Пайка латунью чугуна: Пайка чугуна паяльником и латунью, выбор флюса и других припоев в зависимости от метода

Содержание

Пайка чугуна латунью — Энциклопедия по машиностроению XXL

О пайке чугуна латунью см. выше разделе  [c.445]

Борная кислота Углекислый литий Углекислый калий 50—60 20—25 20 — 25 — Пайка чугуна латунными припоями  [c.107]


Этот способ иногда называют пайкой чугуна латунью, поскольку прв нем не происходит расплавления основного металла.  [c.122]

ПАЙКА ЧУГУНА ЛАТУНЬЮ [18]  [c.294]

Положение горелки и проволоки при пайке чугуна латунью указано на фиг. 28.  [c.295]

СВАРКА (ПАЙКА) ЧУГУНА ЛАТУНЬЮ  [c.224]

Наилучшие результаты дает способ газовой сварки (пайки) чугуна латунью. Этот способ требует низкотемпературного нагрева, при котором возможно сохранить исходную структуру чугуна Кроме того, высокие пластические свойства латуни, как присадочного материала, обеспечивают получение соединения, пластичность которого выше, чем у основного металла. Поэтому данный способ вполне может быть рекомендован для ремонтной сварки наиболее ответственных изделий из чугуна. Этот способ особенно пригоден для сварки модифицированного глобулярного высокопрочного чугуна и ковкого чугуна, поскольку при нем не меняется структура и свойства основного мета тта.  

[c.224]

Пайку чугуна латунью ведут с общим или местным предварительным подогревом. Присадочные прутки имеют температуру плавления 850—900°, т. е. значительно ниже температуры плавления чугуна, равной примерно 1200°. При пайке кромки детали не расплавляются, а только подогреваются до 900—930°, затем на них наносится расплавленный металл присадочной проволоки. Образующийся спай пластичен и лучше чугуна сопротивляется растяжению и ударам. Предал прочности металла шва составляет в этом случае 35—40 кГ/мм при относительном удлинении 8—15%. Чугунная деталь при этом способе пайки не подвергается сильному нагреву и поэтому в ней не возникает опасных напряжений.  [c.224]

Резка, сварка стали до б мм, пайка, сварка латуни, алюминия,свинца, чугуна  

[c.401]

При газовой сварке заготовки нагреваются более плавно, чем при дуговой это и определяет основные области ее применения для сварки металлов малой толщины (0,2. .. 3 мм) легкоплавких цветных металлов и сплавов для металлов и сплавов, требующих постепенного нафева и охлаждения, например инструментальных сталей, чугуна, латуней для пайки и наплавочных работ для подварки дефектов в чугунных и бронзовых отливках. При увеличении толщины металла производительность газовой сварки резко снижается, свариваемые изделия значительно деформируются. Это ограничивает применение газовой сварки.  [c.250]


Составы флюсов для низкотемпературной пайко-сварки чугуна латунными припоями  [c.333]

Низкотемпературная пайка-сварка чугуна латунными припоями. Процесс протекает при температуре 700. .. 750 °С, при которой в  [c.430]

Пайка меди, латуни, бронзы, стали, чугуна  

[c.145]

Электродуговая сварка электрода-ми ЦЧ-4, 034-1, в неответственных случаях электродами Э-34, Э-42А. Газовая низкотемпературная сварка-пайка чугунной или латунной присадкой  [c.338]

Газовая сварка-пайка чугунной или латунной присадкой. Электродуговая сварка электродами ЦЧ-4, 03Ч-1, ЦЧ-ЗА и другими этих типов  [c.340]

Горячая газовая и дуговая с общим местным нагревом и применением присадочного металла, дающего в наплавке чугун Газовая сварка-пайка чугунной или латунной присадкой. Электродуговая сварка электродами ЦЧ-4, 03Ч-1, ЦЧ-ЗА и другими этих типов Газовая сварка-пайка чугунной присадкой НЧ-1, НЧ-2 в очень жестких контурах, предварительный общий или местный подогрев детали  [c.301]

Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов, труб, проводов, а также при ремонте чугунных деталей. С помощью термитной сварки свариваются только стали и чугун. За последние годы также применяется термитная пайка труб латунью.  

[c.502]

Примерный химический состав латуни и бронзы, применяющихся в качестве присадочного металла при газовой пайке чугуна (в %)  [c.568]

Пайка чугунных отливок применяется редко, на неответственных участках, и имеет своей целью устранить дефекты, связанные с получением необходимой плотности или нужных размеров отливок. Поверхность, на которую намечается нанесение припоя, должна быть хорошо обработана, в противном случае может быть неплотное соединение припоя чугуном. Для пайки применяют твердые припои с температурой плавления выше 550° (латунь) и мягкие припои с температурой плавления ниже 400°.  [c.447]

Бура Фтористый натрий Хлористый натрий 90 2,6—2,8 7,2 —7,4 800 —1150 Пайка чугуна латунными, легированными алюмнинем, припоями  [c.106]

Бура Фтористый натрий Хлористый нагрий 90 2,6-1,8 7,2-7,4 800-1150 Пайка чугуна латунными пршюями  

[c.240]

Г азовая сварка и сварка-пайка может применяться для сварки чугуна в следующих вариантах а) сварка-пайка чугуна чугунным присадочным стержнем без расплавления основного металла, с применением специального флюса и нагревом кромок основного металла не выше 850 °С б) сварка-пайка чугуна латунной присадочной проволокой ЛОК-1-0,3, ЛОМНА и др. при температуре нагрева кромок до 750 °С, с применением флюсов в) сварка-пайка чугуна цинковыми припоями типа Ц-1, с применением флюсов, при 300—350 °С.  [c.138]

Для ошлаковывания окиси кремния 5102, образующейся прн сварке чугуна, во флюс необходимо вводить основные соли. Наиболее целесообразно в данном случае использовать углекислые соли натрия, обладающие низкой температурой плавления. Флюс для сварки-пайки чугуна латунными присадками содержит следующие вещества 50—60% буры или борной кислоты, 25—20% углекислой соды, 25—20% углекислого натрия. Такой флюс обеспечивает хорошую растекаемость присадочного металла и смачивание им основного металла, а также является индикатором температуры, так как его плавление происходит около 700 °С. Процесс сварки-пайки ведется по следующей технологии подготовленные механическим путем кромки прогревают газовым пламенем до 600—650 °С, затем на нагретую поверхность наносят слой флюса. Нагрев кромок продолжают до расплавления флюса. Конец присадочного прутка, на который предварительно нанесен слой флюса, прогревают горелкой до начала плавления, и пруток погружают под слой расплавленного флюса, находящийся на детали. Конец прутка все время должен касаться нагретой поверхности детали и расплавляться только под флюсом. После заполнения разделки шва пламя горелки медленно отводят от детали, шов накрывают листовым асбестом. Схема процесса сварки чугуна латунным прутком дана на рис. 85. Механические испытания сварных образцов, выполненных этим способом, показывают, что разрыв  

[c.157]


Наплавка твердых сплавов. Сварка высокоуглеродистой стали Сварка, качественная резка и пайка, металлизация Резка и пайка, сварка латуни и чугуна бронзой, поаерхностная закалка, огневая очистка поверхности  
[c.200]

Широкое распространение при ремонта чугунных изделий имеет сварка (пайка) латунью. При сварке латунью чугун не расплавляется, а лишь нагревается до вишнево-красного каления, при этом получается хорошее и прочное соединение основного и наплавленного металла. Более низкая температура нагрева чугуна дает нозможность сварить изделие с минимальными внутренними напряжениями. Данное обстоятельство позволяет с помощью латуни сваривать ответственные чугунные детали самой сложной формы. К другим преимуществам сварки чугуна латунью следует отнести следующее  [c.47]

Бура Углекислый натрий Азотнокислый натрий Фтористый натрий ГЗ —83 3-5 3 — 5 10-15 — Пайка чугуна с коррозионио стойкой сталью. Например, при пайке чугуиа со сталью 2X13 латунью Л63 пайное соединение получается равнопрочным паяемому металлу — чугуну  

[c.108]

ЛОК-59-1-03 0,2- 0,4 58-60 0.7- 1,1 Ос- таль- ное Низкотемпературная пайке сварка чугуна латунными припоями с ебенэин ным> процессом плавления Для заварки дефектов, когда к наплавке не предъявляются требования одно-дветностя и одинаковой твердости с чугуном  [c.108]

ЛОМНА-49-05- -иО-4-0,4 (ТУЦМО-ОЗ- 9362) 9,5- 10,5 3,5- 4,5 48—50 0,9— 1,0 0,2— 0.6 Низкотемпературная пайко сварка чугуна латунными припоями Дли заварки дефектов когда к наплавке npeAbHBAHH>t H требования одноцветности с чугуном  [c.108]

Сварка-пайка чугунных деталей медными сплавами. В ремонтной практике для восстановления поломанных чугунных деталей широко применяют сварку (точнее пайку) медными сплавами, в частности латунью. Б этом случае основной и наплавленный металл не сплавляются так как чугун лишь нагревается до вишневокрасного каления, а не расплавляется, однако соединение основного и наплавленного металла получается достаточно прочным.  

[c.284]

Для некапиллярной пайки чугуна при ремонте деталей машин йашли применение латунные припои. В связи с тем, что после нагрева чугуна выше температуры его фазового превращения имеют место значительные объемные изменения, чугун паяют при температурах не выше 750° С, когда структурные превращения и объемные изменения в нем еще отсутствуют.  [c.299]

Резка и пайка, сварка латуни и чугуна бронзой, по15Срхностная закалка, огневая очистка поверхности  [c.538]

Наибольшей склонностью к отбеливанию обладает ковкий чугун. Для предохранения от отбеливания сварку ковкого чугуна следует вести при более низкой температуре, чем температура распада углерода отжига (950°С). Наиболее хорошие результаты дает применение пайко-сварки латунными электродами марок ЛОМНА-54-10-4-0, ЛОК-59-1-03 и Л-62. Пайко-сварку  [c.163]

При низкотемпературной сварке-пайке чугуна с латунной присадкой полностью исключается необходимость общего предварительного подогрева изделия, имеющего любую степень жесткости. Процесс сварки-пайки идет в интервале температур 700—750° С. Способ полностью исключает возможность образования отбеленного слоя и может применяться для сварки в очень жестких контурах без опасения появления трещин. Для этого процесса ВНИИАВТОГЕНМа-шем разработан поверхностно активный флюс, состоящий из борной кислоты, углекислого лития и углекислого натрия, флюс имеет интервал рабочих температур флюсования 600—650° С и одновременно является индикатором температуры при нагреве детали. Высокая активность флюса позволяет получить хорошее облуживание чугуна латунью без выжигания поверхностных частиц графита. Применение этого способа сварки-пайки позволяет получать сварное соединение, более прочное, чем основной металл (чугун марки СЧ 18 36), п пол-  [c.292]

Низкотемпературная пайка-сварка чугуна латунными припоями. Процесс разработан ВНИИавтогенмашем и протекает при температуре 700—750° С, при которой в чугуне не происходит структурных изменений. Это исключает опасность отбела чугуна и уменьшает возможность обра зования трещин. Пайку-сварку латунным припоем применяют при исправлении дефектов на уже обработанных поверхностях, где важно сохранить первоначальную форму изделия, нельзя использовать подогрев, а также в тонких сечениях, когда необходи ю снизить опасность возникновения деформации.  

