы внутри расплавленного металла не образовались поры. Именно таким способом удаляются растворенные в металле газы.

Как видите, сварить чугун с помощью аргонодуговой технологии TIG не очень сложно. Специалисты считают, что именно таким способом соединение чугунных деталей будет самым качественным. Но чтобы качество на самом деле было высоким, нужно обязательно, чтобы чугун после сварки остывал медленно (естественным путем).

Читайте так же:
Сделать домофон в квартире

Сварка чугуна аргоном: особенности и основные правила

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.

Изделия из чугуна

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.

Сварка чугуна при применении аргона

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.

Читайте так же:
Отливка грузил в домашних условиях

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.

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.

марки и описание проволоки

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

Читайте так же:
Схема технологического процесса производства

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.

состав металла

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.

типы материала

  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.

правильное снятие фасок

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.

Технология сварки чугуна аргоном

Металлы и Сплавы

Чугун

Чугун — это железный сплав с примесью углерода или другими элементами. В качестве углерода обычно добавляют графит и цементит в процентном содержании не больше 2,14%. Создание сплава было обусловлено требованиями прочности. Так, при помощи добавления углерода снижается вязкость металла, он становится прочней.

Сварка чугуна аргоном имеет свои особенности. Все зависит от типа чугуна – белого или серого. Последний считается более сложным для сварки. Все виды чугуна очень чувствительны к быстрому охлаждению в месте сварки, при неправильно организованном процессе могут появляться трещины в металле, возникать белый налет и напряженная зона в шве.

Читайте так же:
Чем очистить алюминий до блеска

Технология сварки чугуна аргоном возможна в домашних условиях. Для нее используют обычные электродуговые и газовые аппараты. Обычно сварное соединение чугуна происходит по типу встык, угловым и тавровым способом. Самой надежной считается аргоновая сварка, которая позволяет защитить сварное соединение специальным инертным газом.

По технологии аргонная сварка чугуна не отличается от других металлов. Но перед началом требуется равномерный прогрев все деталей. Во время работы используют флюсы и прутки, и другие материалы из графита.

Холодная сварка чугуна

По технологии исполнения сварку производят несколькими методами:

  • Холодным.
  • Горячим.
  • Полугорячим.

При горячем типе производят равномерный нагрев, а охлаждение происходит в замедленном режиме. Такие приемы позволяют провести легкую графитизацию чугуна, предотвращая возникновение белого налета. Полугорячий метод немного видоизменен и дополнительно в сварную ванну вводят графитизирующие вещества. За счет добавления графита и медленного нагрева получаются условия для наилучшего соединения чугуна. Холодный способ – это обычная сварка без подогрева.

Несмотря на активность чугуна на воздухе, аргонная сварка чугуна является не единственным способом.

Ручной дуговой тоже можно варить чугун, но потребуются специальные электроды:

  • На медной основе.
  • С никелевой основной.
  • Чугунные.
  • Стальные.

Для применения каждого из типов потребуются знания об особенностях их использования.

Электроды для сварки по чугуну

Перед сваркой чугунными электродами каждую деталь надо разогреть в диапазоне от 100 до 400 градусов. Уровень зависит от толщины деталей. Чаще всего встречаются чугунные электроды диаметром от 5 до 15 мм. Аппарат для таких электродов должен выдавать ток от 200 до 500 Ампер. Специалисты рекомендуют использовать электроды меньшего диаметра и самый низкий сварочный ток.

Электроды на медной основе бывают двух типов: со сплавом алюминия или олова. Электроды с оловом нужны, если требуется получить сварной шов с хорошими пластичными свойствами, а с алюминием — для большей прочности шва. Также подразделяются электроды на никелевой основе на три типа. Все они различаются только процентным содержанием никеля. Простые железные электроды не рекомендуется применять для сварки чугуна, потому что невозможно получить качественный шов с металлом близким по свойствам к основному.

Как и при любой сварке, чугунные детали предварительно подготавливают. На кромках деталей делают двухсторонний V-образный скос. При этом угол раскрытия должен составлять 90 градусов. Каждую кромку тщательно очищают от грязи, масла или ржавчины. Для очистки используют обычную щетку или пескоструйный аппарат. В качестве присадочного прутка используют стержни из чугуна диаметром от 6 до 16 мм и длиной от 400 до 700 мм. Для сварки тонкостенных деталей используют прутки с кремнием.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector