Медные электроды для сварки чугуна

Порядок сварки чугуна электродом с медной проволокой, практические советы и видео

Данный железоуглеродистый сплав является практически основным материалом (уступая первенство лишь стали) для изготовления нагруженных металлических конструкций. В чем сложность его сварки чугуна? Основной недостаток полученного шва – пониженная прочность (из-за образования множественных пор в результате выгорания углерода) и появление сетки трещин в месте соединения. О том, как правильно выполнить сварку чугунных изделий электродом с медной проволокой, и пойдет речь в данной статье.

Существуют два основных вида сварки чугуна. В быту, при недостатке соответствующего оборудования, применяется «холодная» технология. Ее специфика – в использовании специальных электродов, сердечник которых выполнен из никеля или меди. По отношению к углероду эти металлы нейтральны, поэтому выгорание данного элемента периодической таблицы и образование новых хим/соединений не происходит. Следовательно, и сварной шов получается более плотным (без микропустот) и надежным.

Марки электродов для сварки чугуна

ОЗЧ- (2 или 6). «Сердцевина» – медная проволока, поверхностный слой – железный порошок. МНЧ –2. Состав проволоки более сложный, так как она композитная. Кроме элемента Cu, еще есть Fe и Ni. Но, по отзывам профессионалов, именно такие электроды позволяют получить действительно высококачественный шов. Единственный недостаток этой разновидности продукции – высокая стоимость. Марка ОЗЖН (любой модификации), которая также используется при «холодной» сварке – на основе никелевой проволоки.

Специфика «холодной» сварки чугуна

Примечание. На упаковке указаны все рекомендации производителя по режимам работы с конкретной модификацией электродов. Ими и следует руководствоваться.

Что учесть

Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задача – обеспечить минимальную глубину проплавления. Именно это гарантирует качественный шов.

Сечение электродов – как можно меньше. Небольшой ток. Швы – короткие. После каждой «проходки» необходимо делать перерыв, чтобы обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.

Подготовка участка

Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. При необходимости заделки трещины в чугуне поврежденный участок разделывается. Для выравнивания краев наиболее подходящий инструмент – напильник. В некоторых случаях мастеру приходится работать и зубилом. Нужно учитывать хрупкость сплава, поэтому материал «снимается» аккуратно, постепенно, тонким слоем порядка 1 мм, не более.

Особенности:

Чтобы исключить увеличение трещины по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия. Если трещина сквозная, то обработка кромок производится с обеих сторон. На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».

На последнем этапе все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещины зачищается (примерно на 2,5 см с каждой стороны).

Непосредственно сварка

Сначала обвариваются кромки, после чего производится заполнение полости. Рисунок все наглядно поясняет:

В зависимости от специфики дефекта используются разные схемы и способы скрепления деталей.

Полезный совет

В таблице приведены ориентировочные данные, которыми можно руководствоваться:

Нередко бывает так, что подходящих для сварки чугуна электродов под рукой нет. Их можно изготовить самостоятельно, если найти медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?

Чтобы получить вещество для обмазки сердечника, необходимо снять защитное покрытие с обычного (стального) электрода. Он не является дефицитом. Вся масса тщательно измельчается. При этом в нее вводится порошкообразное железо. Его несложно получить, поработав напильником. В качестве сырья подойдет любая металлическая болванка или проволока. После качественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще называют «жидким стеклом»). В результате должна получиться масса в виде жирной сметаны. С меди снимается лаковое покрытие (например, «наждачкой»), после чего металл обезжиривается. Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому подобное) и поочередно окунать в нее проволочки. Чтобы характеристики электродов были идентичны, следует строго контролировать время выдержки сердечника в растворе.

Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Дополнительно производится их прокалка (достаточно при +260 ºС). Например, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. После этого они готовы к применению.

Если немного потренироваться, то вполне можно наладить изготовление электродов, ничуть не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.

Электроды для сварки чугуна

Содержание:

1. Работа с чугуном
2. Подготовка к сварке
3. Технология сварки
4. Маркировка
5. Виды электродов
6. Действия после окончания сварки
7. Интересное видео

Сварка чугунных изделий является одним из самых непростых процессов в этой области. Это объясняется особыми качествами этого материала. Облегчить труд и получить надежное крепкое соединение помогут специально изготовленные для этого электроды для сварки чугуна.