[c.125]

Для пайки чугуна применяют латунь ЛОК-59-1-03, содержащую до 0,4% кремния. Для ответственных соединений следует пользоваться припоем ЛОМНА-54-1-20-4-02, содержащим медь, олово, марганец, никель и до 0,6 % алюминия. При пайке применяют поверхностно-активный флюс ФПСН-2, состоящий из 50% борной кислоты, 25% углекислого лития, 25% углекислого натрия и небольшого количества фтористых соединений. Технические свойства газов, применяемых при сварке и резке, приведены в табл. 6.28.  [c.356]

При газовой сварке заготовкн нагреваются более плавно, чем при дуговой это и определяет основные области ее применения для сварки металлов малых толщин (0,2—3,0 мм), легкоплавких цветных металлов и сплавов, требующих постепенного нагрева и охлаждения, наиример инструментальных сталей, чугуна, латуней в нолевых условиях для пайки и наплавочных работ для подваркп дефектов в чугунных и бронзовых отливках.  [c.310]

В качестве флюсов при пайке твердыми сплавами используют кальцинированную буру (ЫазВЮ )—для пайки меди, латуни, стали, чугуна.  [c.230]


Пайка-сварка чугунных деталей

Промышленная пайка чугуна считается трудоёмким и утомительным занятием, что объясняется особенностями структуры выплавляемого материала. Для чугуна характерно наличие в его составе графита, который ограничивает доступ припоя к поверхности.

В связи с этим перед началом паяльных работ этот материал обязательно проходит пескоструйную обработку. По завершении этой процедуры сварка (пайка) чугуна заметно облегчается, поскольку графита на его поверхности практически не остаётся.

Правильная сварка чугуна

Прежде чем выяснить, как варить чугун электросваркой, нужно знать о двух основных методах:

  1. Способ холодного сваривания без подогрева.
  2. Способ горячего сваривания с подогревом.

Метод холодной сварки

Метод сварки при помощи холодной сварки наиболее легок если используются специальные электроды, то и шов выходит прочный и высокого качества.

Когда используются электроды для металла в процессе холодного сваривания, получаемый шовный металл состоит из высокоуглеродистой стали со значительным количеством марганца, кремния, серы, фосфора и прочих ингредиентов, содержащихся в металле. Недостаток такого шовного образования в появлении растрескиваний и в невозможности его обработки режущим инструментом.

Горячая сварка

Горячая сварка поможет избежать значительного количества недостатков холодной, в том числе и закаливающих и отбеливающих процессов происходящих при сваривании. Чтобы знать, как правильно варить чугун с использованием горячего метода нужно знать технологию сварки горячим методом. Она заключается в том, что детали подогреваются до нужной температуры перед процессом сварки и постепенным охлаждением.

Рассказываем в подробностях

Электроды при холодной сварке

Итак, как заварить чугун качественно? Ответ прост: нужно применять специальные электроды, изготовленные с применением никеля и меди. Медь не растворима в железе и не склонна к реакции с углеродом, благодаря чему шов, наплавляемый такими электродами, выходит неоднородным с присутствием высокопрочного и высокоуглеродистого железа.

Никель имеет свойство, растворяться в железе, и не склонен к образованию соединений с углеродом, благодаря чему – нет участков образований белого чугуна, поэтому наплавленный металл невысокой прочности и без труда обрабатывается.

Сейчас производится значительное количество разнообразных видов электродов для сварки, и проблем чем сваривать чугун не существует.

Основные типы электродов для сварки:

  1. Электроды, изготовленные из железно-медно-никелевых сплавов.
  2. Из железно-никелевых сплавов.
  3. Из медно-железных сплавов.

Можно ли осуществлять сварку по чугуну большими электродами? Основное правило при сваривании чугунных изделий заключается в том, что при работе нужно стараться наименьше проплавлять металл. Для выполнения этого условия необходимо использовать малый ток и электроды малого диаметра. После наварки каждого шва необходимо делать перерывы для понижения температуры детали до 40-60 градусов.

Сварка стальными электродами

Здесь для чугунной сварки можно применить самый доступный метод – сварка чугуна в домашних условиях стальными электродами. Но при их использовании качество шва остается желать лучшего, из-за плохого сцепления чугуна с наплавленным металлом, происходящим благодаря разной усадке.

Пайка чугуна

Паяют чугун припоями, состоящими из свинца и олова, используя паяльную лампу или газовую горелку, при этом необходимо соблюдать режимы для пайки серого чугуна и не превышать температуру плавления припоя. Перед началом работ шов тщательно очищают, протравливают соляной кислотой и далее наносят флюс их хлористого цинка и облуживают металл.

Процесс облуживания заключается во втирании железной щеткой припоя в нагретое до температуры 600 градусов место пайки. Далее производится окончательный нагрев до 800 градусов, и запаивают дефекты или спаивают детали.

Для пайки чугунных изделий применяют и тугоплавкие припои из серебра и латуни, в состав которых входит железо, никель, марганец, олово и кремний в количестве от 1,1 до 1,6%.

Для получения прочного шва детали после пайки необходимо отжечь в течение 15 минут при температуре 710-740 градусов по Цельсию.
Знаете ли вы, что…
Свариваемость чугуна зависит от характера распределения в нем включений графита. Лучше всего сваривается сплав перлитного типа, с мелким пластинчатым или сфероидальным графитом. Чугун с малыми и средними включениями графита, окруженными твердым раствором углерода в железе, сваривается удовлетворительно. Хуже всего поддается сварке сплав с крупными включениями графита в виде сплошной сетки, затрудняющей сплавление основного и присадочного металла.

