Электроды для сварки чугуна своими руками

Как сделать электроды для сварки своими руками

Основным расходным материалом при ручной дуговой сварке являются сварочные электроды. Их наличие является непременным у каждого мастера, иначе варить попросту будет нечем.

Дефицитным данный товар назвать наверное нельзя – на сегодняшний день выбор этих материалов огромен, существуют изделия для соединения разных металлов. Стоимость некоторых видов варьируется в разумных пределах ввиду большой конкуренции на рынке.

Изготовить сварочный электрод своими руками можно в целях эксперимента, ну или в условиях крайней нужны. Нужно понимать, что для изготовления понадобится различное сырье, которого может не оказаться в хозяйстве.

Расходные материалы

Для изготовления самодельных электродов нам понадобятся:

  • связующее вещество в виде жидкого стекла;
  • известняк или мел;
  • низкоуглеродистая проволока подходящего диаметра;
  • валик или кисточка.

“Жидкое стекло”, с его пугающим названием, довольно распространенный товар и продается практически в каждом строительном магазине.

Процесс изготовления – пошаговая инструкция

Итак, мы определились с материалами и можем приступать к изготовлению электродов своими руками

1. Первым делом нам нужно измельчить мел до состояния порошка. Сделать это можно с помощью тяжелого металлического предмета, но лучше использовать блендер. Так частицы будут иметь однородную структуру и иметь мелкую фракцию.

2. Берем сталью проволоку и режем на прутья. Можно ориентироваться на заводские размеры и сделать стержни длиной 250 мм.

3. Следующим этапом обмазываем стальные прутья жидким стеклом.

4. Измельченный мел аккуратно распределяем на плоской поверхности. Обмазанным в жидком стекле стальным стержнем раскатываем по этой поверхности, равномерно распределяя частицы мела по телу стальной заготовки.

5. Ждем пока электрод подсохнет, проверяем что жидкое стекло закристаллизовалось и оправляем прокаливаться в духовку на 100 °C на полчаса.

Сварочные характеристики такого электрода будут невысокими, он будет давать много искр, трудно гореть и залипать. Но при подборе правильных режимов сварки и необходимой подготовке свариваемой поверхности можно добиться неплохих результатов. Делитесь своими приемами изготовления электродов или других сварочных материалов.

Как варить электросваркой чугун

Как варить электросваркой чугун. Как варить чугун электросваркой. Как сваривать чугун. Как сделать электрод по чугуну своими руками. В последнее время благодаря многочисленным публикациям, посвященным конструированию самодельных сварочных трансформаторов и выпрямителей для ручной сварки, у самодельщиков появилась возможность активнее использовать сварку (в быту, на приусадебном участке, в фермерском хозяйстве). Кроме того, в продаже появились множество малогабаритных источников питания сварочной дуги, причем как отечественного, так и зарубежного производства.

Итак, предположим, что оборудование у вас имеется, навыки в зажигании сварочной дуги и поддержании ее устойчивого горения отработаны, приемы наложения сварных швов в различных пространственных положениях освоены. Осталось выяснить, чем сваривать и как сваривать? И если сварку большинства сталей в бытовых условиях осуществить достаточно просто, и, самое главное, необходимые сварочные электроды сейчас всегда бывают в продаже, то со сваркой чугуна, являющегося наряду со сталью одним из основных конструкционных материалов в машиностроении, возникают проблемы.

Чугун — это железоуглеродистый сплав, в котором содержание углерода превышает 2,14%. Высокое содержание углерода в чугуне приводит к тому, что в отличие от сталей углерод в чугуне находится в свободном состоянии. Например, в наиболее широко распространенном сером чугуне углерод существует в виде включений графита (вспомним, что чугун мажется), обуславливающем его низкую пластичность, невысокую прочность и плохую свариваемость.

Сварщики-практики считают, что свариваемость чугуна в основном связана со строением структуры чугуна в изломе. Так, чугуны, имеющие мелкозернистый излом светло-серого цвета, свариваются легче, чем чугуны, у которых излом характеризуется крупнозернистой структурой и имеет темно-серый или, что еще хуже, черный цвет. Практически не поддаются сварке промасленные чугуны, а также чугуны, подвергавшиеся воздействию агрессивных сред.

Главная беда при сварке чугуна — низкое качество сваренного соединения, что связано с интенсивной закалкой металла в зоне сварного шва, то есть с повышением хрупкости металла в этой зоне.

В условиях производства электродуговую сварку чугуна осуществляют горячим методом, при котором производится предварительный нагрев свариваемых деталей до температуры 600-650°С. Существует и холодный метод, когда детали перед сваркой нагревают совсем не сильно (до температуры 150— 250°С) или вообще не нагревают.

В обычных условиях, когда специальное нагревательное оборудование отсутствует, а потребность в сварке чугунных деталей носит эпизодический характер, более подходящей является холодная сварка чугуна специальными электродами.

