Как варить железо электродами: Упс… Кажется такой страницы нет на сайте

Как варить железо электродами

🔧 Как правильно варить электросваркой: свариваем металлические трубы и делаем красивые швы

🎥 В пост добавлены видео про сварочное дело, рекомендую посмотреть 😉

Сварочный шов – один из самых надежных способов соединения деталей. Он используется в промышленности и в обычной повседневной жизни. Каждый домашний мастер время от времени пользуется сваркой. Хорошо, если он умеет варить сам, однако зачастую приходится обращаться к специалистам. А ведь сварке вполне можно научиться. Начинать следует с самого простого: электросварка для начинающих это, прежде всего, обучение выполнению различных швов. Более сложные работы можно будет выполнять, только набравшись опыта. Давайте разберем основы технологии и некоторые хитрости сварочного процесса.

🔎 С чего начать — подготовительный этап

Прежде всего нужно подготовить оборудование. Обязательно понадобится сварочный аппарат, комплект электродов, молоток для сбивания шлака и щетка. Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщины листа металла. Не нужно забывать о защите. Готовим сварочную маску со специальным светофильтром, плотную одежду с длинным рукавом и перчатки, лучше замшевые. Так же понадобится сварочный выпрямитель, трансформатор или же инвертор – устройства, которые преобразовывают переменный ток в необходимый для сварки постоянный.

🔎 Технология сварочного процесса

Сварка – высокотемпературный процесс. Для его осуществления образуется и удерживается электрическая дуга от электрода к свариваемому изделию. Под ее воздействием происходит расплавление материала основы и металлического стержня электрода. Образуется, как говорят специалисты, сварочная ванна, в ней перемешивается основной и электродный металл. Величина образующейся ванны напрямую зависит от выбранного режима сварки, пространственного положения, скорости перемещения дуги, формы и размеров кромки и т.д. В среднем ее ширина составляет 8-15 мм, длина 10-30 мм и глубина – порядка 6 мм.

Покрытие электрода, так называемая обмазка, при расплавлении образует особую газовую зону в районе дуги и над ванной. Она вытесняет весь воздух из области сварки и препятствует взаимодействию расплавленного металла с кислородом. Кроме того в ней находятся пары как основного, так и электродного металлов. Поверх шва образуется шлак, который так же препятствует взаимодействию расплава с воздухом, что отрицательно сказывается на качестве сварки. После постепенного удаления электрической дуги металл начинает кристаллизоваться и образуется шов, объединяющий свариваемые детали. Поверх него расположен защитный слой шлака, который впоследствии убирается.

🔎 Азы электродуговой сварки

В рекомендациях как правильно варить электросваркой особое внимание уделяется началу процесса. Лучше всего получать первый сварочный опыт под руководством специалиста, который сможет исправить возможные ошибки и дать полезный совет. Приступать к работе следует, надежно закрепив деталь. В целях пожарной безопасности около себя нужно поставить ведро с водой. По этой же причине нельзя выполнять сварочные работы на деревянном основании и небрежно относиться даже к очень небольшим остаткам использованного электрода.

Надежно крепим зажим «заземление». Проверяем, чтобы кабель был изолирован и аккуратно заправлен в специальный держатель. Выставляем на сварочном аппарате расчетное значение мощности тока, которое должно соответствовать выбранному диаметру электрода. Зажигаем дугу. Для этого устанавливаем электрод под углом порядка 60° относительно изделия. Медленно проводим им по поверхности. Должны появиться искры, теперь прикасаемся электродом к металлу и приподнимаем его на высоту не более 5 мм.

Если операция была выполнена верно, зажжется дуга. Пятимиллиметровый зазор необходимо удерживать на протяжении всей сварки. Нужно учитывать, что при правильном сваривании металла электросваркой электрод будет постепенно выгорать, поэтому его постоянно слегка приближаем к металлу. Перемещать электрод следует медленно, если он вдруг залипнет, придется слегка качнуть им в сторону. В случае если дуга не зажигается, возможно, нужно увеличить силу тока.

После того, как без проблем получается зажечь и поддержать дугу, пора переходить к наплавлению валика. Зажигаем дугу, медленно и плавно перемещаем по горизонтали электрод, выполняя им легкие колебательные движения. Расплавленный металл при этом как будто «подгребается» к самому центру дуги. В результате должен получиться крепкий шов с небольшими волнами, образованными наплавленным металлом.

Если в процессе сваривания деталей электрод выгорел практически полностью, а шов еще не завершен, работу временно прекращаем. Меняем использованный элемент на новый, удаляем шлак и продолжаем работу. На расстоянии порядка 12 мм от образовавшегося в конце шва углубления, которое еще называют кратером, зажигаем дугу. Электрод подносим к углублению так, чтобы образовывался сплав из металла старого и вновь установленного электрода, после чего сварка шва продолжается.

Траектория движения дуги в процессе сваривания деталей может производиться по трем направлениям:

• Поступательное. Предполагает перемещение дуги вдоль оси электрода. Таким образом достаточно легко поддерживать стабильную длину дуги.

• Продольное. Формирует ниточный сварочный ролик, высота которого зависит от скорости, с которой перемещается электрод, и его толщины. Это обычный шов, но очень тонкий. Чтобы его закрепить, в процессе движения электрода вдоль свариваемого шва выполняют еще и поперечные перемещения.

• Поперечные. Позволяют получать нужную ширину шва. Выполняется путем колебательных движений. Их ширина подбирается исходя из размеров и положения шва, формы его разделки и т.п.

На практике используются все три основных движения, которые накладываются один на другой и образуют определенную траекторию. Существуют классические варианты, однако у каждого мастера обычно «просматривается» собственный почерк. Главное, чтобы в ходе работы хорошо проплавлялись кромки соединяемых элементов, и получался шов заданной формы.

🔎 Особенности сваривания трубопровода

Дуговой электросваркой можно выполнить вертикальный шов, который располагается сбоку трубы, горизонтальный – по ее окружности. А так же потолочный и нижний, расположенные, соответственно сверху и снизу. Причем последний считается наиболее удобным в выполнении. Стальные трубы обычно свариваются встык с обязательным проваром всех кромок по высоте стенок. Чтобы уменьшить наплывы внутри трубы выбирается угол наклона электрода величиной не более 45°относительно горизонтали. Высота шва – 2-3 мм, ширина – 6-8 мм. При сварке внахлест высота шва составляет порядка 3 мм, а ширины – 6-8 мм.

Прежде, чем начать варить трубу электросваркой, выполняем подготовительные работы:

• Тщательно очищаем деталь.

• Если торцы трубы деформированы, обрезаем или выправляем их.

• Очищаем кромки. Минимум 10 мм прилегающей к кромкам трубы наружной и внутренней плоскости зачищаем до металлического блеска.

Теперь можно приступать к сварке. Все стыки обрабатываются непрерывно, вплоть до полного приваривания. Поворотные, а так же неповоротные стыки труб с шириной стенок до 6 мм производятся минимум в 2 слоя. При ширине стенок 6-12 мм – выполняется три слоя, более 19 мм – четыре. Особенность сваривания труб в том, что каждый шов, который накладывается на стык, должен очищаться от шлака, после этого выполняется следующий. Первый шов – наиболее ответственный. Он должен полностью расплавить все кромки и притупления. Его особенно внимательно рассматривают на предмет обнаружения трещин. Если они присутствуют, их выплавляют или же вырубают и снова заваривают фрагмент.

Второй и все последующие слои выполняются при медленном проворачивании трубы. Конец и начало всех слоев обязательно смещают относительно предыдущего слоя на 15-30 мм. Завершающий слой выполняется с плавным переходом на основной металл и с ровной поверхностью. Чтобы улучшить качество заваривания труб электросваркой каждый последующий слой ведется в обратную сторону относительно предыдущего, а их замыкающие точки обязательно располагают вразбежку.

Самостоятельная сварка – достаточно сложное мероприятие. Однако при желании освоить его все-таки можно. Нужно усвоить основные правила процесса и постепенно научиться выполнять самые простые упражнения. Не нужно жалеть силы и время на освоение азов, которые станут основой мастерства. Впоследствии можно будет смело переходить к более сложным приемам, оттачивая свои умения.

В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как научиться варить сваркой

Начинается все с подготовки рабочего места. Безопасности при работе с электросваркой необходимо уделять повышенное внимание: тут есть возможность получить травму и от электричества, и от высоких температур. Потому к подготовке отнеситесь серьезно.

Учится варить электросваркой удобнее на толстом куске металла: на нем лучше практиковаться. Кроме него и сварочного аппарата, понадобятся краги (толстые перчатки) и маска сварщика. Также необходима плотная одежда, защищающая все тело, прочная обувь толстой кожи. Они должны выдерживать попадание искры и окалины. Нужна будут также молоток и металлическая щетка для того, чтобы сбивать шлак. Для защиты глаз при этом нужны будут очки.

Как подключать электрод

Сварочные работы для начинающих проще будет проводить, если взять универсальный электрод диаметром 3 мм (3,2 мм, если точно). Они стоят дороже, но работать с ними легче. После того как вы научитесь варить металл, можно будет попробовать использовать более дешевые, но начинать лучше с этих.

Электрод вставляется в держатель, закрепленный на одном из сварочных кабелей. Есть два типа фиксаторов — пружинный и винтовой. Если держатель электрода пружинный, нажимаете на клавишу на ручке и в появившееся гнездо вставляете электрод. При винтовом зажиме ручка вращается. Раскручиваете ее, вставляете электрод и зажимаете. В любом случае он не должен шататься. Установив электрод можно подключать кабели.

На сварочном аппарате постоянного тока есть два выхода: положительный и отрицательный. Также есть два сварочных кабеля:

• один заканчивается металлическим зажимом-фиксатором — подсоединяется к детали;
• другой — держателем для электрода.

Какую полярность подключать для сварки зависит от типа работы. Если говорить об инверторах, то чаще плюс подключают на деталь, а минус подают на электрод. Такой вариант включения называют прямой полярностью. Но есть перечень работ, при которых подают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод (например, для сварки нержавейки).

Прямая и обратная полярность подключения на сварочном инверторе

Прямая полярность обеспечивает лучший прогрев металла, что и необходимо для большей части соединений. Это объясняется тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса — при прямой полярности это электрод — к положительному — детали. При этом они дополнительно передают металлу свою энергию, повышая его температуру.

Начало сварки: зажигаем дугу

Как подключить электрод к инвертору разобрались. Теперь о том, как зажечь дугу. Возникает она при непосредственном контакте электрода и детали. Есть два способа:

Из названия все ясно: в одном случае нужно провести электродом вдоль шва (чтобы не осталось следов), во втором — несколько раз стукнуть по детали кончиком электрода.

Когда электрод новый, его кончик оголен, розжиг происходит легко. Если он уже был в работе, вокруг стержня образовалась стенка в несколько миллиметров из защитного покрытия. Это покрытие нужно отбить, несколько раз стукнув кончиком по детали.

Оба способа розжига используются, тут выбирает каждый, кому как удобно. Этот навык — первый, который вам придется освоить, если вы хотите научиться пользоваться электросваркой.

Потому берете несколько электродов, толстый кусок металла, и пытаетесь зажечь дугу. Как только у вас стало, получаться, можно приступать к следующему этапу обучения.

Наклон электрода

Основное положение электрода — наклоненное чуть к себе — на угол от 30° до 60° (смотрите рисунок). Величину наклона подбирают в зависимости от необходимого сварного шва и от выставленного тока. Ориентируются на состояние сварной ванны.

Первое положение называется «углом назад». В этом случае ванна и расплавленный шлак движется за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения должны быть такими, чтобы шлак успевал накрывать расплавленный металл. В таком положении получаем прогрев металла на большую глубину.

Техника ручной дуговой сварки: положение электрода углом вперед и углом назад

Бывают ситуации, когда металл сильно разогревать не нужно. Тогда угол наклона меняется на противоположный, шов и ванна «тянутся» за электродом. В этом случае глубина прогрева получается минимальной.

Движения электрода

Ответить на вопрос «как правильно варить электросваркой» просто: нужно контролировать сварную ванну. Для этого необходимо удерживать электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности металла и контролировать состояние и размер сварной ванны. Вот в этом и заключается мастерство сварщика.

Сложность заключается в том, что одновременно приходится контролировать несколько параметров:

• двигать электрод по одной из показанных на фото траекторий,
• по мере выжигания опускать его чуть ниже, сохраняя постоянное расстояние в 2-3 мм;
• следить за размерами и состоянием сварной ванны, ускоряя или замедляя движения электродом;
• следить за направлением шва.

Движения кончика электрода показаны на рисунке. Желающим научиться электросварке для домашнего применения все их осваивать не нужно, но два-три движения вам понадобятся: для разных ситуаций, швов и металлов.

Еще один элемент техники ручной дуговой сварки: кончик электрода должен двигаться по одной из этих траекторий (или по какой-то похожей)

Как научиться варить электросваркой? Отрабатывать движения на толстом куске металла. Получаются тогда не швы, а валики. Этот этап — начальный. На нем вы освоите элементарные навыки сварщика: научитесь контролировать расстояние от кончика электрода до детали, и при этом, двигать его по заданной траектории, следить за сварной ванной и шлаком в ней.

Для этого берете толстый металл, мелом прочерчиваете на нем линию: по ней нужно будет уложить валик. Разжигаете дугу и начинаете осваивать движения, учась одновременно контролировать ванну. У вас получится не с первого, и, даже, не с десятого раза. Электродов изведете, наверное, с десяток. Когда техника ручной дуговой сварки будет отработана: валик будет равномерным, ширина и высота его постоянными (или почти), можно пробовать соединять детали.

Похожие валики должны получаться у вас. Так вы сможете научиться правильно варить сваркой электродами

Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.

Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

Как выбрать ток для сварки

Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

Чтобы закрепить информацию, посмотрите видео-урок по сварке.

Отправим материал на почту

Металлические конструкции соединяют двумя способами: разъемным – с помощью винтового крепежа, и неразъемным – с помощью сварки. Второй способ надежнее и долговечнее, его часто предпочитают первому, когда в необходимости разбирать конструкцию нет нужды. В собственном доме, особенно ещё строящемся или благоустраиваемом, потребность в сварочных работах возникает часто, поэтому многим хотелось бы знать, как правильно варить металл самостоятельно, чтобы не искать специалиста для мелких работ.

Выбор аппарата для бытовой сварки

Видов сварки сегодня очень много. Но большинство из них предназначены для специальных работ или рассчитаны на промышленные масштабы. Для бытовых нужд вряд ли потребуется овладевать лазерной установкой или электронно-лучевой пушкой. Да и газовая сварка для начинающих – не самый лучший вариант.

Самый простой способ расплавить металл для соединения деталей – точечно воздействовать на него высокой температурой электрической дуги, возникающей между элементами с разными зарядами.

Именно этот процесс обеспечивают аппараты для электродуговой сварки, работающие от постоянного или переменного тока:

• Сварочный трансформатор варит переменным током. Для новичка такой аппарат вряд ли подойдет, так как работать с ним сложнее из-за «скачущей» дуги, для управления которой нужен немалый опыт. К другим минусам трансформаторов можно отнести негативное влияние на сеть (вызывает скачки напряжения, которые могут привести к поломке бытовой техники), сильный шум при работе, внушительные габариты прибора и большой вес.

• Инвертор имеет множество преимуществ перед трансформатором. Он вызывает электродугу постоянным током, она не «скачет», поэтому процесс сварки проходит более спокойно и контролируемо для сварщика и без последствий для домашней техники. Кроме того, инверторы компактны, легки и практически бесшумны.

Поэтому если перед вами стоит задача, как научиться варить электросваркой, то лучше всего приобрести инверторный аппарат.

Что ещё необходимо иметь

Сварочный аппарат без электродов – совершенно бесполезный агрегат. Электроды – это расходный материал, они тоже бывают разными: плавящимися и неплавящимися, металлическими (из стали, меди и других металлов) и неметаллическими, в виде проволоки или жесткого стержня, с разным защитным покрытием и т.д.

Тем, кто задался вопросом, как правильно варить сваркой электродами, начинать лучше всего со стальных универсальных стержней толщиной 3 мм или 4 мм. Диаметр указан на упаковке, выбрать нужные будет несложно. Освоив работу с ними, можно будет переходить на другие виды, но вряд ли они будут востребованы в быту.

Помимо расходных материалов для сварки обязательно потребуется маска сварщика. Работать без неё категорически нельзя, иначе можно быстро получить ожог роговицы глаз и много других проблем со зрением. Лучшими считаются маски со стеклом-хамелеоном. Вернее, с автоматическим светофильтром, реагирующим на изменения освещенности и защищающим глаза от вредного излучения.

Также желательно обзавестись подходящей одеждой, обувью и перчатками, которые не прожигаются искрами и в случае чего смогут защитить от удара током.

Из инструментов понадобится молоток для сбивания окалины со шва, а также всевозможные тиски, зажимы и магнитные уголки, с помощью которых можно фиксировать свариваемые детали в нужном положении.

Азы сварочных работ

Чтобы вызвать образование электрической дуги, нужно, чтобы соприкоснулись два разнозаряженных токопроводящих элемента. Одним из них, отрицательным, выступает электрод, а другим свариваемая поверхность, к которой подсоединяется металлический зажим, кабель от которого подключен положительному выходу инвертора.

Сварка электродом обусловлена расплавлением металла теплом, выделяемым дугой. Чтобы шов получился ровным, она не должна прерываться. Итак, для начала работы необходимо установить электрод, настроить инвертор, зажечь дугу и научиться её контролировать.

Установка электрода

Инверторный аппарат снабжен двумя кабелями. На конце одного из них закреплен зажим-прищепка, которым он цепляется за металлическую деталь. А второй кабель оснащен держателем для электрода, который может быть винтовым или пружинным.

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными проектами домов, для отделки которых использовался искусственный камень – от строительных компаний, представленных на выставке домов «Малоэтажная Страна».

У винтового держателя нужно открутить головку на ручке, а после установки электрода в гнездо снова закрутить её. С пружинным проще: достаточно нажать на клавишу, чтобы открыть гнездо.

Подключение сварочного аппарата

Сварочные кабели подключаются к инвертору через специальные выходы на корпусе прибора с разной полярностью. К какому из них присоединить зажим, а к какому электрод, зависит прежде всего от свариваемых материалов. С этим моментом нужно разобраться, чтобы понять, как правильно варить сваркой, и не путаться:

• Стандартное подключение для сварки стальных деталей – минус на кабель массы с электродом, а плюс на кабель с зажимом. Оно носит название прямой полярности и подходит для большинства соединений, требующихся в быту. Прямая полярность обеспечивает классическое движение электронов от минуса к плюсу, при котором они передают металлу значительную часть энергии и лучше нагревают его.
• Если выполнить подключение зажима на минус, а электрода на плюс, получим обратную полярность с меньшей степенью нагрева. Что бывает необходимо при сварке изделий из нержавеющей стали и в некоторых других случаях.

Совет! Овладевать азами сварки лучше всего на деталях из «черного» металла, используя подключение с прямой полярностью.

Теперь можно включать аппарат в сеть и приступать к работе.

Зажигание электрической дуги

Перед тем как научиться варить сваркой, нужно вызвать появление дуги, для чего осуществляют кратковременный контакт электрода с металлической деталью. Сделать это можно двумя способами: впритык и чирканьем:

• Розжиг впритык заключается в постукивании по металлу кончиком подключенного электрода.
• Зажигание дуги чирканьем выполняется аналогично тому, как зажигается спичка о коробок.

Преимуществ ни у одного из этих способов нет – каждый делает так, как ему больше нравится и удобно.

Видео описание

Наглядно способы розжига электродов показаны в видео:

Главное, чтобы движения были достаточно быстрыми, а контакт кратковременным, иначе электрод «прилипнет» к металлу. Особенно часто это случается с новыми, ещё не побывавшими в работе электродами.

В то же время частично израсходованный электрод может не зажечься сразу из-за образовавшегося на его кончике наплыва от расплавленного защитного покрытия. Его проще отбить методом постукивания.

Непосредственно к тому, как правильно варить электросваркой, можно переходить после уверенного овладения навыком возбуждения дуги. Но для начала стоит разобраться, что происходит или должно происходить в процессе. Без этого двигаться дальше не получится.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услуги по работам с электросетями и соответствующее оборудование. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Анализ сварочного процесса

В месте возникновения сварочной дуги температура сильно повышается, в результате чего начинает плавиться металл и свариваемых деталей, и самого стержня электрода. Жидкий расплавленный металл заполняет собой выжженное углубление, которое на профессиональном языке зовется сварной ванной.

Одновременно разрушается и защитное покрытие электрода, выполняя свою функцию: часть покрытия плавится, превращаясь в шлак, который закрывает собой свежий стык и препятствует контакту металла с кислородом, а также сохраняет под собой высокую температуру. А другая часть переходит в газообразное состояние, создавая вокруг сварной ванны защитную атмосферу, и тоже не пропуская к ней кислород воздуха.

Видео описание

Все это хорошо видно на замедленной съемке:

Шлаковую корку со сварного шва отбивают постукиванием молотка после того, как он остынет.

Важные нюансы

Основной секрет, как правильно сварить две детали и получить ровный шов, заключается в том, чтобы при перемещении электрода шлак успевал покрывать всю поверхность расплавленного металла. А это зависит от скорости перемещения, угла наклона электрода и траектории его движения. Немалое значение имеет и сила тока.

Универсальный рабочий угол наклона составляет 30-60 градусов относительно вертикали. При этом:

• двигая электрод углом вперед (от себя), удобно делать любые вертикальные, горизонтальные и круговые швы;
• углом назад (к себе) – сваривать угловые соединения;
• вертикальное положение электрода допускается только при сварке в труднодоступных местах;
• угол больше 60 градусов сильно растягивает сварную ванну, а металл свариваемых деталей при этом прогревается хуже. Его обычно используют, когда нужно обрезать излишки или подправить грубый шов.

Скорость сварки определяется экспериментально: нужно следить, чтобы форма и размеры сварной ванны оставались стабильными, не вытягивались и не расплывались. Очень важно при этом удерживать электрод на одинаковом расстоянии от поверхности – в 3-5 мм от неё. Причем по мере выжигания и углубления ванны его необходимо чуть опускать, а при переходе на следующий участок снова приподнимать, стараясь не выходить из указанных пределов.

Чтобы соединить кромки двух деталей, нужно добиться проникновения их частиц друг в друга. Для этого электрод должен двигаться не по прямой линии, а по определенной траектории, совершая колебания из стороны в сторону. Эта траектория может напоминать елочку, лесенку, восьмерки, связанные треугольники и т.п.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте всё про показания счётчика за электроэнергию.

Результатом должен стать ровный валик из наплавленного металла с одинаковой по всей длине высотой и шириной. Чтобы добиться этого, нужно немало тренироваться, отрабатывая движения и регулируя силу тока. Потому что есть разница, как варить сваркой тонкие листы, толстостенные трубы или другие изделия.

Изначально она подбирается по таблице и зависит от того, какую толщину имеют свариваемые детали.

Толщина деталей, мм	Сила тока, А
1-2	25-50
3	100-140
4-5	160-200
6-12	220-280

Это приблизительные значения, и даны они для сварки, когда электрод направлен вниз. При выполнении вертикальных или потолочных швов силу тока уменьшают на 10-20%.

Обратите внимание! Чем тоньше свариваемая кромка, тем меньшего диаметра берут электроды, и наоборот. «Тройка» подходит для материалов самой ходовой толщины от 2 до 5 мм.

Но при скачках напряжения в сети установленной силы тока может не хватать для нормального течения процесса в отработанном режиме. Тогда приходится снижать скорость перемещения электрода или использовать другую траекторию движения, чтобы проходить по одному месту не один раз.

Все это довольно трудно описать словами – нужно пробовать и добиваться удовлетворительных результатов.

Видео описание

В этом очень поможет обучающее видео:

Совет! Учиться варить лучше всего не на стыках, а на плоскости, отрабатывая скорость, траекторию, уровень и угол наклона. Воображаемый стык на металлической пластине можно начертить мелом и укладывать вдоль него сварной валик до тех пор, пока он не будет получаться хорошо.

Сварка элементов

Уверенно освоив азы сварочного процесса, можно переходить к соединению элементов в единую конструкцию. И здесь тоже есть свои тонкости, связанные с реакцией металла на такое воздействие.

В первую очередь нужно правильно оценивать длину шва и добиваться того, чтобы он не тянул соединяемые детали на стыках. Для этого их обязательно фиксируют в заданном положении с помощью струбцин или другими способами. А чтобы закрепить фиксацию, прихватывают поперечными швами в нескольких местах. И лишь потом обваривают.

Порядок сварки зависит от длины стыка. В одном направлении и в один заход можно варить лишь короткие швы длиной до 300 мм. Если это расстояние больше, необходимо компенсировать возникающие напряжения, накладывая швы небольшими отрезками.

Не слишком красивые швы по окончании работы можно аккуратно срезать и отшлифовать болгаркой.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про электрический котёл для отопления частного дома 150 м².

