Сварка чугунных заготовок в среде аргона

Недаром есть выражение «чугун – хлеб промышленности». Первый раз такое произносили еще в начале XX столетия. На протяжении прошедшего века появилось множество сортов, да и качество обработки заметно повысилось. Сегодня этот материал широко используется для производства самых разных вещей, что объясняется высоким уровнем износостойкости. Но с течением времени даже такой прочный металл начинает утрачивать свои качества. Тогда в дело вступает сварка с использованием газа аргона.

Ранее, чтобы добиться получения качественного шва на долгое использование изделий, уходило много сил, да и работа была очень тяжелой. Сегодня процесс по-прежнему сложен в реализации, зато теперь он стал доступен домашним мастерам.

Сварка чугуна аргоном

Особенности технологии свариваемых изделий из чугуна

Соединение изделий из чугуна осуществляется таким же образом как в случае с другими металлами. При этом структура самого сварного шва идентична с основным материалом. Технология сварки в обязательном порядке включает предварительный нагрев с последующим неторопливым охлаждением.

Когда свариваемые чугунные детали находятся на стадии предварительного нагрева, структура металла меняется, что приводит к выделению графита. Итогом этого становится повышение пластических свойств материала. Если сварка выполняется с применением электрода из графита, это позволяет избежать попадания в шов металлических примесей. Помимо него в ход идут специальные чугунные пластины, а также порошковая проволока.

По окончании ТИГ сварки соединенные заготовки необходимо в обязательном порядке охлаждать. Сложность всей процедуры в том, чтобы не допустить резкого снижения температуры – все должно проходить в постепенном режиме. Причем если просто оставить детали при комнатной температуре, далеко не всегда можно достичь нужного эффекта. Именно по этой причине применяются различные изоляционные материалы. Ими закрываются заготовки и оставляют остывать на какое-то время. Или же можно просто засыпать их полностью песком, что применяется многими домашними мастерами.

Процесс сварки

Холодная процедура

В условия промышленности активно используется методика холодной сварки чугуна, которая не требует предварительного прогрева. Существует несколько разновидностей, но зачастую используется три вида, исходя из материалов электродов:

  • сталь;
  • цветные металлы;
  • низкоуглеродистая сталь.

Такая разновидность хороша тем, что заметно упрощает изготовление чугунной продукции, сразу исключив два этапа. Соответственно и стоимость будет ниже. Вдобавок предварительный прогрев требует привлечение специального оборудования.

Соединение чугунных заготовок аргоном холодным методом обладает одной особенностью – процесс необходимо вести током с малой величиной. Это не допустит смешивания всех элементов в сварном соединении. Помимо этого, с металла снимается остаточное напряжение, что обычно разрушает сварной шов. Ко всему прочему газовая среда выступает в качестве определенного защитного барьера. Вероятность обретения чугуном хрупкости сводится к минимуму.

Сварочный шов чугуна

Подготовительный этап

Данная процедура нуждается в более тщательном и внимательном отношении, нежели при соединении других металлов. Это обусловлено качествами самого чугуна – он склонен к разрушению и образованию трещин.

В ходе подготовки выполняются следующие операции:

  • Края соединяемых деталей следует хорошо очистить от загрязнений – грязи, ржавчины, шлака.
  • Имеющиеся трещины распиливаются, иначе она закроется только сверху, а в глубине металла останется слабая структура.
  • Проводится разделка кромок по всей длине шва со скосами под углом в 45°, а острые грани закругляются. Такая мера обеспечивает равномерный нагрев.
  • Изделия помещаются на графитовые подкладки, которые позволяют избежать утечки расплавленного металла, а сами изделия не будут деформированы.

При наличии незначительных масляных загрязнений они убираются органическим растворителем либо выжигаются с использованием газовой горелки.

Горячая и холодная сварки чугуна

Используемые материалы и оборудование

Для соединения чугунных заготовок понадобится как соответствующие материалы, так и главный инструмент процедуры – специальное оборудование. Без всего этого работу просто невозможно выполнить.

Присадочный материал

Это необходимая атрибутика для сварки чугуна аргоном, без которой просто не обойтись и поэтому выбор присадок имеет первостепенное значение. Широкое распространение получили чугунные прутки. Причем те, у которых отсутствует наружное покрытием.