В промышленности широкое применение для сварки чугуна без нагрева нашли электроды ОЗЧ-2 с медным стержнем, покрытым специальным составом, и электроды МНЧ-2 со стержнем из сплава никеля, меди, железа и марганца (монельметалла). Металл, наплавленный электродами МНЧ-2, лучше поддается обработке резанием, однако эти электроды весьма дефицитны и дороги. Электроды марки ОЗЧ-2 дешевле, к тому же их сравнительно легко изготовить самостоятельно.

Как уже говорилось, электрод ОЗЧ-2 представляет из себя медный стержень с электродным покрытием, содержащим железный порошок — 50%, мрамор — 27%, плавиковый шпат — 7%, кварц — 4,5%, ферромарганец — 2,5%, ферротитан — 6%, ферросилиций — 2,5%, соду — 0,5% (по массе). Не надо пугаться большого числа компонентов, поскольку при изготовлении самодельных электродов можно воспользоваться готовым покрытием от широко распространенных электродов для сварки стали. Например, для сварки чугуна постоянным током подойдет покрытие электродов марки УОНИ-13/55 или ОЗС-2, а для сварки переменным током — покрытие электродов АНО-4 или АНО-5.

Как сделать электрод по чугуну своими руками.
Порядок изготовления электродов для сварки чугуна следующий. Отрезки медной проволоки (медь марок М2, МЗ и др.) диаметром 3-5 мм и длиной около 450 мм непосредственно перед нанесением на них покрытия зачищают наждачной бумагой и обезжиривают каким-либо органическим растворителем. С соответствующих стальных сварочных электродов скалывают покрытие, измельчают его и смешивают в пропорции 1:1 (по массе) с железным порошком или мелкими стальными опилками. Затем все тщательно перемешивают с жидким стеклом (к сухой смеси компонентов добавляют около 30% водного раствора жидкого стекла, то есть силикатного клея). В полученную сметанообразную массу вертикально окунают подготовленные отрезки медной проволоки и медленно (желательно с постоянной скоростью) извлекают из обмазочной массы, дав стечь ее излишкам. Толщина слоя покрытия в этом случае должна составить 1,5-2 мм. Далее электроды сначала сушат на воздухе в вертикальном положении, а потом прокаливают при температуре 200-250°С, используя для этого, например, духовку кухонной плиты.

Сварку самодельными электродами ведут короткой дугой, причем при использовании постоянного тока — на обратной полярности («+» на электроде). Обязательны перерывы в работе для охлаждения детали до температуры 50-60°С. Значение сварочного тока при диаметрах электрода 3-5 мм составляет 90-180 А. Для обеспечения качественной сварки шов накладывают короткими участками длиной по 30-50 мм и сразу после сварки проковывают (практика показала, что тщательная проковка металла предотвращает появление трещин в сварном шве).

Если нет времени или желания заниматься изготовлением электродов, неплохие результаты в бытовых условиях обеспечит сварка чугуна комбинированными медно-стальными электродами. Последние делают, навивая поверх электрода (с покрытием), предназначенного для варки стали (УОНИ 13/45, АНО-4 и др.), спираль из медной или латунной проволоки диаметром 1,5-2 мм (масса этой спирали должна быть примерно в 4-5 раз больше массы стального стержня используемого электрода).

При сварке комбинированным электродом, как и вообще при холодной сварке, нельзя допускать сильного разогрева свариваемых деталей, поэтому процесс ведут на минимально возможном сварочном токе короткими участками «вразброс» (с обязательной проковкой полученных швов молотком) и, конечно, с перерывами для остывания обрабатываемой детали.

Следует, наверное, сказать несколько слов и о газопламенной сварке чугуна. Ведь этот способ является одним из наиболее надежных, особенно при сварке серого чугуна, причем здесь можно обойтись без специальных сварочных материалов, хотя некоторое оборудование все-таки потребуется.

При газопламенной сварке легко осуществить более медленный и равномерный нагрев (или охлаждение) детали. В результате в металле сварного шва и на границах шва воздаются более благоприятные условия для графитизации углерода, уменьшается вероятность возникновения внутренних напряжений и появления трещин.

Однако газопламенную сварку обычно проводят с подогревом детали. Местный подогрев ведут пламенем горелки непосредственно перед сваркой, общий подогрев как и при горячем методе электродуговой сварки, выполняют в специальных печах. В качестве присадочного металла используют литые чугунные прутки. Сварку ведут нормальным или науглероживающим пламенем, применяя флюс из буры или смеси: буры — 56%, соды и поташа — по 22% . (по массе).

Хорошие результаты дает сварка-пайка чугуна газовым пламенем с применением прутка из латуни, у которой температура плавления ниже, чем у чугуна. Процесс осуществляют с применением флюса из буры или смеси буры и борной кислоты (взятых в равных количествах).

Кромки трещины, разделанные под угол 70-80°, нагревают до температуры 850-900 °С (цвет светло-красного каления), посыпают флюсом и с помощью латунного прутка облуживают кромки. После этого всю разделку заполняют латунью, не расплавляя чугуна.

Учтите, перед началом сварки (независимо от способа сварки) всегда выполняют подготовку (скашивание) кромок соединяемых деталей или разделку дефектных мест.