Заключение

Теперь вы имеете представление о том, как научиться варить электросваркой самостоятельно. Но в этом деле знать теорию – это практически не знать ничего. Нужна практика, отработка движений до автоматизма, а самое главное – выработка особого чутья, которое подскажет, когда нужно опустить электрод чуть ниже, когда изменить его угол или увеличить силу тока. Все это приходит со временем. Но нужно быть готовым к тому, что как минимум одна пачка электродов уйдёт на тренировки.

Как сварить профтрубу 1.5 мм без прожога и зашлаковки электродом 3 мм | Ручная дуговая сварка

Яндекс

Яндекс

Вот такой результат сварки получился. Сваривал профильную трубу 1.5 мм с зазором 2 мм электродами тройка-3 мм. Варил без присадок вторым электродом, нет прожогов и зашлаковки. Сейчас по порядку расскажу технику сварки тонкого металла, которую частенько использую.

Взял профтрубу 30 на 30 толщиной 1.5 мм. Для усложнения задачи сделал запил болгаркой диском толщиной 2 мм, как будто будем заваривать соединение с зазором.

Сначала немного теории.

Сваривать будем с отрывом двойным тычком-в этом и вся хитрость. На правление сварки углом вперёд, так меньше глубина проплавления металла. Полярность прямая-минус на держак с электродом, хотя это противоречит теории, но некоторые советовали попробовать, посравнивал на миллиметровке, минус на электроде меньше прожигает, теперь придерживаюсь такого правила с тонкими металлами.

Зажигаем дугу, немного её удлиняем и резко возвращаемся в сварочную ванну до касания обмазкой электрода металла. И так делаем точка за точкой. Не просто варим с отрывом, нет, а делаем именно эти действия-зажгли, удлинили дугу и резко вернулись обратно. Смотрите что происходит от такого действия.

На примере обточного лепесткового круга. Вот у нас образовалась сварочная ванна. Как только мы убрали дугу корка шлака сразу обволакивает металл ванны. При повторном поджиге нужно некоторое время чтобы растопить разогнать эту корку шлака и добраться до металла чтобы продолжилось формирование шва. За это время металл может слишком нагреться и провалиться-получается прожог.

При резком укорачивании дуги мы разгоняем шлак по сторонам, и после отрыва слой получается тонким и повторный поджиг занимает меньше времени, а значит увеличивается скорость сварки и уменьшается вероятность прожечь. Зашлаковка при такой сварке также не произойдёт.

Начинаем сваривать. Ток примерно 80 ампер, электроды 3 мм АНО-21, правда производитель есаб, хорошие электроды. И так точка за точкой без напряга что прожгём завариваем наш зазор.

Заварили, отбили шлак, никаких прожогов и зашлаковки в шве нет. Результат получился хорошим.

Поделись статьёй с друзьями-нажми на значок чуть ниже справа, статью увидят твои товарищи в одноклассниках или в контакте.

Как правильно варить шов электросваркой начинающим: технология и правила

Самым надежным и прочным способом соединения деталей остается сварочный шов. Без сварки сегодня не может обойтись ни одно производство, применяется она и в быту. Практически каждый домашний умелец обязательно использует сварку.

Конечно, не все умеют правильно сваривать детали, им приходится пользоваться услугами профессиональных сварщиков. Но при большом желании, можно научиться сваривать детали своими руками.

Самой простой считается электросварка. Именно с нее начинается изучение сварочного процесса. Только после приобретения определенного опыта в получении хорошего шва, можно приступать к выполнению сложной работы. Давайте познакомимся с основами сварочного технологического процесса и его нюансами.

Подготовительные работы

Прежде чем начать сварку, детали сначала выправляют и затем хорошо чистят. Причем очищать детали необходимо до начала сборки узла. Появление дефектов сварочного шва обычно связано с различными видами загрязнений:

1. Ржавчины;
2. Масла;
3. Окалины.

Очень важно хорошо зачистить металл там, где будут проводиться сварочные работы. Это касается кромок каждой детали. Любое загрязнение в щели между свариваемыми деталями, должно быть обязательно удалено. Можно выжечь грязь сильным пламенем горелки, продуть мощной струей сжатого воздуха.

Очищать поверхность можно самыми разными способами:

• Щеткой с металлическим ворсом;
• Иглофрезами;
• Гидропескострйными системами;
• Дробью;
• Горелкой;
• Шлифовальным кругом;
• Травлением;
• Растворителем.

После подготовки инструментов и материала, давайте разберемся по шагам как правильно варить электросваркой.

Возбуждение сварочной дуги

Чтобы возбудить дугу, существует несколько способов.

Вариант 1. Сварщик кончиком электрода должен прикоснуться к металлической поверхности, затем быстро отвести его назад на несколько миллиметров (2 – 4). Как результат появится дуга. Её длина поддерживается медленным опусканием электрода. Все зависит от величины расплавления. Перед тем как образуется дуга, лицо работника обязательно должно быть закрыто защитным щитком.

Вариант 2. Возбудить сварочную дугу можно и другим способом. Кончиком электрода сварщик быстро проводит по металлической поверхности, затем также быстро поднимает его на пару миллиметров. Между электродом и поверхностью металлом появится дуга. Во время сварки необходимо стремиться поддерживать очень короткую дугу. Возле шва будут образовываться небольшие капли металла. Плавление электрода будет плавным и спокойным. Шов получается глубоким и прочным.

Если размер дуги будет слишком длинным, основной металл недостаточно хорошо проплавится. Металл электрода при сварке начнет окисляться, появятся сильные брызги. Шов после такой сварки будет неровным, с многочисленными окисными вкраплениями.

Длину дуги можно легко определить по звуку её горения. Если длина имеет стандартные значения, звук будет однотонным и равномерным. Очень длинная дуга начнет издавать резкие звуки, которые будут постоянно сопровождаться сильными хлопками.

Если дуга оборвалась, ее возбуждают снова. Кратер, на котором оборвалась дуга, тщательно заваривают. Если необходимо сварить очень важный узел, который будет эксплуатироваться при знакопеременной нагрузке, а также возможно появление «усталости», категорически запрещается возбуждать дугу прямо на поверхности основного металла. Если возбуждение будет происходить не по шву, возможно появление «ожога» металла. В этом месте шов может просто разрушиться при эксплуатации детали.

Первые шаги

Чтобы научиться, хорошо сваривать детали, сначала практикуются на ненужных металлических валиках. Не требуется создавать соединительные швы, необходимо просто научиться правильно расплавлять материал. Поверхность металла не должна иметь следов ржавчины и быть хорошо очищенной.

Как делаются валики

Электрод вставляется в держатель. Чтобы вызвать появление тока в области плавления, достаточно чиркнуть по поверхности металла кончиком электрода, или просто постучать несколько раз по заготовке.

Когда появится электрическая дуга, электрод направляется на заготовку, с выдержкой постоянного зазора между поверхностью металла и электрической дугой. Зазор должен иметь постоянное значение, и лежать в диапазоне 3–5 миллиметров.

Важно! Чтобы получить качественный шов, необходимо все время поддерживать одинаковую длину дуги. Если изменить эту величину, дуга может прерваться, шов будет иметь много дефектов.

Направление электрода делается под определенным углом относительно плоскости заготовки. Самым оптимальным считается угол в 70 градусов, Наклон не имеет определенного значения, главное чтобы сварщику было удобно. В процессе работы сварщик сам находит для себя оптимальное положение, в зависимости от специфичности выполняемой работы.

Во время таких практических занятий нужно научиться правильно, подбирать силу тока, чтобы подача все время оставалась стабильной. Если тока будет недостаточно, дуга будет постоянно гаснуть. При очень мощном потоке, начнется проплавление металла. Только экспериментальным путем можно научиться, правильно устанавливать режим сварки.

Техника получения хорошего сварного соединения

 Когда валики начнут получаться ровными, можно попытаться начать изготавливать соединительные швы. Такую операцию сможет выполнить достаточно опытный практикант, который умеет варить электросваркой.

Зажигание электрода выполняется согласно описанной выше технологии. Единственным отличием будет движение руки сварщика. Она будет выполнять колебательные движения. Расплав будет как бы переходить с одной поверхности детали на другую. Движение может происходить по нескольким траекториям:

• Зигзагообразная;
• Петлевидная;
• Елочкой;
• Серпом.

Для тренировки можно взять небольшую металлическую заготовку. По поверхности мелом провести линию, чтобы ее можно было увидеть через темное стекло маски. Именно по ней нужно двигаться электродом, чтобы получить своеобразный шов, в виде любой вышеуказанной траектории.

После того, как шов остыл нужно молотком отбить шлак и рассмотреть проделанную работу.

Когда появился небольшой опыт можно начинать изготавливать соединительные швы, которые имеют несколько видов:

• Тавровые;
• Стыковые;
• Угловые;
• Внахлест.

Кроме того, такие швы могут быть горизонтальными и вертикальными, могут свариваться в разных направлениях.

Только после многочисленных тренировок можно добиться равномерного движения руки. После этого можно получить красивые детали.

Как продолжить сварку после её остановки?

Так как варить электросваркой длинный шов без остановки невозможно, приходится менять электрод или были другие причины прерывания, то на месте остановки получается небольшое углубление, получившее название: кратер. Для возобновления работы, необходимо выполнить следующие действия:

1.Дуга должна зажигаться не на самом кратере. Необходимо отступить от него 12 мм. Затем ее медленно пододвигают к кратеру.

2.Колебательными движениями тщательно заваривается сам кратер.

3.После этого можно продолжать сварку, выдерживая установленный режим. Для получения надежного соединения, сварка должна иметь несколько слоев:

• Заготовка, толщиной 6 мм – 2 слоя;
• При толщине 6–12 мм – 3 слоя;
• Если толщина металла превышает 12 мм – 4 слоя.

Движение электрода в каждом слое должно быть одинаковым. Сварочный шов, после завершения операции обрабатывают, снимая все излишки.

Как получаются вертикальные швы

На рисунке 69а, показана вертикальная сварка. Так как варить вертикальный шов электросваркой достаточно проблемно из-за того, что капли расплава стремятся упасть, то нужно варить такие швы используют короткую дугу. Поверхностное натяжение не дает каплям сразу скатиться вниз. Они быстрее попадают в кратер.

Кончик электрода убирают от капли, чтобы она стала твердой. Вертикальную сварку нужно начинать снизу, постепенно двигаясь наверх. Нижележащий кратер не даст упасть каплям металла. Смотри рисунок 69в. При работе можно наклонять электрод. Когда его наклоняют вниз, сварщик видит, как распределяются капли в месте разделки шва.

Когда нужно выполнить вертикальную сварку, начинаются с верхней точки, электрод необходимо установить в положение I. Смотри рисунок 69г.

Когда капли начинают опускаться, электрод устанавливается в положение II. Капля не будет стекать, ей не позволит короткая дуга.

Наиболее подходящим диаметром электродов для вертикальной сварки, считаются 3 – 4 мм. Величина тока не должна быть очень высокой, примерно 160 ампер.

Чтобы добиться минимального стекания расплава, когда свариваются горизонтальные швы (смотри рисунок. 70, а), кромки скашиваются у одной верхней детали.

Возбуждение дуги должно происходить на нижнем торце (положение I). Затем дуга переводится на торец верхней детали (положение II). Стекающая капля начинает подниматься.

Как должен двигаться конец электрода, когда выполняется однослойная горизонтальная сварка, можно посмотреть на рисунке 70а, в правой стороне.

Горизонтальные швы разрешается варить в виде продольных валиков. Самый первый должен вариться 4 миллиметровым электродом, а все остальные, диаметром 5 миллиметров.

Это основные нюансы, которые позволят правильно варить вертикальный шов электросваркой.

Как электросваркой сварить потолочный шов

Частый вопрос: как варить потолочный шов электросваркой, ведь он стекает? Ответ прост: такие швы варятся короткой дугой. Сварочный электрод должен иметь тугоплавкое покрытие. Когда происходит сварочный процесс, на торце возникает чехольчик, который не позволяет каплям металла, скатиться вниз. (Смотри рисунок. 70, б). Во время работы конец электрода равномерно удаляют, а потом приближают к свариваемой детали. Когда удаляется, дуга сразу гаснет, шов начинает твердеть. Чтобы выполнить потолочную сварку, независимо от направления, пользуются только электродами малых диаметров. Сила тока уменьшается (10-12%), если сравнивать сварку металла аналогичной толщины, производимой внизу.

Когда свариваются потолочные швы, начинают всплывать пузырьки газа. Они оказываются в самом корне шва. От этого страдает прочность и качество сварного соединения.

Применение потолочной сварки имеет ограниченный характер. О ней вспоминают, когда невозможно получить шов из нижнего положения.

Как варятся угловые швы

Расплавленный металл при этой сварке, будет стекать вниз. Оптимальным способом сварки подобных швов из нижнего положения, считается «в лодочку». Деталь устанавливается таким образом, чтобы не происходила течь шлака прямо перед дугой. (Смотри рисунок. 68, а).

Когда сваривается угловой шов, при горизонтальном расположении нижней плоскости, иногда плохо провариваются вершины угла.

Причиной образования такого непровара может стать начало сварочного процесса с листа, стоящего вертикально. Расплавленный металл начинает стекать вниз, на лист, не успевший хорошо прогреться. Именно поэтому варить такие швы нужно с нижней плоскости. Причем дуга должна зажигаться в определенной точке (А). Движение должно осуществляться согласно схеме рисунка 68 б.

Электрод наклоняется под 45 градусов, по отношению к свариваемым деталям. Во время сварки нужно электрод немного наклонять в разные стороны. (Смотри рисунок 68 в).

Если угловые швы варятся не «в лодочку», сварка делается однослойной, с катетом шва менее 8 мм. Если величина катета превышает это значение, выполняют несколько слоев.

Для сварки нескольких слоев углового шва, нужно сначала создать узкий валик. Для этого пользуются 3-4 мм электродом. Такой диаметр позволяет полностью проварить корень.

Чтобы определить количество проходов, учитывают размер площади поперечного сечения, имеющегося шва. Обычно эта величина равна 30—40 кв. миллиметров. Рисунок 68 г наглядно показывает, как должны выглядеть угловые швы с разным количеством слоев, имеющие разделку кромок, полностью проваренные.

Как варятся стыковые швы

Если кромки не имеют скосов, накладываемый валик должен иметь небольшое расширение с каждой стороны стыка. Чтобы не допустить непровара, требуется создать равномерное распределение расплавленного металла.

Только правильная установка тока и грамотный подбор электродов, позволит хорошо проварить 6 миллиметровый металл, если детали не имеют скоса кромок. Величина тока подбирается опытным путем. Для чего сваривается несколько пробных планок.

Если детали имеют V-образные скосы, стыковая сварка может быть однослойной или иметь несколько слоев. Главную роль в этом вопросе играет толщина металла.

Когда варится один слой, возбуждение дуги должно происходить в пункте «А», на границе скоса, согласно рисунку 67а. После чего электрод опускают вниз. Полностью проваривается корень шва, затем дугу отправляют на следующую кромку.

Когда электрод движется по скосам, его движение специально замедляют, чтобы обеспечить хороший провар. На корне шва, наоборот ускоряют движение, чтобы не допустить сквозного прожога.

На обратной стороне сварочного соединения, профессионалы советуют накладывать дополнительный подварочный шов.

В некоторых случаях на противоположную сторону шва монтируют стальную 2-3 миллиметровую подкладку. Для этого повышают сварочный ток, примерно на 20–30% относительно стандартной величины. Сквозное проплавление в данном случае полностью исключается.

Когда создается валик шва, стальная подкладка также приваривается. Если она не мешает конструкции изделия, ее оставляют. При сварке очень важных конструкций, делается проварка противоположной стороны корня шва.

Если нужно сварить стыковой многослойный шов, вначале проваривается корень шва. С этой целью используют электроды, диаметром 4–5 миллиметров. Затем выполняется наплавка следующих слоев расширенными валиками, для чего используются электроды больших размеров (Смотри рисунки 67, б, в).

Подбор сварочных электродов

Чтобы правильно выбрать подходящий электрод, необходимо учесть несколько важных параметров:

• Толщину заготовки;
• Марку стали.

В зависимости от вида электрода подбирается значение силы тока. Сварка может выполняться в самых разных положениях. Нижняя подразделяется на группы:

• Горизонтальная;
• Тавровая.

Сварка вертикального типа может быть:

• Снизу вверх;
• Потолочная;
• Тавровая,

Каждый производитель в инструкции к электродам, обязательно сообщает значение сварочного тока, при котором они будут нормально работать. В таблице показаны классические параметры, применяемые опытными сварщиками.

На величину силы тока оказывает влияние пространственное положение, а также величина зазора. К примеру, чтобы работать с 3 миллиметровым электродом, сила тока должна достигать 70–80 ампер. Таким током можно пользоваться для выполнения потолочной сварки. Этого будет достаточно для сварки деталей, когда величина зазора намного превосходит диаметра электрода.

Чтобы варить снизу, при отсутствии зазора и соответствующей толщине металла, разрешается для обыкновенного электрода установить силу тока в 120 ампер.

Сварщики с большим опытом рекомендуют для расчета использовать определенную формулу.

Для определения силы тока берется 30–40 ампер, которые должны соответствовать одному миллиметру диаметра электрода. Другими словами, для 3 мм электрода нужно установить ток 90-120 ампер. Если диаметр равен 4 мм, сила тока будет равна 120–160 амперам. Если выполняется вертикальная сварка, сила тока уменьшается на 15 %.

Для 2 мм устанавливается примерно 40 – 80 ампер. Такую «двойку» всегда считают очень капризным.

Существует мнение, что если диаметр электрода имеет малые значения, значит с ним очень легко работать. Однако это мнение ошибочно. К примеру, чтобы работать с «двойкой» нужна определенная сноровка. Электрод быстро горит, он начинает сильно греться при установке большого тока. Такой «двойкой» можно варить тонкие металлы при малом токе, но необходим опыт и большое терпение.

Электрод 3 — 3.2 мм. Сила тока 70–80 Ампер. Сварка должна проводиться только на постоянном токе. Опытные сварщики считают, что выше 80 ампер, невозможно выполнить нормальную сварку. Это значение годится для резки металла.

Сварку нужно начинать с 70 Ампер. Если увидите, что невозможно проварить деталь, добавьте еще 5-10 Ампер. При непроваре в 80 ампер, можно установить 120 ампер.

Для сварки на переменном токе можно установить силу тока 110-130 ампер. В некоторых случаях устанавливают даже 150 Ампер. Такие значения характерны для трансформаторного аппарата. При сварке инвертором, эти значения намного ниже.

Электрод 4 мм. Сила тока 110-160 Ампер. В данном случае разброс, равный 50 амперам зависит от толщины металла, а также вашего опыта работы. «Четверка» также требует особого мастерства. Профессионалы советуют начинать со 110 ампер, постепенно увеличивая силу тока.

Электрод 5 миллиметров и больше. Такие изделия считаются профессиональными, их используют только профи. В основном их применяют для наплавки металла. В сварочном процессе они практически не участвуют.

Зачем прокаливают электроды

Это делается только с одной целью, удалить влагу. При сварке сырым электродом, возможно появление дефектов сварочного шва. Такой электрод будет все время липнуть к детали.

В каждой строительной компании обязательно установлено оборудование, которое прокалывает электроды. Такая операция недоступна сварщикам-любителям.

Если вы начали работать с новой пачкой, но не смогли израсходовать ее до конца, оставшееся количество электродов нужно спрятать в сухое и теплое место. Никогда не храните электроды в подвале и на чердаке. Они быстро отсыреют и придут в негодность.

Заключение

Правила сварки достаточно просты, стоит лишь несколько раз потренироваться на ненужном куске железа. Главное следуйте всем приведенным инструкциям и у вас точно все получится. Сможете варить дуговой сваркой и на потолке и на стене.

Похожие статьи:

подготовка и технология процесса, типы швов

Инвертор для сварки, или инверторный источник сварочного тока (ИИСТ) – это источник питания электрической дуги, посредством которой и происходит соединение деталей из металла под воздействием очень высокой температуры. На сегодняшний день это один из самых популярных аппаратов для ручной сварки.

Как работает ИИСТ

Напряжение сети 220 В переменного тока подается на выпрямитель. Далее в силовом блоке инвертора постоянный ток преобразуется снова в переменный, но с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор. Затем напряжение через выпрямитель подается на дугу.

На выходе получается дуга на постоянном токе, более устойчивая, что и требуется для качественной сварки.

Достоинства данного аппарата:

1. За счет преобразования тока исследователи пришли к высокочастотному трансформатору, вес которого более, чем в 10 раз, меньше, чем у сетевого сварочного трансформатора. Масса его находится в пределах от 2 до 7 кг.
2. Сварочная дуга высокого качества.
3. Более сконцентрировано тепло к месту соединения, что повышает КПД.
4. Минимальное разбрызгивание металла.
5. Плавные регулировки сварочных характеристик.
6. Более аккуратный и ровный сварной шов.

Недостатки:

1. Ограничение по коэффициенту загрузки. При продолжительной работе происходит нагревание внутренних элементов, необходимо давать остывать в процессе работы.
2. Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату внутри корпуса. Хранить инвертор рекомендуется в теплых сухих помещениях без резких перепадов температуры.
3. Высокий уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех.

Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Организация рабочего места

Оборудование для сварочных работ:

1. Источник сварочного тока – сварочный инвертор или сварочный трансформатор.
2. Сварочный электрод – в данном случае берется плавящийся, изготовленный из сварочной проволоки, которая подразделяется на углеродистую, легированную и высоколегированную. Поверх нанесен слой защитного покрытия, который тоже выполняет свою роль в этом процессе. Есть правило настройки преобразователя сварочного тока: чем толще электрод, тем большую мощность нужно выставить на сварочном аппарате.
3. Одежда сварщика – это защитный огнестойкий костюм, который закрывает все открытые части тела: брюки, куртка с длинными рукавами, перчатки, прочная обувь (брюки должны быть поверх ботинок), шлем-маска с защитным стеклом. Необходимо, чтобы одежда была без синтетики.
4. Молоток, для сбивания нагара. Напильник. Плоскогубцы.

Подготовка к процессу сварочных работ

Детали для сваривания подгоняются по размеру. Зачищаются от ржавчины и загрязнения.

Кабель массы подключается к одной из свариваемых деталей. Для надежного контакта это место зачищается до металла, можно применить напильник.

Электрод вставляется концом без напыления в держатель. Сварочный аппарат включается в сеть.

В соответствии с размером электрода выставляется сила тока. Можно руководствоваться табличными значениями. Всегда следует помнить, что слишком высокое значение силы тока будет резать металл, для чего ее и нужно использовать, а недостаточная – не даст дугу хорошего качества.

Процесс сварных работ

В процессе сварки горит электрическая дуга между металлом детали и электродом, расплавляя их.

Правильный розжиг дуги

Розжиг дуги можно сделать следующим способом: краткие касания кончиком электрода у начала сварного шва. Задача в том, чтобы электрический ток пробил воздушный промежуток и напыление на электроде.

Возможные причины, когда электрическая дуга не зажигается: качество подключения «массы», необходимо очистить кончик электрода от обсыпки, увеличить силу тока.

Траектория движения электрода при сварке

При сваривании вертикальных поверхностей сварной шов ведется снизу вверх.

При горизонтальном размещении направление движения электрода зависит от удобства выполнения шва.

Во время сварки электрод располагается под углом 30⁰ – 60⁰ к поверхности металла на расстоянии 3 – 5 мм от него.

Движение электрода идет поступательно – по принципу «елочка».

Для более ровного ведения шва можно отметить его место мелом.

Ускорять или замедлять ведение шва необходимо в зависимости от состояния сварной ванны — объема жидкого металла.

Завершение

По завершении процесса сварки очистить сварной шов от образовавшегося нагара. Осмотреть внимательно место сварки на предмет зашлакованности или пропуска.

Типы швов при сварке электродами

Швы бывают:

1. Швы встык.
2. Тавровые соединения.
3. Угловые соединения.
4. Швы внахлест.

Ошибки начинающих сварщиков

Наиболее часто встречающиеся ошибки заключаются в следующем:

1. При медленном ведении электрода – образование прожогов.
2. Слишком быстрое движение электрода – неровный шов.
3. Не выдержан угол между электродом и поверхностью – шов плоский и неровный.
4. Слишком маленький зазор между электродом и деталями – дефект «всплывания шва», металл непроварен.
5. При слишком большом зазоре между электродом и рабочей поверхностью – шов непрочный, непроваренный металл.
6. Детали повело – нужно перед началом сварки прихватить детали в нескольких местах с обеих сторон.

Сварка кузова автомобиля полуавтоматом своими руками: технология и рекомендации

Подержанные машины при неправильном уходе покрываются коррозией. Иногда, если вовремя не устранить эту проблему, требуется полная замена отдельных частей кузова. При этом без сварочных работ не обойтись. А сварка кузова автомобиля своими руками требует навыков и хотя бы небольшого опыта.

Для сварных работ с автомобильным кузовом наиболее приемлемым вариантом является использование полуавтоматического сварочного аппарата. Это позволяет работать с любой толщиной материала: от 0,7 до 4 мм. В этот интервал укладываются как, например, более тонкие крылья, так и мощные лонжероны.

Способы соединения элементов при автомобильной сварке

Разные узлы и варианты ремонта машины с использованием сварочных работ предполагают отличающийся подход для сопряжения новых вставок со старым кузовом. Рассмотрим три основных способа установки металлических латок.

