Сварка чугуна в домашних условиях

Чугунные изделия широко применяются в промышленных областях и быту из-за универсальных свойств этого металла (он прочный, нержавеющий). Их активное использование периодически приводит к необходимости ремонтных работ методом сварки. Если в заводских условиях это сделать достаточно просто, то дома качественная сварка чугуна получается не у всех даже имеющих достаточный опыт в работе со сварочным аппаратом.

Сварка чугуна в домашних условиях

Какие могут появиться сложности

Основные трудности при выполнении сварки чугуна в домашних условиях:

  • Самая распространённая проблема – образование во время сварочных работ трещин в ближайших от сварки местах, что приводит изделие в полную негодность. Появляются трещины из-за резких перепадов температур, неравномерного прогревания и охлаждения участков.
  • Если не соблюдать температурные режимы, то чугун перекаливается и это приводит к образованию в нём пор (выгорают входящие в его состав углероды), а также в сварочных швах появляется напряжение.
  • Чугун в расплавленном состоянии выделяет газы – это усложняет работу, качество швов может быть хуже.
  • Расплавленный чугун жидкотекучий и поэтому сварка проводится в нижнем положении с применением специальной подформовки.

Самый сложный для домашней сварки чёрный или тёмно-серый чугун из-за высокого содержания в нём графита. Такой сорт металла легко определить по излому – при избытке графитов он «мажется».
Существуют ещё и белые виды чугуна, но они хрупкие и поэтому сварочные работы на них не проводят.

Методы сварки

Существуют несколько основных методов, как варить чугун инвертором:

  • Горячий. Этот способ является основным, потому что самый эффективный, но выполняется только в заводских условиях. Изделия перед сваркой полностью прогреваются в специальных печах или с помощью газовых горелок до очень высокой температуры 600-650С.
  • Полугорячий. Способ выполнения такой же, только проводится при температуре 300-350С.
  • Холодный. Этот способ применим в домашних условиях, если к качеству шва, а также плотности прилегания деталей нет повышенных требований. Изделие полностью не подвергается высокотемпературным воздействиям. Только прогреваются не выше 80С участки рядом со сварочным швом.
  • С применением инертного газа (аргон) – способ незаменим, когда свариваются неоднородные материалы, требуются швы высокой прочности.

В домашних условиях возможна только холодная сварка чугуна и только с определёнными марками этого металла. Таким методом можно отремонтировать лопнувший коллектор, сантехнику, автомобильные детали и др. Легче всего получается хороший сварной шов на сером чугуне. Для более тёмных разновидностей и промасленных изделий применяется дополнительное оборудование и нужен большой опыт мастера.

Технология работ без подогрева

Осуществляется качественная сварка электродом инвертором после подготовки соединяемых деталей. Чтобы соединение получилось прочным, необходимо:

  • Очистить конструкцию от загрязнений, удалить все повреждённые участки, сняв весь окисленный слой.
  • Обезжирить места сварки растворителем.
  • Для тонкого чугуна используются подкладки, чтобы отводить тепло.
  • Провести разделку соединяемых кромок. Они не должны быть острыми – их края шлифуются до получения плавных форм.

Подготовка шва к сварке

  • Сварка проводится или без опорных элементов, послойно, или с применением специальных шпилек, которые равномерно размещаются на обрабатываемой поверхности.
  • Необходимо подготовить специальные электроды, потому что обычные для стальных изделий здесь не подходят.

Какие можно использовать электроды для сварки чугуна

Если делать сварку с обычным электродом, то тогда выгорает часть углерода в чугуне. В результате появляются поры, которые ухудшают прочность, качество шва. Для чугуна подходят электроды, содержащие никель или медь, которые препятствуют высвобождению углерода.

Растворившись в железе, никель делает шов более мягким – он становится податливым для дальнейшей обработки.
Медь в железе не растворяется — поэтому шов получается твёрдым.

В продаже можно найти около десятка различных видов электродов, пригодных для сварки чугуна. Каждый из них отличается своими специфическими свойствами.

  1. Например:
    СЧ 20 – электрод с графитовым верхним слоем, предназначен для серого чугуна. Качество сварного шва получается полностью идентичным основному материалу.
  2. ЦЧ 4 – для холодной сварки. Такая присадка подходит для мелких ремонтов, соединения чугунных и стальных элементов.
  3. МНЧ 2 (медные, с добавками никеля, железа) – они дают максимально качественный шов.
  4. ОЗЧ-1; ОЗБ-2М; МНЧ-1 – чугунные в виде литых стержней с обмазкой. Предназначены для избавления от дефектов на изделиях, полученных методом литья.
  5. ОЗЧ-2; ОЗЧ-6 – состоят из медных стержней с нанесённым на них ферритовым порошком. Предназначены для устранения мелких дефектов.
  6. ОЗЖН-1; ОЗЧ-3; ОЗЧ-4 – содержат много никеля.

Самостоятельное изготовление

Иногда, при срочной необходимости, интересуются, как применить обычный электрод, если нет под рукой подходящего. В этом случае, электроды изготавливаются из обычных, предназначенных для стали материалов, способом намотки на них медной проволоки. Они применяются в крайних случаях и там, где не требуется повышенная прочность соединений.

Существует ещё один способ самостоятельного изготовления электродов для чугуна:

  1. Обмазка, снятая с обычного электрода, измельчается и смешивается с таким же количеством железного порошка (стружки).
  2. В ёмкость наливается жидкое стекло, в которое добавляется смесь и всё размешивается.
  3. Медная проволока (М2 или М3) зачищается, обезжиривается, нарезается нужной длины.
  4. Заготовки обмакиваются в смесь и сушатся до полного её затвердения.

Как выполняется холодная сварка

Чтобы провести этот процесс качественно, надо знать, как сваривать чугунные детали инвертором. Обязательно правильно устанавливаются все настройки на аппарате. Сила тока выбирается в зависимости от марки используемого электрода. При соединении нельзя перегревать ближайшую от шва зону. Допускается не более +80С. Для этого используется многопроходная сварка, чтобы делать перерывы для остывания поверхности.

  • Первая плавка делается по краям фасок.
  • Последующие проходки по заполнению шва делаются постепенно.
  • Каждый раз по горячему делается проковка валика небольшим молотком.
  • Валики делаются вразброс, длиной до 40 мм, чтобы не перегревать изделие.
  • Готовый шов можно отшлифовать.

Необходимо соблюдать все меры безопасности, которые требуются при работе со сварочным аппаратом:

  • работать в хорошо вентилируемой, специально оборудованной мастерской при нормальном освещении;
  • у аппарата должно быть заземление;
  • использовать необходимые средства защиты: специальные очки, перчатки, спецодежду;
  • не допускать попадания воды на горячую поверхность.

Сварка чугуна в домашней мастерской – процесс достаточно сложный, но во многих случаях выполнимый. Важно правильно настроить инвертор полуавтомат. Если нет опыта, то лучше сначала потренироваться на нерабочем материале и только затем выполнять ремонт изделия.

Ссылка на основную публикацию