Скашивают кромки вручную слесарным зубилом или переносным наждачным кругом с гибким валом. Во избежание отколов чугун срубают тонкими слоями, так что толщина стружки не должна превышать 0,8-1 мм.

Разделку дефектных мест до чистого металла производят с помощью зубил, сверл, шаберов, шарошек, размеры которых зависят от размеров и характера дефекта, формы детали и необходимости создания удобных условий для работы.

Виды разделки сквозных трещин

При разделке дефектных мест на чугунных деталях надо руководствоваться следующими правилами:

• разделку ведут строго по трещине;

• несквозные трещины на расстоянии 8-10 мм от их концов засверливают сверлом диаметром на 1-2 мм большим ширины трещины и вырубают их до сплошного металла;

• сквозные трещины разделывают (в зависимости от толщины металла и удобства выполнения разделки и сварки) с одной или двух сторон (V-образ-ная и Х-образная разделки). Места окончания трещин также предварительно засверливают;

• на трещины, расположенные близко друг к другу, обычно наваривают заплату, как на пробоину.

При заварочном ремонте пробоины ее края выравнивают, срубая зубилом остроугольные выступы. Поверхность детали на расстоянии 25-30 мм от краев пробоины зачищают наждачным кругом. Затем вырезают необходимой формы и толщины заплату из листовой низкоуглеродистой стали (заплата должна перекрывать пробоину на 15-20 мм со всех сторон).

Для уменьшения напряжений, возникающих в материале при сварке, у заплаты отбортовывают края на угол 20-30°.

Размещение заплаты на поверхности детали

Заплату укладывают на ремонтируемую деталь отбортовкой к чугуну и приваривают внахлестку.

Изношенные резьбовые отверстия реставрируют, устанавливая на их место резьбовые пробки, изготовленные из того же материала, что и сама деталь. Для этого изношенное отверстие рассверливают сверлом большого диаметра, нарезают в нем резьбу и ввертывают в новую резьбу специально изготовленную для этого резьбовую пробку. Затем пробку обваривают по торцу кольцевым швом, сверлят в ней нужное отверстие и нарезают в ней «родную» резьбу.

Читайте также  Поворотные тиски своими руками

Если установить резьбовую пробку в изношенное отверстие не удается, необходимо, разделав кромки отверстия, заплавить его заподлицо с поверхностью детали, поле чего просверлить в детали новое отверстие и нарезать нужную резьбу.

И, конечно, в наплавленном металле не должно быть сквозных трещин, пор, непроваров или прожогов. Обнаруженные дефектные участки удаляют механическим путем и вновь заваривают с соблюдением всех вышеперечисленных рекомендаций.

Что для этого нужно?

Для самопальных электродов понадобится проволока нужного диаметра (2-4мм), мел (можно использовать детские мелки, только нужно их тщательно измельчить в муку) и канцелярский (силикатный) клей.

Проволоку режем на куски по 35-40см, выравниваем и хорошо ошкуриваем наждачкой.

Для покрытия электродов приготавливаем раствор из мела и силикатного клея. Консистенция должна быть как жидкой сметаны.

Теперь металлические заготовки окунаем в раствор, оставляя сантиметра 3 чистыми. Выставляем сырые электроды в вертикальном положении и просушиваем феном, чтобы покрытие взялось пленкой.

После просушки процесс погружения повторяем и подвешиваем электроды (можно воспользоваться прищепками) для полной просушки. Стряхивать электроды не нужно, толстое покрытие способствует стабильному горению и электрод не будет прилипать.

Технология сварки чугуна электродами в домашних условиях своими руками

Сварка многих видов стали в домашних условиях не представляет собой ничего сверхъестественного.

При наличии специального оборудования с данной работой сможет справиться даже человек, не особо разбирающийся в этом деле.

Но, если вы хотите сварить чугун в домашних условиях, то следует быть готовым к тому, что могут появиться некоторые трудности. В чем они состоят?

Краткое введение

Основная неудача, которая вас, скорее всего, постигнет — это плохое качество сварного соединения.

Сложность сварки, в первую очередь, обуславливается составом металла.

В чугуне имеется большое количество углерода, что негативно сказывается на его обработке и дальнейшей эксплуатации.

По этой причине у обывателей довольно часто возникают следующие вопросы:

  1. Как безупречно варить чугун электросваркой?
  2. Какие известны способы проведения работ с чугуном?
  3. Какие для этого нужны расходные материалы?
  4. Полезные советы по безопасному ведению работ.

Особенные моменты

  • Материал имеет склонность к растрескиванию.
    Это сопряжено с его гетерогенным составом и с процедурами закаливания и отбеливания, которые происходят рядом со швом, в то время, когда осуществляется остывание раскаленного металла.
  • Большая «плывучесть» материала в расплавленном виде, а это внушительно затрудняет формирование качественного сварного рубца.
  • В результате термической обработки, выгорает часть углерода, что способствует образованию пор.
  • В процессе сварки появляются неплавкие кислоты, у которых температура плавления намного больше, чем у железа.

А вы знаете, как устанавливается душевая кабина для маленькой ванной комнаты? Интересные решения по размещению сантехоборудования в малогабаритных квартирах прочитайте в полезной статье.