Стыковое сопряжение

Сварка кузова автомобиля полуавтоматом чаще всего проводится с помощью стыкового соединения. Таким способом не создаются дополнительные ненужные утолщения на корпусе. Используется этот метод при вваривании заплаток или небольших вставок, не подвергающихся большому усилию на разрыв.

Типы соединений

Перед работой с латкой можно снять фаски со сторон, которые планируется приваривать.

Если толщина листа до 2 мм, то можно обойтись без фасок. Такой способ сопряжения требует более кропотливой подгонки ввариваемой детали и подготовленного участка корпуса авто. Зазоры необходимо свести к минимуму, а в идеале нужно обойтись без них. Способ применяется обычно для лицевых наружных элементов.

При выполнении этой операции сварщик должен иметь достаточно высокую квалификацию.

Стыковая сварка

Работа проводится с применением сплошного точечного шва. Качественный результат не нуждается в трудоемкой рихтовке и длительной зачистке. Иногда хватает шпатлевки и затирки шва. Более толстые листы железа легче поддаются сварке, также они могут быть проварены сплошным точечным швом. Тонкий лист варить тяжелее.

Соединение внахлест

Такое соединение наиболее простое и поэтому получило большое распространение среди автомобильных сварщиков. Так, один из кусков металла накладывается на другой, при этом полностью перекрывается отверстие, которое надо залатать.

Нахлест при сварке

Метод подходит для сварки силовых конструкций: порогов, лонжеронов и т.д.

Сварные электрозаклепки

Такой способ является скорее разновидностью нахлестного соединения. При этом он схож с точечной сваркой. Его активно используют в автомобильной сварке. Например, он применяется для установки новых крыльев, усилительных накладок на каркас кузова.

Что может полуавтомат в качестве сварки кузова автомбиля и не только…

Еще раз повторимся про полуавтомат более конкретно, вернее про его возможности. Сварка полуавтоматом – основа кузовного ремонта автомобиля. Только благодаря тому, что у вас есть надёжный углекислотный полуавтомат, ремонт любого автомобиля не будет казаться авантюрой. Будь то старая, дырявая и убитая «копейка», у которой вместо порогов осталась лишь ржавая бахрома, а водитель и пассажиры ежесекундно рискуют выпасть из салона через огромные дыры в полу, или пафосная иномарка, расплющенная невнимательной блондинкой в роковом ДТП. С помощью углекислотного полуавтомата вы восстановите любой кузов – приварите любые заплаты на любые дыры, вварите новые кузовные детали – крылья, пороги, лонжероны, ремонтные вставки, выправите вмятины, к которым нет доступа изнутри, и тем самым подарите автомобилю новую жизнь. Помимо ремонта автомобильных кузовов, углекислотный полуавтомат позволит вам решить множество других важных проблем: 1. Ремонтировать сваркой садовый и домашний инвентарь 2. Сваривать водопроводные трубы. 3. Изготавливать специнструмент для ремонта автомобиля – например, мощный торцовый ключ для отворачивания ступичных гаек 4. Изготавливать любые металлоконструкции для вашего гаража, например, стеллажи из стального профиля.

Типы сварных швов

Не смотря на способы сопряжений, в каждом случае технология сварки полуавтоматом предполагает использование различных типов швов. Есть три популярных варианта швов:

1. сплошной;
2. точечный;
3. сплошной прерывистый.

Типы швов

Каждый из них может накладываться в любом из способов сопряжений, как при нахлестах, так и при стыковых соединениях.

Расположение шва

Проведение работ может происходить в разных плоскостях:

• горизонтально «сварка сверху»;
• горизонтально «сварка снизу»;
• вертикальный шов.

Наиболее удобным является вариант со сваркой «сверху». При таком положении шов заливается полностью, заполняя все пустоты и щели. Менее удобный вариант вертикальных работ. В этом случае необходимо следить за тем, чтобы металл не стекал по шву.

Самый трудный способ сварки предполагает «работу снизу».

При таком положении шов получается под сопрягающимися элементами и постоянно стремится вытечь вниз. Поэтому нужно иметь навык работы в таком положении, чтобы не ухудшить качество сварки.

Технические термины абревиатуры используемые в сварочных работах

MIG — металл – инертный газ (например, аргон). Сварка происходит в среде инертного газа, не взаимодействующего с расплавленным металлом. MAG — металл – активный газ (углекислый газ). Сварка происходит в среде защитного газа, взаимодействующего с расплавленным металлом сварного шва. Некоторые пояснения: если вы варите углекислотным полуавтоматом, то значит, это MAG сварка. Если вам надоело варить с углекислым газом, и вы подключили тот же полуавтомат к баллону с аргоном, то это уже MIG сварка. TIG — сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа (как правило, аргона).

Подготовка материала к сварке

До начала любых сварных работ, понадобится приготовить поверхности. Для этого проводится чистка от всех видов загрязнений:

• коррозионные следы;
• слои краски и грунтовки, включая транспортировочные;
• консервационные и защитные слои покрытий;
• все виды смазочных веществ.

Наличие таких веществ может снизить качество накладываемого шва или полностью препятствовать прохождению тока по цепи.

Также происходят другие негативные последствия:

• газ, который образуется при выжигании горючих остатков, может создать пористую некачественную структуру шва;
• такие газы могут «выдувать» металл из точки сварки, при этом получается дыра, а расплавленный металл, разбрызгиваясь, может привести к ожогам;
• загрязнения выделяют большое количество дыма, что может привести к отравлениям продуктами горения или стать причиной пожара.

Поверхности должны плотно прилегать между собой.

Безопасность при работе
Для этого используются различные зажимы и фиксаторы. Также допускается временные крепления болтами или саморезами.

Баллон для углекислоты

Здесь возможны варианты. Можно купить малогабаритный импортный баллон с углекислотой, но это дороговато. Более ходовой слчай, это стандартный отечественный баллон объёмом 40 или 25 литров. Углекислый газ, вернее углекислота в баллонах находится в жидком состоянии и занимает чуть больше половины их объёма. В остальной половине находится газ в своей естественной фазе — газообразной.

Если для вас сварка – не случайный эпизод, а дело жизни – покупайте не большой баллон, литров на 20 литров. Такого баллона хватит надолго – на год, а то и больше, при этом перетаскивать его можно в одиночку. И ещё. Такой баллон легко умещается на заднем сидении практически любой легковушки. Что касается 45 литрового баллона, то он, конечно, работает ещё дольше. Но он тяжеловат для оперативного перемещения. Перетаскивать в одиночку такой баллон, особенно заправленный, очень тяжело – можно надсадиться. Остаётся потихоньку перекатывать…

Регулировка сварного тока

Для начинающих сварщиков, которые не работали с тонкими листами меньше 1 мм, желательно потренироваться не на рабочих поверхностях автомобиля, а провести экспериментальную сварку ненужных тонких кусков.

Нужно придерживаться техники безопасности при сварочных работах на автомобиле:

• в качестве экспериментальных листов не нужно брать оцинкованные экземпляры, так как пары получатся ядовитыми;
• нельзя вести работы на сильном сквозняке или ветру, так как из-за этого выдувается газ из сварочной зоны, что снизит качество работ или полностью сделает их невыполнимыми.

Величина сварочного тока находится в прямой зависимости от толщины металла. Для листов небольшой толщины понадобится установить ток в диапазоне 40-60 А.

Большинство регуляторов силы тока на полуавтоматах имеет не абсолютную градуировку, а относительную. Поэтому точный показатель тока необходимо будет проверить по инструкции.

Правильность выбранного тока покажет качество сварного шва. Разное напряжение в электрической сети влияет на выходные параметры устройства. Поэтому настройка аппарата проводится в большей степени путем экспериментального подбора положений регулировочных ручек.

Какие газы используют для полуавтоматической сварки кузова автомобиля

Основной газ применяемый для полуавтоматической сварки это СО2 (двуокись углерода), также именуется как диоксид углерода, угольный ангидрид. Двуокись углерода подается в зону сварки под давлением, при этом вытесняет обычную воздушную среду, что предотвращает металл от излишнего окисления. Если быть до конца честным, то кислород и в этом случае выделяется из двуокиси углерода, но в гораздо меньшем количестве, чем, если бы сварка проводилась без него. Предотвращение окисления позволяет сохранить больший объем металла, которые не перешел в оксиды (FeO). В итоге металл не сгорает, а только плавится, выделяется меньше шлака (оксидов).

Как правило, двуокись углерода получают из углекислоты (ГОСТ 8050 — 76), фактически это сжиженный газ. Углекислота хранится в специальных баллонах объемом по 40 кг, при этом углекислоты заправляют в баллон лишь 25кг. При испарении 1 кг жидкой углекислоты при 0°С и 760 мм рт. ст. образуется 506,8 л газа, то есть 25 кг углекислоты составят 12,67 м3 газа. А вот какие должны быть баллоны, для хранения углекислоты мы поговорим далее. Углекислота бывает технической или пищевой. В принципе подойдёт любая, но в технической меньше содержание водяных паров, которые совсем ни к чему в зоне свариваемых деталей. Если вместо двуокиси углерода в качестве защитного применить аргон, то сваривать можно и цветные металлы – нержавейку, алюминий, латунь и другие сплавы и металлы. При одном обязательном условии, что вы будете применять соответствующую сварочную проволоку – т.е. из нержавейки или алюминия. Что касается сварки неплавящимся электродом (TIG сварка), то этот вид сварки требует большей сноровки, и менее удобен для сварки кузовного металла. Хотя, качество сварки этим способом – вне конкуренции.

Настройка регуляторов

Примером может послужить полуавтоматический аппарат Helvi Panther 132. На нем установлены три регулятора, влияющие на параметр тока. Два тумблера имеют лишь по два положения: «1» и «2» на первом, «мин» и «макс» на втором. Третий плавно регулирует подачу проволоки. И скорость, при которой подается проволока, зависит от величины тока. Это значит, что аппарат самостоятельно регулирует ток в зависимости от подачи проволоки.

Сварочный полуавтомат

В качестве примера можно дать настройки этого полуавтомата для разных толщин свариваемого металла. Тонкий лист хорошо «варился» на установках: «1», «макс», а плавная регулировка была на «7». Толстые листы лучше пробовать на установке: «2», «макс», «8».

При работе с полуавтоматом могут быть различные результаты сварки. В зависимости от силы тока можно получить такие итоги:

Результат сварки с разным током

Первый случай

Ток слишком мал, поэтому не происходит растекания металла по поверхности, а также деталь не прогревается, что ухудшает сопряжение. Получается отсутствие «провара». Понадобится увеличить ток.

Второй случай

Ток правильно отрегулирован, металл достаточно расплывается и заметен прогрев свариваемой детали. С обратной стороны листа заметна небольшая металлическая капля.

Третий случай

Ток больше допустимого значения. Расплавленная капля от проволоки слишком сильно «просела». На другой стороне явная крупная капля расплавленного металла.

Четвертый случай

Существенное превышение допустимого тока до такой степени, что образуются сквозные прожоги. Требуется значительное снижение силы тока до появления небольшой капли без прожигания.

Возможные проблемы при эксплуатации сварочного полуавтомата

Не все работы проводятся в штатном режиме. Из-за ошибок в эксплуатации или неисправного оборудования могут возникать нештатные ситуации.

Неправильный выбор величины тока

Когда установлен слишком большой ток, то в металле образуются прожоги. Также может образоваться капля из расплавленной проволоки, которая выступает из медного наконечника. Если такая ситуация произошла, то дополнительная подача проволоки может привести к обрыву при выходе ее из подающего устройства.

Некачественная регулировка прижима в подающем механизме

Если блокируется проход проволоки через медный наконечник, то происходит ее поломка в подающем механизме. Это свидетельствует о слишком большом прижимном усилии. При правильной регулировке проволока проскальзывает, а не ломается. Это событие свидетельствует об обратном – прижимное усилие недостаточно фиксирует проволоку.

В таком случае может происходить «прихват» в наконечнике, и не иметь отношение к величине установленного тока.

Такие же результаты бывают при слишком медленной подаче проволоки.

Сварить тонкое железо. Самые тонкие сварочные электроды

Сварка тонкого металла электродом оказывается нелегким процессом, так как главной проблемой здесь выступает вероятность сделать дыру в детали, когда из-за большой силы тока металл просто выгорит. Поэтому, все процессы нужно выполнять предельно точно, качественно и аккуратно. Не стоит забывать и о скорости проведения работ, так как слишком длительное пребывание ванны на одном месте может повлечь за собой широкий пропал.

Сварка тонкого металла дуговой сваркой использует минимум дополнительных приспособлений, так что в итоге все получается достаточно дешево, но при этом надежность может уступать другим способам. В данном процессе нужно учитывать ГОСТ 2246-70. Во время процесса может возникнуть деформация заготовки, так перепады температуры оказывают большое влияние на листы, которые легко поддаются деформации.

Другие также подвергаются таким негативным факторам, но этот является наименее защищенным. Здесь необходимо применение тонких электродов, которые будут иметь соответствующую обмотку и материал, выполняющий требования технологии сваривания того или иного металла. Здесь встречаются как недостатки, так и преимущества работы с тонким материалом.

Недостатки

В качестве недостатков можно выделить такие свойства как:

• Необходимость в использовании дополнительных крепежей, чтобы детали оставались на своем месте во время процесса и не смещались;
• В оборудовании должна иметься тонкая регулировка при работе с низкими параметрами силы тока, чтобы можно было точно подобрать режим;
• Необходимо предельно точное следование заданным режимам, чтобы не испортить детали;
• Количество появления бракованных швов тут статистически выше, чем при работе с толстым металлом;
• Нужно ответственно подходить к выбору защитного покрытия электрода, чтобы увеличить безопасность при сваривании, что уже зависит от того, какие марки металла в данном случае используются;
• Для работы требуется иметь достаточный опыт в этой сфере.

Преимущества

Среди преимуществ можно выделить:

• Относительно высокую скорость проведения процесса сваривания;
• Высокую экономичность, за счет уменьшения количества расходных материалов;
• Гибка и прочие подготовительные процедуры с деформацией проходят быстрее, проще и могут осуществляться в ручном режиме;
• Здесь нужна минимальная , так как практически отсутствует потребность в обработке кромок и созданию углов на поверхности сваривания.

Основные требования

Перед тем как варить тонкий металл дуговой сваркой нужно подобрать электроды. Их размер должен соответствовать толщине свариваемых деталей. Сила тока не должна отклоняться от номинальных положений, заданных в параметрах, так как при работе с тонкими металлами даже небольшое отклонение может привести к прожиганию насквозь. Металл электрода должен соответствовать металлу заготовки и быть максимально идентичным. Покрытие должно соответствовать техническим требованиям сваривания заданного металла.

Аппарат должен обладать отличными вольтамперными характеристиками и удобной регулировкой параметров. Температура сварки металла должна достигаться постепенно, сначала путем подогрева заготовки, а потом применением электрической дуги, чтобы избежать тепловых деформаций. Поверхность деталей обязательно должна быть зачищена и обезжирена, чтобы не была воздействия кислорода на шов и околошовную область. Желательно перемещать заготовку в горизонтальное положение, так как отсутствие возможности создания достаточной глубины проваривания затрудняет построение вертикальных швов. Нужно использовать только качественные, предварительно просушенные электроды.

Основные и вспомогательные материалы

Основными материалами для сварки являются электроды. Их может быть достаточно большое количество разновидностей, в зависимости от используемого металла и его толщины. Может даже применяться сварка тонкого металла , если толщина заготовки начинается от 2,5 мм и выше. Они могут неплавкими, как угольные или вольфрамовые, так и плавкими, металл которых будет заполнять зазор между заготовками. Они подбираются по составу, чтобы металл наплавлялся с идентичной ему массой, что улучшит качество соединения.

К дополнительным материалам можно отнести газ и флюс. Флюс используется для улучшения качество сваривания металла. Он применяется не всегда, а только при требованиях технологии. Зачастую он улучшает качества сваривания тугоплавких металлов, а также помогает лучше зажигаться электрической дуге. В его состав входят различные присадки и дополнительные металлы, что для каждого сорта будет отличаться. Иногда в качестве флюса используют металлическую стружку из того же металла, что и сама заготовка. Газ может применяться для подогрева детали, так как если этого не сделать, то может возникнуть деформация металла при сварке. Также он может выступать в качестве дополнительной защиты от кислорода из атмосферы, аналогично покрытию электрода. Дело в том, что когда происходит сварка тонкого металла электродом 1.6 мм, то это может быть и в среде защитных газов, а не только ручная дуговая. На последних стадиях обработки газ также может применяться для подогрева во время длительного остуживания.

Выбор электрода

При выборе важно два параметра – это металл и покрытием, что можно входит в общее понятие марки изделия, и толщина диаметра. При идеальном варианте, металл должен полностью совпадать с тем, с которым будет происходить сваривание. К нему же уже сразу подобрана соответствующая обмазка. Количество вариантов здесь очень большое, поэтому, выбор делается индивидуально в каждом случае.

Чтобы знать, как дуговой сваркой варить тонкий металл, требуется подобрать правильный . Зачастую он должен совпадать с тем, какая толщина свариваемой детали. Только если речь идет о тугоплавких металлах, то его толщина может быть выше на 0,5 мм. Не стоит использовать и слишком тонкие, к примеру, для металла в 2,5 мм электрод с диаметром 1 мм. Это приведет к тому, что расходный материал будет слишком быстро заканчиваться и шов нужно будет часто прерываться. Материалы перед использованием нужно обязательно просушить, так как при тонком шве все дефекты становятся намного более явными и оказывают более губительное воздействие. В пределах одного шва нужно работать электродами только одной марки.

Режимы

Если вы не знаете, как правильно сваривать металл электродуговой сваркой, то следует прибегнуть к таблице режимов, что поможет точно определиться с тем, какие параметры лучше подобрать, чтобы был минимальный риск появления брака. Для определенных толщин заготовок все эти параметры уже просчитаны.

Толщина заготовки, мм	Диаметр присадочного материала, мм	Сила тока, А
0,5	1	10-20
1	1-1,6-2	30-35
1,5	2-2,5	35-45
2	2,5-3	50-65
2,5	2,5-3	65-100

Технология сварки тонколистового металла электродом

Следующий порядок действий расскажет, как заварить тонкий металл дуговой сваркой:

1. Следует провести зачистку заготовки при помощи металлической щетки. Зачистка должна проводиться до появления металлического блеска на поверхности.
2. Затем нужно обезжирить места прохождения будущего шва при помощи ацетона, или любого другого растворителя, который сможет нейтрализовать окислительную пленку.
3. Выложить флюс на кромки заготовок.
4. Если технология сварки металла требует, то желательно произвести подогрев поверхности при помощи газовой горелки. Это же может касаться и электродов, так как основные причины разбрызгивания металла при сварке кроются не только в повышенной температуре, но и в сильном ее перепаде.
5. Когда все подготовлено, то можно приступать к непосредственному свариванию. Движения должны быть достаточно быстрыми, чтобы слишком длительное нахождение сварочной ванны не привело к прожиганию детали насквозь. Но и слишком спешить не нужно, чтобы металл проварился по всему периметру. Здесь нужно охватить как можно больший периметр, так как из-за небольшой толщины погрузиться сильно вглубь невозможно. Шов должен выглядеть достаточно широкими и равномерным, а также состоять из множества мелких чешуек, следующих одна за другой.
6. После окончания работы нужно медленно остудить металл, подогревая его горелкой и постепенно понижая температуру.

Если, когда происходила сварка тонкого металла электродом 2 мм, заготовка прожглась насквозь, то следует прекратить работу, осмотреть шов и решить, можно ли его заварить или нет.»

Меры безопасности

Необходимо соблюдать стандартные меры безопасности. Все работы проводить в специальной защитной одежде, которая убережет от разбрызгивания металла. Также следует использовать специальные инструменты для переноса горячих и раскаленных деталей.

Сварочный процесс предназначен для создания соединения тонкого металла при помощи сварного шва. У многих изделий тонкие элементы имеют толщину в пределах 5 мм.

Сварка тонкого металла имеет высокое качество, если учитывать параметры прочности, вязкости, пластичности.

Сварка тонкого металла обладает высоким качеством, если учитываются такие параметры, как:

• прочность;
• антикоррозийная устойчивость;
• пластичность;
• вязкость.

Как варить тонкий металл инвертором и какие условия используют при его сварке?

Виды тонколистовой металлической сварки и ее особенности

Соединять листы тонкого металла приходится довольно часто. Множество деталей и механизмов изготовлено из таких материалов:

• катера;
• моторные лодки;
• автомобили.

Хорошо сделанная сварка возможна лишь после изучения тонкостей данного процесса.

Главная особенность соединения тонкого металла состоит в вероятности его повреждения электродами с образованием непригодного для эксплуатации изделия. Неумелое обращение с электродами приводит к созданию слабого сварного шва и некачественному соединению поверхностей металла. Создать правильную сварную дугу под силу лишь опытным мастерам, обладающим навыками по подбору величины тока для сварки.

Еще одна особенность – подготовка края металлической пластины к сварке. Учитываются положение соединяющего шва и толщина листа, подлежащего свариванию.

Условия, которые необходимо соблюдать при сварке тонкого металла

Прежде чем начать работу, нужно подобрать размер электрода с диаметром, равным толщине листа. Величину силы тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Большое внимание уделяют покрытию электродов, выбирают элементы, имеющие длительный период плавления.

Для соединения изделий используют сварочный инвертор, позволяющий обеспечить хорошую работу. Без особого труда сварка тонкого металла выполняется современным сварочным аппаратом, имеющим небольшой вес и высокую производительность. Работа инвертором осуществляется от постоянного источника тока. Для соединения тонкого металла используют электроды любых марок. При работе с аппаратом рекомендуется производить регулировку тока в пределах 10-15 А. При использовании электродов диаметром в 1,6 мм получают качественный .

Инвертор обладает идеальными характеристиками по системе «вольт-ампер», поддающимися регулировке под определенный вид сварки. Потребляемая прибором мощность меньше, чем у выпрямителя или трансформатора, а КПД составляет 90%.

Устройство аппарата для соединения тонкого металла

В первую очередь необходимо изучить устройство механизма для сварки, которое весьма сложно из-за использования в работе высоких величин напряжения, силы тока, максимальных частот. В процессе работы наблюдается двукратное преобразование напряжения от переменного, в 220 В, к постоянному и высокочастотному. В состав инвертора входят импульсные аккумуляторы, состоящие из модулей. Цифровые процессоры с программирующими микросхемами согласовывают работу элементов аппарата для сварки.

Инвертор способен выполнять несколько программ:

• ликвидировать напряжение на сварочной дуге при замыкании;
• создавать дополнительный импульс тока;
• обеспечивать разрушение преград из жидкого металла при короткодуговой сварке.

Процесс работы с использованием сварочного аппарата

Много чего можно создать своими руками в квартире или на даче, используя сварку. Отремонтировать машину, соединить металл значительно проще, если использовать инвертор.

Для работы необходимо приготовить:

• электроды;
• сварочный аппарат;
• перчатки;
• тиски;
• молоток;
• щетку;
• маску для защиты лица;
• спецодежду из плотной ткани;
• тару с водой для ликвидации возможных очагов возгорания.

Важно перед началом сварки убедиться в соответствии напряжения в аппарате и рабочей сети. Необходимо осмотреть штепсель, розетку и кабель и проверить их исправность. Категорически запрещено работать на неисправном оборудовании.

Аппарат для сварки помещают на твердую поверхность, предварительно проверив его заземление. Изучив толщину изделий, выбирают электроды. С помощью рукоятки на аппарате фиксируют необходимую величину тока.

Прежде чем соединять металл инвертором, необходимо заготовки очистить от грязи и ржавчины. Затем металлические листы зажимают в тисках. Электрод помещают в отверстие держателя. Дугу создают с помощью касания и постукивания по металлической пластине. После образования дуги необходимо не отпускать ее, проводя электродом по листу. Требуется следить за величиной тока, чтобы дуга была сплошной и яркой. Когда сварочный шов остынет, молотком удаляют частицы шлака, а поверхность полируют до появления стойкого блеска.

Процесс контроля над сварочной дугой

Во время выполнения сварки необходимо контролировать промежутки между изделием из металла и прикасающимся к нему электродом.

Одинаковые размеры возникающего промежутка являются стабильной гарантией грамотно проведенного технологического процесса. При сокращении размеров заданного промежутка получается выгнутый дугой шов с участками расплавленной боковой его части. При увеличении расстояния процесс сварки становится невозможным: искажается размер самой дуги, а металл приваривается с некоторым перекосом в сторону. Только соблюдение заданного зазора во время сварки позволяет приварить ровный, красивый шов.

Формирование стандартного сварочного шва инвертором

Соединять детали во время сварки нужно так, чтобы не изменять скорость движения электрода, иначе не удастся сформировать ровный шов. Жидкое состояние сварочного шва находится намного ниже основной части металла.

Образовывавшаяся дуга способна захватывать весь основной металл, отодвигать всю ванну на прежнее место, формируя сварочный шов. Задача сварщика состоит в том, чтобы расположить шов на одной прямой с металлом. Создавая руками зигзаги и описывая дуги, можно легко проложить ровный шов.

От качества электрода зависит весь процесс сварки.