Итог

Теперь вы знаете особенности сварки чугуна, на что надо обратить внимание, а также каким сварочным оборудованием производить процесс.

Сергей Одинцов

Источник: https://electrod.biz/informatsionnyie-stati/kak-i-chem-varit-chugun.html

Низкотемпературная пайка

Особого подхода и дополнительной предварительной обработки требует пайка при невысоких температурах. Предварительно спаиваемые поверхности необходимо обработать флюсом ПВ209 либо его близкой заменой ПВ284ЧХ. Температура обработки 620-695оС. Хороший результат приносит электрохимическая обработка соляным раствором с последующим обезжириванием поверхностей ацетоном, спиртом или другим пригодным для этих целей веществом. Выбор применения паяльника или газовой горелки остается за исполнителем и не влияет на полученный результат.

Процесс пайки производят паяльником или горелкой. Самый удовлетворительный результат можно получить, используя флюсы, созданные на базе цинка и хлора, включающие также хлористые соли некоторых металлов. Легкоплавкие припои для пайки чугуна могут потребовать предварительного обмеднения поверхности. Его можно произвести методом гальваники. В домашних условиях доступно контактное обмеднение медным купоросом. Оптимальным припоем будет свинцово – оловянный припой или пайка оловом.

Как сваривать чугун

Высокотемпературная пайка чугуна

Для данного типа соединения чугунных элементов используют припои на основе меди. Хотя пайка латунью (сплава меди и олова) не является самым лучшим припоем из-за ее температуры плавления. Если позволяет бюджет и ориентировочная себестоимость полученной продукции, следует задуматься о припоях, где серебро является основой и содержит примеси никеля. Такой сплав имеет промежуточные показатели плавления между различными типами припоев и образует прочное и качественное соединение даже при отсутствии большого предварительного опыта в данной области. Данный способ пайки чугунных деталей вынуждает к использованию активных поверхностных флюсов, способных растворить и покрыть пленкой выступающие фазы графита на поверхности. Смачивание металла и припоя становится максимальным и не доставляет хлопот, стекая и «убегая» из спаиваемого шва. Основное достоинство применения припоев с серебром и никелем это отсутствие необходимости механической и высокотемпературной предварительной обработки. Более низкая температура процесса не позволяет происходить фазовым превращениям в чугуне, тем самым практически невозможно возникновение хрупкого цементита в остывающей детали.

Медные припои, из-за высокой температуры плавления, лучше избежать при пайке ответственных деталей и узлов, по причине вероятного перегрева чугуна. Содержание фосфора в составе припоя, при повышении температуры и при взаимодействии с металлом, может привести к возникновению фосфорно-железных эвтектик, отличающихся хрупкостью и низкими механическими характеристиками.

Режимы и техника пайки-сварки

Процесс выполняют обычной сварочной горелкой, работающей на ацетилене или газе-заменителе. Мощность пламени должна быть несколько меньшей, чем при наплавке аналогичных толщин чугунными прутками: из расчета расхода 70-80 л/ч ацетилена на 1 мм толщины металла.

Лужение поверхности производят после выжигания из нее графита на глубину 0,2-0,8 мм. На такую глубину графит обычно выгорает при нагреве чугуна до 750-850°С в течение 30-50 с. Пламя горелки при этом может быть с небольшим избытком кислорода. Нагрев ведут факельной зоной пламени. О готовности металла к лужению свидетельствует плавление флюса, доставляемого к месту нагрева.

Как только флюс начинает плавиться, снижают немного мощность пламени и приступают к лужению поверхности. Припой при этом должен хорошо смачивать всю восстанавливаемую поверхность. Наращивают облуженную поверхность припоем нейтральным пламенем, восстановительной (средней) его частью. Перегрев присадочного металла влечет за собой выгорание цинка из латуни и образование пористости наплавленного металла. Перегрев основного металла сопровождается обильным выделением белых паров.

Иногда при пайке-сварке «горелого» чугуна (чугун, длительное время подвергавшийся высокому нагреву) присадочный металл не смачивает поверхность основного металла, при натирании его расплавленным присадочным прутком образуются мелкие капли латуни, слегка прилипшие к поверхности. В этом случае процесс приостанавливают и, нагрев чугун до плавления, металлическим скребком счищают поверхностный слой до появления чистого металла.

Присадочный материал и флюсы

В качестве припоя при пайке-сварке используют прутки из латуни Л63, кремнистую латунь, припой ЛОМНА 54-1-4-02. Твердость металла, наплавленного припоем ЛОМНА, близка к твердости серого чугуна.

При пайке-сварке латунными припоями применяют флюсы ФПСН-1 и ФПСН-2. Они нейтрализуют действие свободного графита, облегчают процесс образования металлических связей на границе чугун-латунь. При температуре плавления 600-650°С эти флюсы являются индикаторами начала процесса пайки-сварки, т.е. расплавление флюса на детали является сигналом для расплавления припоя.

Флюс ФПСН-1 применяют для пайки латунью ЛОК, а флюс ФПСН-2 — припоем ЛОМНА. Для пайки прутками из латуни Л63 применяют флюс, состоящий из 50% буры и 50% борной кислоты.

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.

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.

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.

Предыдущая страница Вверх Следующая страница

Особенности пайки чугуна

Чугун – это достаточно сложный для обработки материал. Он содержит в своей структуре графит, который затрудняет смачивание поверхности припоем. Чугун нуждается в пескоструйной обработке.

Пайка чугуна является достаточно трудоемким процессом, так как графит в его составе мешает смачивать поверхность с припоем.

Сварка и пайка после этого значительно проще, благодаря тому что пескоструйная обработка с дальнейшим электрохимическим удалением графита или выжиганием его окисленным газом делает металл более поддающимся спаиванию.