Как сделать столешницу из гипсокартона в ванной своими руками написано на этой странице.

Методика наплавки

Варить чугун электродами в домашних условиях можно, но при этом, желательно, иметь определенные практические навыки и соблюдать рекомендации специалистов.

Сварка чугуна, из которого сделан сифон для двойной раковины на кухне, может проводиться двумя методами:

  • холодным,
  • горячим.

Вне зависимости от выбранной методики следует учитывать следующие факторы.

Поверхность металла нельзя быстро охлаждать. Если не придерживаться этого правила, качество сварки не может быть хорошим.

При сварке чугуна со сталью, для того, чтобы продлить время остывания детали, ее засыпают угольной пылью или сухим песком мелкой фракции (про переходники для канализационных труб написано здесь).

При быстром нагревании/остывании чугуна, на его поверхности образуются трещины, а это создаст дополнительные трудности в процессе последующей обработки изделия.

Когда металл находится в жидком состоянии, он характеризуется большой текучестью, поэтому необходимо использовать подформовку.

Это является подоплекой для процесса деформации и напряжения при сваривании.

Затруднения при аргонодуговой (TIG)сварке связаны, как правило, с потребностью сделать возможным надежное примыкание сварного шва.

В особенности, тяжело соединять два разнотипных элемента (как приварить сгон к трубе отопления написано здесь). Иногда, в процессе реставрационных работ требуется восстановить деталь из сплава стали, алюминия и чугуна.

При ведении работ, необходимо принимать во внимание характеристики всех материалов.

Особенное свойство сваривания чугуна и алюминия заключается в разнице температуры плавления обеих металлов.

Для чугуна это значительно меньшие показатели. Поэтому стоит знать, что во время работы не обойтись без графитовой пластины — она предотвратит утечку чугуна.

Обратите внимание! Есть такие затратные материалы, которые используются только для обработки чугуна. Другими, пользуются в случае сочетания двух и более металлов.

Если вы хотите, чтобы сварка или наплавка чугунных деталей была выполнена безупречно, нужно, строго придерживаться технологического процесса.

А вам известно, как сделать расчет для расширительного бака отопления? Формула и методика вычислений описаны в полезной статье.

Видео установки угловой акриловой ванны посмотрите здесь.

Как уже говорилось выше, сварочный процесс может осуществляться холодным и горячим методом. При этом применяются, как готовые электроды, так и собственного изготовления.

Кстати, комплектующие, смастеренные самолично, применяются не только для работы в домашних условиях, но и на производстве.

Состав электрода для чугуна:

  • мрамор,
  • алюминий,
  • термит,
  • жидкое стекло,
  • ферросицилий,
  • мелкий титановый порошок.

В качестве неплохой альтернативы таким электродам может быть использован кусок присадочной проволоки со стержнем из графита.

Типы электродов

Стержень чугуна со специальным покрытием, в состав которого входит огромное количество углерода.

Им можно варить с помощью любого вида тока.

При этом сварочная дуга работает более стабильно.

Металлические прутки с нанесением слоя графита. Стоит продукция не дорого, но качество сварочного шва, выполненное посредством данного электрода «хромает на обе ноги».

Металл наплавляется слишком неоднородно, а полученный сварной стык не просто обработать.

При помощи таких электродов заваривают микротрещины при монтаже чугунных радиаторов отопления.

Стержни с медной основой.

Сварочное соединение состоит из следующего сплава: железо, углерод и медь.

Высокого качества получаются маленькие швы (длиной не более 5 – 6 см).

Эта методика требует проведения обязательной проковки рубца после очередного прохода.

[note]Данный способ не применяют в местах, к которым нет свободного доступа.[/note]

Прут с никелевым каркасом. Эта модель позволяет добиться отличного, крепкого шва, который легко поддается обработке.

Полученный рубец так же нуждается в проковке, но она проводится без каких-либо осложнений. У таких электродов имеется один недостаток – слишком высокая цена.

Именно, по этой причине их реализовывают в форме сплава меди, никеля и железа.

Для сварки чугуна в домашних условиях (как устранить течь в чугунной канализационной трубе прочитайте здесь) профессионалы советуют использовать следующие марки электродов:

  1. ОЗЧ 2,
  2. ОЗЧ 6,
  3. ОЗЖН 1,
  4. ОЗЧ 3,
  5. ОЗЧ 4,
  6. МНЧ 2.

Есть вполне разумное объяснение тому, почему применяют электроды, в составе которых имеется большое количество меди и никеля.

Никель по отношению к углероду, инертен, и вступает с ним в химическую реакцию. Какие это дает приоритеты?

В результате, сварной шов получается мягкий и эластичный, он хорошо поддается дальнейшей обработке.

Медь нужна для сваривания жаропрочного чугуна. Она образует более прочный шов.

Сварка чугуна ведется любым типом неплавящихся электродов, а именно:

  • графитовыми,
  • вольфрамовыми,
  • угольными.

Также в их состав входят присадочные прутки, состоящие из разных цветных металлов.

Сварочная зона находится под защитой флюса (в его состав входи бура).

Некоторые мастера отдают предпочтение инертному аргону.