В таких случаях необходимо постоянно не выпускать из вида размеры расположения сварочного шва. Стоит постараться и расположить ванну строго по кругу. Благодаря равномерно раскачивающимся движениям создается шов, но необходимо следить за его формированием у одного края металлической пластины, а затем контролировать его образование вверху ванной.

Направляя электрод поближе к металлической заготовке, формируют приподнятый шов. Большинство сварщиков добиваются получения плоского шва и передвижения ванны за счет значительного изменения угла наклона электрода. Оптимальный вариант: контролировать угол наклона в пределах 45- 90° для формирования идеального шва и контроля над ванной.

Особенности соединения металла малой толщины инвертором

Сварщик при работе ориентируется на полярность электродов. Их величина влияет на долговечность сварочного шва и прочность всего соединения

Электроды с обратной полярностью формируют глубокий шов. При работе определяют, каким зарядом воспользоваться и как его подключить. Положительный заряд нагревается более сильно. Качественный шов сформируется, если наблюдать за ним при сварке. Создавая рабочий угол для электрода в пределах 30°, электрод подносят на близкое расстояние к металлу и формируют красное пятно до появления расплавленной металлической капли. Сварочный шов образуется после соединения всех капель на рабочих листах между собой.

Достоинства сварки инверторным выпрямителям

Сварка тонкого металла выполняется аппаратами во многих областях промышленности благодаря их низкой материалоемкости. Сварить металл не представляет большого труда в связи с высоким постоянством дуги и получением качественных итоговых показателей. Инверторы применяют для аргонно-дуговой сварки, в которой основная ценность – качество сварочного шва.

Если производится полуавтоматическая сварка, то инвертор способен контролировать перемещение металла, уменьшать его разбрызгивание.

Самая передовая технология – плазменно-дуговая сварка. При ее использовании возрастает производительность труда за счет изменения скорости резки, формируется постоянная сварочная дуга.

Работа со сварочным аппаратом требует грамотного обращения со сложной техникой, иначе возникают неисправности. Техника дает сбой в работе, если неправильно произведены настройки, нарушены правила эксплуатации изделия. Если сварку невозможно произвести при включенном приборе, возможна неисправность в кабеле.

Отсутствие тока в сети приводит к тому, что инвертор не включается. Иногда наблюдается залипание электрода. Процесс связан с низким напряжением в сети. Недостаточные контакты, сформировавшиеся при окислении соединений, приводят к неисправности сварочного аппарата. Чем тоньше и меньше дуга, тем вероятнее сбои в работе инвертора. В особых случаях происходит нарушение в работе модуля, устраняемое сервисной службой.

Как правильно выбрать аппарат для сварки?

Производители сварочных инверторов должны указывать в документах продолжительность включения аппарата.

Изучив весь объем предполагаемой работы, можно приступить к покупке аппарата для сварки. В первую очередь учитывают параметры свариваемых заготовок. Электроды выбирают в зависимости от толщины свариваемых листов. Величину силы тока устанавливают в зависимости от марки металла и его размеров.

Режимы, в которых будет работать аппарат:

• крайний;
• средний;
• продолжительный.

Низкое напряжение электросети в пределах 190 В приводит к заниженной величине тока для сварки. Не следует применять кабели для работы длиннее 15 м. Они дают низкий сварочный ток.

Еще одна немаловажная деталь – учет особенностей электрической питающей сети. При низкой ее величине необходимо использовать аппараты, работающие при колебании напряжения 220+/-5%.

Термозащита аппарата зависит от соблюдения режима работ. Она рассчитана на 20 отключений и может быстро выйти из строя.

Еще одна важная деталь для сохранения инвертора в рабочем состоянии – учет особенностей проведения сварочных работ. Аппараты с уменьшением холостого хода используют в работе во влажных помещениях, колодцах, резервуарах.

Инвертор не эксплуатируют при температуре ниже 0° С, а резкие перепады способствуют формированию конденсата внутри плат.

Приобретая инвертор, следует помнить, что он используется в быту для любых сварочных работ, имеет хорошие показатели и во многом превосходит другое сварочное оборудование.

Комментариев:

• Роль опыта в сварке инвертором
• Сварка тонкого металла инвертором: советы опытных мастеров
• Подбор электродов для сварки тонкого металла
• Некоторые выводы для желающих овладеть сваркой тонкого металла

C момента появления сварочных инверторов сварка перестала быть уделом исключительно профессионалов. Старые аппараты были довольно сложны в применении как из-за своей массы (в основном из-за старых трансформаторов), так и сложности работы. Инвертор же отличается крайней простотой и легкостью, и работать с ним может даже новичок, которому достаточно ознакомиться с рядом правил и советов, посмотреть несколько видеоуроков. Но, как и в каждом деле, опыт, наработанный с инвертором, никогда не окажется напрасным.

Варка инвертором в отличие от других сварочных аппаратов отличается простотой и легкостью.

Есть определенные задачи, которые решить малоопытному сварщику совсем не просто, – к таковым относится, например, сварка инвертором тонкого металла. Делать это сложно по ряду причин, но основная из них та, что неопытному сварщику очень сложно подобрать силу тока и воздействия на металл таким образом, чтобы не прожечь его насквозь там, где необходимо соединить.

Таким образом, сварка тонкого металла требует определенных навыков и внимательности к деталям, каждая из которых может повысить шанс сделать все качественно.

Роль опыта в сварке инвертором

Сварка инвертором – это всегда балансировка между двумя крайностями: прожигом металлической детали и прилипания к ней электрода. То есть в зависимости от расстояния между электродом и свариваемой поверхностью, от силы тока, используемой при сварке, от скорости движения электрода и его плавности и зависит эффективность сварки и ее результат. Так что как бы ни облегчал жизнь сварщиков инвертор, варка тонкого металла является достаточным препятствием на пути его неопытности. Опытные сварщики помимо того, что знают множество маленьких нюансов сварки, которые помогают им делать свою работу тоньше и качественнее, еще имеют набитую руку, опыт, глазомер. А они-то и составляют не меньше половины успеха при такой работе.

Малоопытный сварщик не сможет быстро и надежно подобрать силу тока в инверторе так, чтобы, с одной стороны, не прожечь листы металла, а с другой, соединить их надежно. Сварка тонкого металла инвертором для новичков и даже опытных сварщиков является чрезмерным испытанием, и они предпочитают использовать аргонно-дуговую импульсную сварку. В этом случае риск прожига металла снижается до крайне низких величин, а шов, остающийся в месте соединения, будет гладкий и красивый. Но иногда приходится проводить сварку именно инвертором, даже тонких листов металла, а потому лучше увеличить шанс на хорошую работу, ознакомившись с рядом советом опытных сварщиков.

Вернуться к оглавлению

При работе с инвертором используется постоянный ток электронов, образующий электрическую дугу. Источник имеет как положительный, так и отрицательный заряд, и это можно использовать при сварке тонких металлических элементов. Дело в том, что если положительный заряд устанавливается на металле, который нужно варить, то именно он и будет сильнее нагреваться, а если положительный заряд имеют электроды, то тогда на них придется основная нагрузка, и именно они будут греться и сгорать. От того, куда и какой заряд вы подключите, зависит многое в вашей работе. Опытные сварщики советуют устанавливать обратную полярность с плюсом на электроды, тогда воздействие сварки будет более щадящим для металла, но сочетать это необходимо с правильным подбором силы тока. Если все сделано правильно, то за электродом будет оставаться широкая, но неглубокая полоса расплавленного металла, и риск сквозного прожига изделия будет минимизирован.

Чтобы качественно провести сварку тонкого металла, необходимо следить внимательно за электродом и образующимся швом, в этом случае у вас не только существенно повышаются шансы провести сварку надлежащим образом, но и оставить на металле чистый и ровный шов. А чтобы видимость была хорошей, необходимо держать электроды под наклоном примерно 30-35° к поверхности свариваемых элементов. Советуем вначале приблизить максимально электрод к свариваемому элементу и дождаться появления красной металлической капли, которая и соединит две части. После этого ведите электродом плавно и с той скоростью, когда капля остается одного размера и цвета и идет вслед за вами. То есть вы как бы скрепляете шов чередой таких капель, образующих непрерывную ровную линию. С первого раза у неопытного мастера такой шов вряд ли получится, но, немного попрактиковавшись, вы сможете все преодолеть и добиться своего. Главное – не сдаваться.

Проводя сварку тонких листов стали, опытные сварщики подкладывают под заготовку толстые медные листы, которые отводят излишки тепла и помогают поддерживать ровную температуру в зоне сварки. Между листами стали не должно быть зазоров, края должны прилегать плотно и ровно. Проводя электродом, не делайте поперечных к линии стыка движений, двигайтесь только вдоль стыка с ровной скоростью и следуя зоне контакта.

Некоторые мастера вставляют в стык оставшиеся полоски стали и ведут электродугой по ней, расплавляя таким образом, чтобы ее материал скреплял шов, а на сами листы действовало лишь остаточное тепло электросварки.

Листы меньше 1 мм толщиной можно скреплять не встык, а внахлест, тогда электрическая дуга, расплавляя верхний лист, скрепляет его с нижним без чрезмерного риска прожига сразу двух листов.

Вернуться к оглавлению

Подбор электродов для сварки тонкого металла

Большую роль в сварке инвертором в целом и тонких металлических элементов в частности играет выбор электродов. Помимо покрытия электроды различаются еще и толщиной диаметра, что тоже немаловажно, если вы хотите сварить изделие без повреждений и прожигов.

Возьмем, к примеру, электрод ОМА-2. Он покрыт специальным составом, который горит при токах малой силы и обеспечивает ровное и медленное горение, что увеличивает ваши шансы сплавить тонкие металлические части без особых проблем. Покрытие дает хорошую жидкую металлическую массу, которая и делает шов неглубоким и хорошо скрепляющим поверхности. Покрытие состоит на треть из титанового концентрата, почти наполовину из муки, на 15% из жидкого стекла, а также имеет такие важные добавки, как марганец, селитра и железистые соединения кремния и марганца. Такого рода составы рассчитывали и подбирали опытным путем большое количество специалистов, под конкретные задачи и условия.

Для сварки тонких листов стали хорошо подходит электрод МТ-2, этот электрод создан довольно давно, но до сих пор используется сварщиками в нашей стране.

Тонкий металл варить сплошным швом очень сложно, поэтому сварку ведут углом вперед с отрывом дуги. Не забывайте, что в тот момент, когда вы оторвали электрод, его нужно вернуть в то же самое место до начала процесса кристаллизации сварочной ванны. Если металл застынет, а вы будете добавлять присадочный материал с электрода, сварка пойдет по шлаку. В таком случае нужно остановить сварочный процесс, отбить шлак, и только после этого продолжить. Контролируйте сварочную ванну. Если вы чувствуете, что металл не плывет и вы его не прожжете, можно варить с задержкой, не обязательно отрывать электрод каждую секунду. Нет такого однозначного правила, что вы должны весь шов варить с отрывом.

Со сваркой тонкого металла в гараже чаще всего сталкиваются при выполнении кузовного ремонта автомобиля. Конечно, кузов толщиной 0,8 мм, в лучшем случае 1 мм, намного проще варить полуавтоматом, но если у вас нет денег на приобретение полуавтоматической сварки, либо нет необходимости в такой покупке из-за одной небольшой латки, вы можете полностью справиться ручной дуговой сваркой. Варят внахлест сплошным швом (но при таком способе будут большие поводки), или точками с определенным шагом. Для стыковых соединений немного снижают силу сварочного тока.Сварку встык ведут ТОЛЬКО без зазора. Не обращайте внимания на качество шва, в любом случае, у вас будет где-то больший валик, где-то меньший, все-равно в дальнейшем швы подлежат механической зачистке болгаркой, или другим доступным способом, а провар будет обеспечен в любом случае, так как лист тонкий.
Не бойтесь пробовать, все начинали с плохих, некачественных швов, допуская огромное количество ошибок.
При сварке вертикальных швов, так как электрод длинный, очень трудно держать короткую дугу. Не бойтесь придержать электрод рукой, только обязательно защищенной крагой, иначе получите ожог. Так вам легче будет контролировать процесс.
После зачистки металла могут появится пропуски. Если речь идет о кузовном металле, их можно заварить, или зашпатлевать. Если речь идет, например, о резервуаре под давлением, соответственно, такие дефекты нужно устранять только сваркой.
Сварочные деформации могут возникать не только из-за колоссального нагрева сварочной ванны, но и из-за так называемой «памяти металла», если кузов ремонтируется в том месте, где был удар.

Как приварить тонкий лист к толстому

Режимы должны быть такими же, как и при сварке тонкого металла, не нужно выставлять силу тока по толстой пластине (новички-сварщики часто допускают такую досадную ошибку и прожигают металл).Прогревают металл на толстой пластине, а потом переносят его на тонкую. Это легко делать, если толстый лист лежит сверху, и достаточно сложно — если снизу.

Являются одними из самых доступных. Именно их чаще всего используют в домашних целях для выполнения небольшого объема работ. Но нередко при недостаточном опыте мастера сталкиваются со множественными проблемами – начиная от прожига заготовки и заканчивая недостаточно прочным швом.

Наиболее трудоемкой является сварка тонкого металла — наши советы для начинающих помогут избежать самых распространенных ошибок.

Основные правила

Прежде всего необходимо внимательно изучить возможности конкретной модели инвертора. К ним относятся максимальный (минимальный) диаметр электрода, сила тока (для домашнего использования достаточно 160 А) и значение напряжения холостого хода (до 80 В). Исходя из этого можно определить режим работы аппарата для сварки металла конкретной толщины.

Кроме вышеописанных параметров, нужно учитывать такие факторы:

• Технические характеристики свариваемого металла. От этого будет зависеть .
• Выбор режима работы в зависимости от силы тока и направления сварки. Для каждой марки электрода эти параметры индивидуальны. Чаще всего они указываются на упаковке.
• Подготовить место для проведения работ. Лучше всего выполнять их вне помещения, так как в процессе сварки будет выделяться газ.

Особое внимание нужно уделить марке электродов. Если необходимо варить низкоуглеродистые стали или металлы со средним содержанием этого компонента – выбираются углеродистые электроды. По такому же принципу подбираются расходные материалы для создания сварных соединений легированных и высоколегированных сортов стали.

После подготовки рабочего места и металла можно начитать процесс сварки. Для создания комфортных условий рекомендуется использовать специальную . С ее помощью можно контролировать качество шва без остановки процесса.

Металл должен располагаться на удобном от работника расстоянии. При надобности листы (деталь) фиксируются с помощью струбцин. Для лучшего качества сварного соединения рекомендуется выполнять рекомендации от профессионалов.

Полярность

Электроды следует подключить к положительной клемме. Таким образом на поверхность металла не будет оказываться избыточная термическая нагрузка. Используя такое подключение, можно получить качественный широкий шов с неглубокой проплавкой.

Положение

Во время выполнения работ место сварки должно быть в зоне видимости. Независимо от направления, угол наклона электрода составляет 30-35° относительно шва. Так можно контролировать состояние металла и газовой ванны. Следует опасаться вытекания расплавленной массы из области сварки.

Сначала электрод подносится к материалу, но не касается его. По мере образования расплавленной капли можно начинать движение фиксирующей рукоятью вдоль шва. Рекомендуется сначала «набить руку» на ненужных кусках металла аналогичной толщины, а затем приступать непосредственно к основной работе. При сварке листов толщиной менее 1 мм соединение делается внахлест.

Теплоотвод

Одной из самых распространенных ошибок неопытного сварщика является перегрев стали. В особенности это актуально для тонкостенных деталей и листов. Поэтому нужно организовать максимальный отвод тепла из зоны сварки. Для этого можно использовать тонкие листы меди. Важно, чтобы они плотно прилегали к обратной стороне свариваемого металла, не образуя зазоры.

Это лишь небольшая часть профессиональных «хитростей». Для создания по-настоящему надежного и качественного шва в тонкостенном металле необходимы две составляющие – хороший инвертор и опыт. Последний приходит со временем, и чем больший объем работ выполняется – тем быстрее можно научиться делать хороший сварной шов.

как научиться правильно работать самостоятельно сварочным инвертором по металлу для начинающих с нуля

Работа, требующая сварки металла, есть практически в каждом частном доме, гараже, на даче и стройке. Если красота шва не требуется, то даже начинающий сварщик может научиться правильно варить электродами самостоятельно, не обращаясь за услугами мастера. Эта статья поможет разобраться во всех тонкостях сварочных работ, чтобы избежать досадных ошибок в начале обучения.

 

Подготовка к процессу

В отличие от трансформаторных агрегатов, инвертор позволяет работать от бытовой сети и не перегружает ее. Он обеспечивает мягкий розжиг, плавность линий, бесперебойность процесса. Учиться сваривать с нуля стоит на толстых кусках железа — на них легче тренироваться, и нет опасности пережога.

Дуга происходит при контакте детали и металла электрода. Расплав металла и стержня формируют ванну, а электродная обмазка переходит в газ и защищает место сварки от кислорода. Это необходимо для предотвращения появления окалины на деталях.

Просто научиться варить сваркой и создавать ванну для эффективного результата недостаточно. При дуговом нагревании отдельных частей деталей шов «тянет» металл в сторону. Результат получается с сильными отличиями от задуманного на чертеже. Деталь перекашивает.

Для облегчения работы металл закрепляют тисками, струбцинами, хомутами или иными приспособлениями. Для фиксации первоначальной формы делают прихватки через 20—30 см. При работе со стыками прихватывают с обеих сторон, компенсируя взаимные напряжения на сторонах деталей. По окончании подготовки можно начинать сварочные работы.

Необходимые инструменты

Процесс протекает легче, когда подготовлены инструменты. Нам понадобятся:

1. Сварочный инверторный аппарат.
2. Электроды для сварки железа, алюминия или нержавейки, в зависимости от задачи.
3. Маска сварщика. Для начинающих подойдет маска типа «хамелеон», меняющая затемнение стекла в зависимости от яркости дуги.
4. Плотная (брезентовая) одежда сварщика.
5. Краги сварщика или длинные перчатки из кожи, толстого брезента.
6. Молоточек. Он пригодится для отбивки шлака от сварочного шва.
7. Щетка по металлу. Нужна для зачистки металла от ржавчины, окалины. Наличие посторонних загрязнений на металле сильно затрудняет сварку. Электрод постоянно прилипает.

Наличие правильной подготовки инструментов — основа успеха хорошей работы.

Как правильно варить

Процесс сварки — это процесс расплавления металла с образованием жидкой ванны из расплава. На поверхности образуется сварочная ванна. Она заполняется расплавленным электродом, и образуется сварочный шов.

 

Главное в электросварке — зажечь дугу, расплавить края скрепляемого металла, залить образовавшуюся ванну. Однако для этого нужен опыт. Трудно постоянно удерживать сварочную дугу и отличать шлак от металла. В процессе сварки рекомендуется сохранять равномерную скорость и водить поперек металла. В результате этого образуется шов, прочный на разрыв.

Особенности сварки тонкого металла

Неправильная настройка инверторного сварочника способна изуродовать тонкую деталь до неузнаваемости. Качество сварного шва зависит от настройки аппарата, размеров и качества электродов, правильного угла сварки, скорости движения электрода.

Важно знать о полярности подключения деталей. Тонкий металл обязательно подключается к минусу сварочного агрегата. Полезные советы сварки тонкого металла:

1. Начиная варить, выставляйте минимальный ток (средние значения можно узнать из справочников и таблиц сварщика).
2. Шов формируется углом вперед.
3. Используйте обратную полярность.
4. Тщательно закрепляйте деталь. Это уменьшит деформацию во время работы.

Частые ошибки новичков

Взяв впервые держак в руки, чайникам процесс кажется сложным и непознаваемым. Однако это лишь технологический процесс со своими законами. Наиболее частые ошибки, мешающие сваривать металл электродами для новичков:

1. Плохая подготовка металла. Поверхностная ржавчина, окалина, загрязнения ухудшают процесс сварки. Даже опытному рабочему варить такой металл сложно. Поверхностные загрязнения удаляются металлической щеткой или зачистным диском в месте шва и контакта электрода. Очистка ускоряет розжиг дуги.
2. Неправильная настройка сварочного аппарата. Ток инвертора определяется специальными таблицами, в зависимости от толщины металла и диаметра электрода. Изменяя напряжение, опытные сварщики выставляют чуть меньший ток, чтобы не повредить металл. Малый сварочный ток ведет к прилипанию электрода.
3. Неправильное зажигание дуги. Существует 2 способа. В первом быстрое касание электродом поверхности меняется его отведением на расстояние 2—3 мм и удержанием образовавшейся дуги. Второй способ заключается чирканьем электродом по детали и отведением его на пару сантиметров, пока дуга не загорится.
4. Неравномерное расстояние от электрода до заготовки. В идеале необходимо расстояние 5 мм. Такое расстояние формирует правильный шов.
5. Неравномерность скорости перемещения. Она зависит от диаметра электрода. Опыт приходит со временем. Чрезмерно быстрая скорость не позволяет надежно соединить детали, медленная образует наплывы на сварочном шве. При правильной скорости расплав полностью заполняет сварочную ванну.
6. Неправильный угол и движение электрода. При движении он образует наклон 70 градусов. Движение электрода бывает продольным, поперечным и колебательным.
7. Сырые электроды. При хранении в пачке электроды защищены от сырости. При длительном хранении в поврежденной упаковке они отсыревают и не зажигаются. Перед работой просушиваются 30—60 мин при температуре 105—130 градусов. Сушить позволено в домашних условиях.
8. Неправильный подбор толщины и типа электрода. Диаметр подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла. Тип зависит от металла — железа, алюминия или нержавеющего материала.

Новички часто пренебрегают техникой безопасности электросварки, выбирают неправильные сварочные аппараты, работают «начисто», без пробных швов.

Техника безопасности

Место сварки при необходимости отделяется несгораемой ширмой. Она защищает зрение других людей и предотвращает случайные возгорания. Пренебрежение правилами безопасности недопустимо. Любовь к этому виду работ пропадет, если вы получите удар током, подожжете обстановку, испортите лакокрасочное покрытие стоящего рядом автомобиля.

Место сварки должно вентилироваться. В идеале сварочный пост оборудуется стационарной вытяжной вентиляцией. В результате работы выделяются вредные вещества, образующиеся при сгорании металла и электродов.

Неприятно, если «поймаете зайчика» в результате неправильно подобранной маски или получите ожог от раскаленного металла.

Сварочные маски бывают разного типа — от простейших ручных щитков с затемненным стеклом до дорогих шлемов с закрытой головой и динамически затемняемыми стеклами. Они хороши тем, что в нерабочем состоянии стекло прозрачно, а значит поле сварки четко видно — работаешь по месту. При вспышке идет затенение и глаза не страдают. Дешевые китайские маски-хамелеоны с запаздывающей реакцией небезопасны для зрения.

Кратковременный опыт умения варить инверторной сваркой для начинающих не дает гарантии качественного соединения швов водяных труб, баков, тяжелых заборов. Плохо соединенные конструкции могут развалиться, придавить или ударить новичка. Лучше обучаться работе на специальных курсах и пройти практику под присмотром преподавателя. Это поможет избежать неприятностей, связанных с некачественной работой и оказанием негодных услуг.

Обязательно обращайте внимание на полярность сварки. Прямая необходима для работы с толстыми деталями. Обратная — для тонкого металла. Правильная работа позволит решить бытовые задачи на даче, в гараже, дома.

Как сваривать чугун

Сварка чугуна в домашних условиях возможна — при определенных условиях

Эффективная сварка чугунных деталей на заводе может сэкономить время и деньги, но здесь есть проблемы. Нарушение сварки часто может привести к растрескиванию или другому повреждению. Если задействованы критически важные детали, может быть целесообразно обратиться к опытным сварщикам на сварочное оборудование, чтобы обеспечить успешный результат.

Если сварка выполняется собственными силами, очень важно изучить шаги, необходимые для эффективного изготовления сварной детали.Прежде чем приступить к работе, необходимо сделать четыре основных шага:

1. Определить сплав
2. Тщательно очистить отливку
3. Выберите температуру предварительного нагрева
4. Выберите подходящую технику сварки

Перед любым сварочным проектом обязательно очистите отливку, предварительно нагрейте сплав и выберите подходящую технику сварки.

Определите сплав

Чугуны — это семейство железоуглеродистых сплавов. Их высокое содержание углерода (обычно 2–4%) придает чугуну характерную твердость.Однако эта твердость достигается за счет пластичности. Он менее податлив по сравнению со сталью или кованым чугуном. Циклы нагрева и охлаждения во время сварки вызывают расширение и сжатие металла, вызывая растягивающее напряжение. Чугун не растягивается и не деформируется при нагревании или напряжении — вместо этого он трескается, что делает его чрезвычайно трудным для сварки. Эту характеристику можно улучшить, добавляя различные сплавы.

Некоторые сплавы чугуна легче сваривать, чем другие:

• Серый чугун
  Серый чугун — наиболее распространенная форма чугуна.Углерод осаждается в виде чешуек графита во время производства в кристаллическую микроструктуру перлита или феррита. Он более пластичен и поддается сварке, чем белый чугун. Тем не менее, это по-прежнему представляет проблему для потенциальных сварщиков, поскольку чешуйки графита в сером чугуне могут попадать в сварочную ванну, вызывая охрупчивание металла шва.

