Сварка чугуна с металлом электродом

Как сварить чугун со сталью

Сварка разных металлов не редкость, особенно таких, как сталь с чугуном. Данные металлы очень близки по своему химическому составу, но варить их друг с другом, достаточно сложно, из-за сильной разницы процентного содержания углерода (в чугуне его больше).

Но это еще не значит, что нельзя варить чугун со сталью. Просто чтобы добиться качественного выполнения работ, придется соблюдать определенные технологии и использовать подходящее оборудование для этих целей.

Технология сварки чугуна со сталью

Существует несколько основных технологий, используя которые, можно добиться качественной сварки чугуна со сталью:

  • Горячий и полугорячий метод — при горячем способе соединения чугуна со сталью, заготовки нагреваются до высоких температур (свыше 500 градусов), при полугорячем способе соединения, температуры нагрева несколько ниже.

  • Холодный метод — без предварительного нагрева заготовок.

Основная сложность сварки чугуна и стали заключается в том, что структура у этих металлов разная. У чугуна, в отличие от стали, верхний слой не такой плотный, поэтому его важно не только обезжирить перед сваркой, но и максимально хорошо счистить, до появления плотного слоя.

Какими электродами варить сталь с чугуном

Ранее на сайте про ММА сварку mmasvarka.ru уже рассказывалось про электроды по чугуну и как их сделать своими руками. Что же касается электродов для сварки чугуна со сталью, то наибольшую эффективность в этом деле показали следующие марки электродов:

Электроды ЦЧ-4 — используются для достижения отличного результата при сварке стали с чугуном, как по горячей, так и по холодной технологиям. Сварка электродами ЦЧ-4 ведётся на постоянном токе с обратной полярностью, и, как правило, только в нижнем положении.

Электроды ОЗЧ-2 — достаточно эффективно показывают себя при сварке тонких металлов.

Электроды МНЧ-2 — специализированная марка электродов, которые дают достойные результаты при сварке чугуна со сталью.

Импортные электроды для сварки стали с чугуном, также пользуются немалой популярностью, среди наших мастеров. В первую очередь, это электроды для чугуна Ficast NiFe, электроды Zeller 855 и 866.

Сварка чугуна со сталью

Рассмотрим непосредственно сам процесс сварки чугуна со сталью:

  • В первую очередь нужно выставить правильные настройки сварочного аппарата. Варить чугун со сталью рекомендуется на постоянных токах с обратной полярностью, при напряжении холостого хода не более 54 Вольт. Сварку следует выполнять малыми участками с максимально допустимой длиной валика не более 30 мм. Для того чтобы приварить сталь к чугуну, сначала подготавливается и очищается чугунная заготовка, к которой, впоследствии, приваривается металл.

  • Проковка сварочного шва, также является важной особенностью сварки металла с чугуном. Особенно в тех случаях, когда нужно получить толстый сварочный шов. Проковка швов осуществляется молотком «по горячему», когда шов был только-только наложен. При этом характерный звон будет означать успешную проколку сварочного шва.
  • Охлаждение места наложения шва, является залогом отсутствия деформаций и разрушений металлов. Следует время от времени охлаждать зону оплавки металла при сварке чугуна со сталью.

Осуществить сварку стали и чугуна непросто, однако вполне возможно. Здесь очень важно использовать только подходящие расходные материалы для этих целей, и знать правильную технологию выполнения работ.

Как приварить чугун к металлу электросваркой

При проведении ремонтных работ возникают ситуации, когда необходимо соединить разнородные металлы. Можно ли соединить сваркой чугун со сталью? Да, но это под силу людям с опытом. Чугунные сплавы отличаются высоким содержанием углерода, при его выгорании структура металла меняется. Стык проваривается в низкотемпературном режиме, до 120°С. Сталь, наоборот, необходимо сильно разогревать. Для соединения чугунных деталей с другим из черных сплавов разработана технология буферного слоя. Никелевый наплав обеспечивает прочное соединение разнородных металлов.

Технология сварки чугуна со сталью плавящимся электродом

Существует несколько способов сварки чугуна, они применяются для соединения чугунных сплавов с другими металлами:

  1. Горячий – перед соединением детали предварительно нагревают печи до 600°С полностью. Допускается разогрев паяльной лампой только в рабочей зоне (чугунина становится малинового оттенка). Применяется для надежных соединений.
  2. Полугорячий, хорош для легированных сплавов. Соединяемые части частично или полностью нагревают до 200–300°С.
  3. Холодный – детали соединяют без подогрева, применяется для наплавов – швов, работающих на сжатие.

Соединение металлов ручной электросваркой подразумевает предварительную подготовку поверхностей. Чугунный сплав – пористый, хорошо впитывает масло. Пятно недостаточно обезжирить, его нужно зачищать до чистого слоя, иначе шов получится рыхлым.