В последнее время очень популярной считается сварка – АС TIG.

В этом случае используют вольфрамовый электрод с подачей переменного тока.

В качестве защитной среды выступает аргон и присадки, содержащие никель.

И ручная дуговая сварка, и электросварка может сопровождаться такой сложностью, как возникновение трещин. Во избежание неприятных последствий, главное – правильно подобрать оптимальный режим работы.

Технологические меры, с помощью которых можно не допустить возникновение небольших расщелин:

  • предотвращение избыточного нагревания чугуна при сварке.
    Этого можно достичь, используя электроды маленького диаметра, или проведением сварочных работ малым током «вразлет»;
  • снижение напряжения, которое возникает в процессе усадки швов или наплавленных участков, которые получаются в результате горячей проковки.

Можно, в домашних условиях своими руками сделать электроды, по составу аналогичные тем, что были перечислены выше.

Учитывая тот факт, что МНЧ 2 – это довольно редкий и дефицитный товар, то собственноручное его изготовление окажется вполне оправданным.

Перечень работ, которые вам нужно будет сделать:

  1. Удалить с обычного электрода покрытие.
    Обмазку, которую вы снимите, необходимо измельчить и добавить в содержимое аналогичное количество порошка железа.
    Можно пользоваться только стружкой мелкой фракции.
  2. В разовую посуду наливаем небольшое количество жидкого стекла.
    Затем в емкость маленькими порциями высыпаем смесь.
    Состав должен получиться текстуры густой сметаны.
    Варить медными электродами могут позволить себе даже не все профессиональные сварщики (это дорогое удовольствие).
    А сократить стоимость ремонтных работ можно, изготовив самодельную обмазку.
  3. Берем медную проволоку, маркировки М2, М3.
    С помощью наждака хорошо ее зачищаем, затем обезжириваем и нарезаем нужной нам длины.
  4. Готовые заготовки смачиваем в обмазке и в итоге получаем электрод с проволокой из меди, толщиной около 1,5 мм.
    Для того, чтобы характерные особенности сделанных вами изделий были практически идентичные, их нужно обрабатывать одинаковое количество времени.
  5. Для полного высыхания и затвердевания продукции, ее развешивают в вертикальном положении.

Стоит знать! Нельзя использовать в качестве штифта заготовку из латуни.

Так как в ее составе имеется в большом количестве цинк, а это продукт очень ядовитый.

При сжигании электрода, токсическое вещество будет испаряться, а это, скорее всего, явится подоплекой нешуточного отравления.

Делаем своими руками

Если у вас нет намерения или времени мастерить самому электроды, то в бытовых условиях можно обеспечить сварку чугуна комбинированными электродами (медно-стальными).

Их изготавливают способом навивки спирали из медной или латунной проволоки. При этом, поперечник должен быть не более 1,5 мм.

Необходимо, чтобы масса спирали была в 5 раз больше веса железной сердцевины.

Используя комбинированные электроды, нельзя сильно прогревать свариваемые элементы.

Процесс должен происходить с применением малого тока короткими промежутками «вразлет» с проковкой готовых швов.

А также, обязательно, нужно делать перерыв в работе для того, чтобы дать остыть обрабатываемому изделию.

При выполнении сварочных работ следует соблюдать технику безопасности.

  1. В домашних условиях заниматься сваркой чугуна можно только в хорошо проветриваемом и освещенном помещении.
  2. Аппаратура должна быть заземлена по всем правилам.
  3. Металл не нужно быстро охлаждать.
    Его поверхность необходимо обезопасить от проникновения влаги.
  4. Наличие индивидуальных средств защиты, а именно: спецодежда, очки, перчатки.

Работая с чугуном, способом электросварки, нужно придерживаться основных требований, которые предъявляются ко всем манипуляциям, связанные с этим сложным производством.

Читайте также  Направляющая для электролобзика своими руками

Мастер должен соблюдать правила безопасности при эксплуатации электросварного оборудования.

[note]Важная информация! Данный процесс считается довольно трудоемким, поэтому при сварке деталей из чугуна лучше пользоваться технологией холодного сваривания.[/note]

Как сварить чугунные детали дома при помощи простого электрода и медной проволоки посмотрите в предлагаемом видео.

Сварка чугуна электродом в домашних условиях

Чугун представляет собой сплав углерода и железа, который также содержит легирующие добавки и примеси. Детали из чугуна широко применяются не только в промышленной и производственной областях, но и в быту. Чугунные изделия частного назначения: сантехнические элементы, конструкции заборов, детали автомобилей и много другое. Активное использование данного сплава приводит к необходимости проведения сварочных работ.

  • Подготовка к сварке
  • Методы сварки
  • Как варить чугун инвертором и плавящимся электродом
      • Видео
    • Сварка обычными электродами
    • Сварка чугунными электродами
  • Сварка неплавящимися электродами
  • Электроды по чугуну своими руками
  • Меры безопасности

Основные сложности сваривания чугуна, с которыми сталкиваются домашние мастера:

  • из-за жидкотекучести сплава рекомендуется проводить сварку в нижнем пространственном положении;
  • несоблюдение температурных режимов приводит к перекаливанию чугуна, что может стать причиной образования пор и возникновения напряжения в сварных швах;
  • чугун в расплавленном состоянии может выделять газы, что отрицательно скажется на качестве соединения;
  • ускоренное или неравномерное нагревание или охлаждение может способствовать появлению трещин.