• Белый чугун
  Белый чугун сохраняет углерод в виде карбида железа, не выделяя его в виде графита.Кристаллическая микроструктура цементита очень твердая и хрупкая. Белый чугун обычно считается несвариваемым.
• Ковкий, шаровидный или ковкий чугун
  Все эти чугуны менее хрупкие из-за различий в микроструктуре, обусловленных производством. Все три имеют сфероидальную углеродную микроструктуру, созданную их уникальными производственными процессами.

Лучший способ определить, какой у вас чугун: белый или серый, — это проверить исходную спецификацию.Спектрохимический анализ может предоставить эту спецификацию постфактум. Когда эти точные способы невозможны, есть несколько способов проверить в магазине.

Серый чугун будет иметь серый цвет вдоль точки излома из-за графита в его микроструктуре. Белое железо более белое по трещине из-за цементита. К сожалению, испытание на разрушение полезно только в том случае, если сварщик знает, что материал серый или белый. Это старые, более традиционные формы чугуна. Они также чаще встречаются в определенных классах товаров.Однако ковкий чугун, относительный новичок, также имеет довольно белый цвет по линии излома и гораздо более поддается сварке.

Испытание искрой может также использоваться опытным металлургом для определения типа чугуна.

Очистить отливку

Независимо от сплава, все отливки перед сваркой должны быть должным образом подготовлены. При подготовке отливки к сварке важно удалить все поверхностные материалы. Отливка должна быть полностью чистой в области сварного шва. Удалите краску, жир, масло и другие посторонние материалы из зоны сварки.Лучше всего на короткое время осторожно и медленно подавать тепло в зону сварки, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварки основного металла.

Простым методом проверки готовности поверхности чугуна является нанесение сварочного шва на металл — он будет пористым, если присутствуют какие-либо примеси. Этот проход можно отшлифовать и повторить процесс несколько раз, пока пористость не исчезнет.

Предварительный нагрев

Все чугуны подвержены растрескиванию под напряжением.Контроль температуры — единственный наиболее важный фактор во избежание трещин.

Сварка чугуна требует трех этапов:

• Предварительный нагрев
• Низкая тепловая нагрузка
• Медленное охлаждение

Основной причиной регулирования температуры является тепловое расширение. Когда металл нагревается, он расширяется. Никакого напряжения не возникает, когда весь объект нагревается и расширяется с одинаковой скоростью, но напряжение будет расти, когда тепло локализуется в небольшой зоне теплового воздействия (HZ).

Локальный нагрев вызывает ограниченное расширение — HZ удерживается более холодным металлом вокруг него.Степень возникающего напряжения зависит от температурного градиента между HZ и отливкой. В стали и других пластичных металлах напряжение, вызванное ограниченным расширением и сжатием, снимается за счет растяжения. К сожалению, это может вызвать растрескивание в период усадки, поскольку чугуны имеют относительно низкую пластичность. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент между литым телом и HZ, тем самым сводя к минимуму растягивающее напряжение, вызванное сваркой. Как правило, методы сварки при более высоких температурах требуют предварительного нагрева при более высоких температурах.Когда адекватный предварительный нагрев невозможен, лучшей стратегией является минимизация тепловложения — выберите процесс низкотемпературной сварки и сварочные стержни или проволоку с низкой температурой плавления.

Скорость охлаждения — еще один фактор, который напрямую влияет на напряжения, возникающие в сварном шве. Быстрое охлаждение вызывает усадку, что приводит к образованию хрупких сварных швов с легкими трещинами. Напротив, низкое охлаждение снижает напряжение затвердевания и сжатия.

https://www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/pre-heat-welding.mov

Предварительный нагрев перед сваркой

Все чугуны подвержены растрескиванию под напряжением, но этого можно избежать с помощью предварительного нагрева. Посмотрите видео, чтобы увидеть, как нагревают металл перед сваркой.

Сварочная техника

Методы сварки следует выбирать в зависимости от их пригодности для свариваемого чугуна. Наиболее распространенными процессами сварки являются сварка палкой, кислородно-ацетиленовая сварка и пайка.

Сварка палкой

Ручная сварка, также известная как дуговая сварка в среде защитного металла или MMA, предполагает использование плавящегося электрода, покрытого флюсом.Могут использоваться различные типы электродов в зависимости от области применения, требуемого соответствия цвета и объема механической обработки, которую необходимо выполнить после сварки.

Существует три основных типа присадок, которые хорошо подходят для сварки чугуном штангой:

• Электроды с чугунным покрытием
• Электроды из медного сплава
• Электроды из никелевого сплава

Электроды из никелевого сплава являются наиболее популярными для сварки чугуна. По данным New Hampshire Materials Laboratory Inc., никель-железный шов прочнее с более низким коэффициентом теплового расширения, что снижает сварочные напряжения и повышает устойчивость к растрескиванию.

Электрическая дуга между электродом и зоной сварки плавит металлы и вызывает плавление. Дуга должна быть направлена ​​на сварочную ванну, а не на основной металл, так как это минимизирует разбавление. Рекомендуется использовать самую низкую настройку тока, одобренную производителем, чтобы минимизировать тепловую нагрузку. Перед сваркой чугунными или медными электродами предварительно нагрейте детали до температуры не менее 250 ° F.Никелевые электроды можно использовать без предварительного нагрева.

При сварке палкой используются разные типы электродов в зависимости от области применения, соответствия цвета и количества механической обработки, необходимой после сварки.

Кислородно-ацетиленовая сварка

При кислородно-ацетиленовой сварке также используются электроды, но вместо дуги, генерируемой током, энергию для сварки обеспечивает кислородно-ацетиленовая горелка. Чугунные и медно-цинковые электроды подходят для кислородно-ацетиленовой сварки чугуна.

Следует проявлять осторожность, чтобы не окислить чугун во время сварки ацетиленом, так как это приводит к потере кремния и образованию белого чугуна в сварном шве.Сварочный пруток следует плавить в расплавленной сварочной ванне, а не непосредственно в пламени, чтобы минимизировать температурные градиенты.

Пайка сварочная

Сварка пайкой — это распространенный метод соединения чугунных деталей из-за минимального воздействия на сам основной металл. Сварочный пруток обеспечивает присадку, которая прилипает к поверхности чугуна. Из-за более низкой точки плавления наполнителя по сравнению с чугуном, наполнитель не разбавляется чугуном, а прилипает к поверхности.

Чистота поверхности имеет решающее значение для этой техники сварки, поскольку соединение зависит от качества присадки, смачивающей поверхность основного металла. Согласно Machine Design, использование флюса для предотвращения образования оксидов во время пайки является обычным явлением. Это жидкость, которая способствует смачиванию, позволяя наполнителю течь по соединяемым металлическим частям. Он также очищает детали от оксидов, чтобы наполнитель более плотно прилегал к металлическим деталям. Кроме того, флюсы используются при сварке для очистки металлических поверхностей.

Следует тщательно выбирать методы сварки в зависимости от свариваемого сплава чугуна.

Чистовая обработка

Растрескивание обычно возникает во время фазы термического сжатия — растягивающее напряжение нарастает по мере охлаждения и сжатия сварного шва. Если напряжение достигает критической точки, сварной шов трескается.

Вероятность растрескивания можно уменьшить, приложив сжимающее напряжение для противодействия растягивающему напряжению во время охлаждения. Сварщики используют метод, называемый упрочнением (умеренные удары ударным молотком) по деформируемому сварному шву, пока сварной шов еще мягкий.Упрочнение снижает риск образования трещин в сварном шве и HZ, но его следует предпринимать только при работе с относительно пластичным металлом сварного шва.

Последний этап сварки — контроль охлаждения. В этом процессе используются изоляционные материалы, чтобы максимально замедлить охлаждение, или периодическое нагревание сварного шва для замедления процесса естественного охлаждения.

Сварка собственными силами

Если поручить сварку чугуна профессионалу, это может гарантировать качество сварного шва, ремонт сварного шва можно выполнить на месте с тщательной подготовкой.Следуйте инструкциям по определению сплава, подготовке материала и выбору наиболее подходящей техники сварки.

Источники

Сварка чугуна: основные процедуры

Чугун — это сплав железа, углерода и кремния, в котором количество углерода обычно составляет более 1,7% и менее 4,5%.

Общая свариваемость чугуна низкая и зависит от типа материала, сложности, толщины, сложности отливки и потребности в обрабатываемости.

Ковкий и ковкий чугун имеют хорошую свариваемость, в то время как серый чугун и белый чугун свариваются только для небольших приспособлений.

Серый чугун — наиболее широко используемый тип чугуна. Серый чугун имеет множество составов, но обычно это перлит с множеством рассредоточенных по нему чешуек графита.

Существуют также чугуны из сплавов, которые содержат небольшое количество хрома, никеля, молибдена, меди или других элементов, добавленных для придания им особых свойств.

Другой легированный чугун — это аустенитный чугун, модифицированный добавками никеля и других элементов для снижения температуры превращения, так что структура становится аустенитной при комнатной или нормальной температуре. Аустенитные чугуны обладают высокой степенью коррозионной стойкости.

В белом чугуне почти весь углерод находится в комбинированном виде. Это обеспечивает более высокую твердость чугуна, что используется для обеспечения устойчивости к истиранию.

Ковкий чугун получают путем специальной термообработки белого чугуна отжигом для изменения структуры углерода в чугуне.Структура меняется на перлитную или ферритную, что увеличивает ее пластичность.

Чугун с шаровидным графитом и высокопрочный чугун изготавливаются путем добавления магния или алюминия, которые либо связывают углерод в комбинированном состоянии, либо придают свободному углероду сферическую или узловую форму, а не обычную чешуйчатую форму в сером чугуне. Эта структура обеспечивает большую пластичность или пластичность отливки.

Основным фактором, усложняющим сварку чугуна, является его недостаточная пластичность.Если чугуны нагружены за пределы их пределов текучести, они скорее ломаются, чем деформируются в какой-либо значительной степени. Поэтому следует выбирать присадочный металл и конфигурацию деталей таким образом, чтобы минимизировать сварочные напряжения.

MMA, порошковая дуга, MIG, TIG и газовая сварка обычно используются со сварочными материалами на основе никеля для получения высококачественных сварных швов, но чугунные и стальные электроды также могут обеспечить удовлетворительные сварные швы в некоторых сплавах.

Свариваемость по типу чугуна

Приложения

Эти типы металлов широко используются в:

• сельхозтехника
• на станках в качестве оснований, кронштейнов и крышек
• для трубопроводной арматуры
• труба чугунная
• блоки, головки, коллекторы автомобильные
• подготовка воды
• ремонт дефектов с целью модернизации или восстановления отливки перед обслуживанием

Редко используется в конструкционных работах, за исключением элементов сжатия.Он широко используется в строительной технике для противовесов и в других областях, где требуется вес.

Характеристики

Чугун	Предел прочности при растяжении (МПа)	Прочность на сжатие (МПа)	Твердость (HB)	Относительное удлинение (%)	Прочность (j)
Белый	200–410	НЕТ	321–500	Очень низкий	Очень низкий
Гибкий	276–724	1350 — 3600 (перлитный и мартенситный)	110-156 (ферритный) 149-321 (перлитный и мартенситный)	1–10	4-12 Дж при 20 ° C
Серый	152–431	572–1293	156–302	<0.6	Очень низкий
Пластичный	345–827	359–920	143–302	2–20	16-27 при 20 ° C

Серый (серый) или чешуйчатый графит

Если графит существует в виде разветвленных взаимосвязанных чешуек; этот тип чугуна относительно дешев и имеет плохие механические свойства.

Серый чугун обычно можно сваривать GMAW (SMA), MIG (GMA) или FCAW, если используются специальные расходные материалы и процедуры.

Серый чугун имеет низкую пластичность и поэтому не будет расширяться или растягиваться в значительной степени перед разрушением или растрескиванием. Из-за этой характеристики при сварке чугуна методом кислородно-ацетиленовой сварки необходим предварительный нагрев. Однако его можно сваривать дуговым методом без предварительного нагрева, если тепло сварки тщательно контролируется.

Это может быть достигнуто путем сварки только коротких участков стыка за один раз и дать этим участкам остыть.Благодаря этой процедуре тепло сварки ограничивается небольшой площадью и исключается опасность растрескивания отливки.

Крупные отливки со сложным сечением, такие как моторные блоки, можно сваривать без разборки или предварительного нагрева. Обычно желательны специальные электроды, предназначенные для этой цели. Ковкий чугун, такой как ковкий чугун, высокопрочный чугун и чугун с шаровидным графитом, можно успешно сваривать. Для достижения наилучших результатов эти типы чугунов следует сваривать в отожженном состоянии.

Графит с шаровидным или шаровидным графитом (высокопрочный чугун)

Если графит существует в виде графита в сфероидальной форме, а механические свойства приближаются к свойствам стали. Чугун с шаровидным графитом, как правило, легче сваривать, чем серый чугун, но все же требуются специальные расходные материалы и процедуры.

Гибкий CI

Если графит существует в виде конкреций или розеток, полученных термической обработкой. Ковкий чугун имеет две основные формы: ковкий чугун черного цвета, который имеет свариваемость, аналогичную чугуну с шаровидным графитом, и ковкий чугун белого цвета, который легко сваривается с ферритными расходными материалами при условии, что приняты меры для ограничения провара.

Белый

Твердый, хрупкий чугун, не содержащий свободного графита. Белый утюг обычно считается несваркой.

Аустенитный

Где графит может существовать в виде чешуек или узлов, что обеспечивает хорошую коррозионную и термостойкость. Многие марки аустенитного чугуна можно сваривать с использованием специальных расходных материалов и специальных процедур.

CI с высоким содержанием кремния и алюминия

Если графит существует в основном в виде хлопьев, и материал имеет хорошую коррозионную стойкость.Этот сплав можно сваривать с помощью специальных материалов и специальных процедур.

Наконечники для сварки чугуна

Большинство проблем связано с высоким содержанием углерода. Это приводит к проблемам с растрескиванием и проблемами терморегулирования. Чугуны содержат от 2 до 4% углерода.

Сварка

палкой может использоваться для ремонта отливок с несколькими типами сварных швов, которые являются машинно-ориентированными:

• никель 55 мягкий сварной шов
• никель 99 мягкий сварной шов
• Пруток для пайки HTS-528 (самый прочный пруток для соединения чугуна с удобством встроенного флюса)

Никель — это сплав цветных металлов, который не впитывает углерод, что делает его хорошим выбором для ремонта.

• Предварительно нагрейте отливку во избежание растрескивания. Контролируйте предварительный нагрев с помощью височной палочки. Когда он плавится, это означает, что вы можете приваривать отливку. Предварительный нагрев отливки перед ремонтом сварного шва может быть очень полезным для контроля скорости охлаждения после сварки. Это особенно важно при ремонте изделий сложной формы, поскольку материалы различной толщины по-разному реагируют на тепло от сварочной ванны, что может привести к разрушительным термическим напряжениям и деформации.
• Очистите все соединения, которые будут ремонтироваться или сваривать, включая жир и грязь.Используйте шлифовальные или чистящие растворители.
• Если после ремонта возникла проблема с пористостью, отшлифовать поверхность до прочного металла
• При ремонте дефектов отливки, таких как выбоины или трещины, все дефектные участки следует удалить путем холодного долбления, строжки или шлифовки. При строжке покрытым электродом или воздушно-угольной дугой вокруг области строжки образуется зона термического влияния. Перед строжкой отливку следует предварительно нагреть до 300 ° C, чтобы снизить риск растрескивания в этой области.Канавку также следует слегка отшлифовать, чтобы удалить затвердевший материал перед нанесением ремонта, поскольку графит в этой области может растворяться во время строжки, повышая его чувствительность к растрескиванию при последующей сварке. При удалении трещин или линейных дефектов концы трещин следует затупить сверлением перед строжкой, чтобы предотвратить дальнейшее распространение во время подготовки к ремонту. Истинные концы трещины, которые могут быть очень мелкими, перед сверлением следует определить с помощью метода проникающего красителя или магнитных частиц.

В видео используется положительный сигнал постоянного тока. Используйте соответствующее защитное снаряжение и избегайте воздействия дыма.

Ремонт сваркой чугуна Рекомендуется предварительный нагрев

Преимущества чугуна

Преимущества чугуна как сварочного металла:

• Более текучая, чем сталь (лучшая литье)
• Более низкая температура плавления, чем у стали
• Низкозатратный материал
• Может формоваться методом литья в песчаные формы
• Желательные свойства, такие как:
  — Амортизирующая способность
  — Теплопроводность
  — Пластичность
  — Твердость
  — Прочность

Рекомендации по проектированию

Плохая по сравнению с улучшенной конструкцией сварного шва чугуна

Модификации конструкции соединения, снижающие риск образования трещин при сварке чугуна.

Сварка чугуна

Сварка используется для восстановления новых чугунных отливок, ремонта отливок, вышедших из строя, а также для соединения отливок друг с другом или со стальными деталями в производственных процессах.

В таблице ниже показаны сварочные процессы, которые можно использовать для сварки литого, ковкого и чугуна с шаровидным графитом.

Выбор процесса сварки и присадочных материалов зависит от желаемых свойств сварного шва и ожидаемого срока службы.Например, при использовании процесса дуговой сварки экранированным металлом можно использовать различные типы присадочного металла. Присадочный металл будет влиять на соответствие цвета сварного шва по сравнению с основным материалом.

Соответствие цвета может быть определяющим фактором, особенно при утилизации или ремонте отливок, когда разница в цвете недопустима

Независимо от того, какой из сварочных процессов выбран, необходимо выполнить определенные подготовительные действия.

Важно определить точный тип свариваемого чугуна, будь то чугун серый, ковкий или пластичный.

Если точная информация неизвестна, лучше всего предположить, что это серый чугун с низкой пластичностью или без нее.

Как правило, не рекомендуется сваривать ремонтные отливки из серого чугуна, которые при нормальной эксплуатации подвергаются нагреву и охлаждению, особенно когда нагрев и охлаждение изменяются в диапазоне температур, превышающих 400 ° F (204 ° C).

Если в качестве присадочного материала не используется чугун, металл шва и основной металл могут иметь разные коэффициенты расширения и сжатия.Это будет способствовать возникновению внутренних напряжений, которые не может выдержать серый чугун.

Ремонт этих типов отливок может быть произведен, но надежность и срок службы при таком ремонте невозможно спрогнозировать с точностью.

Подготовка к сварке чугуна

При подготовке отливки к сварке необходимо удалить все поверхностные материалы, чтобы полностью очистить отливку в области сварного шва. Это означает удаление краски, смазки, масла и других посторонних материалов из зоны сварки.

Желательно нагреть зону сварного шва в течение короткого времени, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварного шва основного металла. Кожа или поверхность с высоким содержанием кремния также должны быть удалены рядом с областью сварного шва как на лицевой, так и на корневой стороне. Края стыка должны быть вырезаны или отшлифованы, чтобы получился угол 60 ° или фаска.

Там, где есть канавки, следует использовать V-образную канавку под углом 60–90 °. V должен выступать примерно на 3,2 мм (1/8 дюйма) от дна трещины.На каждом конце трещины следует просверлить небольшое отверстие, чтобы она не расширилась.

Всегда следует использовать сварные швы с полным проплавлением, поскольку не полностью устраненные трещины или дефекты могут быстро появиться снова в условиях эксплуатации.

Предварительный нагрев желателен для сварки чугунов любым из сварочных процессов. Его можно уменьшить при использовании очень пластичного присадочного металла. Предварительный нагрев уменьшит температурный градиент между сварным швом и остальной частью чугуна.

Температура предварительного нагрева должна зависеть от процесса сварки, типа присадочного металла, массы и сложности отливки.Предварительный нагрев можно произвести любым из обычных методов.

Горелка горелки обычно используется для относительно небольших отливок весом 30,0 фунтов (13,6 кг) или меньше. Более крупные детали могут быть предварительно нагреты в печи, и в некоторых случаях временные печи строятся вокруг детали, а не в печи.

Таким образом, детали могут поддерживаться при высокой температуре промежуточного прохода во временной печи во время сварки. Предварительный нагрев должен быть общим, так как он помогает улучшить пластичность материала и распределяет усадочные напряжения по большой площади, чтобы избежать критических напряжений в какой-либо одной точке.

Предварительный нагрев помогает смягчить область, прилегающую к сварному шву; способствует дегазации отливки, что, в свою очередь, снижает возможность образования пористости наплавленного металла шва; и это увеличивает скорость сварки.

Медленное охлаждение или последующий нагрев улучшает обрабатываемость зоны термического влияния в чугуне, прилегающей к сварному шву. Последующее охлаждение должно быть как можно медленнее. Это можно сделать, накрыв отливку изоляционным материалом, чтобы не допустить проникновения воздуха или ветров.

Электроды

Чугун можно сваривать стальным электродом с покрытием, но этот метод следует использовать только в крайних случаях.

При использовании стального электрода необходимо учитывать усадку металла сварного шва, углерод, улавливаемый из чугуна металлом сварного шва, и твердость металла сварного шва, вызванную быстрым охлаждением. При переходе из расплавленного в твердое состояние сталь дает усадку больше, чем чугун.

При использовании стального электрода эта неравномерная усадка вызывает деформации стыка после сварки.Когда на стык наносится большое количество присадочного металла, чугун может треснуть сразу за линией плавления, если не будут приняты профилактические меры.

Чтобы преодолеть эти трудности, подготовленное соединение следует сварить, наплавив металл шва в виде коротких валиков длиной от 0,75 до 1,0 дюйма (от 19,0 до 25,4 мм). Они выполняются периодически, а в некоторых случаях — с помощью процедуры обратного шага и пропуска.

Во избежание образования твердых участков дугу следует зажигать в V, а не по поверхности основного металла.Каждый короткий отрезок металла шва, нанесенный на соединение, следует слегка обработать в горячем состоянии небольшим ударным молотком и дать остыть перед нанесением дополнительного металла сварного шва. Упрочнение приводит к ковке металла и уменьшению деформации при охлаждении.

Используемые электроды должны быть диаметром 1/8 дюйма (3,2 мм) для предотвращения чрезмерного нагрева при сварке. Сварку следует производить с обратной полярностью. Плетение электрода должно быть сведено к минимуму. Перед добавлением дополнительного металла каждый наплавленный металл следует тщательно очистить.

Электроды из чугуна должны использоваться там, где требуется последующая обработка сварного шва.

Электроды из нержавеющей стали используются, когда обработка сварного шва не требуется.

Процедура выполнения сварных швов этими электродами такая же, как и для сварки электродами из низкоуглеродистой стали. Электроды из нержавеющей стали обеспечивают отличное сплавление присадочного металла и основного металла.

Следует проявлять особую осторожность, чтобы избежать растрескивания сварного шва, которое сжимается примерно на 50 процентов больше, чем из-за того, что нержавеющая сталь расширяется, а низкоуглеродистая сталь расширяется при одинаковых изменениях температуры.

Дуговая сварка чугуна

Для сварки чугуна можно использовать процесс дуговой сварки защищенным металлом.

Можно использовать четыре типа присадочных металлов:

1. Электроды с чугунным покрытием
2. Электроды из сплава на основе меди с покрытием
3. Электроды из сплава на основе никеля с покрытием
4. м Электроды с покрытием из низкоуглеродистой стали

Существуют причины для использования каждого из различных типов электродов, которые включают обрабатываемость наплавки, соответствие цвета наплавке, прочность наплавки и пластичность окончательного сварного шва.

При дуговой сварке чугунными электродами (ECI) предварительно нагрейте до 250–800 ° F (от 121 до 425 ° C), в зависимости от размера и сложности отливки, а также от необходимости обработки наплавки и прилегающих участков.

Чем выше степень нагрева, тем легче будет обработать наплавленный металл.

В общем, лучше использовать электроды небольшого размера и относительно низкую настройку тока. Следует использовать дугу средней длины и, по возможности, выполнять сварку в горизонтальном положении.

Следует использовать процедуру сварки с перемещением или с пропуском сварки, а упрочнение поможет снизить напряжения и минимизирует деформацию.

Рекомендуется медленное охлаждение после сварки.

Эти электроды обеспечивают превосходное соответствие цвета серого чугуна. Прочность сварного шва будет равна прочности основного металла.

Есть два типа электродов на основе меди:

1. Сплав медно-оловянный
2. Медь алюминиевая

Медно-цинковые сплавы нельзя использовать для электродуговой сварки из-за низкой температуры кипения цинка.Цинк улетучивается в дуге и вызывает пористость металла сварного шва.

При использовании электродов с медным основанием рекомендуется предварительный нагрев от 250 до 400 ° F (от 121 до 204 ° C). Следует использовать электроды малого диаметра и слабый ток. Дуга должна быть направлена ​​против наплавленного металла или лужи, чтобы избежать проникновения и смешивания основного металла с металлом сварного шва. После сварки рекомендуется медленное охлаждение. Электроды на медной основе не обеспечивают хорошего соответствия цвета.

Существует три типа никелевых электродов, используемых для сварки чугуна.Эти электроды можно использовать без предварительного нагрева; однако рекомендуется нагревание до 100 ° F (38 ° C).

