Як грамотно заварити чавун електрозварюванням
Коли потрібно приварити дві сталеві деталі одна до одної, то домашній майстер відразу ж береться за роботу. Інша річ, якщо питання йде про чавун. Тут без попередньої підготовки не обійдешся. Далі знаємо, як заварити чавун – розглянемо всі особливості зварювання цього металу електродами в домашніх умовах.
Особливості зварювання чавуну
Відразу необхідно зазначити, що не будь-який чавун можна заварити. Справа в тому, що цей метал складається із сплаву заліза з вуглецем. А останнього міститься аж аж 2,14%. Саме ця обставина і заважає якісному поєднанню.
Весь чавун ділять на білий та сірий. У першого на зламі видно білий колір. А вуглець у ньому метастабільний і проявляється як цементиту. Ця обставина є вирішальною щодо обробки цього металу. Зварювання зовсім неможливе. А через підвищену крихкість дозволяється тільки шліфування.
На зламі у сірого чавуну проступає сріблястий відтінок. Вуглець у ньому перейшов у стабільну фазу і проявляється у вигляді графіту. І цей стан дозволяє проводити зварювальні роботи. Залишається визначитися, чим варити чавун та як.
Залізо з великою кількістю стабільного вуглецю у вигляді графіту можна зварювати і навіть потрібно. Адже необхідно проводити ремонт деталей із чавуну, на яких утворилися дефекти. Але властивості у металу настільки специфічні, що при роботі з ним не уникнути серйозних труднощів.
Ось список того, з чим можна зіткнутися під час зварювання чавуну:
- Якщо під час роботи чавун дуже швидко охолоджується, його поверхня із сірої перетворюється на білу. З усіма наслідками.
- При неправильному виборі режиму температур у районі шва з'являються тріщини через перекалювання сплаву.
- Якщо не боротися з активним виділенням газу, шов покриється порами.
- Формуванню шва заважає висока плинність чавуну.
- Якщо в зоні зварювання дозволити окислюватися кремнію, це призведе до появи непроварених ділянок.
Але з огляду на всі труднощі були розроблені технології, що дозволяють отримувати гранично якісні шви на поверхні чавуну. Необхідно лише правильно підібрати метод на метал. А також провести попередню підготовку та дотримуватись усіх нюансів методики.
Способи зварювання чавуну
Для отримання добротного шва на чавун впливають двома способами. Існує таке поняття, як гаряче зварювання. Для неї потрібно прогріти метал до 650 °C. Такий температурний режим дозволяє уникнути появи тріщин у районі шва.
Але такі температури можна отримати тільки в промислових цехах. Тому в домашніх умовах застосовують напівгаряче зварювання. І чавун гріють лише до плюс 350 °C. В обох випадках необхідно стежити, щоб температура шва та решти поверхні підвищувалася рівномірно. А найбільші проблеми пов'язані із правильним охолодженням металу.
Але всі домашні умільці практикують другий спосіб, який називають зварюванням по-холодному. Для нього немає потреби гріти заготівлю. А всю роботу виконують лише спеціальними електродами. Але цього якісного шва мало. Насамперед потрібно грамотно підготувати поверхню, а при зварюванні суворо дотримуватись технологічної карти.
Корисне відео
Підготовка
Місце майбутнього зварювання ретельно зачищається. Для цього краще взяти болгарку із пелюстковим колом. При цьому слід стежити, щоб усі крайки не мали гострих кутів. У робочої поверхні має бути лише сферична форма.
Далі необхідно провести знежирення. Для цього підійде будь-який бензин чи розчинник. Головне забезпечити повну нейтралізацію окисленого металу.
Окремо треба сказати про шпильки. Вони є опорними елементами і часто використовуються для створення якісного з'єднання. Наприклад, якщо потрібно заварити тріщину на поверхні чавунної деталі, то після зачистки на її кінцях висвердлюються отвори. У них вставляються сталеві шпильки.
Розмір елемента має суворий регламент. Його діаметр не може бути більше 40% від товщини чавунної поверхні. Виступати над площиною шпилька повинна не більше ніж 4-6 мм. А їхня кількість обмежується розмірами тріщини. Адже відстань між двома шпильками не повинна перевищувати шести їх діаметрів.
Після підготовки поверхні, перш ніж зварювати чавун, приділяють увагу вибору електродів. Звичайні (для сталі) зроблять ще більшу дірку. Тому необхідні лише ті, які мають правильне напилення, що дозволяє в потрібному руслі впливати на вибагливий чавун.
Підійдуть електроди, що містять мідь, хром або нікель. І найпоширеніші їх: ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЖН-1 і МНЧ-2. Причому потрібно простежити, щоб діаметр не відхилявся від 3 мм.
Процес зварювання
Коли куплені всі витратні матеріали, буде корисно прочитати інструкції на упаковках. Там зазначаються корисні відомості. Від режиму використання до необхідної кількості електродів певний розмір шва.
А для зварювання по-холодному в домашніх умовах є основні правила:
- Вибирається зворотний полярність підключення.
- Зварювальний апарат ставиться на мінімальну потужність.
- Не потрібно робити безперервний шов довше 5 см.
- Щоб метал не перегрівався, перерви в роботі роблять якнайчастіше.
- Перший шар, а також останній обов'язково проковують молотком, але з найменшим зусиллям.
Розберемо, як варити чавун на конкретних прикладах.
По шпильках
Шпильки встановлюються у підготовлені отвори. Електроді, шар за шаром, навколо кожного допоміжного елемента наварюється метал. В кінці кінцем шпилька повністю закривається наплавом.
Щоб не перевищувати температури поверхні понад 80 °C, робляться перерви. А краще комбінувати їх із переходами між шпильками. Трохи відпрацювавши на одній, на якийсь час її залишають і переходять до наступної. Так і рухаються по колу із невеликими паузами.
Коли всі шпильки ховаються під наплавами, робиться завершальний шов. Він з'єднує весь наварений метал між собою.
Багатошаровий
Перевіряються фаски. Вони мають бути сферичної форми, без гострих виступів. Рухаючись від краю до іншого, наплавляється перший шов. Поки він не охолонув, його в легені проковують молотком. Потім йому дають охолонути.
Якщо можливо, деталь перевертають на інший бік. З тилу наноситься аналогічний шар металу, який також проковується. Деталь повертається у вихідне положення, і вже тепер шар за шаром наплавами закривається весь дефект. Не забуваючи легенько проковувати кожен наварений шов, а також робити перерви, щоб не перегріти метал.
Корисне відео
Висновок
Якщо з'явилася тріщина на чавунній деталі, а вдома є доступ до інвертора, можна вважати, що одна третина справи зроблено. Залишається правильно підібрати електроди та вибрати один із способів ремонту.
Чи шов накладатиметься на шпильки або наплавлятиметься шар за шаром, істотної різниці не грає. Головне суворо дотримуватися технології і не дати металу перегрітися. І якщо всі умови дотримані, то домашній ремонт нічим не поступиться зробленому в майстерні.