Чтобы в домашних условиях получить качественное соединение чугунных изделий необходимо учитывать данные специфические характеристики, а также правильно подготовить рабочую поверхность, верно выбрать режим сваривания и электрод.

Подготовка к сварке

Подготовительные операции должны выполняться тщательно и внимательно, так как это является одним из основополагающих принципов получения качественного соединения:

  • конструкция очищается от загрязнений, мусора и пыли;
  • затем следует обезжирить детали растворителем, например, ацетоном;
  • при работе с тонким чугуном нужно использовать подкладки для отведения тепла;
  • разделку кромок следует производить перед свариванием толстостенных изделий, для этого применяется напильник или болгарка;
  • трещины необходимо засверлить по краям и разделать на всю длину; альтернативный метод – вырезать трещины, концы закруглить;
  • в зависимости от выбранного метода сварки (горячий или холодный) изделие подвергается подогреву или нет. Нагрев детали может осуществляться с помощью различного оборудования: печи, газовые горелки или с помощью подручных средств: паяльная лампа.

Методы сварки

Специалисты выделяют 3 метода сварки чугуна:

  1. Горячая осуществляется посредством прогрева чугунных деталей перед выполнением соединения, температура – 600-650°С. Данный способ невозможно использовать в домашних условиях.
  2. Полугорячая практически не отличается от предыдущего метода, различие состоит только в температуре нагрева, изделие прогревается до 300-350°С.
  3. Холодная подразумевает отсутствие нагрева рабочих изделий. Сварка чугуна электродом в домашних условиях осуществляется именно по этой технологии.

Как варить чугун инвертором и плавящимся электродом

Сварка чугуна с помощью инвертора и плавящегося электрода проводится чаще всего холодным методом. Важными составляющими успешного проведения работ являются: правильный выбор электрода и оптимальные режимы сваривания.

Исполнитель должен проводить соединение специальными электродами, содержащими никель и/или медь:

  • ОЗЖН-1;
  • ОЗЧ-2;
  • ОЗЧ-3;
  • ОЗЧ-4;
  • ОЗЧ-6;
  • МНЧ-2;
  • ЦЧ-4.

Рекомендуемые режимы сварки для некоторых перечисленных марок:

Марка электрода Сила тока для электрода диаметром 3 мм. Сила тока для электрода диаметром 4 мм. Сила тока для электрода диаметром 5 мм. Сила тока для электрода диаметром 6 мм.
ЦЧ-4 65-80 90-120 130-150
ОЗЧ-2 90-110 120-140 160-190 220-250
ОЗЖН-1 100-120 130-150 160-180
МНЧ-2 90-110 120-140 160-190 210-230

Также следует выделить следующие технологические особенности:

  • длина одного непрерывного шва не должна 30-50 мм;
  • частые перерывы в сварочном процессе помогут исключить возможность перегрева, температура более 80°С недопустима;
  • полярность – обратная.

Данный метод сваривания может выполняться двумя вариантами: с помощью шпилек и по слоям.

1. Шпильки оснащены резьбой, что позволяет вкручивать их в кромки свариваемого изделия. Шпильки должны быть расположены вразброс/в шахматном порядке, что исключит перегревание во время сварки. Размеры шпилек зависят от толщины рабочего изделия, при их подборе следует полагаться на следующие рекомендации:

  • диаметр – 0,3-0,4 толщины изделия, но не более 12 мм.;
  • глубина вкручивания – 1,5 диаметра шпильки, но не более половины толщины изделия;
  • высота выступающей части шпильки – 0,75-1,2 диаметра.

После установки шпилек, можно приступать к сварке. Вокруг каждой шпильки осуществляется наплавление металла, слой за слоем. Затем исполнителю необходимо заварить пространство между шпильками, оставшееся нетронутым, выполнить один или несколько соединительных швов.

2. Многослойная сварка выполняется после разделки кромок. Не допускается присутствие острых углов. Наплавку следует производить с краев. Первый слой является основным, поэтому во время его наплавления нужно тщательно следить за режимом сварки. Каждый последующий слой, кроме первого и облицовочного, необходимо проковывать молотком, без охлаждения.

Видео

В нижеследующем ролике продемонстрирован электрод по чугуну Zeller 855, но из ролика можно увидеть, как производится сварка.

Данные сведения помогут исполнителю узнать, как варить чугун инвертором электродами по чугуну, и легко произвести работы по соединению.

Сварка обычными электродами

С целью экономии денежных средств, можно использовать вместо специальных расходников обычные (стальные). Электроды общего назначения отличаются более доступной ценой. Технология многослойной сварки обычными прутками практически ничем не отличается от рассмотренного выше способа, где применяются специальные стержни с покрытием из цветных металлов. Этапы выполнения работ аналогичны. Единственным отличием является то, что следующие после первого слои наплавляются не специальным электродом, а обычным.