Низкотемпературная пайка

Схема процесса низкотемпературной пайкосварки чугуна чугунным присадочным материалом при исправлении дефектов:
а – с продольной разделкой; б – с дефектом типа раковин.

Для низкотемпературной пайки можно подготовить металл путем обработки флюсами. Также может быть применен электрохимический метод с использованием соляных ванн. После такой обработки необходима поверхность, которая будет обрабатываться. Для этого можно использовать ацетон, бензин или растворы щелочей.

Пайка чугуна выполняется паяльником, а сварка – газовой горелкой. Для этого могут использоваться флюсы, изготовленные из хлористого цинка, если в припой добавлены хлористые соли олова и меди. Облегчить пайку можно, если применить метод контактного меднения в растворе медного купороса, также можно применить метод гальванического лужения.

Вернуться к оглавлению

Высокотемпературное спаивание

Для выполнения высокотемпературной пайки, как правило, используется латунь или другие присадочные сплавы на основе меди. Реже высокотемпературная пайка выполняется с помощью присадочных сплавов на основе серебра, содержащего в себе никель. Такой припой образует прочное соединение, при этом температура его плавления относительно низкая.

Схема высокотемпературного спаивания чугуна: 1 – движение горелки; 2 – движение прутка; 3 – движение горелки и прутка.

Для растворения графита на поверхности металла для сварки или пайки эффективнее всего использовать активные флюсы П209 и ПВ285Х. Эти материалы надежно смачивают соединяемые участки. В этом случае нет необходимости предварительно удалять графит. Кроме того, при обработке температурой в 900 градусов чугун не перегревается.

Перегрев металла приводит к его структурным изменениям. В результате после обработки он охлаждается, и из него выделяется хрупкий цементин. Поэтому рекомендуется избегать использования материалов на основе меди, которые имеют более высокую температуру плавления. Категорически запрещается использовать припои на основе фосфора, так как это приводит к тому, что в швах будут образовываться соединения фосфора и железа, которые являются достаточно хрупкими.

Разогреть детали из чугуна для сварки и пайки можно при помощи паяльной лампы или газовой горелки. При этом применяется только нейтральное пламя. Сделать соединительные швы более прочными можно путем выполнения отжига в течение 20 мин при температуре от 700 до 750 градусов. Если швы спаиваются в печи с контролируемой атмосферой, то используется флюс, благодаря которому припой легче и свободнее затекает в зазор и хорошо смачивает основные поверхности.

Вернуться к оглавлению

Особенности обработки дефектных участков

Если необходимо соединить детали дефектных участков, лучше всего использовать в качестве припоя сплав из свинца и олова.

Как правило, для соединения пористых участков, трещин и усадочных раковин используется ПОСЗО. В этом случае в качестве флюса следует применять раствор хлористого цинка в воде. В раствор также добавляют хлористые соли олова и меди.

Соединять детали можно только после предварительной обработки. Детали на дефектных участках зачищают и выполняют их лужение. Для лужения необходимо счистить литейную корку с поверхности деталей. Для этого подойдет проволочная щетка. Далее поверхность необходимо обезжирить. Для этого может использоваться бензин или щелочной раствор. После этого наносится флюс. Место спаивания прогревается газовой горелкой. Требуется достичь температуры плавления присадочного металла. После этого можно запаять все дефекты с помощью паяльника или горелки. После этого поверхность необходимо помыть водой. Она может быть как горячей, так и холодной.

Таким образом, пайка или сварка чугуна может быть выполнена с использованием различных припоев. Различные металлы, используемые с этой целью, обладают различными характеристиками. Они отличаются температурой плавления и прочностью образующихся соединительных швов. Сложности обработки металла связаны с тем, что в нем содержится графит.

Флюсы для сварки чугуна — Справочник химика 21

    ТАБЛИЦА 5-55 Состав флюсов для газовой горячей сварки чугуна [c.216]

    Газовая сварка чугуна осуществляется 1) чугунным присадочным стержнем без расплавления основного металла с применением флюса и нагревом свариваемых кромок детали до 700 С  [c.83]

    Флюсы для сварки и пайки чугуна [c.717]

    В качестве флюса при холодной сварке чугуна применяется обезвоженная бура, которая плавится спокойно и не сдувается дугой. Кристаллическая бура при нагреве сильно вспучивается (металл при этом оголяется) и поэтому не применяется. [c.76]


    Электродуговую горячую сварку чугуна выполняют электродами ОМЧ-1 или ВЧ-3, применяют также сварку угольным или графитовым электродом. Во всех случаях в качестве присадочного материала применяют прутки из сварочного чугуна марки А или Б. При сварке угольным или графитовым электродом флюсом служит бура, прокаленная при температуре 400 С и растертая в порошок. [c.243]

    Сварка чугунных деталей производится чугунными стержнями диаметром 4—12 мм и флюсами следующего состава бура кристаллическая бура обезвоженная бура и борная кислота (по 50%) бура и сода (но 50%). Сварка ведется нейтральным пламенем или пламенем с незначительным избытком ацетилена с помощью горелки № 3—6 (в зависимости от толщины свариваемого металла). При сварке деталь подвергается сопутствующему подогреву до 400— 650 °С после сварки деталь медленно охлаждают. [c.215]

    Процесс сварки латунным электродом отличается от сварки чугунным электродом тем, что сначала тонким слоем латуни покрываются кромки разделки, а затем заполняется весь объем ее. Сварка производится нейтральным (нормальным) пламенем горелки. Флюсом служит прокаленная бура. [c.111]