Электроды для сварки чугуна

Самыми популярными марками присадок для соединения чугунных изделий в среде аргона являются:

  • «А» – соответствует горячей сварке.
  • «Б» – указывает на принадлежность к горячей ТИГ сварке с использованием локального прогрева заготовок.
  • «НЧ-1» – обозначение соединения тонких изделий из чугуна посредством полугорячей сваркой.
  • «НЧ-2» – применимы к полугорячей сварке чугунных изделий с толстыми стенками.
  • «БЧ, ХЧ» – для сварного шва с высокой стойкостью к износу.

Также для аргонной сварки ТИГ допустимо использовать никелевые присадки. Ниже в таблице представлены марки данной разновидности присадочного материала с перечислением свойств и состава.

МаркаМеханические свойстваХимический состав
Предел текучести, ПаПредел прочности, МПаУдлинение, %
OK TIGROD 19.8280050035C < 0,01, Mo-9,0, Cr-22,0, Nb+Ta-3,5, Fe-0,5, Ni-остальное
OK TIGROD 19.8570042544C -<0,05, Mn-3,0, Cr-21,0, Nb+Ta 2,5, Ni >67,0
OK TIGROD 19.9250030027C-0,02, Mn-0,4, Cu-0,1, Ti-3,0, Al-0,1, Ni ->93,0

Диаметр присадочного прутка подбирается, исходя из толщины чугунных изделий – он должен быть в два раза меньше размера стенок.

Оборудование

Для сваривания изделий из чугуна в среде газа используется аргонодуговой аппарат. Данная разновидность оборудования включат два режима сварки:

  • электрическая;
  • газовая.

В итоге неразъемное соединение приобретает необходимо качества для дальнейшей долговременной эксплуатации. При этом в продаже можно встретить разнообразие моделей автоматического или полуавтоматического типа.

Инверторный полуавтомат

Полуавтомат с использованием инвертора дает качественный шов. Однако перед работой заготовки необходимо предварительно нагреть до температуры не менее 300 °C. Далее остается внести необходимые настройки – задать силу тока, скорость подачи присадки и тока. Инструкция по эксплуатации оборудования содержит сведения касательно напряжения, которое предусмотрено к конкретному случаю.

При использовании автоматических приборов предпочтение отдается порошковым присадкам. Участие человека в процессе сварки сводится лишь к установке аппарата на место сварного соединения, а все остальное он способен сделать самостоятельно.

Процедура сварного соединения чугуна

Для получения качественного сварного шва следует строго придерживаться определенной технологии:

  • первым делом подготовить соединяемые изделия.
  • Настроить режим сварки.
  • Правой рукой вооружиться горелкой, а левой взять присадочную проволоку.
  • Газ из горелки следует подать за 20 секунд до начала процесса.
  • Между швом и электродом следует выдерживать расстояние в 2 мм.
  • Включить аппарат – на электрод тут же поступает напряжение, из-за чего возникнет электрическая дуга.
  • В область сварного соединения подается аргон. Присадка начнет плавиться и в жидком виде начнет заполнять пустоту между соединяемыми изделиями.
  • После формирования сварного шва нужно дать заготовкам остыть.

Только придерживаясь технологии, а также соблюдая технику безопасности, можно получить качественное сварное соединение, которое прослужит долгое время. А благодаря аргону шов не покроется трещинами и порами.

Для наглядности в сети можно найти подходящие ролики, где видно, что у кого-то работа получается. К примеру, на этом можно увидеть, как выполняется процесс с использованием аргона.

Важные рекомендации

Выполняя сварочные работы в среде аргона, не стоит скидывать со счетов ряд моментов:

  • Половину всей процедуры занимает Подготовка и как раз от нее зависит качество сварного соединения
  • Соединяемые чугунные изделия необходимо предварительно прогреть любыми подручными средствами.
  • Шов следует делать короткими отрезками по 25-30 мм.
  • Плавная подача присадочной проволоки позволит избежать появления брызг.
  • В ходе сварки горелку необходимо все время перемещать, не задерживая ее на месте. Иначе произойдет перегрев металла, что повлечет за собой сильное испарение углерода. Свариваемость ухудшится, а твердость будет не по всему шву, а в локальных пределах.
  • Сварку оптимально проводить в нижнем положении, что убережет от утечки расплавленного металла из сварного шва.

Иной раз даже у качественно шва может наблюдаться остаточное напряжение. Это оказывает отрицательно влияние на долговечность заготовок. Снять его можно постукиванием по уже остывшему шву молотком на всей его протяженности.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector