Присадка для сварки чугуна аргоном

Как варить чугун аргоном? Применяемая присадка (проволока)

Всегда в домашнем хозяйстве найдется чугунное изделие. Будь то бытовая утварь или деталь автомобиля.

Сварка чугуна аргоном актуальна для реставрации треснувшей вещицы или отвалившегося куска хрупкого металла. Ремонт обойдется в разы дешевле, чем покупка новой детали. Которую бывает ещё и не найти!

Сварочные аппараты не дорогие и каждый домашний мастер может купить понравившийся прибор.

Для сварки чугуна применяют постоянный ток, но лучше приобретать универсальный аппарат с функцией переключения подачи тока. К примеру, алюминий варится на переменном токе. Особой разницы между аппаратами нет, выбор делается по индивидуальному вкусу мастера.

Аргонная сварка чугуна требует наличие припоя — прутки железо-никелевые и из кремнистой, олявинистой, алюминиевой бронзы. Хотя бронза больше подходит для пайки, чем сварки. Таблица с характеристиками проволоки.

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

На некоторых форумах советуют в качестве присадки применять чугунные поршневые кольца.

Любой присадочный материал, перед работой рекомендуется очистить, протереть салфеткой пропитанной ацетоном.

Особенности материала

Чугун содержит много углерода, что мешает качественному соединению.

В трудоемкость процесса входит:

• склонность материала к образованию трещин;
• появление каленых структур при термической обработке;
• образование пор;
• тонкостенный материал лопается от перегрева.

Хоть чугун и мягкий материал, но его тяжело обрабатывать, быстро садится инструмент.

Виды чугуна

По структурному составу материал делится на белые и серые.

1. Белые — твердые и хрупкие, не свариваются. Обрабатываются только шлифованием.
2. Серые, к ним также относится ковкий и высокопрочный чугуны. Хорошо обрабатываются и подлежат сварке.

Разделка кромок

Зачищать и обезжиривать чугунные детали в основном не надо. Требуется только разделка кромок, которые можно снимать всеми доступными способами:

Учтите — нельзя оставлять острые кромки. Острота убирается болгаркой.

Как варить чугун аргоном

Технология мало чем отличается от других соединений. Крепко фиксируем заготовку в нескольких точках. Берем в руки горелку и присадочный материал. Присадка подается под углом 20-30 градусов. Расстояние между соплом и деталью 3-10 мм.

Варим аргонно дуговой сваркой короткими швами 2-3 см и проковываем. Оборвали дугу и пока шов красный, стучим часто, но несильно. Шов должен сминаться, а звук от стука быть глухим. Если металл звенит и молоток отскакивает, то проковка останавливается.

Вес молотка до 1,2 кг, а боек — закругленного типа.

Некоторые типы чугуна свариваются без предварительного прогрева (на холодную), а другие виды нуждаются в дополнительном нагреве. Всё познается на практике.

Для автоматов выпускается специальная проволока для сварки чугуна. Имеет маркировку:

• ПП-АНЧ-1 — для мелких трещин (без подогрева);
• ПП-АНЧ-2 — для толстых изделий (с подогревом и без);
• ПП-АНЧ-3 — для соединений всех размеров (подогрев до высокой температуры).

Видео:

P.S. Мы рассмотрели, чем варить и как происходит сварка чугуна аргоном. В процессе практики вы поймете, что аргонная сварка чугуна не имеет никаких преимуществ перед другими видами соединений. Результат неплохой, но сложность присутствует, трудозатраты и цена выше.

Вывод: аргоный метод хороший, но не основной для соединения чугунных изделий.

Аргонодуговая сварка чугуна

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

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

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

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

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

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

Сварка аргоном – технология и последовательность

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

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

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

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

Чугунные стержни для сварки

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

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

• Для горячего сваривания – «А».
• Для горячей сварки с местным нагревом – «Б».
• Для соединения тонкостенных чугунных заготовок при полугорячей сварке – «НЧ-1».
• Для толстостенных чугунных деталей при полугорячей сварке – «НЧ-2».
• Для соединения с повышенными характеристиками износостойкости – «БЧ» или «ХЧ».

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

Технология сварки

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

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

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

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

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

Сварка чугунных изделий аргоном

Тот, кто пытался варить чугун, наверняка заметил, как сложно добиться высокого качества шва. Надежное соединение позволяют получить лишь несколько способов. Один из них — сварка чугуна аргоном. Чем она лучше других методов? Какие этапы включает процесс? Нужно ли готовить поверхность? Чего делать не стоит? Ответы на эти вопросы вы узнаете из данного материала.

Особенности чугуна

Рассматриваемый материал является сплавом железа с повышенным содержанием углерода в составе. Если, к примеру, у кованой или закаленной стали этот показатель составляет 0,3-0,5 %, то у чугуна он в десять раз больше (от 2 до 6%). Однако во внимание стоит принять ряд других особенностей материала. Среди них:

• высокая скорость охлаждения, приводящая к появлению слоя «белого» чугуна, который не поддается какой-либо обработке;
• образование пор в процессе сварки за счет выгорания углерода и образования смеси СО;
• низкая пластичность материала — верная предпосылка к появлению трещин.