Сварка чугунными электродами

Данный способ сварки может проводиться холодным и полугорячим методом. Небольшой предварительный нагрев улучшит структуру наплавленного металла.

Чугунные электроды представляют собой литые стержни с обмазкой, применяющие для исправления дефектов чугунного литья. К данному типу расходных материалов относятся следующие марки: МНЧ-1; ОЗЧ-1; ОЗБ-2М.

Сваривание осуществляется постоянным и переменным током. Величина тока определяется следующим образом: 50-60 А на 1 мм. электродного стержня.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Сварка неплавящимися электродами

Сварка чугуна по данной технологии проводится в защитной среде аргона или флюсов, основным компонентом которых является бура. В качестве присадочных материалов используются литые чугунные или специальные прутки, содержащие никель, алюминий и медь. Сваривание чугуна осуществляется с помощью вольфрамовых, угольных и графитовых электродов.

Наиболее распространенным методом является аргонодуговая сварка (AC TIG). Чтобы работы прошли удачно, следует придерживаться нескольких правил:

  • тщательная очистка поверхности от мусора и загрязнений;
  • заготовку нужно зафиксировать в нескольких точках;
  • рекомендуется использовать небольшой предварительный нагрев изделия, для этого можно использовать подручные средства. Следует помнить, что наличие или отсутствие нагрева зависит от вида свариваемого чугуна;
  • присадка подается под углом в 20-30 градусов;
  • необходимо использовать небольшие величины тока;
  • соединение следует проводит поэтапно: исполнитель варит небольшой отрезок в 2-3 см. и проковывает наплавленный металл, чтобы
  • избежать остаточного напряжения. Проковка производится небольшим молотком, вес которого не превышает 1,2 кг.,боек – закругленного типа.
  • охлаждение детали после сварки осуществляется постепенно.

Данный способ является неосновным при соединении чугунных изделий. Это обусловлено определенными сложностями, возникающими в процессе работы, а также повышенным уровнем трудовых и финансовых затрат.

Электроды по чугуну своими руками

При отсутствии специальных электродов для сварки чугуна, можно самостоятельно сделать расходники, близкие по характеристикам к марка ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6. Далее мы рассмотрим два способа, как сделать электроды для чугуна своими руками.

  1. Изготовление электродов по чугуну осуществляется по следующей технологии:
  • Необходимо взять медную проволоку диаметром 2-5 мм., зачистить её наждачной бумагой, обезжирить и покрыть самодельной обмазкой;
    проще всего приготовить обмазку из покрытия обычных электродов (АНО-4, УОНИ-13/55).
  • Покрытие расходников общего назначения соскабливается со стержня, измельчается и смешивается со стальными опилками или железным порошком в пропорции 1:1. Затем в получившуюся смесь добавляется силикатный клей, после все компоненты тщательно смешиваются.
  • Проволока опускается в самодельную обмазку, пока нанесенного толщина покрытия не составит 1,5-2,0 мм. Затем нужно подождать, пока излишки смеси стекут.
  • Следующий этап – сушка, проводящаяся на открытом воздухе, электроды сушатся в вертикальном положении.
  • Завершающаяся процедура – прокалка выполняется в духовке или на плите при температуре 200-250°С.
  • Самодельные электроды по чугуну готовы к сварке. Режим сваривания электродами, созданными своими руками, не отличается от режима работы фирменными расходниками.

2. Существует ещё один способ как изготовить чугунный электрод. Сварщику понадобится дрель, стальной электрод (АНО-4, УОНИ-13/45) и медная проволока диаметром 2 мм.

Чтобы изготовить электрод для чугуна своими руками по данной технологии следует произвести следующие действия: проволока накручивается на стальную основу обычного электрода посредством вращения его зажатым в партоне дрели. Чтобы наглядно ознакомиться с процессом производства, рекомендуем посмотреть видео.

Произведенные электроды из чугуна своими руками позволят сэкономить денежные средства, а также выполнять сварочные работы без простоя. Но качество будет ниже, чем от применения специальных электродов для чугуна.

Изготовление электродов в домашних условиях по чугуну может осуществить исполнитель любого уровня.

Меры безопасности

Проведения сварочных работ в домашних условиях требует тщательного и точного соблюдения техники безопасности. Наиболее важные моменты:

  • помещение, в котором проводятся сварочные работы, должно освещаться и проветриваться;
  • обязательно использование средств для заземления;
  • чугун плохо реагирует на быстрое охлаждение, поэтому нужно защищать его поверхность от влаги;
  • исполнитель должен использовать при работе индивидуальные средства защиты.

Виды электродов по чугуну. Как сделать своими руками

Сварка чугуна – сложный высокотемпературный процесс, ведь наличие в сплаве 2,14% углерода отрицательно влияет прочность соединения. На месте шва могут образоваться трещины или поры, на инструменте появляется окалина, он быстро тупится и может даже рассыпаться от перегрева. Для качественного и долговременного результата нужны электроды по чугуну, точно соответствующие типу сплава и виду сварки.