Работа с чугуном

Чугун — это вид металла, в котором имеется железо, углерод и небольшое количество других элементов. Такое сочетание определяет его характеристики и особенности. В частности, технология получения чугуна приводит к появлению в нем такого качества, как повышенная хрупкость. Поэтому его не используют для изготовления изделий, работающих под высокими нагрузками.

Однако, чугун имеет широкое распространение в черной металлургии и машиностроении. Его преимущества заключаются в том, что он легче стали, хотя и менее прочный. Чугун относится к чистым материалам в области экологии, проявляет стойкость к кислотно-щелочным средам, не теряет свои качества при длительном использовании. Имеются некоторые различия между серым и белым чугуном. Белому чугуну свойственна хрупкость, а серому — небольшая пластичность.

Трудоемкость сваривания чугунных изделий объясняется тем, что в этом металле повышено образование трещин и пор, при накаливании приобретается текучесть. Для получения качественное соединение изделий, изготовленных из чугуна, требуется некоторый опыт. Снизить образование дефектов также помогут сварочные электроды для чугуна, разработанные специально для этой цели.

Чтобы разобраться, какими электродами варить чугун, следует знать, что существуют разнообразные марки электродов для сварки чугуна. Из их числа необходимо сделать грамотный выбор для осуществления конкретной работы. Имеется ограничение — чугун, длительное время находившийся в неблагоприятных условиях, подвергавшийся воздействию кислой среды, масла и влажности, обработке не подлежит, то есть чугун является металлом, имеющим ограничение по сварке.

При соединении деталей из чугуна могут произойти некоторые неприятности:

• при нарушении температурного режима в месте образования шва возможно появление дефектов;
• низкая текучесть чугуна при слишком высокой температуре может привести к увеличению внутренних напряжений в месте соединения;
• при плавлении металла возможно образование тугоплавких окислов, имеющих температуру плавления более высокую, чем у чугунных деталей;
• выгорание углерода может привести к образованию в сварном шве пор;
• при остывании после окончания сварочного процесса на сварном шве могут появиться трещины, что объясняется наличием в металле графита.

Поскольку чугун является жидкотекучим материалом, сварку следует проводить в нижнем горизонтальном положении. Грамотно выбранные электроды по чугуну помогут решить эти проблемы.

Подготовка к сварке

Электроды для чугуна могут применяться профессионалами и домашними мастерами. В любом случае необходима предварительная подготовка изделий к этому процессу. Она заключается в очистке соединяемых поверхностей от загрязнений, ржавчины, пятен жира и краски. Также необходимо убрать оксидную пленку.

Свариваемые кромки необходимо подвергнуть шлифовке. При наличии на поверхностях трещин, неровностей, сколов существует опасность того, что в процессе сварочного процесса расплавленная масса начнет вытекать из этих трещин и других дефектов.

Наиболее значимой частью предварительной подготовки, когда используются чугунные электроды, является прогревание заготовок перед началом сварки. Чугун начинает плавиться при достаточно низкой температуре, достигающей 1200-1250 градусов. Из этого следует, что и предварительный нагрев изделий не должен превышать 500-700 градусов. Прогревать следует не только место будущего соединения, но и небольшую зону вокруг него. Такие действия позволят максимально снизить вероятность растрескивания чугуна.

Если сварка производится в промышленных условиях, то для предварительного прогревания используются особые тигли. Когда работы проводятся в домашних условиях, то можно применить газовую горелку, а работы производить в гараже.

Технология сварки

Существуют различные способы соединения чугунных изделий, при каждом из которых применяется своя марка электродов по чугуну. В промышленности наиболее часто применяется горячая сварка. При ее использовании необходим предварительный разогрев чугунных деталей до температуры 650 градусов. Этого трудно добиться в бытовых условиях, поскольку для таких действий потребуется специальное оборудование.

Сварочные электроды по чугуну при работе в обычных условиях используются в полугорячем виде сварочного процесса. Нагрев при этом не превышает 450 градусов. При холодном виде сварки предварительного нагрева не происходит вовсе. В этом случае применяются электроды для холодной сварки чугуна.