Как приваривают сталь к чугуну:

  1. Сначала нужно выбрать параметры тока. Если сварочный аппарат, работает только на постоянном, переключают Полярность на обратную. Необходимо учитывать показатель холостого хода (напряжением между полюсами без дуги), допустимое значение – до 54 В. Работать на переменном токе разрешается только при холостом ходе от 54 В.
  2. Сварка производится небольшими участками, валики делаются длиной не более 3 см. Сначала наплавляется чугун, затем к буферному слою приваривается стальная деталь.
  3. Толстостенные швы проваривают многослойно, каждый проковывают перед нанесением следующего. Его делают перпендикулярно первому – так достигается прочность соединения.
  4. После соединения чугунного сплава со сталью горячим и полугорячим способами важно соблюдать режим охлаждения зоны наплавки. Шов периодически подогревают, чтобы он остывал постепенно. При резком охлаждении чугунный сплав трещит из-за возникающих внутренних напряжений.

Выбор электродов

Используют специальные, обладающие:

  • легким розжигом при запуске;
  • низкой проплавляющей способностью;
  • высокой скоростью наплавки;
  • твердостью получаемого валика.

Марки российского производства:

  • ЦЧ-4 – многофункциональные с целлюлозным покрытием отличаются стабильным горением, хорошей наплавкой;
  • ОЗЧ- 2, ОЗЧ- 25 – применяют для сварки тонкостенных элементов, они не прожигают металлы на большую глубину;
  • МНЧ-2, ОЗЖН-2 используют только при горячем способе соединения чугунных деталей с металлами.

Импортные, используемые при ответственных швах:

  • Zeller 866, Zeller 855 – универсальные, ими варят чугун с железом без предварительного разогрева;
  • Ficast NiFe – создают соединения, стабильно работающие на изгиб, кручение.

Перед работой важно электроды хорошо просушить, разогреть, их нагревают от 160 до 300°С. Но из пачки берут только несколько штук – при повторной сушке и нагреве обмазка будет осыпаться.

Применение аргонодуговой сварки

Использование тугоплавких электродов и медно-никелевой присадочной проволоки дает хороший результат.

Как приваривают сталь к чугуну (несколько рекомендаций):

  1. Присадка выбирается по типу металла и разновидности чугуна. Чаще выбирают порошковую проволоку на основе никеля, с нее предварительно сбивают обмазку.
  2. В качестве защитной атмосферы используется аргон, он спасает шов от окисления.
  3. Для работы выбирают тугоплавкие вольфрамовые электроды.
  4. Для работы с тонкостенными элементами сварщики с опытом вместо проволоки используют небольшие тонкие отрезки чугуна.
  5. Для соединений, испытывающих только статические нагрузки (сдавливание), можно применять никелевые сплавы. Они отлично сцепляются с любыми марками сталей.

Сваривание чугуна и стали: способы и методы,выбор электродов

Применение разнородных элементов в конструкциях современных машин и механизмов уже никого не удивляет и не является чем-то особенным. Но зачастую возникает вопрос о соединении таких классических материалов как сталь и чугун. Сваривание металлов является одним из самых надежных и выгодных по капиталовложениям способом соединения ремонтируемых или производимых узлов.

  1. Преимущества чугунных изделий
  2. Как приваривают чугун к стали
  3. Выбор электродов под методы сварки
Читайте также  Из чего делают электроды для сварки?

Преимущества чугунных изделий

Преимущества чугуна и его невысокая стоимость способствуют широкому распространению в конструкциях в наше время нанотехнологий и синтетических материалов с невероятными характеристиками. Имея металлическую основу, он способен снизить вибрационные нагрузки, износоустойчив, а низкая температура плавления и литья снижают цену до приемлемых значений.

Сваривание этот материал переживает сразу после отливки при устранении литейных раковин, усадочных трещин и других технологических дефектов. Ремонт оборудования тяжело себе представить без сварочного аппарата и сваривания узлов.

Сваривание чугуна с другими металлами все чаще возникает в условиях современного производства. Рассмотрим, как приваривать чугун к стали.

Как приваривают чугун к стали

Начнем с обращения вашего внимания на необходимость предварительной подготовки поверхностей обоих металлов. Уделите внимание чистоте поверхностей. Таким образом, будет обеспечен отвод лишнего тепла, неизбежно возникающего при процессе свариваемых деталей. Перегрев чугуна выше 900 градусов Цельсия приводит к аллотропным превращениям металлической фазы в перлит, который сам по себе хрупок и снижает механические свойства шва и приграничной области. Многие видели когда после сваривания металла и чугуна разрушение происходит рядом с наложенным швом. Недостаточное внимание к чистоте поверхности стает причиной такого разрушения.

Идеальным вариантом подготовки будет изготовление фасок на свариваемых элементах, которые увеличивают массу и объем наплавленного металла. Такой технологический ход упрочняет шов, гарантирует более продолжительный срок эксплуатации отремонтированного узла. Предварительный разогрев чугунной составляющей позволит уменьшить количество усадочных и шлаковых раковин в теле шва. Электрохимическая обработка поверхности чугуна позволяет законсервировать и нейтрализовать воздействие графита, который уменьшает смачивание расплавленного металла другого узла и стержня электрода.