Выбор типа электродов

Сварочные электроды по чугуну различаются материалом. Они могут изготавливаться из:

  • проволоки из легированной стали;
  • чугунных прутков;
  • нержавеющих стальных прутков;
  • меди или ее сплавов.

Электроды для сварки чугуна на основе стальной проволоки маркируются следующим образом – СВ-08 и СВ-08А

Для удобства выбора электроды маркируются. Ниже список известных универсальных вариантов:

1. Серия ЭМЧС сделана из проволоки с минимальным количеством углерода. Имеет трехслойную обмазку. Газозащитный слой защищает от образования пузырьков, легирующий улучшает качество шва, шлакоформирующий предотвращает окисление. Такие расходники созданы для низкотемперотурной сварки мелких деталей (до 1 см).

2. ЦЧ-4 – популярный вариант. Многокомпонентный стержень при плавке соединяется с чугуном, делает шов ровнее и прочнее. Электродом получится выполнить сварку любой температуры.

3. Чугунные стержни с нержавеющим покрытием: карборундом, углекислым барием с добавлением жидкого стекла и графита.

4. Неплавящиеся расходники. Вольфрамовые, графитовые или угольные стержни не плавятся, при работе нужно добавлять присадочный материал (проволоку или чугунный круг).

5. Ficast NiFe K – железноникелевые стержни для соединения чугуна со сталью.

6. МНЧ-1 – наиболее дорогостоящие расходники. Изготовлены из монель-металла (70% никеля и 30% меди), укрепляют шов и делают его пластичнее. При быстром остывании не образовывается трещин, место сварки легко поддается обработке. Цементит почти не выделяется.

Читайте также  Шестеренчатый редуктор своими руками

Кроме того, на рынок постоянно выходят новые расходники для сварки чугуна.

Стержни для горячей сварки

Горячий способ предъявляет больше требований к оборудованию, чем к расходникам. Сварка чугуна проводится:

  • простыми стальными стержнями (АНО-4, АНО-5; УОНИИ 13/45);
  • чугунными прутками (серия А или Б);
  • расходниками серии ОМЧ-1.

Диаметр стержня подбирается под определенную толщину стенок детали. ОМЧ-1 подходит исправления дефектов и соединения частей, отлитых из серого чугуна. Он сделан из прутков с защитным покрытием. Стержни серии А используют при дуговой сварке. Марка Б подходит также для холодной сварки. Стабилизирующие добавки в составе препятствуют быстрому остыванию металла и улучшают качество шва.

Электроды для холодной сварки

Результаты холодной сварки зависят от качества применяемых расходников и тщательного соблюдения технологии. Стержни должны обязательно содержать много никеля и меди. Никель растворяется в шве, и место сварки отлично поддается механической шлифорвке, не имеет пор или трещин. Медь, наоборот, делает шов тверже и прочнее.

Стержни для холодной сварки бывают 3 групп:

  1. Железно-медно-никелевые (серия МНЧ-2);
  2. Железно-никелевые или никелевые без меди (ОЗК-3, ОЗК-4, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2);
  3. Железно-медные (ОЗЧ-2, ОЗЧ-6)

Серия ОЗЖН подходит для высокопрочного чугуна любой толщины. ОЗЧ-2 предназначены для исправления дефектов и соединения изделий из ковких чугунов. ОЗЧ-6 – для тонкостенных изделий. ОЗЧ-4 – для получения устойчивого к ударам и трению шва на высокопрочном чугуне. Также применяют низкоуглеродистые расходники ЦК-4.

Как изготовить электрод для сварки чугуна из обычного

Если покупать китайские расходники не хочется, а качественный товар слишком дорогой, электроды по чугуну вполне можно сделать самим.

1 вариант

Понадобится дрель, простые электроды для стали (АНО-4, УОНИ 13/45 или другие) и медная проволока около 2 мм в диаметре. Процесс прост: накручиваем проволоку на стальную основу, включив дрель на малые обороты. Комбинированный стержень подходит для поэтапной обработки небольших поверхностей.

2 вариант

Намного проще работать с присадочным прутком из меди. Потребуются:

  • полуметровые прутки из проволоки 4-5 мм диаметром;
  • жидкое стекло;
  • металлический порошок или опилки;
  • измельченная обмазка с электродов для стали.
  1. Прутки нужно проработать наждачкой, затем обезжирить.
  2. Обмазку смешать с металлическими опилками или порошком (1:1). Затем добавить в смесь 30% жидкого стекла.
  3. Окунуть медь в смесь и медленно поднять. Процедуру повторять, пока покрытие не достигнет толщины 2 мм. Высушить готовые стержни.
  4. Перед работой прокалить электроды в духовке при 200-250 градусах.

Такими расходниками работать намного удобнее. Их состав максимально приближен к популярным заводским маркам.

В заключении хочется сказать, что выбор электродов для сваривания чугуна достаточно большой и зависит от конкретных целей. Главным недостатком является высокая стоимость. Если же вам требуется разовое выполнение работ в домашних условиях и дополнительных требований к прочности и качеству сварочного шва не применяется вполне можно обойтись вариантом самодельного изготовления.

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.