Особенности сварки чугуна полуавтоматом
Чугун обладает поразительными свойствами, которые сочетают в себе высокую износостойкость и хрупкость. В строительстве сплав железа с углеродом (чугун) популярен из-за своих литейных качеств – из чугуна можно отлить изделия самых разных форм. Повреждения на готовых чугунных изделиях восстанавливаются с помощью термической обработки – сварка чугуна полуавтоматом помогает устранить трещины и другие изъяны.
Особенности сварки чугуна
Чугун как искомый материал не существует в природе. Этот сплав железа и углерода был выведен людьми для строительства стойких монолитных конструкций и долговечных мелких деталей. Содержание углерода (>2,14%) в чугуне обуславливает его хрупкость при термическом воздействии.
Чугун имеет сложнейшую технологию сварки, которая объясняется специфическими характеристиками материала:
- высокая текучесть при повышении температур;
- низкая температура плавления;
- большая пористость материала.
Чугун отличается специфической реакцией на термическое воздействие. Высокая текучесть чугуна проявляется при его нахождении в условиях предельных температур. Обрабатываемый шов быстро расплавляется, а жидкая субстанция, образовавшаяся на месте шва, плохо регулируется инструментами сварки. В жидкой сварочной ванне сложно контролировать качество полученного соединения.
Сваривание тонких чугунных пластин сопровождается дефектами, которые выражаются в образовании затвердевших капель на обратной стороне детали. Для предотвращения таких изъянов при сварке используются графитовые подкладки, фиксирующие пластины в нужном положении. Формирование шва нужной конфигурации при сварке чугуна – сложный и тонкий процесс, доступный только после многочисленных тренировок.
Низкая температура плавления чугуна также добавляет сложности в общий процесс сварки. Соприкасаясь с накалённой электрической дугой, чугун быстро перегревается. В результате происходит хаотичное застывание общей массы, которое зачастую сопровождается образованием микротрещин в структуре шва. Повторное прокаливание материала создаёт непривлекательный шов, который, к тому же, может быть слабым на излом.
Подготовка к процессу сварки
Многие специалисты, работающие со сварочным оборудованием, утверждают, что произвести чугунную сварку с помощью полуавтомата невозможно. Но это убеждение далеко от правды, так как технология сварки полуавтоматом действительно сложна, но реальна в исполнении.
Независимо от того, какого типа оборудование применяется, чугун необходимо подготовить к обработке. Металл очищают от загрязнений и коррозии, а следы масла удаляют с помощью специальных растворителей. Зачистка материала с помощью болгарки или зубила должна проходить предельно аккуратно, чтобы не создать дополнительные повреждения на поверхности металла.
Если в процессе сварки планируется ремонт трещин, то необходимо провести сверление отверстий диаметром 5 мм в местах образованных дефектов. Чтобы избежать вытекание расплавленного металла за пределы кромок, по краям материала стоит организовать фаски под углом 45о – 60о. К оборудованию для сварки относятся баллон с газом (смесь углекислого газа с аргоном), редуктор, горелка и сварочная проволока, проводящая ток необходимой силы.
Проволока из стали не подходит для проведения сварочного процесса, так как при функционировании она может создать повреждения на поверхности чугуна. В состав проволоки уже входят компоненты, необходимые для сварки полуавтоматом – кремний, никель, железо, медь. Проволока также содержит порошок-флюс, препятствующий проникновению кислорода в сварочную ванну. В зависимости от выбранного типа сварки чугуна, используют проволоки следующих маркировок:
- проволока ПП АНЧ-1, предназначенная для холодного метода сварки;
- проволока ПП АНЧ-2, применяемая при подогреве до 350оС;
- проволока ПП АНЧ-3 при температурном режиме свыше 600оС.
Различные способы сварки чугуна
В зависимости от назначения чугунного изделия различают 3 основных способа сварки с помощью полуавтоматного оборудования.
Холодный способ
Этот метод сварки считается самым простым в исполнении и представляет собой соединение отдельных пластин из чугуна. Холодный способ не требует предварительного нагрева деталей и применяется на второстепенных сварочных швах, которые не будут подвергаться серьёзным нагрузкам. Форма, полученная по итогам холодной сварки, не отличается большой прочностью.
Холодный метод отлично походит для корректировки стёртых поверхностей и отдельных деталей механизмов. Такой метод реализуется с помощью работы специальных электродов, которые покрывают материал защитным слоем.
Полугорячий способ
Полугорячий метод сварки предполагает предварительный разогрев обрабатываемых деталей до температуры 360оС. Данная технология применяется для конструкций, которые выносят определённую нагрузку. Изделия из чугуна помещаются в специальные кузни, внутри которых создан необходимый температурный режим.
Выдерживаемая температура создаёт условия, пригодные для деликатной обработки чугуна. Температура меньше 360оС не оказывает разрушительного воздействия на сплав и предотвращает появление расколов и микротрещин в изделии.
Горячий способ
Данный метод отличается большой энергозатратностью и применением дорогостоящего оборудования, но термическая обработка такого типа позволяет создать предельно качественный материал с чистыми швами и без повреждений. Для горячей сварки чугун помещается в аппарат с индукционными токами, в котором происходит нагревание изделия до 600оС. На следующем этапе проводится сварка металла полуавтоматом, затем металл помещается в золу до остывания.
Технология процедуры
После проведения подготовительных работ и выбора подходящего метода обработки начинается сам процесс сварки чугуна. Незнание тонкостей технологии может привести к безвозвратной порче обрабатываемого изделия, поэтому стоит ознакомиться с нюансами технической процедуры.
Работа начинается с розжига электрической дуги. При термической обработке чугуна нужно контролировать выбранный температурный режим, так как отклонение от нормы температуры изменяет физические показатели чугуна. В случае перегрева стоит внимательно следить за тем, чтобы вода не попадала на поверхность металла, так как влага разрушительно воздействует на раскалённый металл.
Грамотная настройка полуавтоматного оборудования также играет большую роль в общем сварочном процессе. Нужно помнить о том, что работа с подобным металлическим сплавом осуществляется на малом показателе тока и с обратной полярностью. Под обрабатываемые детали выстилается слой из графитовых подкладок, препятствующий расплавлению предметов с обратной стороны.
Первый шов изделия накладывается с помощью горелки, которая держится под наклоном в 50-60о. Держатель нужно вести в направлениях слева-направо, сверху-вниз без колебательных движений. В следующих проходах допускается движение держателя по диагонали и в других направлениях. Очень важно, чтобы сварщик контролировал общее прокаливание изделия и видел конец проволоки.
По завершению сварки необходимо удалить сварочный шлак и произвести постепенное остывание материала. Для достижения подобного эффекта накалённую деталь погружают в негорючий материал (древесный уголь, асбестовая стружка).
Загрузка...