Существует большое количество различных методов осуществления чугунных соединений способом холодной сварки, но среди них можно выделить три основных:

• сварка стальными электродами;
• соединение электродами из цветных металлов и особых сплавов;
• сварка электродами из чугуна.

Однако, следует учитывать, что соединения, выполненные методом холодной сварки особым качеством не отличаются.

Маркировка

Электроды по чугуну имеют характерную маркировку. Конкретно, в ней указываются основные составляющие химического состава, например, «М» — медь, «Н» — никель. Третья буква обозначает металл, для которого эти электроды предназначены. То есть буква «Ч» означает чугун. Следующая за буквами цифра соответствует номеру марки в данной серии. Маркировка осуществляется в зависимости от требований ГОСТа 7293-85.

Виды электродов

Марки электродов для чугуна могут различаться в зависимости от вида внутреннего стержня. Им может быть проволока — медная или состоящая из сплавов, например, железа с никелем, меди с железом, железа с медью и никелем. Особым вариантом является чугунный пруток.

Медно-железные электроды, представителями которых являются ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, представляют собой медные стержни с обмазкой, в состав которой входит порошок из железа. Никелевые и железно-никелевые содержат никеля до 90 процентов, а иногда и больше. Представителями этих марок являются ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, ОЗЖН-1. Электроды марки МНЧ-2 — это расходные элементы с содержанием железа, меди и никеля.

Стальные электроды находят применение для сваривания старого чугуна, который уже подвергался высокому температурному воздействию. Для ковкого вида чугуна больше подойдут ферроникелевый вид электродов. Такие марки, как МЧН-2 и ОЗЧ-4 можно отнести к универсальным типам, поскольку ими можно сваривать все имеющиеся виды чугуна.

Электродами МНЧ-2 имеется возможность сваривать изделия, работающие при высокой влажности. Их преимуществом является обеспечение защиты от коррозии. Более узкую область применения имеют электроды ОЗЧ-2. Их используют не для всех видов чугунов, а только для серых и ковких.

Особое внимание заслуживает марка ЦЧ-4, стержнем которой является стальная проволока Св-08. ЦЧ-4 электроды и как варить чугун с их помощью имеет пространный ответ. Этот вид электродов применим, как для горячей сварки, так и для холодного вида соединений, при наплавочных работах для ремонта чугунных изделий, заварки дефектов различных видов чугуна. Также они могут применяться для соединения деталей из чугуна и стали. Технические характеристики ЦЧ-4 позволяют получать качественный и долговечный шов.

Заслуживают особое внимание и Кастолин электроды по чугуну. Они могут использоваться для соединения чугунных изделий совсем без подогрева или с минимальным подогревом, то есть методом холодной сварки. Электроды этого вида могут иметь стержень исключительно из одного никеля, или с примесями в виде железа и меди. Покрытие на основе графита сводит к минимуму возможность перемешивания с основным материалом, и, как следствие, образование трещин.

Действия после окончания сварки

После удачного соединения деталей из чугуна необходимо проведение их правильного охлаждения. Сваренные чугунные части следует засыпать мелким древесным углем или песком. Это будет способствовать их медленному остыванию. Чем оно будет длительнее, тем будет меньше образовываться трещин в полученном шве.

После того, как будет окончена работа и осуществится остывание, следует на место шва нанести специальный состав, увеличивающий срок службы.

Интересное видео

Электроды для сварки чугуна

Широкое применение чугуна для изготовления различных деталей потребовало разработки методов их ремонта. Обычные, хорошо известные способы не давали необходимых результатов. Это связано с его специфической структурой и физическими свойствами. Это потребовало разработать совершенно новые электроды для сварки чугуна.

Методы и особенности сварки чугуна

Отличительными особенностями сварочного процесса считаются:

• после завершения работ происходит быстрое падение температуры в области созданного шва;
• образование тугоплавких оксидов;
• высокий показатель текучести;
• не удаётся создать равномерный нагрев;
• при перегреве происходит образование и интенсивное выделение различных газов;
• присутствие в его составе кремния и других элементов, способных формировать тугоплавкие окислы, которые вызывают появление слабо проваренных мест или вообще к непровару.