Увы, недостатки материала зачастую перекрывают все его достоинства, вызывая головную боль у сварщиков. При термообработке общеизвестными методами (ручная сварка и т. д.) и последующем застывании шва его хрупкость приводит к нарушению целостности заготовок. К тому же, чугун выступает трудносвариваемым металлом, поэтому альтернативный метод создания соединений просто необходим. Здесь то на помощь приходит дуговая сварка в среде защитного газа — аргона.

Подготовительный этап

Зону сварки материала необходимо подготавливать тщательнее, чем сталь. Категорически запрещено взаимодействие поверхности с маслом, поскольку оно внедрится глубоко и вероятность вывести его обратно снизится до нуля.

При наличии трещин они засверливаются по краям и расширяются на достаточную для проварки глубину. Участок, где будет произведена сварка чугуна аргоном, освобождается от окалины при помощи углошлифовальной машинки (болгарки), наждачной бумаги с крупным зерном или металлической щетки. Если все же присутствуют масляные пятна, их стоит вывести растворителем, либо воспользоваться пламенем горелки.

Последовательность действий

Сварка чугунных изделий аргоном — популярный способ, позволяющий свести риск растрескивания деталей после соединения. Работа выполняется при помощи вольфрамового электрода, что позволяет минимизировать количество шлаков в процессе. Аргоновая сварка чугуна особо востребована в авторемонте при обработке деталей, состоящих из рассматриваемого материала.

Помимо неплавящегося электрода из вольфрама, используются присадочные прутки из никеля. Реже их меняют на бронзовые, либо алюминиевые, обычно из-за низкой стоимости последних. Если же полученная при сварке деталь будет подвергаться термическому воздействию, использование бронзы или алюминия категорически запрещается!

Обязательные требования к процессу:

• предварительная очистка поверхности;
• прогревание заготовок для снижения риска появления трещин;
• малые величины силы тока;
• шов наносится короткими участками;
• каждый шов простукивается молотком для снятия остаточных напряжений;
• по окончании сварочного процесса полученная деталь остывает в естественных условиях, медленно и постепенно.

Присадочные материалы имеют длину 60-70 см и диаметр 6-15 мм. Почему сварка чугуна аргоном считается лучшим способом для обработки материала? Причина очевидна — газ защищает сварочную ванну от проникновения воздуха и шлак внутри нее не образуется (вопреки склонности чугуна к данному процессу).

Когда все необходимое подготовлено, приступают к работе. Далее — коротко о последовательности действий:

• пользователь включает аппарат;
• выполняется подача присадочного материала на поверхность (участок сварки) под углом 20-30 градусов;
• расстояние между соплом горелки и свариваемой деталью должно составлять от 3 до 10 мм;
• выполняют несколько коротких швов вместо одного длинного и непрерывного;
• каждый новый шов простукивается молотком;
• после формирования шва дают остыть детали в естественных условиях;
• при необходимости удаляют налет (брызги сварочные) и обрабатывают соединение наждачной бумагой, УШМ, щеткой из металла.

Вольфрам обладает очень высокой температурой плавления, поэтому ему не грозит оплавление или длительное пребывание при экстремальных температурах.

Полезные советы

Даже точное следование приведенному выше плану не гарантирует, что вы получите ожидаемый эффект. Далее — несколько рекомендаций от опытных сварщиков:

• при обработке материала в домашних условиях допускается любой способ предварительного нагрева детали;
• максимальная длина коротких швов не должна превышать 30 мм;
• удары молотком с целью снятия напряжений должны выполняться мягко и аккуратно, во избежание растрескивания детали.

Высокое качество получаемого соединения — основная причина популярности сварки аргоном чугунных изделий. При должном опыте процесс протекает быстро, а при покупке никелевых присадочных прутков вместо бронзовых или алюминиевых — качественно. Сложности, связанные с физическими и химическими характеристиками чугуна, сходят на нет, когда сварка производится в аргоновой среде. Однако и это достижимо лишь при выполнении ряда условий.

Мы упустили какие-то нюансы при сварке чугуна? В комментариях к статье вы можете поделиться своим мнением по данной теме.

Сварка чугуна аргоном — практические советы, проблематика и решения

Сварка высокоуглеродистых сплавов является трудоемкой операцией, которая требует от сварщика знания рекомендованных технологий, навыков и сноровки, выработанных за определенное время. Столкнувшись первый раз с такой задачей, приходит понимание сложности получения шва с заданной геометрией, физическими свойствами, приближенными к основе свариваемых поверхностей.