    Газовая сварка чугуна выполняется 1) чугунным присадочным стержнем без расплавления основного металла с применением флюса и нагревом свариваемых кромок детали до 700 °С 2) латунной присадочной проволокой с применением флюса и нагревом кромок до 700 °С 3) цинковым припоем с применением флюса и нагревом кромок до 350 °С. Сварка с подогревом кромок свариваемых элементов называется полугорячей. [c.103]

    Флюс для сварки чугуна а) бура—50%, двууглекислый натрий— 47%, кремниевая кислота—3% или б) кальцинированная сода—80%, борная кислота—18%, кремний—2%. [c.407]

    СОСТАВ ФЛЮСОВ для СВАРКИ ЧУГУНА [c.53]

    При сварке чугуна флюс наносят тонки.м слоем яа предварительно нагретую до темнокрасного или вишневого каления поверхность детали. Под действием теплоты детали и пламени горелки он расплавляется и, растекаясь стекловидной тонкой пленкой, покрывает поверхность свариваемых кромок. [c.53]

    Кислород, интенсивно реагируя с кремнием и марганцем, содержащимися в расплавленном чугуне, образует очень тугоплавкие пленки окислов, имеющих температуру плавления выше, чем основной металл. Эти окислы затрудняют сварку и, располагаясь в наплавленном металле, засоряют его неметаллическими включениями, снижая механическую прочность. Для устранения этого стремятся избежать окислительного пламени горелки, применять флюсы и энергичное перемешивание ванны в процессе сварки. [c.211]

    При газовой сварке в качестве присадочного материала используют прутки из специального сварочного чугуна марки А состава С(3%), 51 (3,0-3,5%), Мп (0,5-0,8%), Р(0,2-0,5%), 8 (0,08%) или чугуна марки Б. Прутки марки Б отличаются от прутков марки А повышенным содержанием кремния (3,6 — 4,8%) их используют для сварки деталей большой массы. Рекомендуемый флюс бура плавления (борный ангидрид) — 50%, двууглекислый натрий— 47% кремнезем (окись кремния) —3%. Допускается также применение одной плавленой буры. [c.243]


    Горячая сварка Кислородно-ацетиленовая (подогрев до 600-700 С) Дуговая (подогрев детали до 600—700 С) Чугунные стержни марки А по ГОСТ 2671-44 обязательно применение флюса Чугунные стержни марки А по ГОСТ 2671-14 желательно применение флюса Заварка трещин в деталях сложной формы, когда требуется повышенная прочность и плотность сварного шва То же [c.69]

    Сварку производят чугунными электродами марки А (при дуговой горячей и газовой сварках) и марки Б (при горячей, полу-горячей и холодной дуговой сварках), диаметры которых зависят от толщины свариваемого металла при толщине металла до 20, 20—40 и свыше 40 мм диаметры электродов равны соответственно 6, 8 и 10 мм. Силу сварочного тока определяют из расчета 50— 60 А на 1 мм диаметра электрода. Сварку можно выполнять угольными электродами диаметром 6—12 МхМ при силе сварочного тока 200—450 А. Присадочным материалом служат стержни А и Б, флюсом — бура или ее смесь (50% буры, 50% соды). Сварку выполняют на постоянном токе прямой полярности или на переменном токе. [c.206]

    Присадочный материал для газовой сварки изготовляют из чугуна в виде палочек или колец сечением от 5×5 мм до 10X X10 мм. Сварка производится восстановительным науглероживающим пламенем горелки. Вначале прогревают кромки разделки до температуры плавления. Когда кромки прогреты, на них наносится слой флюса для раскисления металла. Флюс состоит из прокаленной обезвоженной буры или из смеси буры и борной кислоты (1 1). Флюс должен храниться в сухом месте, в посуде, не пропускающей влагу. [c.111]

    После прогрева и раскисления кромок шва в сварочную вг-п-ночку вводится присадочный материал и флюс. При сварке следует внимательно следить за сплавлением основного и присадочного материала. Сварку желательно производить без перерывов. После сварки необходимо обеспечить медленное охлаждение детали. В качестве присадочного материала может быть вместо чугуна применена латунь или бронза. Применение чистой латуни для сварки придает наплавленному металлу желтый цвет. Поэтому рекомендуется вводить в латунь до 10% никеля. [c.111]

    При сварке-пайке чугуна указанными прутками используют флюс ЗП, в состав которого входят (по массе) 40% хлористого аммония, 8% двуххлористого олова, 39% хлористого цинка, 9% хлористой меди и 4% хлористого бария. [c.60]

    На промышленной площадке подготавливают плеть подводного трубопровода для укладки на дно подводной траншеи. Длина плети должна на несколько десятков метров превышать ширину русловой части реки. Если ширина реки большая, (более 100 м), то подготавливают несколько плетей ограниченной длины, которые соединяют сваркой по мере укладки плетей в подводную траншею. Вначале из отдельных труб на сварочной базе изготавливают секции длиной по 36—48 м (с применением автоматической электродуговой сварки под флюсом). Затем секции с помощью ручной электродуговой сварки соединяют в плети. Плети покрывают изоляционным покрытием усиленного типа. Во избежание повреждения изоляционного покрытия при укладке плетей Трубопровода поверхность труб футеруют деревянными рейками. На плети надевают чугунные или железобетонные грузы для создания отрицательной плавучести трубопровода. Вместо нанесения изоляционного покрытия и навешивания грузов используют сплошное обетонирование труб, что одновременно служит и изоляционным покрытием и утяжелителем. Подготовленные плети до нанесения изоляции испытывают на прочность гидравлическим способом (водой) на давление, равное 1,25 рабочего давления трубопровода. [c.160]