Эти электроды можно использовать во всех положениях; однако рекомендуется горизонтальное положение. Сварочный шлак следует удалять между проходами.

Отложения никеля и никелевого железа чрезвычайно пластичны и не станут хрупкими из-за улавливания углерода. Твердость зоны термического влияния можно минимизировать за счет уменьшения проникновения в основной металл чугуна.

Упомянутая выше техника, игра дуги на лужу, а не на основной металл, поможет минимизировать разбавление.Медленное охлаждение и, при необходимости, последующий нагрев улучшают обрабатываемость зоны термического влияния. Электроды на никелевой основе не обеспечивают близкого соответствия цвета.

Медно-никелевые электроды двух марок. Любой из этих электродов можно использовать так же, как никелевый или железоникелевый электрод, примерно с той же технологией и результатами. Отложения этих электродов не обеспечивают совпадение цвета.

Электроды из низкоуглеродистой стали не рекомендуются для сварки чугуна, если требуется механическая обработка наплавки.Отложения из мягкой стали собирают достаточно углерода для образования высокоуглеродистых отложений, которые невозможно обработать механической обработкой. Кроме того, наплавка из мягкой стали будет иметь пониженный уровень пластичности в результате повышенного содержания углерода.

Этот тип электрода следует использовать только для небольшого ремонта и не должен использоваться, когда требуется механическая обработка. Для небольших ремонтных работ возможен минимальный предварительный нагрев.

Рекомендуются малые электроды при слабом токе, чтобы минимизировать разбавление и избежать концентрации усадочных напряжений.

Следует использовать короткие сварные швы в произвольной последовательности, и сварной шов следует как можно быстрее после сварки. Наплавленный электрод из низкоуглеродистой стали обеспечивает хорошее соответствие цвета.

Углеродная сварка чугуна

Отливки из чугуна можно сваривать с помощью угольной дуги, чугунного прутка и сварочного флюса для чугуна. Шов следует предварительно нагреть, перемещая угольные электроды по поверхности. Это предотвращает слишком быстрое охлаждение после сварки.

Расплавленная лужа металла может обрабатываться углеродным электродом так, чтобы перемещать любой образующийся шлак или оксиды на поверхность.Сварные швы, выполненные с помощью угольной дуги, охлаждаются медленнее и не такие твердые, как сварные с использованием металлической дуги и чугунного электрода. Сварные швы поддаются механической обработке.

Газовая сварка с кислородным топливом Чугун

Процесс кислородно-топливного газа часто используется для сварки чугуна. Можно использовать большинство топливных газов. Пламя должно быть нейтральным или слегка уменьшающимся. Следует использовать флюс.

Доступны два типа присадочного металла:

• прутки чугунные
• прутки медно-цинковые

Сварные швы, выполненные подходящим чугунным электродом, будут иметь такую ​​же прочность, как и основной металл.Все эти сварочные покрытия обеспечивают хорошее соответствие цветов. Следует использовать оптимальную процедуру сварки в отношении подготовки стыка, предварительного нагрева и последующего нагрева.

Медно-цинковые прутки используются для сварки пайкой. Есть две классификации:

• марганцевая бронза
• бронза слабодымящая

Наплавленная бронза имеет относительно высокую пластичность, но не обеспечивает совпадения цветов.

Пайка и пайка Сварка Чугун

Пайка используется для соединения чугуна с чугуном и сталью.

В этих случаях конструкция соединения должна выбираться для пайки так, чтобы капиллярное притяжение заставляло присадочный металл течь между близко прилегающими деталями. Обычно используется факельный метод. Кроме того, в качестве источников тепла можно использовать угольную дугу, двойную угольную дугу, газо-вольфрамовую дугу и плазменную дугу.

Обычно используются два металлических сплава припоя; оба являются сплавами меди и цинка.

Для соединения чугуна также можно использовать пайку. При сварке пайкой присадочный металл не втягивается в соединение за счет капиллярного притяжения.Иногда это называют сваркой бронзы. Следует использовать наполнитель с жидкостью выше 850 ° F (454 ° C). Сварка пайкой не обеспечивает совпадения цвета.

Сварка пайкой также может выполняться дуговой сваркой в ​​защитном металлическом корпусе или газовой дугой.

Высокотемпературный предварительный нагрев обычно не требуется для сварки пайкой, если только деталь не является очень тяжелой или сложной по геометрии. Наплавленный бронзовый металл шва имеет чрезвычайно высокую пластичность, которая компенсирует недостаточную пластичность чугуна.Тепла дуги достаточно, чтобы довести поверхность чугуна до температуры, при которой сплав присадочного металла на основе меди будет сцепляться с чугуном.

Так как перемешивание материалов незначительное или отсутствует, зона, прилегающая к сварному шву в основном металле, не затвердевает заметно. После завершения сварки сварной шов и прилегающий участок можно обработать.

Как правило, для большинства применений достаточно предварительного нагрева до 200 ° F (93 ° C). Скорость охлаждения не очень важна, и термообработка для снятия напряжения обычно не требуется.

Этот тип сварки обычно используется для ремонтной сварки автомобильных деталей, деталей сельскохозяйственных орудий и даже блоков и головок автомобильных двигателей. Его можно использовать только в том случае, если отсутствие соответствия цветов не вызывает возражений.

Газовая дуговая сварка металлического чугуна

Процесс газовой дуговой сварки металла может использоваться для сварки ковкого чугуна и углеродистой стали. Можно использовать несколько типов электродной проволоки, в том числе:

• Мягкая сталь с использованием 75% аргона + 25% CO2 для защиты.
• Никель-медь с использованием 100% аргона для защиты.
• Кремниевая бронза с использованием 50% аргона + 50% гелия для защиты.

Во всех случаях следует использовать электродную проволоку малого диаметра при слабом токе. При использовании электродной проволоки из мягкой стали образуется смесь защитного газа аргон-CO2 для минимизации проникновения.

В случае присадочного металла на основе никеля и присадочного металла на основе меди наплавленный присадочный металл является чрезвычайно пластичным. Низкоуглеродистая сталь обеспечивает хорошее соответствие цвета.Обычно требуется более интенсивный предварительный нагрев, чтобы снизить остаточные напряжения и склонность к растрескиванию.

Порошковая сварка чугуна

Этот процесс недавно был использован для сварки чугунов. Более успешным применением была порошковая проволока на никелевой основе.

Эта электродная проволока обычно работает с защитным газом CO2, но когда более низкие механические свойства не являются нежелательными, ее можно использовать без внешнего защитного газа. Можно использовать минимальные температуры предварительного нагрева.

Метод должен минимизировать проникновение в основной металл чугуна. Дополнительный нагрев обычно не требуется. Подбор цвета не получается.

Другие процессы

Для чугуна можно использовать другие способы сварки.

• Сварка термитом — использовалась для ремонта определенных типов деталей станков из чугуна.
• Пайка — может использоваться для соединения чугуна, а иногда используется для ремонта небольших дефектов в небольших отливках.
• Сварка оплавлением — также может использоваться для сварки чугуна.

Методы сварки

Шпильки

Метод шпильки для ремонта чугуна

Трещины в крупных отливках иногда ремонтируются шпильками.

В этом процессе трещина удаляется шлифовкой V-образной канавки.

Отверстия просверливаются и нарезаются под углом с каждой стороны канавки, и в эти отверстия ввинчиваются шпильки на расстояние, равное диаметру шпилек, причем верхние концы выступают примерно на 1/4 дюйма.(6,4 мм) над поверхностью чугуна.

Шпильки следует герметично приварить на месте одной или двумя буртиками вокруг каждой шпильки, а затем связать вместе металлическими швами.

Сварные швы следует выполнять короткими отрезками, каждый отрезок подвергается упрочнению в горячем состоянии для предотвращения высоких напряжений или растрескивания при охлаждении. Перед нанесением дополнительного металла каждому бусинке необходимо дать остыть и тщательно очистить.

Если метод крепления шипов не может быть применен, края соединения должны быть выколоты или обработаны инструментом с круглым концом для образования U-образной канавки, в которую должен быть наплавлен металл шва.

Совместное изменение конструкции

Предпочтительно использовать сварной шов с полным проплавлением, а не с частичным проплавлением. Сварные швы различной толщины могут привести к неравномерному напряжению сжатия и неравномерному расширению во время цикла сварки.

Изменение конструкции сварки для размещения сварных швов в области с постоянной толщиной может быть полезным. Еще один совет — использовать подкладной угловой сварной шов для поддержки напряженных участков.

Обработка торцевых канавок

Обработка торцевых канавок из чугуна

Иногда предпочтительным методом является строжка или шлифовка канавок на поверхности подготовленной сварной канавки с последующим использованием сварного валика для заполнения канавок перед заполнением всего стыка (см. Иллюстрацию ниже).

Этот подход снижает риск образования трещин за счет отклонения пути трещины. Бусины, которые контактируют с отливкой, осаждаются первыми, когда зона термического влияния напряжения и линия плавления находятся на низком уровне.

Прокачка (молотковая)

Упрочнение или ударный удар с помощью 13-19-миллиметрового молотка с шариковым упором, прикладываемого к деформируемому сварному шву, переводя его в состояние сжимающего напряжения, можно противодействовать растягивающим напряжениям, вызванным тепловым сжатием, тем самым снижая риск образования трещин внутри и вокруг сварного шва. сварка.

Когда молоток применяется вручную, он наносит умеренный удар перпендикулярно поверхности шва.

Для этого процесса требуется шов из пластичного металла. Никелевые наполнители используются, особенно при работе с серым чугуном. Упрочнение выполняется при более высоких температурах, пока металл мягкий.

Для дополнительного чтения

Чугун и сварка

Как сваривать чугун: полное руководство (с изображениями)

0

Последнее обновление: , 24 сентября 2021 г.

Изображение предоставлено: CC0 Public Domain, Max Pixel

Это кошмар для любого владельца чугунного станка — расколоть или сломать жизненно важный литой компонент.Это может означать тысячи долларов на замену деталей или сотни долларов на наем специалиста по сварке чугуна. Можно выбрать любой вариант, но если вы знаете, как сваривать, и готовы овладеть новым навыком, сварка самостоятельно может решить вашу проблему так же легко.

Чугун — один из самых сложных материалов для сварки. Неправильное движение может еще больше испортить сломанную деталь или, что еще хуже, сделать сварной шов прочным, когда он внутренне слаб. Поэтому знание того, что вы делаете, как никогда важно.Следуя набору рекомендаций по сварке чугуна, вы должны убедиться, что ваши сварные швы не имеют трещин и что внутренняя прочность достаточна, чтобы выдержать предназначение компонента.

Определение типа чугуна

Первым шагом в этом виде сварки является определение типа чугуна. Существует множество типов, и большинство из них вам не захочется сваривать. Вот список их свариваемости:

Серый чугун: Сваривается с трудом.

Белый чугун: Практически несвариваемый.

Ковкий чугун: Сваривается, но редко, так как это длительный и медленный процесс.

Ковкий чугун: Не сваривается, так как сварка изменяет свойства металла, делая его бесполезным.

Лучший способ узнать, какой тип чугуна требует сварки, — это проконсультироваться с руководством по эксплуатации изделия или связаться с производителем, если это не указано на материале. Свежие трещины в материале выглядят немного иначе, но если у вас нет опыта в их определении, стоит узнать об этом у производителя.

Серый чугун является наиболее распространенным типом свариваемого чугуна и должен быть единственным чугуном, который вы пытаетесь плавить, если у вас нет опыта в литье или сварке. Еще один хороший вариант — попросить кого-нибудь из опытных помощников.

Выберите процесс сварки

После того, как вы определили, что материал представляет собой серый чугун, следующим шагом будет выбор процесса его сварки. Вы можете сваривать чугун в любом процессе сварки при условии использования правильного присадочного материала и правильной процедуры сварки.В первую очередь это основано на личных предпочтениях, но при сварке чугуна следует учитывать несколько факторов.

Если вы свариваете обработанную поверхность, лучшим вариантом будет сварка TIG. Брызги от MIG или электродной сварки могут излишне повредить несвариваемые части обработанной поверхности. Сварка TIG не должна вызывать проблем с разбрызгиванием.

Кислородно-ацетиленовая сварка — еще один вариант, часто используемый для сварки чугуна. Это хороший способ минимизировать чрезмерный нагрев и охлаждение в процессе электросварки, и с его помощью легче поддерживать температуру компонентов.

Пайка — это не совсем сварка, поскольку она не расплавляет металл, как сварной шов. Однако это хороший вариант, если по какой-то причине у вас возникли проблемы со сваркой. Убедитесь, что поверхности, к которым будет прилипать пайка, хорошо очищены, так как они не прилипают к грязному или ржавому железу.

Сварка

палкой и сварка MIG являются желательными вариантами с подходящими расходными материалами. Использование неподходящего присадочного металла, скорее всего, вызовет растрескивание, поэтому убедитесь, что вы знаете, что это правильный выбор для сварки чугуна.

Изображение предоставлено: летчик 1-го класса Дэвид Берналь Дель Агуа, база ВВС Маконнелл

Выберите присадочную проволоку или электрод

Существует лишь небольшой ассортимент присадочной проволоки и электродов, которые позволяют правильно сваривать чугун.Большинство из имеющихся в наличии, которые не были разработаны специально для чугуна, слишком быстро остывают и вызывают трещины под напряжением или не плавятся должным образом с чугуном.

Расходные материалы для электродов и проволоки

Высокое содержание никеля: это лучший тип электрода или проволоки, поскольку он мягкий и поддается механической обработке. Он не остывает слишком быстро и выглядит как чугун. Однако это самые дорогие расходные материалы и не подходят для сварки толстых профилей.

Смесь 55% никеля, 45% железа: это более доступная цена, и при сварке она выглядит так же, как чугун.Он дает сварной шов, который поддается механической обработке, хотя он намного тверже, чем сварка с использованием 99% никеля. У него гораздо меньшая усадка сварного шва, чем у большинства железных прутков, что сводит к минимуму растрескивание.

Железо: этот тип стоит меньше и дает сварной шов другого цвета, чем чугун. Его гораздо сложнее использовать, так как он имеет более высокие усадочные свойства. Он также не поддается механической обработке, поскольку он затвердевает в процессе сварки, но его можно отшлифовать.

Нержавеющая сталь: чугун, сплавленный с аустенитной нержавеющей сталью, не затвердевает и не меняет так сильно свои свойства с расходными материалами из железа.Нержавеющая сталь значительно расширяется и сжимается во время нагрева и охлаждения в процессе сварки, поэтому ее сложно использовать. Однако он используется для сварки чугуна и дает обрабатываемую поверхность.

Пайка бронзы: Вы можете паять ацетилен-кислородную пайку или использовать стержни со сварочным аппаратом TIG. Это хороший способ обеспечить прочную фиксацию в трещине или между двумя компонентами, нуждающимися в соединении, не вызывая при этом растрескивания и изменения свойств чугуна.

Очистка и упрочнение сварных поверхностей

Как и в большинстве случаев сварки, чем чище поверхность, тем лучше будут сварные швы.Иногда в материале, который вы свариваете, на протяжении всей отливки остаются пары или масло, и это может вызвать проблемы при сварке. При сварке чугуна следует помнить об определенных вещах.

Использование сварочных материалов, таких как прутки из сплава для сварки чугуна MG-289, которые предназначены для загрязненного чугуна, является лучшим способом обеспечить достаточное количество сварного шва.

Упрочнение — это процесс постукивания по мягкому сварному шву по мере его охлаждения с помощью молотка с шариковым упрочнением для предотвращения растрескивания.Это следует делать с осторожностью и только тогда, когда сварной шов может деформироваться, но это не всегда необходимо, поскольку причиной трещин в первую очередь является нерегулярный или быстрый нагрев или охлаждение детали. Предварительный нагрев и медленное охлаждение вашего проекта — вот что самое главное.

Изображение предоставлено: 6782865, Pixabay

.

Предварительный нагрев или холодная сварка?

Есть несколько разных мнений о том, следует ли сваривать горячую или холодную. Все согласны с тем, что предварительный нагрев — это хороший вариант, но некоторые люди считают, что сварки с минимальным нагревом также достаточно.

При принятии решения о том, как сваривать чугун, необходимо принять один из этих подходов, потому что в отличие от большинства металлов чугун хрупкий и имеет очень минимальную способность деформироваться из-за изгиба, расширения и сжатия. Тепло всегда оказывает деформирующее действие на металл, и если одна часть металла нагревается или остывает быстрее, чем другая, в чугуне или сварном шве возникают напряжения и растрескивание.

Предварительный нагрев сводит к минимуму этот эффект, приближая окружающую область сварного шва к температуре сварки, в результате чего весь компонент изменяется равномерно.Чугун меняет характеристики при температуре более 1400 градусов по Фаренгейту, поэтому крайне важно не перегревать компонент.

Считается, что холодная сварка чугуна без предварительного нагрева и с минимальным использованием тепла поможет в этом за счет снижения общей температуры. Это может быть полезно, так как не образуются видимые трещины, и это будет более прочный сварной шов, чем горячая сварка без предварительного нагрева. Однако внутреннее напряжение все же возникает, что может проявиться позже в течение срока службы компонента, и в целом это дает более слабый сварной шов, чем надлежащий предварительный нагрев перед сваркой.

Опытные сварщики чугуна, которые регулярно ремонтируют или производят изделия из чугуна, всегда и только предварительно нагревают. Это лучший способ обеспечить прочность сварного шва изнутри, а не только отсутствие видимых трещин.

Остывать медленно

Одним из важнейших этапов сварки чугуна является процесс охлаждения. Ни в коем случае нельзя закаливать сварной шов чем-либо холодным, например водой или сжатым воздухом. Вместо этого, чем медленнее остывает весь компонент, тем лучше.

Некоторые сварные швы охлаждаются в течение многих дней, но серый чугун не так важен.Поместите сваренную деталь в песок или в теплую духовку, чтобы она остыла медленно и более равномерно, чем если бы она лежала на скамейке. Иногда добиться этого бывает сложнее, и вы все равно можете произвести качественный сварной шов, не увеличивая чрезмерно время охлаждения. Однако чем медленнее он остывает, тем лучше результат.

Заключение: как сваривать чугун

Сварка чугуна — задача не из легких. Он требует значительно большей подготовки и осторожности в процессе сварки и охлаждения.Однако это металл, который обычно сваривают, и из него можно получить прочный компонент, который прослужит так же хорошо, как и литое изделие без сварных швов.

Обязательно выполните все необходимые шаги по сварке чугуна, и вы получите результаты, необходимые для вашего следующего проекта по производству чугуна. Если вы предпримете какие-либо меры, сварной шов, скорее всего, потрескается или станет слабым изнутри и может не прослужить долго.

Мы надеемся, что с помощью этого руководства вам понравится успешно сваривать чугун. Не стесняйтесь оставлять нам свои комментарии ниже в нашем разделе комментариев.

Источники

Можно ли сваривать чугун? (Полное руководство)

Сваривать чугун можно, хотя это может быть проблематично из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет около 2–4%, что примерно в десять раз больше, чем у большинства сталей. Процесс сварки заставляет этот углерод мигрировать в металл шва и / или зону термического влияния, что приводит к повышенной хрупкости / твердости. Это, в свою очередь, может привести к растрескиванию после сварки.

Чугун состоит из железа и углерода в различных пропорциях с дополнительными элементами, такими как марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден и т. Д.для улучшения определенных свойств. Кроме того, он может содержать значительно более высокие уровни серы и фосфора в качестве примесей, затрудняющих сварку без образования трещин. Различные марки чугуна включают серый чугун, белый чугун, высокопрочный чугун (с шаровидным графитом) и ковкий чугун с сильно различающейся свариваемостью. Все категории чугуна, кроме белого чугуна, считаются свариваемыми, хотя сварка может быть значительно более сложной по сравнению со сваркой углеродистой стали. Однако бывает трудно определить разницу между этими разными типами чугуна без подробного металлургического анализа.Несмотря на это, чугун — прочный, износостойкий металл, который использовался веками.

Содержание

Щелкните по ссылкам ниже, чтобы перейти к разделу руководства:

Как упоминалось выше, сварка чугуна может быть затруднена из-за его специфического состава, но это возможно, если вы используете правильную технику сварки, чтобы избежать трещин при сварке. Это включает в себя осторожный нагрев и охлаждение, часто включая предварительный нагрев, правильный выбор сварочных стержней и медленное охлаждение детали.

Существует ряд ключевых шагов, которые можно предпринять, чтобы обеспечить эффективную сварку чугуна. К ним относятся:

1. Определение сплава
2. Очистка гипса
3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева
4. Выбор правильной техники сварки

1. Определите сплав

Чугун имеет низкую пластичность, поэтому при быстром нагреве или охлаждении он может треснуть из-за термических напряжений. Склонность к растрескиванию зависит от типа / категории чугуна.Это означает, что необходимо понимать, с каким типом сплава вы работаете:

Серый чугун

Это самый распространенный вид чугуна. В основном это сплав железо-углерод-марганец-кремний с 2,5-4% углерода. Углерод осаждается в виде хлопьев графита во время производства в кристаллическую структуру феррита или перлита. Однако эти чешуйки графита могут растворяться во время сварки и выделяться в виде высокоуглеродистого мартенсита, охрупчивая зону термического влияния и металл шва.

Белый чугун

Белый чугун не содержит графита и содержит углерод в комбинированной форме в виде карбидов металлов, делающих хрупкую микроструктуру. Белый чугун обычно считается несвариваемым.

Ковкий чугун (с шаровидным графитом)

Ковкий чугун по составу похож на серый чугун, но по сравнению с серым чугуном уровни примесей низкие. В отличие от серого чугуна, который содержит углерод в виде чешуек графита, высокопрочный чугун содержит графит в виде сфероидов в своей матрице.Остальная часть матрицы в основном представляет собой перлит с областью феррита, окружающей сфероиды графита.

Ковкий чугун

Ковкий чугун — это термообработанный белый чугун с существенно более низким содержанием углерода по сравнению с белым чугунным железом. В зависимости от применяемой термической обработки он обычно имеет структуру как смесь феррита или перлита с включениями графита и, следовательно, имеет большую пластичность по сравнению со стандартным белым чугуном.

Самый простой способ определить, с каким типом утюга вы работаете, — это проверить исходную спецификацию.Химический и металлографический анализ также могут помочь в определении категории чугуна, с которым вы работаете. Есть несколько других способов отличить сплавы; серое железо будет иметь серый цвет вдоль точки излома, в то время как белое железо будет иметь более белый цвет вдоль трещины из-за содержащегося в нем цементита. Однако, например, высокопрочный чугун также будет иметь более белый излом, но при этом его будет легче сваривать.

2. Очистка литья

Важно очистить чугун перед сваркой, удалив все поверхностные материалы, такие как краска, смазка и масло, уделяя особое внимание области сварного шва.Кожу отливки можно удалить шлифованием. Важно, чтобы очищенная поверхность была протерта уайт-спиритом для удаления остатков графита с поверхности перед сваркой. Медленный предварительный нагрев области сварного шва в течение короткого времени поможет удалить влагу, скопившуюся в зоне сварки основного материала.

3. Выбор правильной температуры предварительного нагрева

Наиболее важным фактором предотвращения растрескивания под напряжением в чугуне является контроль нагрева / охлаждения. Это необходимо для минимизации накопления остаточных напряжений в процессе нагрева и охлаждения.

Локальный нагрев, например, при сварке, приводит к ограниченному расширению, так как ЗТВ удерживается окружающим более холодным металлом. Температурный градиент будет определять результирующее напряжение. Пластичные металлы, такие как сталь, могут снимать напряжение за счет растяжения, но поскольку чугуны имеют плохую пластичность, они вместо этого склонны к растрескиванию. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент между ЗТВ и окружающей отливкой, сводя к минимуму остаточные напряжения, вызванные сваркой.Предварительный нагрев чугуна перед сваркой снижает скорость охлаждения сварного шва и окружающей области. По возможности нагрейте отливку целиком. Типичные минимальные температуры предварительного нагрева составляют от 100 до 400 ° C, в зависимости от типа чугуна и допустимой твердости HAZ. Любой предварительный нагрев должен выполняться медленно и равномерно.

Теоретически любой из распространенных процессов дуговой сварки, таких как ручная дуговая сварка металлическим электродом, дуговая сварка порошковой проволокой, сварка металла активным газом, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамовым электродом и т. Д.Можно использовать процесс, который способствует медленному нагреванию и охлаждению, как правило, предпочтительнее.

1. Ручная дуговая сварка металла (MMA)

Этот тип сварки, также известный как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), обычно считается лучшим общим процессом для сварки чугуна при условии использования правильных сварочных стержней. Выбор электрода будет зависеть от области применения, требуемого соответствия цвета и объема послесварочной обработки.

Два основных типа электродов для ручной дуговой сварки — это железо и никель.Электрод на основе железа будет производить металл шва с высоким содержанием углерода мартенсита, поэтому обычно ограничивается незначительным ремонтом отливки и когда требуется подбор цвета. Чаще всего используются электроды из никелевого сплава, обеспечивающие более пластичный металл сварного шва. Никелевые электроды также могут помочь уменьшить предварительный нагрев и растрескивание в ЗТВ, обеспечивая более низкую прочность металла сварного шва.

Во всех случаях следует проявлять осторожность, чтобы свести к минимуму плавление основного металла. Это минимизирует разбавление.