Чаще всего происходит незапланированная закалка шва (в данном случае упрочнение металла препятствует дальнейшей обработке детали в целом). Игнорирование самых простых правил сварки приводит к появлению внутренних пор и трещин, снижающих срок и качество эксплуатации. С целью избежать таких дефектов все чаще применяют один из самых действенных способов сварки – аргонодуговой.

Процесс сварки аргонодуговым способом чугуна

Применение данной технологии направлено на получение шва, идентичного по своим физическим и механическим показателям к материалу основы.

Горячая сварка

Для достижения результата важен температурный режим протекания работ.

Равномерный разогрев зоны наложения будущего шва, постепенное снижение температуры по окончании укладки шва – два ключевых условия качественного выполнения работы.

Пластичность высокоуглеродистых сплавов, в отличие от сталей, намного ниже. Поэтому при изменении температуры весьма вероятны дефекты, связанные с разрушением целостности металла вблизи места сварки.

1. Предварительный нагрев элемента способствует выделению графита и улучшению пластики металлической основы. Дополнительное применение графитовых электродов, прутков, порошковой проволоки или пластин из чугуна той же марки способствует гарантии однородности по химическому составу сварного соединения.
2. После завершения процесса сварки технология получения качественного стыка не заканчивается. Теперь нужно добиться равномерного охлаждения при низких скоростях. В отличие от нержавеющих сталей, которые поливают водой, чугун не потерпит такой методики. Доказано практикой, что даже равномерное остывание при температуре окружающей среды не всегда может дать ожидаемый результат. В таком случае является оправданным применение экзотермических смесей и покрывающих материалов для изоляции поверхности. В домашних условиях или отсутствии специальных материалов их можно заменить сухим просеянным песком.

Холодная сварка

Для повышения рентабельности производства и уменьшения потерь фонда рабочего времени в промышленных масштабах принято применять холодную сварку чугуна аргоном. Предварительный этап подогрева деталей здесь отсутствует. Вариации такого способа составляют не менее нескольких десятков методов. Основными среди них являются использование никель — стальных, медных и электродов малого диаметра с пониженным содержанием массового процента углерода.

Преимуществом данного способа является его дешевизна и простота процесса, не требующая вовлечения дополнительной оснастки, материалов и контрольно-измерительных приборов температуры и скорости нагрева — охлаждения, как при горячей сварке.

Технологически аргонодуговая сварка высокоуглеродистого сплава обязана вестись на малых токах. Это позволяет уменьшить глубину проникновения в основу базового металла и уменьшить влияние температурных аллотропических превращений в готовом изделии. Такой режим положительно сказывается на снятии напряжений, возникающих в области шва, способствующих разрушению металлической матрицы. Защита процессов, происходящих внутри расплавленной ванны от кислорода, при помощи аргона, снижает появления окислов и пузырьковых дефектов в застывшем металле, а значит, сглаживает основной негативный фактор таких работ – хрупкость места стыка.

Основные моменты и рекомендации по аргонодуговой сварке чугуна в домашних условиях

Метод получения качественного шва стал возможен благодаря использованию инертного газа для этой процедуры. Отсутствие окислов, их вредного влияния на протекание процессов в расплаве ванны, повышение качества и механических характеристик при динамических нагрузках, отсутствие пор и пузырьков получены благодаря аргону. В горелке использован принцип большей на 38% массы аргона, по сравнению с окружающим воздухом. Следовательно, место сварки надежно защищено «падающим» облаком из этого газа. Экономить на расходе аргона при сварке капризного чугуна абсолютно не стоит. Желательно придерживаться рекомендательных режимов расхода газа из справочной литературы.

Интересная информация. Для понимания разнообразия использования аргонодуговой сварки нужно знать, что для нее существует множество обозначений: РАД (ручная аргонодуговая сварка), ААД (автоматическая аргонодуговая сварка), ААДП (автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом). Международная маркировка способа сварки неплавящимся вольфрамовым электродом обозначается как TIG/GTAW. Сварка чугуна аргоном самый распространенный метод для его соединения и ремонта.

Основные правила применения:

1. Чистота поверхности свариваемых элементов обеспечит равномерность и однородность шва, поможет избежать появления непредсказуемых фаз с неопределенными свойствами и влиянием на характеристики шва.
2. По возможности и экономической обоснованности лучше использовать горячую сварку. Предварительный нагрев и постепенное охлаждение соединяемых элементов способны уменьшить недостаточность навыков и сноровки при работе с железоуглеродистым сплавом.
3. Минимизируйте показатели сварочного тока. Это поможет избежать непрогнозируемых термофизических процессов в толще элемента, подверженного соединению.
4. Оптимальная длина шва, наложенного за один раз, не должна превышать 25 миллиметров. В случае необходимости большей длины, используется техника каскадного наложения сварочных швов.

Снятие напряжений, которые возникли в шве при производстве справочных работ, можно произвести, применив молоток и простукивание им вдоль линии сварочного соединения.

Сварка чугуна аргоном – технология способная решить многие задачи для конструкторов оборудования и ремонтников.