Чугун – прочный и недорогой в производстве металл, поэтому из него изготавливаются траки для гусениц спецтехники, поддоны блока цилиндров и другие детали машин и механизмов. В процессе эксплуатации, в чугунных деталях могут образовываться сколы и трещины, исправить которые можно при помощи ТИГ сварки.
О том, как правильно подготовить поверхность, а также какие расходные материалы и оборудование понадобится для сварки пойдет речь в сегодняшней статье.
Особенности сварки чугуна
Сваривать чугун – непростая задача, ведь в процессе сварки могут возникнуть проблемы наплавленный металл может покрыться порами или даже растрескаться и работу придется начинать заново. Чтобы избежать появления таких дефектов нужно лучше узнать особенности чугуна и уметь применить свои знания на практике.
Виды чугуна
Выражаясь научным языком, чугун – это сплав железа с углеродом, концентрация которого должна быть не меньше 2,14 %. Он отличается высокой прочностью и твердостью, однако из-за высокого содержания углерода становится хрупким и непластичным.
В зависимости от типа и формы углерод разделяют на графит и цементит, а сам чугун делят на следующие марки:
- белый. Отличается повышенной хрупкостью, так как в его состав входят ледебурит и цементит;
- высокопрочный. Наличие графита в форме сфероидов обеспечивает высокую твердость и прочность;
- ковкий. Марка, которая характеризуется повышенной прочностью и ударной вязкостью. Такие показатели достигаются за счет применения графита в хлопьях и длительному отжигу;
- серый. Один из самых распространенных видов чугуна, в состав которого входит пластинчатый графит;
- половинчатый. Чугун, в состав которого входит графит и ледебурит.
Кроме того, чугун можно условно разделить на жаростойкий, износоустойчивый и коррозионностойкий.
Как сваривать чугун в режиме TIG
Существуют два основных способа сварки чугуна методом ТИГ – холодный и горячий.
Последний вариант происходит с предварительным разогревом свариваемых поверхностей до температуры 600⁰ C, тогда при первом сварку можно начинать сразу после подготовки деталей. Стоит отметить, что горячая сварка как нельзя лучше подходит для соединения ответственных конструкций, так как снижает вероятность возникновения трещин и деформаций, а также дает возможность присадочному металлу лучше кристаллизоваться.
Необходимое оборудование и инструменты
Самое первое, что понадобится для аргонодуговой сварки чугуна – инвертор TIG, способный работать на постоянном токе и сварочная горелка. Сама сварка происходит за счет дуги, возникающей между вольфрамовым электродом и поверхностью изделия, а сварочная ванна защищается потоком газа из баллона с аргоном. Соединять чугун плавлением кромок детали – не самое благодарное занятие, поэтому в качестве присадочного материала нужно использовать прутки или проволоку.
Кроме того, нужно будет использовать вспомогательное оборудование, с помощью подготавливаются свариваемые поверхности:
- струбцины для фиксации изделия;
Не стоит забывать и о средствах индивидуальной защиты, в которые входят маска-хамелеон, спилковые краги и защитный костюм.
Подбор присадочного материала и оборудования
Подбор оборудования нужно проводить исходя из задач, которые стоят перед вами. Так, если нужно будет сваривать детали с толщиной стенки до 5 мм, то достаточно приобрести недорогой, но качественный инвертор БАРСВЕЛД Profi TIG-207 D.
Если же планируется сварка изделий разной толщины, лучше выбрать профессиональный инвертор БАРСВЕЛД Profi TIG-357 DP AC/DC, который способен производить сварку с максимальной силой тока 350 А и надежно соединять изделия толщиной до 20 мм.
Аргонодуговая сварка чугуна не может обойтись без использования присадочного материала – меднокремниевых прутков. Их применение компенсирует улетучивающийся из сварочной ванны кремний, позволяя сделать шов пластичным и герметичным. Однако и такой материал не лишен недостатков, главный из которых – высокая цена. Чтобы снизить затраты, можно воспользоваться омедненной проволокой БАРСВЕЛД ER-70S-6, которая позволяет сделать шов упругим и герметичным, а также позволяет значительно снизить затраты на сварку.
Еще одним бюджетным вариантом является использование порытых электродов для чугуна. Чтобы воспользоваться ими достаточно отбить обмазку обычным молотком.
Электроды
Важным расходным материалом для ТИГ сварки являются вольфрамовые электроды. Дополнительные элементы, входящие в их состав, влияют не только на сварочно-технические свойства, но и на цвет. Так, для сварки чугунных изделий лучше всего воспользоваться электродами с темно-синим наконечником, но подойдут также золотистые и голубые.
Режим сварки
Чтобы получить максимально качественное и надежное соединение, кроме перечисленного оборудования нужно правильно выставить параметры сварки, а именно:
- выбрать режим работы на постоянном токе;
- установить обратную полярность, которая снизит тепловложение;
- задать предварительную продувку газом в течение 0,5 сек и окончательную не менее 7 секунд;
- в зависимости от толщины металла выбрать базовый ток и ток спада, который должен быть на 20% ниже основного.
Приведенная ниже таблица поможет настроить основные рабочие параметры аппарата в зависимости от толщины стенок свариваемых изделий.
Технология аргонодуговой сварки чугуна
После настройки инвертора можно переходить к непосредственной сварке чугунных изделий. Однако, для достижения лучшего результата стоит учесть несколько нюансов.
Подготовка кромок
Соединение деталей с толщиной стенки от 4 мм и выше требует предварительного снятия фасок под углом 45⁰ и, конечно же обезжиривания. Кроме того, все грани необходимо делать скругленными, не оставляя острых концов.
Заварка трещины требует дополнительных действий – ее концы в обязательном порядке засверливают, так как в противном случае она может пойти дальше.
Процесс сварки
Сама же сварка выполняется в такой последовательности:
- Свариваемые детали предварительно укладывают на ровную поверхность, выставляют в правильном положении и фиксируют струбцинами.
- Вдоль всей линии будущего шва ставят сварочные точки – «прихватки», причем делают это поочередно с разных сторон, чтобы изделие не деформировалось.
- Еще раз проверяют правильность установки свариваемых деталей;
- Накладывают сварочный шов. Глубокая разделка кромок требует наложить сначала корневой шов, а затем все остальные. При сварке стоит помнить, что каждый шов должен немного захватывать металл заготовки и заходить на предыдущий, а сами места сварки и направления швов чередуют.
- По окончании работ, сваренное изделие нужно охладить на воздухе или в теплом песке, чтобы снизить вероятность возникновения трещин. Охлаждение водой не допускается, так как резкая смена температуры неминуемо приведет к образованию трещин.
Более подробно узнать технологии аргонодуговой сварки чугуна можно на сайте www.svarbi.ru