2.MAG Сварка

Сварка

MAG обычно выполняется с никелевым расходным материалом. Смесь 80% аргона и 20% углекислого газа подойдет для большинства применений. Хотя можно использовать припойную проволоку, обычно это не рекомендуется, так как припой будет значительно слабее отливки.

3. Сварка TIG

Сварка

TIG может обеспечить чистый сварной шов на чугуне, но, как правило, не является предпочтительной из-за ее сильно локализованных характеристик нагрева. Как и при любой сварке TIG, качество готового сварного шва в значительной степени определяется навыками сварщика.

Узнайте больше о сварке TIG

4. Кислородно-ацетиленовая сварка

Как и при дуговой сварке, в кислородно-ацетиленовой сварке используется электрод, но вместо дуги, генерируемой электрическим током, в этом процессе для генерации тепла используется кислородно-ацетиленовая горелка. Низкая интенсивность нагрева и медленный нагрев, связанные с процессом, приведут к большой ЗТВ, но медленный нагрев полезен для предотвращения образования высокоуглеродистого мартенсита в ЗТВ. Низкая теплоемкость процесса потребует предварительного нагрева до более высокой температуры, обычно около 600 ° C, чтобы сварка стала возможной.Для сварки используется нейтральное или слегка редуцирующее пламя.

Подробнее о кислородно-ацетиленовой сварке

5. Сварка припоем

Сварка припоями может использоваться для сварки чугунных деталей, поскольку она оказывает минимальное воздействие на сам основной металл. И снова для этого процесса используется присадочный пруток, за исключением того, что он прилипает к поверхности чугуна, а не растворяется в сварочной ванне из-за более низкой температуры плавления присадки.

Как и в случае с другими методами, при сварке пайкой важна очистка поверхности.Флюс можно использовать для предотвращения образования оксидов, способствуя смачиванию, очищая поверхность и позволяя наполнителю растекаться по основному металлу.

Также возможна пайка

TIG с использованием более низкой силы тока для нагрева заготовки, избегая плавления чугуна. Кожух горелки для газа аргона защищает зону пайки, что означает, что нет необходимости использовать флюс, как с кислородным топливом.

Узнайте больше о сварке пайкой

Как упоминалось выше, выбор сварочного стержня важен для сварки чугуна, хотя большинство экспертов советуют использовать никелевые стержни.

1. 99% никелевые стержни

Эти электроды дороже других вариантов, но также обеспечивают наилучшие результаты. Прутки с содержанием 99% никеля позволяют получить сварные швы, которые поддаются механической обработке, и лучше всего подходят для отливок с низким или средним содержанием фосфора. Эти прутки из чистого никеля создают мягкий, податливый наплавленный металл.

2. 55% никелевые стержни

Менее дорогие, чем стержни на 99%, они также поддаются механической обработке и часто используются для ремонта толстых секций. Более низкий коэффициент расширения означает, что они образуют меньше трещин на линии плавления, чем стержень на 99%.Эти ферроникелевые стержни идеально подходят для сварки чугуна со сталью.

Доступны менее дорогие варианты, такие как стальные стержни, хотя они не так эффективны, как никелевые стержни:

3. Стальные стержни

Стальные стержни

— самый дешевый вариант из трех и лучше всего подходят для мелкого ремонта и заполнения. Стальные электроды дают твердые сварные швы, которые требуют дополнительной шлифовки для окончательной обработки и не поддаются механической обработке. Однако, несмотря на эти недостатки, стальные стержни обеспечивают соответствие цвета и лучше переносят отливки, которые не являются полностью чистыми, чем никелевые стержни.

Ковка

По мере охлаждения и сжатия сварного шва возникает остаточное напряжение, ведущее к растрескиванию. Вероятность растрескивания можно снизить за счет приложения сжимающего напряжения. Напряжение сжатия прикладывается путем упрочнения (с использованием молотка для ударной обработки для нанесения умеренных ударов), которое деформирует сварной шов, пока он остается мягким. Однако упрочнение следует использовать только с относительно пластичным металлом сварного шва, то есть со сварными швами, выполненными с использованием никелевых расходных материалов.

Нагревание после сварки

Слишком быстрое охлаждение чугуна может привести к растрескиванию.Процесс охлаждения можно замедлить, используя изоляционные материалы или периодическое нагревание. Некоторые методы включают в себя помещение заготовки в изолирующее одеяло, помещение ее в сухой песок или даже помещение ее над дровяной печью, позволяя металлу остыть по мере затухания огня.

Сваривать чугун можно, но при этом необходимо соблюдать правильную технику и осторожность, чтобы не допустить растрескивания. Большинство методов сварки требуют очистки поверхности материала, и для чугуна требуется предварительный и послесварочный нагрев, а также тщательное охлаждение.

TWI обладает многолетним опытом во всех аспектах сварки и соединения, включая работу с литой сталью. Пожалуйста, свяжитесь с нами ниже, если у вас есть какие-либо вопросы и вы чувствуете, что мы могли бы помочь вам с вашим проектом.

[email protected]

Связанные часто задаваемые вопросы (FAQ)

Очистка чугуна электролизом

Очистка чугуна электролизом

Среди множества реставрационных инструментов, доступных для коллекционеров старинной чугунной посуды, пожалуй, наиболее полезным из всех является очистка электролизом.Хотя установка и установка требует немного больше работы и затрат, чем другие методы, правильно спроектированный и реализованный резервуар для электролиза может удалить как ржавчину, так и наросты в относительно короткие сроки.

Термин «электролиз» происходит от двух греческих слов и по сути означает «разрушать с помощью электричества». Некоторые могут вспомнить эксперименты в школьном классе по естествознанию, в которых было продемонстрировано, что электролиз расщепляет воду на молекулярные компоненты водорода и кислорода. Но электролитическая ячейка также может воздействовать на электроды, к которым прикреплен источник напряжения, либо добавляя материал, удаляя материал, либо и то, и другое.Этот процесс в условиях высокого напряжения и температуры является основой для нанесения гальванических покрытий, например, декоративного хрома на детали автомобилей.

Для наших целей электролизная очистка работает как хромирование в обратном направлении. Подключив положительный и отрицательный провода в противоположность процессу покрытия, вы удалите грязь и ржавчину.

Наиболее распространенная установка для резервуара для очистки электролизного железа включает в себя пластиковый контейнер для хранения или что-то подобное, достаточно прочный, чтобы вмещать восемь или более галлонов воды, и автомобильное зарядное устройство.Вам понадобится кусок металла, будь то железо или сталь, который будет служить «жертвенным анодом», к которому электрический ток будет течь от очищаемого предмета.

Вам также необходимо превратить воду в резервуаре в так называемый электролит, сделав его более проводящим, чтобы ток мог легче проходить через него. Для этого мы используем соду Arm & Hammer Super Cleaning Soda ™ (не пищевую соду), доступную в разделе добавок для стирки (желтая коробка среднего размера), из расчета 1-2 столовые ложки на галлон воды.Стиральная сода — это в основном карбонат натрия, а пищевая сода — это бикарбонат натрия. Некоторые люди используют кондиционер для воды в бассейне под названием pH +, который состоит из карбоната натрия. Некоторые продвинутые любители используют гидроксид натрия, также известный как щелок, для получения электролита / очищающего раствора двойного действия, но для большинства подойдет более простая и менее опасная сода для стирки.

галлонов воды	Сода для стирки
5	5-10 T.	1/3 — 2/3 C.
10	10-20 т.	2/3 — 1-1 / 3 кл.
15	15-30 т.	1-2 кл.
20	20-40 T.	1-1 / 3 — 2-2 / 3 C.
25	25-50 T.	1-2 / 3 — 3-1 / 3 C.

Чтобы правильно подключить источник напряжения, вам просто нужно запомнить, что черный провод K (отрицательный) идет на провод s K . Кроме того, зарядное устройство, которое вы используете, должно быть ручным или иметь ручной режим зарядки.Автоматическое зарядное устройство будет рассматривать резервуар для электролиза как заряженную батарею и отключится.

Если у вас уже есть полностью автоматическое зарядное устройство и вы не хотите покупать зарядное устройство с ручным управлением, есть обходной путь, хотя он требует использования автомобильного аккумулятора на 12 В. Подключив автоматическое зарядное устройство к аккумулятору, как будто для его зарядки, вы можете затем использовать соединительные кабели от аккумулятора к вашей установке для электролиза. Ток, хранящийся в батарее, будет течь к сковороде и жертвенному металлу, а зарядное устройство с радостью подаст ток на разряженную батарею.При использовании этой настройки требуется повышенная осторожность, так как вы должны внимательно следить за правильным поддержанием положительного и отрицательного контактов между зарядным устройством и аккумулятором. Вы также должны убедиться, что положительный и отрицательный выводы аккумулятора не соприкасаются напрямую. Кроме того, клеммы и зажимы могут нагреваться.

Я использую переключаемое ручное зарядное устройство Die Hard ™ на 2 ампер / 10 ампер от Sears. Насколько я понимаю, в Sam’s Club есть недорогие ручные зарядные устройства. Я кладу кусок дерева 2×2 на верх контейнера и подвешиваю сковороды в воде с помощью проволочной вешалки, прикрепляя черный соединитель к незатопленному концу ручки сковороды.Другой, красный соединитель, идет к куску стального листового металла шкафа кондиционера, который я получаю от специалиста по ОВК, у которого часто остаются панели из нового неокрашенного металла, оставшиеся от его установок.

Другие варианты дешевых анодов включают арматуру или бывшие в употреблении лезвия газонокосилок. Еще одна недорогая альтернатива — большие стальные банки, такие как банки для фруктовых соков, со снятыми верхом и дном, обрезанными по бокам и приплюснутыми. Аноды с большей площадью поверхности, как правило, являются наиболее эффективными.

Для достижения наилучших результатов убедитесь, что разъемы имеют хороший электрический контакт как с очищаемой деталью, так и с жертвенным металлом.Используйте проволочную щетку или скребок из нержавеющей стали, чтобы удалить часть ржавчины и / или грязи в том месте на вашей детали, к которому вы будете прикреплять разъем зарядного устройства. В долгосрочной перспективе, чтобы защитить ваши зажимы от коррозионной влаги или воздействия электролитического процесса, вы можете не подключать зажимы зарядного устройства непосредственно к детали, вместо этого прикрепляя их к металлическому кронштейну или проводу, на котором деталь висит. Достаточный ток должен по-прежнему протекать, если все точки крепления относительно чистые, неизолированные.Плохие соединения вызывают повышенное электрическое сопротивление и чрезмерный нагрев. Чистые соединения металл-металл обеспечат наиболее эффективную очистку и наименьшее повреждение проводов зарядного устройства с течением времени. Зажимы зарядного устройства заметно нагреваются во время использования, что свидетельствует о плохом контакте.

Также не поддавайтесь соблазну добавить больше стиральной соды, чем рекомендуется; это может вызвать чрезмерный ток и проблемы с перегревом, что может привести к отключению зарядного устройства или расплавлению изоляции проводов кабеля. Вы узнаете, что у вас есть хороший ток, когда вы увидите туман из мелких пузырьков, формирующийся вокруг детали, а амперметр вашего зарядного устройства показывает в верхней части шкалы.

В процессе электролиза красная ржавчина (оксид железа) преобразуется в оксид железа, иногда называемый черной ржавчиной. Этот процесс также покрывает и гниет «жертвенный» кусок металла с течением времени, поэтому его нужно время от времени очищать или переворачивать так, чтобы чистая сторона была обращена к очищаемой детали и, в конечном итоге, заменена.

Побочным продуктом электролитического процесса является образование потенциально воспламеняющегося газообразного водорода. Поэтому благоразумно обеспечить хорошую вентиляцию места вокруг установки или, что лучше, подумать о том, чтобы сделать это на открытом воздухе.

Электролиз — это в основном процесс, проводимый в зоне прямой видимости, что означает, что сторона детали, ближайшая к жертвенному металлу, в первую очередь становится чище. Если вы поместите что-то между куском и металлом, на куске останется «тень» грязи, где объект блокирует поток тока от куска. У некоторых людей есть металл с обеих сторон или окружающий элемент для более быстрого действия. Я просто время от времени переворачиваю изделие. Визуально скопившаяся грязь расслаивается, отслаивается или отслаивается, как старая краска.В некоторых местах он прилипает более плотно, и требуется больше времени, чтобы оторваться. Красная ржавчина превратится в мелкий черный осадок, который легко стереть или очистить. Процесс закончен, когда металл становится серым и чистым. Некоторые более темные пятна могут остаться на пятнах, которые были особенно грубыми, но это нормально, с этим можно бороться.

Совет: если ржавчина находится только внутри, предметы большого формата, такие как котлы и чайники для мытья посуды, могут стать их собственными резервуарами для электролиза. Залейте водой и растворите необходимое количество стиральной соды для объема.В качестве перекладины используйте кусок трубы из ПВХ или другого непроводящего материала размером 2х4 и повесьте на него кусок жертвенного металла. Присоедините отрицательный кабель ручного зарядного устройства к боковой стороне кастрюли, а положительный — к расходуемому аноду.

Сколько времени длится электролиз? До того, как я начал использовать щелок, очистка среднего предмета с помощью одного только электролиза могла занять пару сеансов, может быть, по 8 часов каждый. Если сначала смягчить вещи с помощью щелока, это сократится примерно до одного дневного сеанса продолжительностью в несколько часов.Подвешивание очищаемой детали как можно ближе, не касаясь жертвенного металла, также имеет тенденцию к ускорению процесса.

Две одинаково заржавевшие ложи №7 до и после электролиза:

Другие мысли

Читая об использовании электролиза для очистки чугуна, вы часто сталкиваетесь с некоторыми оговорками относительно выбора материалов для расходуемого анода.

Многие частые пользователи электролиза, недовольные постоянной потребностью в замене анода, обратились к нержавеющей стали, некоторые даже зашли так далеко, что создали установку на 360 °, используя цилиндр из нержавеющей стали как контейнер, так и анод.Преимущество нержавеющей стали в том, что она не подвержена коррозии так же быстро, как другие типы стали или чугуна. Однако нет ничего необычного в том, чтобы увидеть комментарии о том, что использование нержавеющей стали в установке для электролиза создает опасный побочный продукт, называемый шестивалентным хромом. «Гексохром», как его называют в гальванической промышленности, действительно представляет собой проблему для тех, кто работает в этой отрасли, где при используемых температурах и напряжениях он может производиться, испаряться и выбрасываться в атмосферу. Однако при гораздо более низких напряжениях и температурах, обычно используемых для очистки чугуна, шестигранный хром не вызывает беспокойства.

Подобные предупреждения можно встретить в отношении использования оцинкованных металлов и возможности попадания цинка в электролит, где он может вступить в контакт с очищаемой деталью. Опять же, используемых напряжений не должно быть достаточно, чтобы вызывать беспокойство.

Однако правильная утилизация использованного электролита должна включать недопущение загрязнения почвы вблизи огородов. И, как и в любом процессе очистки, надлежащие протоколы должны включать в себя тщательное мытье и ополаскивание очищенного предмета перед началом любого режима приправы.

Чтобы полностью избежать вышеуказанных проблем, использование графита в качестве анода, по-видимому, вполне отвечает всем требованиям. Графит — это форма углерода, которая является электропроводной, но в то же время гораздо менее реактивна к электролитическому процессу, чем большинство металлов. Таким образом, единственное, что он может вернуть обратно в электролит или очищаемую деталь, — это простой углерод. Графит также имеет то преимущество, что он не покрывается оксидом железа, как это делают обычные металлические аноды.Поэтому для поддержания работоспособности не требуется регулярная чистка. Рекомендуется хранить анод в сухом виде между сеансами очистки.

Хотя графит и не такой дешевый, как простой листовой металл или железный лом, его можно получить, учитывая его ожидаемый срок службы, вполне разумно. Прутки, стержни или пластины из прессованного экструдированного графита доступны из различных источников. Поищите в Интернете ликвидационные продажи большого количества форм остаточного графита, избегая тех, в составе которых упоминаются другие материалы, такие как медь.

Важно отметить, что со временем любой анодный материал, используемый для очистки электролиза, испортится, и в конечном итоге его необходимо будет заменить.

Наконец, электролиз следует использовать только для чистки чугунных изделий без покрытия. Кусочки алюминия растворятся. Покрытие эмалированных чугунных изделий также может быть нарушено. Хромированные или никелированные железные детали могут или не могут быть подвергнуты неблагоприятному воздействию, в зависимости от того, начали ли участки покрытия уже отслаиваться или отслаиваться.

Сварка чугуна | Как сварить чугун?

Сварка чугуна — сложная задача, связанная с множеством технических приемов и хитростей; однако это не невозможно и может быть успешным, если мы будем следовать надлежащей процедуре.

Обычно сварка чугуна используется для ремонта дефектов, возникающих во время эксплуатации, и для ремонта после производства, когда дефекты были обнаружены после операций литья и последующих процессов механической обработки.

Чугун — это общий термин для черных сплавов, содержащих более 2% углерода и 1-3% кремния, а также фосфор и серу.

Грубо говоря, чугун содержит в десять раз больше углерода, чем большинство сталей. Сплавы чугуна могут иметь другие добавленные элементы, чтобы иметь желаемые свойства прочности, твердости, прокаливаемости и коррозионной стойкости. Эти элементы, обычно добавляемые в сплавы чугуна, — это хром, медь, молибден и никель.

Типы чугуна

Существует четыре основных типа чугуна:

1. Белый чугун.
2. Серый чугун.
3. Ковкий чугун.
4. Ковкий чугун.

В дополнение к чугуну с компактным графитом (CG), который является пятым типом чугуна, но не стандартизирован, чугун CG имеет промежуточную микроструктуру между серым и высокопрочным чугуном.

Основное различие между различными типами чугунов — это форма углерода в сплаве; углерод может присутствовать в виде комбинированного углерода, такого как карбиды, отдельный или свободный графит.Форма, размер и распределение графита, присутствующего в матрице сплава, влияют на механические свойства прочности и твердости.

Различные типы чугунов имеют различия в химическом составе, как показано в таблице, диапазоны химического состава для типичных нелегированных чугунов.

Диапазон составов для типичных нелегированных чугунов
Чугун	углерод%	кремний%	марганец%	% серы	фосфор%
Белый	1.8-3,6	0,5–1,9	0,25-0,8	0,06-0,2	0,06-0,2
Ковкий	2,2–2,9	0,9–1,9	0,15–1,2	0,02-0,2	0,02-0,2
Серый	2,5-4,0	1,0–3,0	0,2–1,0	0,02-0,25	0,02–1,0
Пластичный	3,0-4,0	1.8-2,8	0,1–1,0	0,01-0,03	0,01-0,1
Графит уплотненный	2,5-4,0	1,0–3,0	0,2–1,0	0,01-0,03	0,01-0,1

1. Белый чугун

Белый чугун образуется, когда углерод соединяется с железом, хромом, молибденом в виде карбидов и не выделяется в виде графита во время затвердевания; поэтому этот белый чугун жесткий и хрупкий.Белый чугун не поддается сварке из-за отсутствия достаточной пластичности, которая требуется при сварке для компенсации термических напряжений в основном металле.

Белый чугун обычно используется в приложениях, требующих хорошей твердости и стойкости к истиранию, таких как поверхности износа (рабочее колесо и спиральная камера) шламовых насосов, гильзы и подъемные стержни в шаровых мельницах и мельницах автогенного помола, шары и кольца в угольной пыли, и зубья ковша экскаватора.

2. Серый чугун

Серые чугуны представляют собой сплавы железо-углерод-кремний, содержащие несвязанный углерод в виде чешуек графита; эти сплавы железо-углерод-кремний называются серыми чугунами из-за серого цвета изломов поверхностей этих сплавов. К этим сплавам добавляют медь, хром, молибден и никель для контроля микроструктуры матрицы и образования графита, а также для повышения коррозионной стойкости.

Серый чугун не пластичен из-за чешуйчатой ​​формы графита, где графит практически не имеет прочности, поэтому многочисленные чешуйки создают внутренние выемки в стальной матрице, поэтому трещины могут легко инициироваться из этих выемок и быстро прогрессировать без пластической деформации.

Серый чугун обычно используется в машиностроении и автомобильной промышленности, например, в тормозных барабанах, дисках сцепления и различных других автомобильных деталях.

3. Ковкий чугун

Ковкий чугун получают путем термообработки белых чугунов подходящих составов, которые улучшаются при соблюдении следующих условий:

• Низкое содержание углерода и кремния в сплаве.
• Наличие в сплаве карбидообразующих элементов, таких как хром и молибден.
• Быстрое затвердевание и охлаждение сплава.

Термическая обработка белого чугуна для производства ковкого чугуна выполняется путем нагрева чугуна выше эвтектоидной температуры, которая обычно составляет 927 ° C (1700 ° F) в контролируемой атмосфере в печи, и выдерживается в течение нескольких часов, когда такая обработка позволяет Углерод растворяется в аустените и выпадает в осадок в виде неровностей графита неправильной формы, которые известны как углерод для отпуска .

Вследствие медленного процесса охлаждения образуется ферритная матрица , окружающая сформированный закаленный углерод.Кроме того, перлитная или мартенситная матрица может быть получена легированием или закалкой на воздухе или в жидкости от температуры аустенизации, и эти две структуры закаляются после закалки. Следовательно, механические свойства прочности и пластичности зависят, главным образом, от металлургической структуры матрицы, которая является ферритной, перлитной или мартенситной, а также от распределения свободного углерода в матрице.

При сравнении механических свойств серого чугуна и ковкого чугуна ковкий чугун показывает некоторое улучшение механических свойств, и это происходит из-за формы свободного графита, в которой конкреции в ковком чугуне дают хорошие механические свойства, а не хлопья в нем. Корпус из серого чугуна представляет собой острую внутреннюю выемку.

Ковкий чугун обычно используется во многих сферах применения, включая фланцы, трубопроводную арматуру и детали клапанов, автомобильные детали, такие как компоненты рулевого управления, коленчатые валы компрессоров, ступицы, трансмиссию и универсальные шарниры, где надлежащая спецификация охватывает каждое применение.

4. Ковкий чугун

Ковкий чугун и серый чугун схожи по содержанию углерода и кремния. Тем не менее, в случае высокопрочного чугуна графит присутствует в матрице сплава в виде конкреций, а не чешуек в сером чугуне, которые образуют острые внутренние края, что приводит к более низким механическим свойствам по сравнению с высокопрочным чугуном.Сфероидизация или образование узлов графита может быть достигнуто путем введения магния или церия в расплав с низким содержанием серы, которое предпочтительно должно быть ниже 0,02%, что может быть достигнуто добавлением оксида кальция, карбида кальция или карбоната натрия к расплавленному металлу.

Из-за природы магния более низкой температуры испарения, магний может быть введен в расплавленный металл в виде сплава магния в сочетании с одним или несколькими элементами никеля, кремния, железа и кальция.Для полной сфероидизации требуется остаточная концентрация 0,035%; вот почему во время сварки высокопрочного чугуна мы должны выбирать процесс с более низким тепловложением, чтобы иметь как можно меньшее время в расплавленном состоянии, чтобы уменьшить испарение магния и, следовательно, уменьшить деградацию графита материала.

Ковкий чугун обычно используется для литья канализационных и напорных труб, фитингов, клапанов и насосов.

5. Чугун с компактированным графитом

Чугун с компактным графитом производится так же, как и высокопрочный чугун, но с большим контролем над добавлением магния в расплав, и графит принимает форму между высокопрочным чугуном и серым чугуном, где графит имеет форму неправильной формы. а не хлопья или сфероиды.Таким образом, чугун с компактным графитом может обладать сочетанием механических свойств ковкого и серого чугуна.

Сварка чугунных наконечников и приспособлений

Все типы чугуна, кроме белого чугуна, поддаются сварке, но с более низкой степенью защиты, чем сталь. Сварка может выполняться с использованием различных сварочных процессов: кислородно-топливной сварки (OFW), дуговой сварки в защитном металлическом корпусе (SMAW), дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW), газовой дуговой сварки металлическим электродом (GMAW) и газовой дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW). ).Обычные присадочные металлы — это электроды и стержни на основе железа или никеля для получения высококачественных сварных швов.

Рекомендации по сварке чугуна

При сварке чугуна основными моментами, которые следует учитывать при качественной сварке, являются металлургические соображения, соображения прочности, подготовка основного металла, параметры сварки и присадочный металл. Мы рассмотрим все эти соображения один за другим.

1. Металлургические аспекты сварки чугуна

А.Зона термического влияния

Высокое содержание углерода в чугуне представляет собой серьезную проблему, влияющую на свариваемость чугуна. В процессе производства становится возможным создавать микроструктуры с полезными механическими свойствами. Однако сварочный чугун характеризуется более высокой скоростью охлаждения по сравнению с производственным процессом. Поэтому во время сварки в зоне термического влияния образуются нежелательные микроструктуры, как показано на рисунке ниже.

(В сварных конструкциях из чугуна присутствуют разные зоны)

Во время сварки зона термического влияния (HAZ) нагревается до температуры, близкой к температуре плавления.Скорость охлаждения металла шва и ЗТВ очень высока, что приводит к образованию карбидов в ЗТВ; кроме того, высокая температура и высокое содержание углерода в ЗТВ позволяет углероду диффундировать в аустенит (фаза основного металла при этой температуре), который при охлаждении образует высокоуглеродистую мартенситную структуру. Мартенситные структуры, состоящие из цементита и мартенсита, являются хрупкими и вызывают растрескивание либо после завершения сварки, либо во время эксплуатации.

Дуговая сварка вызывает термические циклы в зоне сварки и, следовательно, создает напряжения, поэтому основной металл должен обладать некоторой пластичностью, чтобы выдерживать эти напряжения.

Сварка выполняется с использованием утвержденных процедур сварки, в которых учитываются следующие факторы с учетом термических напряжений во избежание растрескивания:

• Предварительный и дополнительный нагрев.
• Последовательность сварки: обратная ступенчатая, каскадная, блочная и прерывистая сварка.
• Сведение к минимуму разбавления сварочной ванны до нижнего предела, насколько это возможно.
• Межпроходное упрочнение.

Б. Зона частичного плавления

Зона частично расплавленного металла — это область основного металла, прилегающая к линии плавления, которая частично расплавляется.Расплавленная часть становится похожей на расплавленный чугун в результате эвтектической реакции, как показано на рисунке зон выше. Типичное быстрое охлаждение при сварке приводит к образованию белого чугуна и сложной структуры аустенита и мартенсита, первичного карбида и ледебурита. Следовательно, эта зона является самой твердой зоной сварного соединения.

C. Зона плавления

Микроструктура и механические свойства наплавленного металла сварного шва в зоне плавления зависят в основном от выбранного присадочного металла и степени разбавления присадочного металла основным металлом.

Форма графита — Как обсуждалось ранее, форма графита в различных типах чугуна различается и в основном влияет на свариваемость. Когда углерод присутствует в виде сфероидов графита, как в случае ковкого чугуна, или в виде симметричных графитовых розеток, как в случае ковкого чугуна. Обе формы графита будут иметь улучшенную свариваемость по сравнению с чугунами, имеющими графит в виде чешуек, как в случае серого чугуна.

2.Требования к прочности при сварке чугуна

Прочность всех металлов сварного шва является показателем прочности поперечного соединения, и это зависит в основном от присадочного металла, используемого при сварке.

3. Подготовка основного металла чугуна

Сварку следует выполнять на хорошо очищенных поверхностях, свободных от масел, смазок и остаточного графита, который в основном проявляется в виде корки литья на отлитых изделиях. Остаточный графит препятствует смачиванию металла шва основным металлом и должен быть удален перед сваркой, чтобы обеспечить полное сплавление и соединение сварных частей.

Поверхности чугунных заготовок можно подготовить любым из следующих способов:

• Электрохимическая очистка с использованием катализированного расплава, работающего при 455-510 ° C в стальном резервуаре.
• Абразивоструйная очистка стальной дробью, подходящая для обработки поверхностей из ковкого и ковкого чугуна.
• Воздействие на свариваемые поверхности окислительным пламенем или нагревом, сварка деталей до 900 ° C в необычно обезуглероживающей атмосфере.

4. Параметры сварки чугуна

При сварке необходимо учитывать некоторые переменные, чтобы уменьшить возникающие термические напряжения и, следовательно, уменьшить вероятность распространения трещин; эти переменные следующие:

• Предварительный нагрев.
• Упрочнение.
• Термическая обработка после сварки.

A. Предварительный нагрев

Предварительный нагрев сварного шва перед сваркой может снизить скорость охлаждения.Медленная скорость охлаждения становится очень полезной для ограничения твердости ЗТВ, особенно при медленном охлаждении сварного соединения после охлаждения. Кроме того, предварительный нагрев оставляет сжимающие напряжения в сварных соединениях после остывания. Напряжения сжатия очень полезны для предотвращения растрескивания, будь то во время охлаждения или когда заготовка находится в эксплуатации, как показано на следующем рисунке.

Б. Шлифовка

Прокачка — это механическая обработка сварных проходов, которая может снимать напряжения, уменьшать деформацию и предотвращать растрескивание в зоне термического влияния.Упрочнение выполняется с помощью небольших молотков между сварочными проходами.

C. Термическая обработка после сварки

Термическая обработка после сварки выполняется в основном после сварки для достижения следующих улучшений:

• Повышение пластичности ЗТВ.
• Улучшить обрабатываемость металла шва и HAZ.
• Разрушить образовавшийся цементит во время сварки.
• Снимите все остаточные напряжения, возникающие при сварке.

Каждый тип чугуна имеет свои типичные требования к термообработке после сварки, с указанием необходимых температур нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения после термообработки после сварки.

Снятие напряжений: Обработка снятия напряжений выполняется сразу после сварки путем повышения температуры литой детали до диапазона 590-620 ° C и выдержки при этой температуре (температура выдержки ) в течение 1 часа / дюйм (толщина сварного шва). , затем охлаждение до температуры 370 ° C со скоростью, не превышающей скорости, указанной в последующем стандарте.Процесс снятия напряжения вызывает небольшое снижение твердости, поскольку карбиды стабильны при 590 ° C.

Полный отжиг: Полный отжиг аналогичен снятию напряжения, но температура выдержки выше, около 900 ° C, и ее выдерживают в течение подходящего времени для растворения всех образовавшихся карбидов во время сварки, затем следует охлаждение до 315 ° C со скоростью, не превышающей превышение норм, указанных в последующем стандарте. Полный процесс отжига приводит к максимальному разупрочнению и снятию напряжений и может вызвать снижение прочности, что необходимо учитывать перед выбором этого процесса.

Ферритирование отжиг: Ферритирование отжиг выполняется сразу после сварки, при этом отливка помещается в горячую печь при температуре 590-650 ° C на некоторое время. Затем температуру печи повышают до 900 ° C и выдерживают в течение 2-4 часов. Затем охлаждали до 690 ° C и выдерживали в течение 5 часов. а затем охлаждают в печи до 590 ° C. Затем заготовку охлаждают до комнатной температуры в печи или на неподвижном воздухе.

5.Сварочный присадочный металл чугун

Выбор присадочного металла в основном зависит от типа свариваемого чугуна, желаемых свойств сварного соединения и экономических соображений.

Присадочные металлы подразделяются на две основные группы:

• Присадочные металлы на основе железа.
• Присадочные металлы на основе никеля.

A. Чугун Присадочные металлы «на основе железа»

Присадочные металлы на основе железа (электроды) в основном используются в процессе дуговой сварки защищенным металлом (SMAW) и имеют следующие категории:

Класс ECI: эти электроды состоят из чугунного сердечника, поэтому они называются ECI (Электрод — Чугун) и в основном используются для сварки серого чугуна; однако электроды класса ECI не подходят для сварки ковкого и ковкого чугуна.

Класс ESt (Castarc): эти электроды имеют стальной сердечник и графитовое покрытие. Эти электроды вызывают высокие напряжения в сварном шве, поскольку усадка стали выше, чем усадка чугуна. Поэтому электроды Clast ESt используются в основном при сварочных ремонтных работах.

Электроды с низким содержанием водорода имеют основное покрытие со стальным сердечником, такое как E7018, E7016 и E7018 . Из-за разбавления основным металлом чугуна первый проход будет иметь высокое содержание углерода, как и высокоуглеродистая сталь, которая является твердой и хрупкой.Поэтому электроды с низким содержанием водорода ограничиваются косметическим ремонтом в неструктурных работах.

Электроды из нержавеющей стали: используются редко из-за образования карбидов хрома. Кроме того, электроды вызывают растрескивание из-за разницы в прочности и коэффициенте расширения. E308, E309, E310 и E312 — обычные электроды, которые можно использовать.

Б. Чугун Присадочные металлы на никелевой основе

Присадочные металлы на основе никеля широко используются при сварке серого, пластичного и ковкого чугуна.Тем не менее, их следует использовать с контролем разбавления, чтобы предотвратить растрескивание, поскольку растворимость углерода в никеле низкая (0,02%). Следовательно, при большом разбавлении в прилегающем металле сварного шва будет высокий процент углерода, который при охлаждении вызовет растрескивание из-за ограниченной растворимости.

ENi-CI, ENiFe-CI, ENiFeT3-CI и ERNiFeMn-CI — обычные присадочные металлы на основе никеля.

Электрод для сварки чугуна, основанный на сварочных процессах

При сварке чугуна используются многие сварочные процессы: дуговая сварка в среде защитного металла SMAW, дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа GMAW, дуговая сварка под флюсом SAW и сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа.

Стержни для дуговой сварки чугуном в защитных слоях [SMAW]

Как упоминалось ранее, существует множество электродов SMAW, как на железной, так и на никелевой основе. Электроды SMAW классифицируются в соответствии с AWS A5.15 (Технические условия на сварочные электроды и стержни для чугуна).

Электроды ENiFe-CI предпочтительнее ENi-CI из-за следующих преимуществ:

• Получается более прочный и пластичный металл шва.
• Более устойчив к содержанию фосфора.
• Предотвращение растрескивания на линии плавления как коэффициент расширения разбавленного металла шва.
• Дешевле, чем электроды ENi-CI.

Проволока для дуговой сварки чугуна [FCAW]

В этом процессе используются две основных проволоки: ERNiFeT3-CI и ERNiFe-CI , и они очень похожи, за исключением того, что ERNiFeT3-CI имеет содержание марганца в диапазоне 3-5% для предотвращения горячего растрескивания и улучшения качества. прочность и пластичность наплавленного металла.

Проволока для газовой дуговой сварки [GMAW]

Сварка чугуна GMAW в последнее время осуществляется с использованием сварочной проволоки ERNiFeMn-CI, , , , кроме проволоки ERNi-CI, из-за отсутствия необходимости в предварительном нагреве, поэтому они становятся более экономичными.

Пруток для газо-вольфрамовой сварки [GTAW]

Та же присадочная проволока, что и для GMAW, может использоваться для GTAW, но проволока будет иметь форму стержней длиной 1000 мм вместо катушек в GMAW.

Расходные материалы для дуговой сварки под флюсом

ERNiFeMn-CI и ENiFeT3-CI обычно используются в SAW с порошковым флюсом INCOFLUX6 .

Артикул:

• Справочник по сварке AWS. «Материалы и приложения.
• Кэмпбелл Дж., Дж. Т. Свидро и Дж. Свидро. «Процессы формования и литья ASM Справочник Том 1A: Наука и технология чугуна».

Ваше 10-шаговое руководство по сварке TIG Чугун — Welding Mastermind

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, называемая сваркой TIG для краткости, использует вольфрамовый электрод в бескислородном газовом поле для соединения металлов вместе. Сварка TIG позволяет получить прочные, гладкие сварные швы и подходит для различных разные металлы. Сварка TIG также подходит для соединения различных видов металл вместе.

Чугун имеет репутацию трудно сваривать, но сварка TIG может соединить части чугуна вместе.Потому что из-за своей хрупкости сварные швы в чугуне часто трескаются и выходят из строя. Больше, чем другие металл, чугун требует, чтобы вы внимательно следовали инструкциям, чтобы получить хороший сварной шов. Если вы пропускаете шаги или выводите их из строя, вы повышаете риск взлома. К TIG сварите чугун, выполните следующие действия:

1. Подготовьте электрод, заточите его до точки и вставьте в цангу.
2. Настроить сварочный аппарат на Сварка TIG согласно указаниям производителя.
3. Отрегулируйте расход газа до защитить новый сварной шов от коррозии.
4. Очистите стык. сварены тщательно. Используйте металлическую щетку или шлифовальный станок, а затем ацетон или другой растворитель. Сварной шов не прилипнет к грязному металлу.
5. Уберите растворитель перед сваркой. Вы не хотите прекращать сварку для тушения пожара.
6. Подсоедините заготовку к сварщик. Вы можете подключить провод непосредственно к заготовке или использовать сварочный стол, подключенный к свинцу.
7. Наденьте защитное снаряжение.Ты нужна сварочная маска, сварочные перчатки и рубашка с длинными рукавами или сварщик куртка. Сварка TIG приводит к сильному нагреву и образованию искр, поэтому вы должны быть защищены.
8. Разогрейте чугун до температура от 500 до 1200 градусов. Горячий чугун удержит сварной шов без трещин. Сварка холодного чугуна может привести к появлению трещин.
9. Сделайте сварной шов. Возьми стержнем, зажгите искру и сварите. Работайте медленно короткими отрезками и не перегревайте заготовка. Вольфрамовые электроды достаточно горячие, чтобы плавить чугун.
10. Дать предмету остыть медленно, чтобы предотвратить растрескивание. Осторожно обработайте сварной шов, когда он остынет, чтобы снять напряжение. на стыке.

Можно сваривать чугун TIG, но это не просто. Чтобы успешно сваривать чугун методом TIG, необходимо осторожный. Следуйте приведенным ниже инструкциям, и вы сможете успешно сваривать чугун. Не пропускать какие-либо шаги и не выводить их из строя. Если вы не выполните инструкции, сварной шов может привести к растрескиванию чугуна и предотвратить дальнейшую сварку попытки.

Оборудование, необходимое для сварки TIG Чугун

Для сварки TIG требуется сварка TIG сварочный аппарат с подачей защитного газа, электродом для протекания тока и сварочный стержень, чтобы сделать соединение. В отличие от других видов сварки, сварка TIG использует вольфрамовый электрод для протекания тока и отдельный провод для сварки металл. Для сварки TIG вам понадобятся обе руки, одна для электрода, а другая для стержень.

Газовая смесь

Процесс, используемый для сварки TIG, склонен к коррозии, пока сварные швы горячие.Использование защитного газа защищает сварной шов от кислорода и предохраняет его от коррозии. Лучшие смеси защитных газов для сварки TIG чугун состоит из чистого аргона или 75% аргона / 25% CO2. Если вы не используете защитным газом сварной шов будет хрупким и склонным к растрескиванию.

Pro Совет: не выполняйте сварку TIG в тесноте. Если аргон или аргон / CO2 накапливать там, где работаешь, можно задохнуться. Первый признак того, что аргон или Слишком много СО2 накапливается, теряется сознание, быстро наступает смерть.Бедных вентиляция и сварка TIG несовместимы.

Электрод

Электрод проводит электрический ток от сварщик к стыку. Ток превращается в дугу, которая нагревает сварочный стержень. сделать сварной шов. Лучшие электроды для сварки TIG чугуна — торированные. вольфрамовые стержни. Выберите 1% -ный ториевый стержень, помеченный желтым наконечником EWTh-1, или 2% -ный стержень. пруток ториевый с маркировкой EWTh-2 с красным наконечником для сварки чугуна.

Сварочный стержень

Сварочный стержень — это плавящийся материал. чтобы соединить части вместе.В отличие от дуговой сварки или сварки проволокой, в сварке TIG используются электроды. проводить ток отдельно от сварочного стержня. Вы должны держать вольфрам электрод в одной руке и сварочный стержень в другой.

Лучший тип прутка для сварки TIG железо никель потому что он имеет те же свойства теплового расширения, что и чугун. Это помогает минимизировать растрескивание вдоль сварного шва при нагревании детали. Это особенно важно, если сварной шов будет подвергаться воздействию высоких температур, например, в блок двигателя или печка чугунная.

Недостаток никелевых стержней в том, что они стоят дорого. Если вы свариваете деталь, которая не будет подвергаться воздействию высоких температуры, алюминий-бронза прутки хорошо подходят для чугуна и намного дешевле никеля. Стержни из мягкой стали как 7018 или 6013 также может работать с чугунной сваркой TIG.

Другое оборудование

Конечно, вам также понадобится стандартная сварка расходные материалы для очистки заготовки, подготовки электродов и зачистки стыка. В другие предметы, которые вам нужны, включают:

• Скамья шлифовальный станок для подготовки электрода перед сваркой
• Проволока щетка для очистки рабочей поверхности, чтобы сварной шов прилегал к поверхность
• Ацетон или другой растворитель для удалить все следы смазки, краски и других загрязнений со сварного шва поверхность
• Угол шлифовальный станок для шлифования материала из трещин
• Защитный оборудование для защиты и безопасности во время сварки
• Пропан горелка для предварительного нагрева заготовки
• Ball ударный молоток для зачистки сварного шва и предотвращения трещин.Вам не нужен большой молоток; все, что требуется — это осторожное постукивание

Процесс состоит из четырех основных частей для сварки чугуна: настройка сварщика, подготовка стыка, сварка и охлаждение заготовки.

Настройка сварочного аппарата

Сварка чугуна привередна, и однажды у вас все готово к сварке, вы можете не тратить время на настройку. Получите своего сварщика подготовлены к работе, прежде чем делать что-либо еще, чтобы вы могли начать сварку, как только кусок готов.

Шаг 1. Подготовка электрода

Электрод должен иметь отличный точку, чтобы обеспечить лучший контроль дуги.Если ваша удочка еще не иметь отличный наконечник, используйте настольный шлифовальный станок, чтобы нанести наконечник на электрод. Когда наконечник будет готов, вставьте электрод в цангу на сварке. факел.

Шаг 2: Настройка сварочного аппарата

Когда электрод будет готов, отрегулируйте настройки на сварочном аппарате для чугуна. Поскольку сварочные агрегаты разные, проконсультируйтесь с инструкциями производителя по настройке сварочного аппарата в зависимости от стыка. тип и толщина материала вашего проекта.

Начните с минимальной рекомендованной силы тока для сварки чугуна.Перегрев заготовки может привести к растрескиванию чугуна, так что лучше быть осторожным с теплом, которое вы используете. Только наращивать до более высокого сила тока, если самое низкое значение не расплавит стержень.

Шаг 3: Настройка газа

Лучшие смеси для сварки чугуна TIG представляют собой чистый аргон или 75% аргона / 25% CO2. Это еще одна область, в которой нужно следить рекомендации в руководстве. Использование слишком малого количества газа вызовет окисление сварного шва, уменьшение его силы. Использование слишком большого количества газа не вызовет проблем со сваркой, но аргон дорог, и вы не хотите тратить его зря.

Убедитесь, что в вашем магазине вентиляция для сварки TIG. Сварка TIG в плохо проветриваемое помещение действительно опасно для жизни. Потому что CO2 и аргон тяжелее воздуха, они будут скапливаться в низких местах, а не распространяется по воздуху. Можно утонуть в аргоне и никогда не осознавать опасности.

Подготовка детали

Когда сварщик будет готов к работе, вы можете приступаем к самой заготовке. Чугун часто используется в очень грязных приложения, такие как дровяные печи и блоки двигателя.Вам нужно получить всю дрянь перед сваркой. Если материал жирный или грязный, сварной шов будет прилипать к мусору, а не к металлу.

Шаг 4. Очистка чугуна

Очистите деталь металлической щеткой. тщательно. Тщательно потрите его, чтобы удалить всю грязь, сажу и грязь. свариваемые поверхности. После того, как вы почистили щеткой, протрите ацетон или другой растворитель, чтобы удалить все следы краски или жира.

Для некоторых микротрещин рекомендуется использовать тонкое лезвие на угловой шлифовальной машине, чтобы вырезать материал по краям трещины.Если вы не можете попасть в трещину с помощью металлической щетки и ацетона, вам нужно достать болгарку. Погрузите его в трещину, чтобы края были чистыми и удерживали сварной шов. Ein Arbeiter flext mit einem Winkelschleifer eine Schweißnaht glatt.

Шаг 5. Уберите растворитель

Хорошо, это не часть сварки процесс, но действительно ли вы хотите начать использовать сильный огонь, близкий к чему-то, как воспламеняется как ацетон? Дуга от сварки, тепло от пропановой горелки и даже тепло от чугуна может вызвать реакцию в парах ацетона.

Отложите на секунду растворитель. прежде, чем вы зажжете искру. Из-за пожара в магазине очень сложно сваривать что-нибудь.

Шаг 6: Подготовка к сварке

Правильно выровняйте свариваемые детали и зажать их на месте. Подключите сварочный аппарат к заготовке или подключите его к сварочный стол и кладем заготовку на стол. Вам нужно соединить кусок сварщику замкнуть цепь и получить искру. Когда-то все было настроили, можно начинать сварку.

Выполнение сварного шва

Теперь, когда сварщик и заготовка имеют настроен, вы готовы начать сварку. Чугун привередлив к сварке, поэтому перед сваркой необходимо подготовить все необходимое.

Шаг 7: Костюм

Перед тем, как приступить к работе, наденьте защитное снаряжение. Вам необходимо надеть сварочную маску и сварочные перчатки. Ты также следует носить огнестойкую рубашку с длинными рукавами или кожаную сварку. куртка для защиты рук от искр. Сварка — это горячая, опасная работа.Это будет намного опаснее, если вы не наденете подходящую защитную одежду.

Шаг 8: Предварительный нагрев чугуна

Чугун чрезвычайно хрупкий. Так и будет трескается, если часть заготовки нагревается, а остальная — нет. Предотвращать трещин, предварительно нагрейте всю свариваемую деталь пропановой горелкой. Целый перед началом работы температура заготовки должна быть не менее 500 градусов. Не позволяй этому более 1200 градусов, иначе он начнет таять.

Зажгите пропановую горелку и включите тепло по всей заготовке, пока она не станет достаточно горячей для сварки.Некоторые сварщики даже используют газовые грили для обогрева небольших детали тщательно. Когда он станет горячим, вы должны быть готовы начать сварку. прочь. Если он начинает остывать до завершения сварки, остановитесь и снова нагрейте. Держите его горячим, пока не закончите.

Шаг 9: Сварка

Возьмите электрод и стержень, расколите искру, и приступаем к сварке. Держите электрод на расстоянии примерно 2,5 см от поверхности стыка. одной рукой, а другой вставьте кончик стержня в искру. Строить небольшую сварочную ванну из расплавленного сварочного прутка, затем начните вытягивать материал вдоль сустав.

Используйте наконечник сварочного стержня в сварочная ванна, чтобы вытянуть ее вдоль стыка. Во время работы стержень будет постепенно тают и поглощаются суставом. Вам нужно будет согласовать оба руками, чтобы получилась гладкая бусинка. Продолжайте вставлять жезл в ковчег и извлекать это, затем продвигая ковчег и повторяя.

Небольшой совет при сварке чугуна:

• Поскольку чугун чувствителен к перегрев, работа небольшими участками. Вам нужно поддерживать температуру заготовка от 500 до 1200 градусов.Сварите около дюйма стыка, затем остановитесь. и дайте области остыть. Вы можете работать на другом участке, пока он остынет, или вы можно просто сделать небольшой перерыв.
• Если перегреть чугун, он начнет таять. Температура плавления чугуна около 1400 градусов, ниже чем температура плавления железа или стали. Получите это слишком горячо, и это будет вытечь из формы. Поскольку температура электрода при сварке TIG превышает 3000 градусов, плавление чугуна возможно, если слишком долго задерживаться на одном месте.
• И наоборот, нужно сохранить чугун от переохлаждения. Если слишком много сваривать на холоде чугун, разница температур между свариваемым участком и остальной частью деталь вызовет сильное растрескивание. Вы должны быть очень осторожны с температура чугуна во время сварки.

Шаг 10: Химическая обработка и охлаждение

От трещин можно защититься с помощью упрочнения. (разгладить молотком) сварной шов по мере его остывания. Возьмите небольшой молоток и постучите бусинка плоская, пока она еще горячая.Упрочнение расширяет сварной шов и помогает ему поддерживать контакт с суставом. Это снимает напряжение вокруг сварного шва и предотвращает растрескивание.

После завершения сварки дайте кусок медленно остынет, чтобы предотвратить растрескивание. Если он остывает слишком быстро, сварной шов и поверхность будет сжиматься с разной скоростью, и вдоль кромки образуются трещины. соединение. Закапывание детали в песок или изоляция иным способом может замедлить охлаждение. и уменьшить трещины.

Некоторые сварщики кладут только что приваренную деталь сверху дровяной печи с красивым огнем.Они оставляют это там, пока огонь не погаснет. полностью вытечь и остыть. Это отличный процесс медленного охлаждения.

Я помогу вам улучшить качество сварки!

Подпишитесь на мою еженедельную рассылку и получайте полезные советы, инструменты и теории о сварке и соединении.

Еще один шаг!

Подтвердите подписку Электронная почта в вашем почтовом ящике. Ссылка действительна всего 60 минут.

Сварка холодного чугуна

Чугун можно сваривать TIG без предварительного нагрева, но это сложно.Для сваривания холодного чугуна необходимо: не допускайте нагрева чугуна во время сварки. Для этого медленно работайте в крошечные разделы. Это почти как шитье — воткни очень короткую бусинку, потом остановись. и дайте ему остыть или поработайте над другим участком сварного шва. Холодная сварка имеет низкую вероятность успеха и высокая вероятность растрескивания чугуна.

Типы чугуна

Есть два разных типа чугуна. Чугун чаще всего называют «серым чугуном», потому что, когда он трескается, края трещина выглядит серой.Серый чугун можно сваривать. Белый чугун выглядит белым или серебро, когда оно трескается.

Серый чугун — самый распространенный тип чугун. Блоки двигателей, выпускные коллекторы, дровяные печи и сковороды изготовлены из серого чугуна. Он несколько хрупкий и может треснуть при обнажении. к высокотемпературным колебаниям. Серый чугун можно сваривать, если вы осторожно об этом.