В настоящее время для учёта перечисленных особенностей разработаны три метода:

• горячий метод (с предварительным подогревом);
• полугорячий;
• холодный (без предварительного подогрева).

Каждая из этих методов применяется для решения отдельных практических задач. Первая применяется в основном в тяжёлой промышленности. Для его реализации необходимо специальное оборудование позволяющее нагревать изделие до высокой температуры. Основным ограничением в этом методе является поддержание необходимой температуры и недопущение его перехода в стадию расплава. Что приводит к изменению в структуре металла и образованию новых трещин. После завершения процесса охлаждение должно производиться медленно, естественным образом.

Второй метод сварки (полугорячая или с предварительным подогревом) предполагает нагревание свариваемых деталей до температуры в 300 градусов с постепенным введением в зону огня графитизирующих веществ. В качестве таких элементов используется алюминий или кремний. Они обеспечивают высокое качество полученного шва.

Для повышения качества шва при использовании этих методов применяют предварительное воздействие на заготовку:

• легирование с помощью, так называемых, графитизаторов (позволяют стабилизировать внутреннюю структуру в процессе охлаждения);
• легирование для получения перлито-ферритовой структуры, особенно это необходимо при сваривании чугуна с низкоуглеродистой сталью;
• добавление кислородосодержащих компонентов для повышения степени окисления (выжигания) углерода, что способствует получению шва из низкоуглеродистой стали;
• добавление сплавов цветных металлов (например, медно-никелевых, медно- железных и так далее, имеющих температуру плавления близкую к чугуну), что повышает пластичность шва.

Холодная сварка чугуна (без предварительного подогрева) предполагает точный контроль параметров сварочной дуги и кромок свариваемого металла. Целесообразно использовать этот метод для изделий, у которых длина шва не превышает 25 мм. Реализация всех трёх методов производится с помощью следующих процессов:

• ручной дуговой сварки (с применением требуемых электродов);
• полуавтоматической;
• аргонодуговой.

Для них применяются электроды следующих типов: чугунные, с медной основой, никелевым стержнем, стальным сердечником.

Современные производители предлагают широкий ассортимент изделий для осуществления сварки. Оптимальный подбор производится на основе оценки следующих параметров:

• какой материал планируется сваривать (только чугунные заготовки или чугун с другим металлом, например сталью);
• марка металла;
• каким методом планируется сварить чугун;
• цели и решаемые задачи (сварка двух отдельных деталей, наплавка, заварка брака в литье);
• надёжность производителя;
• стоимость.

Проанализировав эти положения можно точно подобрать необходимую марку. Профессионалы советуют производить выбор электродов для сварки чугуна на основе существующих стандартов, рекомендаций и опыта проведения подобных работ.

Маркировка электродов по чугуну

Современные стандарты устанавливают для применения различные типы изделий для сварки. В них приведено, какие марки, для каких условий сварки пригодны. Маркировка состоит из двух составляющих. Первая это набор заглавных букв, каждая из которых позволяет расшифровать состав. Заглавная М указывает на наличие в его составе меди, буква Н свидетельствует о присутствии никеля. Последняя буква объясняет, для какого металла он предназначен, например буква Ч – это чугун. Последующий набор цифр указывает на марку в предлагаемой серии. В отдельных случаях в маркировку добавляют аббревиатуру, позволяющую уточнить конкретную принадлежность. Например, буквы УД – свидетельствуют о необходимости их применения для сварки стали углеродистой и низколегированной.

Популярные марки электродов для сварки чугуна

Теоретические разработки и многолетний опыт сварочных работ с чугунными изделиями позволил выявить определённые марки, которые позволяют наиболее эффективно решать поставленную задачу.

Электроды для горячей сварки чугуна

Для реализации этого метода предполагается получение для чугуна температуры равной 600 градусов Цельсия. Наиболее приемлемыми считаются изделия с обозначением ЦЧ-4. Они обеспечивают высокое качество сварки чугуна со сталью. При этом металл не теряет своих первоначальных свойств. Хорошо зарекомендовали себя никелевые, например, ОК 92.18. Такой образец – это гарант высокого качества и надёжности получаемого шва. Его основу составляет никелевый сердечник. Отличительной особенностью является малое количество шлака, которое образуется при сварке. Добавленный никель позволяет получить наилучшие показатели вязкости в наплавляемом металле. В дальнейшем он достаточно легко обрабатывается.

На производствах применяют образцы с добавлением меди. К ним относятся изделия марки УОНИ-13/45 или К-5. Медный электрод обеспечивает мелкокапельный перенос металла на шов.

В основе обоих типов имеется стальная проволока. На неё нанесено соответствующее покрытие. Для проведения сварки этими образцами применяется стандартный сварочный аппарат.

Электроды для холодной сварки чугуна

К технологии холодной сварки относится процесс, который протекает, при температуре около 200 °С. Для столь низкой температуры применяются следующие марки: ОЗЧ (2 или 6), МНЧ-2 или так называемые, универсальные к которым относятся ЦЧ-4. Сварка чугуна электродами при холодном способе производится при нижнем или вертикальном расположении деталей. Каждый из перечисленных типов хорошо проявляет себя в соответствующих условиях. Хорошо зарекомендовали себя электроды для холодной сварки и наплавки марки ОЗЧ-6. Задача качественной сварки важных стыков и наплавка без подогрева производится изделиями марки МНЧ-2. При определённых условиях для наплавки без подогрева используют марку ОЗЖН-1. Они позволяют наплавлять большие объёмы металла.

Электроды для сварки чугуна и стали

Часто возникает задача сваривания таких металлов как чугун и сталь. В этом случае стараются подобрать наиболее подходящие изделия для стали. К ним относятся универсальные марки ЦЧ-4. Они хорошо зарекомендовали себя при проведении горячей и холодной сварки этих двух металлов. Кроме отечественных образцов хорошо зарекомендовали себя импортные изделия марок Ficast NiFe и ZELLER 855. Они показали хорошие результаты и обеспечивают ровный и прочный шов.

Электроды по ковкому чугуну

Для получения наиболее крепкого и надёжного шва при работе с кованым чугуном применяют сварочные электроды следующих марок: МНЧ-2, ОЗЧ-6 (2) или ЦЧ-4.

Электроды по серому чугуну

Наилучшие результаты соединения деталей из серого чугуна, устранение трещин и дефектов получаю при применении чугунных электродов следующих марок: ОЗЧ-6 (2), ОЗЖН-1 или 2.

Лучшие электроды по чугуну

Отзывы профессионалов о качестве таких изделий и надёжности соединения, которое получается с их помощью, показал, что наиболее востребованными считаются изделия следующих марок: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18.

Популярные производители

Наиболее известными производителями, которые зарекомендовали себя, как изготовители наиболее качественных и надёжных изделий считаются:

• отечественные – это ASPIK; СпецЭлектрод; Фрунзе-Электрод;
• импортные — UTP Schweißmaterial, Ashland Chemical USA, ESAB, Oerlikon Corporation AG.

Все получили оценку наивысшего качества, показывающие наилучшие результаты.

Как сварить чугун в домашних условиях

Проведение ремонта чугунных деталей в условиях домашней мастерской возможно при соблюдении следующего порядка действия. Получения качественного результата возможно при наличии определённых навыков проведения сварочных работ. Порядок действий заключается в следующем:

• подготовительный этап (выбор сварочного аппарата, необходимых электродов, подготовка рабочего места);
• аккуратная разделка дефектного места, на котором будет производиться сварка;
• установка требуемого режима сварочного аппарата;
• соблюдение техники безопасности в процессе проведения работ.

Каждый из этих этапов требует тщательного подхода, и соблюдения существующих правил. Всё в этой операции можно сделать своими руками. В различной литературе и на специализированных площадках Интернет предлагается большое количество схем и вариантов самостоятельной сборки сварочных аппаратов. Даже электроды можно приобрести готовые, а можно изготовить своими руками. Например, предлагается вариант изготовления электродов, в котором за основу (стержень) изготавливают из медной проволоки и наносят на его поверхность соответствующую обмазку.

Виды и описание электродов для работы с чугуном

Чугун представляет собой железо-углеродистый металл, процентное содержание последнего компонента не должно превышать 2%. При этом марка этого металла как раз и зависит от количественного содержания углерода.

Сварка всех видов чугуна электродами представляет собой достаточно простой метод сплавления изделий из этого него. Таким способом получается очень прочное изделие с хорошим проваром вглубь материала, но при значительной толщине требуемая прочность все же не может быть достигнута.

Чтобы сплавление изделий из чугуна в домашних условиях было надежным и долговечным, нужно правильно подобрать сварные стержни. Дело в том, что они продаются из разных материалов и различными флюсами, в чем и заключается особенность. Например, для сваривания таких изделий подойдут такие маркировки стержней как ЦЧ 4, Эсаб или Кастолин.

Чтобы различать разновидности электродов для цветных металлов и чугуна, они маркируются определенным образом в зависимости от материала изготовления, которым может быть сталь, никель, медь и другие металлы. В отечественных расходных изделиях применяются буквы «М», «Н» и «Ч». Соответственно, для него предназначены электроды с буквой «Ч». Кроме букв, также в маркировке применяются цифры. Например, 2. Она указывает на номер марки, которая была применена.

На самом деле маркировка нестандартизирована, поэтому в ней могут присутствовать различные элементы. В том числе и название производителя, что обычно происходит с импортными стержнями. Главное, чтобы он был для работы с чугуном и имел подходящий диаметр.

Самыми распространенными изделиями для сварки являются именно ЦЧ-4. Они производятся всех диаметров от 3 до 5 мм, что позволяет выбирать под конкретные задачи. Например, заварить коллектор или треснувший тройник.

Характеристики сварочных электродов для чугуна

Решая выполнить сваривание, стоит изучить характеристики стержней. И первой из них является диаметр стержня. В продаже имеются электроды от 3 до 5 мм. Для работы могут потребоваться любые, потому как свариваемые детали также могут быть различной толщины.

Что касается токовых режимов, то для работы с электродами по чугуну предпочтительнее использовать от меньшего к большему следующие диапазоны:

• 65-80 А;
• 90-120 А;
• 130-150 А.

Учитывая особенности сварки чугуна, перед выполнением сварочных работ их рекомендуется прокалить температурой 200 градусов в течение 2 часов. Это сделает металл более приспособленным для плавки, тем самым, обеспечив уверенное формирование сварочной ванны.

Важно знать, что чугун может быть нескольких видов:

• ковкий;
• обычный;
• высокопрочный;
• серый.

Поэтому нужно и правильно выбирать их по характеристикам. Например, для сплавления ковкого чугуна потребуется большой ток, а для низкокачественного хватит и номинального. Также выбирайте диаметр электродов соизмеримый с толщиной металла.

Обзор популярных марок

С целью выполнения качественной сварки деталей из чугуна разных типов применяются и свои электроды. Рассмотрим наиболее известные аксессуары для сварочных работ. К ним относятся: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18. Разумеется, существует намного больше марок, но эти хорошо себя показали на разных типах.

Например, ЦЧ-4 подойдёт для всех режимов работы, а ОК 92.18 предназначены именно для горячего сваривания. Варить такими стержнями следует на обратном токе, то есть минус должен подключаться на детали. При этом детали должны располагаться внизу. Что касается ОК, то ими можно работать на любой полярности. Для выполнения сварки горячим методом рекомендуется использовать электроды со специальным меловым покрытием.

Холодная сварка выполняется специализированными электродами ОЗЧ-2, МНЧ-2 или же универсальными ЦЧ-4. Дя работы с металлами относительно малой толщины следует использовать ОЗЧ-6. Если нужно удалить дефекты и наплавления чугуна, то для этих целей подойдут МНЧ-2. Также для режима холодной сварки подойдут ОЗЖН-1. Методом холодного сваривания чугуна используют специальные виды, изготовленных из разных металлов:

• стальные;
• никелевые;
• медно-никелевые;
• ферро-никелевые и медно-железные.

Такой метод является более простым и доступным, потому что не требуется значительного прогрева металла, но зато поверхность необходимо предварительно обработать: зачистить, фрезеровать и сверлить.

Каждый из видов электродов применяется в своем случае. Например, стержни из стали рекомендуется использовать для сварки старого чугуна, который подвергся термической обработке или просто имеет низкое качество. Такой сплав обычно встречается в промышленности, насосных станциях, печах, в нагревателях и прочих местах.

Стержни из меди и никеля или ферро-никелевые предназначены для надежного сплавления чугуна и графита в единое целое. Также с их помощью можно успешно сплавлять чугун со сталью. При этом место сварки не растрескивается под воздействием нагрузок и температурного расширения.

Эти же электроды можно использовать для сваривания ковкого чугуна. Что касается работы с серым металлом, то из набора стоит исключить ЦЧ-4.

Также имеются в продаже электроды для сварки чугуна немецкого производства UTP 86FN, UTPA68HH (универсальные для стали, чугуна), Capilla 41 для горячей и Capilla 43, Capilla 44 для холодной сварки. Есть также специальные угольные электроды, которыми можно сваривать медные изделия и нержавейку. Их производит фирма TEAMBINZEL. Такие электроды достаточно дорогие, поэтому придется немало заплатить за штуку.

Плюсы и минусы

Сама электродуговая сварка чугуна является большим плюсом, потому что иными способами соединить детали или заделать трещину в этом металле не получится. Но выполняя ее, необходимо учитывать много нюансов и особенностей. Например, выбирать тип изделия, так как для некоторых электродов требуется его прогреть или даже сами электроды прокалить в печи. Иначе следует выбирать более дорогие импортные изделия.

Используя правильные электроды, можно варить его в домашних условиях обычным инвертором, сама же технология несложна. Выглядит она таким же образом, как и при работе с обычным металлами.

Что касается минусов, то в отличие от сварки других металлов, при работе с чугуном есть свои ограничения. Большинством электродов можно заварить детали только в нижнем или вертикальном положении, что может быть неудобно.

Рекомендации по выбору

Стоит более детально рассмотреть возможности всех имеющихся на рынке электродов, потому что с их помощью можно выполнять разные виды сварки. Важно знать, что правильно выбранный электрод позволяет получить качественный сварной шов. Приведем некоторые рекомендации по выбору:

• Вы решили заварить деталь из чугуна, но не знаете, что это за сплав? Покупайте универсальные электроды ЦЧ-4 или марки UTPA68HH. Такими можно варить не только чугун, но и нержавейку и даже медные изделия.
• Для сварки высокопрочного чугуна следует выбирать ОЗЖН-1.
• При выполнении сварки контролируйте зазор между деталью и электродом, который не должна быть больше или меньше 3 мм.

Если детали тонкостенные, то выбирайте расходники меньшим диаметром.

Для ознакомления с технологией сварки простым инвертором советуем посмотреть видео от профессионалов.

Правила выбора электродов для чугуна по маркировке

Для соединения деталей из чугуна различных марок применяются электроды по чугуну, а маркировка изделий указывает на их состав и назначение. Выбор связан с технологией сварки и маркой свариваемого материала.

Чугун – это сплав элементов железа и углерода с легирующими добавками (никель, хром, ванадий, магний) для формирования необходимых физико-механических свойств. В нем содержится высокий процент углерода (свыше 2%), что придает твердость и хрупкость, но затрудняет свариваемость.

Процесс сопровождается повышенным газообразованием, что приводит к пористости и неоднородности шва. Неравномерный прогрев становится причиной появления трещин, а по причине окислообразования остаются непроваренные зоны. Замечено, что термовоздействие приводит к растеканию металла, что затрудняет формирование шва.

Существующие способы сварки

Для сваривания чугуна применяется горячий и холодный способ. Первый нуждается в дополнительном подогреве заготовки до температуры +650°С – горячий или же до +450°С – полугорячий. Нагрев происходит силой тока, а потом — плавное остывание на протяжении 80-90 часов. Электроды по чугуну используются сечением близким к 10 мм. Они должны выдерживать ток порядка 600-1000 А.

Холодная сварка чугуна наиболее популярна. Соединение классифицируется в зависимости от типа электрода: сталь, никель, медь и ряд сплавов. Процесс требует большого количества подготовительных операций, таких как фрезерование, сверление, зачистка.

Виды электродов

Для сваривания чугунных конструкций предназначены электроды из различных материалов:

• Сталь;
• Никель;
• Медно-никелевые;
• Медно-железные;
• Ферро-никелевые сплавы.

Стальные используются для старого чугуна, уже подвергавшегося температурному воздействию. Также они подходят для изделий со шлаковыми и металлическими загрязнениями, что имеет место в производственных печах и насосных установках. Только перед сваркой потребуется подготовительная очистка поверхности.

Виды электродов для плавки чугуна

Для графитсодержащего чугуна необходимы биметаллические электроды, а для ковкого (КЧ) – ферро-никелевые.

Различаются электроды по чугуну видом стержня. Это может быть проволока: стальная медная или из сплава металлов. Второй вариант – чугунный пруток.

Изделия предназначены для промышленного и бытового использования. Их производство, состав, свойства и маркировку устанавливает ГОСТ 7293-85.

Основные марки

МНЧ-2 и ОЗЧ-4. Расходники универсального назначения, позволяющие работать со всеми видами чугуна. Данные электроды используются и в ремонтных целях, когда нужно устранить брак или выполнить наплавку. Для работы необходим постоянный, обратнополярный ток.

Марка МНЧ-2 используется для деталей, работающих во влажной среде и при высокой температуре. Они обеспечивают антикоррозионную защиту на открытых площадках эксплуатации.

ОЗЧ-2. характеризуется узкой областью применения: лишь для серых и ковких чугунов. Область использования: устранение дефектов в отливках и многослойное наплавление. Технология не требует дополнительного нагрева заготовок. Наиболее качественный шов получается при малой толщине стенок.

ОК-92.18. Предназначены для горячей сварки с переменным током.

ЦЧ-4. Применяются для наплавки и устранения дефектов литья в чугуне всех типов. Позволяют соединять чугун со сталями отдельных марок. Универсальны по способу сварки, т. е. используются и при горячем и при холодном методе. Обеспечивают однородность шва и равномерную ширину. Работают от постоянного тока обратной полярности либо от «переменки» высокого напряжения.

ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2. Электроды для сварки чугуна нужны для холодного соединения крупных изделий из серого и высокопрочного материала. Состоят из сплава никеля с железом. Ими выполняют значительный объем сварочных работ по исправлению литейного брака. Используются для многослойной наварки в сочетании с ОЗЧ-3 или МНЧ-2.

Чугунные стержни. Имеют особый тип покрытия из графитосодержащей смеси или соединения из бария, жидкого стекла и карборунда.

Расшифровка маркировки

Маркировка на электродах, регламентированная ГОСТ, содержит сведения о входящих в состав компонентах. Основа у большей части марок состоит из железа, но бывают и другие варианты. Например, МНЧ-2 содержит:

• М – около 30% меди;
• Н – никель 65%;
• Ч – указание предназначения «для чугуна»;
• 2 – серийный порядковый номер, обозначающий соотношение компонентов.

Критерии выбора электродов

Качество выполнения сварочных работ зависит от правильности выбора марки электродов по основным критериям:

• Соответствие марки электродов чугуну в ремонтной детали;
• Толщина свариваемой стенки;
• Тип применяемой технологии;
• Требования к сварному шву по физическим и механическим параметрам;
• Необходимость в последующей механообработке стыка;
• Наружное покрытие – основное либо кислое, имеет разную реакцию на условия эксплуатации;
• Для старого, низкокачественного чугуна и при наличии загрязнений сечение стержня должно быть больше;
• Сваривание тонкостенных деталей производится электродами, сечение которых приближено к толщине стенки.

Важные рекомендации

Нужно помнить, что электроды для стальных заготовок непригодны для сварки чугуна по причине других физических свойств и структуры материала. Остаточные напряжения и усталостные явления способны вызвать разрушение сварного шва при дальнейшей эксплуатации. Электроды для чугуна куда толще расходников для стали, что определяется массивностью материала.

У применяемых электродов должно соответствовать время охлаждения с основным металлом, которое у чугуна очень большое. Процент содержания углерода в чугуне и присадочном материале должен совпадать. Соблюдение основных условий поможет избежать выгорания углерода и возникновения избыточных внутренних напряжений.

Чаще используются стержни с основным типом покрытия. Кислое напыление менее распространено.

Видео: Электроды для сварки и наплавки чугуна EutecTrode 224