    В качестве флюса применяют техническую безводную буру (ЫаоВ40,). Для обезвоживания кристаллическую буру расплавляют. После остывания ее растирают в мелкий порошок и перед сваркой наносят на присадочный пруток и свариваемую поверхность, нагретую до 400—450 °С. Кроме 100%-ной буры при ацети-лено-кис,дородной сварке чугуна используются следующие флюсы 1) смесь буры (56%), углекислого калия (22%) и углекислого натрия (22%) 2) смесь буры (23%), углекислого натрия (27%) и азотнокислого натрия (50%). [c.84]

    Для электродуговой сварки чугуна используют стальные электроды, медностальные марки ОВЧ-2, железоннкелевые и медноникелевые марки МНЧ-2. Для газовой сварки применяют чугунные стержни, покрытые обмазкой (мел — 25%, полевой шпат — 25%, графит — 41%, ферромарганец — 9%, жидкое стекло — 20—30%), и латунные проволоки. ГОСТ 2671—80 предусматривает для газовой сварки чугуна специальные чугунные прутки. При сварке околошовная зона должна нагреваться до 700 °С при этом плавится только электрод в среде флюса. Флюс применяют и при сварке цинковым припоем с нагревом околошовной зоны до 350 °С. Флюсом может служить техническая безводная бура смесь буры—56%, карбоната нат- [c.265]

    Можно производить сварку чугунными электродами с меловым покрытием по слою гранулированной графитизирующей шихты. Электродные стержни диаметром 7—8 мм изготавливают из чугуна, содержащего углерод (3—3,2%), кремний (2,6—3%), марганец (0,5—0,8%), фосфор (не более 0,5%), серу (0,08%). В состав шихты входят чугунная стружка (30%), ферросилиций (28%), алюминий (30%), силикальций (12%). Применяют 75%)-ный ферросилиций, пассивированный прокалкой в электрод печи при 750—800 °С. Компоненты шихты, представляющей собой гранулы размеро.м 1—3 м.м, замешивают на жидком стекле и брикетируют. Брикеты прокаливают в печи при 250—300 °С и затем дробят до гранул размером 0,5—3 мм. При сварке в разделку шва насыпают флюс, а прн наплавке поверхность детали покрывают слоем шихты толщиной 4—6 мм. Возбуждение и обрыв дуги осуществляют без вывода электрода из шихты, предотвращая тем самым отбеливание чугуна. [c.207]


    Литые стали, содержащее 0,4% или более углерода и один пли несколько из следующих элементов Сг, А1, N1, V, Мп, W, Мо или Т1, можно сваривать ацетилено-кислородным пламенем по технологии, которая в общем аналогична применяемой при сварке чугуна, но без флюса. Однако необходимость значительного предварительного подогрева при сварке тяжелых деталей делает этот способ малоприемлемым в этом сл> ае более экономична электродуговая сварка. Хромоникелевые стали аустенитного класса при 450—650° С склонны к выделению карбидов хрома на границах зерен поэтому тяжелые детали из таких сталей при газовой сварке теряют свою коррозионную стойкость. [c.590]

    Низкотемпературная сварка чугуна. Способ низкотемпературной сварки чугуна отличается от обычного тем, что основной металл не доводят до температуры его плавления, а нагревают только до температуры 820— 860° С, т, е, до температуры смачиваемости . Капли присадочного металла под действием пла.мени и флюса легко растекаются но поверхности основного металла, юбес-печивая плотное соединение свариваемых частей. [c.56]

    Метод восстановления деталей наплавкой применяется для стальных, чугунных, бронзовых, свинцовых деталей, а также для баббитовых вкладышей подшипников скольжения. Наплавка деталей из цветных металлов представляет большие трудности, поскольку эти металлы интенсивно окисляются. Однако при использовании защитной среды (флюсы, инертные газы) возможна наплавка деталей и из цветных металлов. Например, алюминиевые детали наплавляют электродуговым способом и газовой сваркой при использовании в качестве присадочного материала стержней того же состава, что и металл наплавляемой детали. Алюминиевые поршни компрессоров наплавляьэт алюминием с применением ручной аргонодуговой сварки. [c.86]

    Сварка-пайка проводится чугунным присадочным стержнем без расплавления основного металла, но с применением специального флюса и нагреванием кромок основного металла до температуры яе выше 850 °С латунной присадочной проволокой ЛОК-1-0,3, ЛОМНА и др., с применением флюса и нагреванием кромок до 750 °С г инковыми припоями типа Ц-1 при 300—350 °С и применением флюса. [c.220]

    При восстановлении деталей из чугуна применяют преимущественно газовую ацетилено-кислородную сварку. При этом присадочным материалом служат чугунные прутки диаметром 8—16 мм. Для предохранения расплавленного металла шва от окисления используют флюс — техническую безводную буру (КагВ От) или смесь буры (23%), соды (27%) и азотнокислого натрия (50%). [c.69]

    Для соединения металлов применяются также методы, исключающие (илп допускающие в очень ограниченном масштабе) расплавление основного металла. Супщость этих методов заключается в наплавлении присадочного металла (припоя) на нагретые поверхности, подлежащие соединению. В качестве припоя обычно служат сплавы меди и серебра, и процесс ведется с применением флюсов. При так называемой сварке бронзой (правильнее — сварке латунью) используют местный нагрев и наплавляют присадочный металл (обычно латунь) в зазор между кромками свариваемого изделия при этом может иметь место запотевание основного металла. При пайке твердым припоем расплавленный присадочный металл, не расплавляя основного металла, проникает в зазор между плотно пригнанными кромками за счет действия капиллярных сил. Пайку твердым припоем можно использовать для соединения чугуна, стали, меди и других металлов, а также разнородных металлов. Аналогичным процессом является пайка серебряным припоем, она проводится при температуре красного каления, в качестве припоя используют сплавы серебра с оловом пли серебра с медью. Пайка мягким припоем осуществляется при значительно более низких телшературах (темном калении), и для ее осуществления возможен пшрокий выбор способов нагрева. [c.577]