Выбор электродов под методы сварки

Следующим важным шагом для получения надежного соединения наших металлов необходимо определиться с электродами для сварки чугуна со сталью. Основными электродами для сваривания чугуна определенно являются серии ОЗЧ, ЦЧ, МНЧ и другие. Правильный подбор в данном случае должен ориентироваться и на чугун, и на сталь. Хороший результат по свариванию только одного компонента не способен обеспечить наложение качественного шва и надежное скрепление элементов.

По опыту многих ремонтных бригад наиболее подходящими для рядовой стали и серого чугуна являются электроды ЦЧ. В сочетании с горячим методом сваривания можно достичь максимального результата. При холодном процессе необходимо обязательно соблюсти обратную полярность и нижнее положение шва. Также этот тип подходит для наплавки сопряженных частей из разнородных элементов. ЦЧ-4 позволяют работать с высокопрочным чугуном с шаровидным графитом. Серый, ковкий и другие типы также сочетаются с этими электродами.

Если возникла необходимость наложить вертикальный шов при соединении стали и чугуна постарайтесь найти электроды серии ОЗЧ. Они подходят для холодного и горячего способа. При этом дополнительным бонусом использования данной номенклатуры расходных материалов будет возможность сваривания тонкостенных чугунных конструкций со сталью. Технологически оправдан предварительный нагрев обоих элементов до температуры 640-670 градусов Цельсия. Для получения высоких механических и физических свойств шва процесс должен протекать без остановок и невозможности быстрого остывания контакта. В идеале нужно сразу по окончании формирования шва накрыть его теплоизоляционным материалом для получения низких скоростей температур остывания. Такой технологический ход исключит появление крупных раковин и пустот, вызванных различными линейными коэффициентами теплового расширения. В производственных масштабах разрабатываются технологические карты по обжигу в печи сваренных элементов из чугуна и стали.

Необходимо отметить, что при всех возможных и разработанных методах соединения этих металлов, конструктивно выгоднее избегать соединения разнородных элементов в ответственных узлах и элементах на этапе проектирования и создания агрегата. В случае неизбежности такого контакта необходимо продумать о его защите от воздействия разрушающих факторов. Сварка чугуна и стали в домашних условиях возможна, но при последовательном и безусловном выполнении всех норм и правил по созданию таких соединений.

Как варить чугун электросваркой. Сварка инвертором

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз
резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

  • Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
  • Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
  • Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов – основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
  • Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться – образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

  1. Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
  2. Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
  3. Холодная сварка. Способ – не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Читайте также  Как получить клеймо сварщика?

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с
использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок.

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

  • Полярность подключения – обратная;
  • Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
  • Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 – 50 мм;
  • Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
  • Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните – когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

Варится ли чугун к «простому» металлу?

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 Дэнчик

  • Наверх
  • Вставить ник

#2 аргонавт

  • Наверх
  • Вставить ник

#3 blazen79

Как заварю так и зарплату будут плотить

  • 2
  • Наверх
  • Вставить ник

#4 Дэнчик

  • Наверх
  • Вставить ник

#5 blazen79

  • Наверх
  • Вставить ник

#6 Дэнчик

Дэнчик, а изначально как узел держался?

  • Наверх
  • Вставить ник

#7 blazen79

  • Наверх
  • Вставить ник

#8 Миротворец

  • Администратор
  • Cообщений: 7 278
    • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

    Изночально была сварка но не известно какими электродами был наложен шев

    • 4
    • Наверх
    • Вставить ник

    #9 АВН

    • Наверх
    • Вставить ник

    #10 аргонавт

    Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #11 Миротворец

  • Администратор
  • Cообщений: 7 278
    • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты

    «Крепко накрепко» можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.

    Да всё так но нам всё время приходится исправлять работу (композиторов ) после высшего образования которые не в зуб ногой .

    • 3
    • Наверх
    • Вставить ник

    #12 Дэнчик

    Если конструкция заводская, то навряд ли чугун со сталью будут сваривать.

    может быть и не заводская ,судьбу трала не знаю(

    А вы точно уверены, что это чугун? На фото плохо видно. Вообще то такие вещи не варятся, т к рама очень подвижный элемент, а чугун нет. Поэтому всё быстро порвёт. Нужно делать через крепёж(болты, стремянки), а переходы приваривать к раме.

    Вот это уже более менее подходящий вариант.,но не переломает ли чугуняку если просверливать отверстие в нем ?

    И каждый раз когда нужно варить,Вы будете нас спрашивать как и чем?А «плотить» будут Вам?Когда отвалится во всём виноваты будем мы?Мне нравится.
    «Крепко накрепко» можно,но только соблюдая все технологические приёмы.Подогрев-остывание,сварочные материалы и умение сварщика всё это делать.Вы умеете варить авторамы?

    • Наверх
    • Вставить ник

    #13 Миротворец

  • Администратор
  • Cообщений: 7 278
    • Город: г. Иркутск. Александр, можно на ты