    Чтобы получить более высокую твердость металла шва, содержанпе 81 в присадочном прутке следует снизить до 2—2,5%. При сварке легированных чугунов, когда требуется более высокая износоустойчивость наи.чавленного металла, применяют присадочные прутки, содержащие 1,25—1,75% N1 и менее 0,5% Р. При сварке высокопрочного чугуна с шаровидным графитом хорошие результаты дает присадочный пруток, содержащий 0,07% М [41]. Флюс должен быть щелочным (например, смесь углекислого натрия и буры). Остатки флюса удаляются молотком плп проволочной щеткой. При охлаждении изделия иосле сварки следует избегать резкого изменения температуры. Небольшие детали покрывают теплоизолирующие материалами, наиример асбестом или золой в более крупных напряжения снимаются нагревом в нечи до 600—625° С с последующим медленным охлаждением. [c.590]

    Сварку серого чугуна проводят при общем или местном предварительном нагреве, в зависимости от сложности формы и размера детали. В качестве присадочных прутков применяют чугунные стержни диаметром 6—12 мм с повышенным содержанием углерода и кремния, так как при сварке происходит выгорание этих элементов. Для облегчения удаления образующихся при сварке тугоплавких окислов кремния, марганца и железа сварку проводят с применением флюсов в виде молотой буры, ее смеси с содой и поташом и др. Если необходимо заварить дефекты в сложных деталях из серого чугуна, а также при устранении дефектов в отливках из модифицированного и ковкого чугуна (плохо поддающиеся сварке) хорошие результаты получаются при наплавке или пайке латунью. При пайке латунью -сначала окислительным проиано-кислородным пламенем выжигается поверхностный графит, затем дефектное место посыпается флюсом и покрывается слоем латуни. Пайку латунью проводят при общем или местном нагреве детали до 750—900° С. После пайки деталь покрывают асбестовыми матами для медленного охлаждения. [c.459]

    Для увеличения производительности сварки и улучшения качества сва рного шва рекомендуют присадочные чугунные прутки предварительно обмазывать флюсом, замешенным на жидком стекле или водном растворе крахмала. Состав флюса 57% технической буры (ГОСТ 8429—69) 29% плавикового шпата (ГОСТ 4421—48) 7% ферросилиция ФС75 (ГОСТ 1415—70). Кроме того, в состав флюса вводят 2%-ный раствор пищевого крахмала в количестве 100% к массе смеси сухих компонентов флюса. При составлении смеси указанных веществ нх просеивают через сито 600—900 0твс рстий на 1 см . [c.54]

    Низкотемпературная сварка-пайка чугуна. Этот процесс осуществляют при помощи припоя-сплава, более легкоплавкого, чем чугун. Сварку-пайку выполняют при более низкой температуре (700—750°С), чем сварку, поэтому снижается вероятность отбеливания и образования трещин после сварки. Снижения температуры сварки-пайки достигают благодаря использованию поверхностно-активного флюса марки ФПСН 1, который плавится при температуре 650° С. Сварку-пайку производят без разборки и предварительного подогрева изделия по уже обработанной поверхности. При этом сохраняются размеры и обеспечивается прочность соединений. [c.59]

    Места с дефектными участками разделывают под пайку-сварку только механическим способом. Горячая разделка не допускается. Флюс в виде водной пасты наносят на пруток зарапее, примерно за 30 мин до начала сварки. На разогретый до температуры 150—300° С чугун в месте разделки наносят порошкообразный флюс. Нагрев ведут нормальным пламенем. После расплавления флюса (650° С) в место разделки вводят пруток припоя. Горячий шов для большого уплотнения проковывают легкими ударами молотка. Данный сплав может быть применен для заварки трещин, раковин, пор и других дефектов. Прилгенение этого сплава увеличивает производительность труда, снижает себестоимость сварки. [c.60]


Сварка чугуна ТИГ-ом часть 1 — Страница 14 — Аргонодуговая сварка — TIG

валера1963, офлюсованный не плохо держится на нерже и стали.

 

Припой П-14 офлюсованный используется для ремонта теплообменников, холодильников, бытовых смесителей, электрических машин большой мощности, холодильников.

Припой П-14 некалиброванный  широко применяется в ремонте теплообменников, смесителей, волноводов, электрических машин, холодильников. Материалы для соединения : медные сплавы, медь, серебро. Выпускаются в виде прутка диаметром от 0,5 мм до 3 мм, проволоки диаметром от 0,5 мм до 3мм, шириной 5-40мм, толщиной 0,3-1мм.  Припой П-14 некалиброванный применяется для пайки теплообменников, холодильников, кондиционеров, бытовых смесителей, калориферов, волноводов, электрических машин большой мощности.

Материалы для соединения – серебро, медь, медные сплавы. При пайке меди используют пайку без примесей флюса.
Выпускаются  припои в виде проволоки д-0,5-3,0мм, прутка д-0,5-3,0 мм, ширина  5-40мм, лента толщина 0,3-1,0мм.  
 Калиброванный необходим в ремонте теплообменников, холодильников,кондиционеров, электрических машин. Применяемые материалы для соединения: медные сплавы, медь, серебро. Выпускается припой П-14 в виде проволоки диаметром 0,5-3 мм, толщиной 0,3-1мм,шириной 5-40мм.
Соединяемые детали: серебро, медные сплавы, медь. Выпускается в виде проволоки диаметром от 0,5 до 3мм, лента толщиной от 0,3 до 1мм, шириной 5-40 мм. Припой П-14 позволяет соединять медные сплавы, серебро и медь, причем при осуществлении процесса пайки меди нет необходимости в использовании флюса. Данный припой применяют для пайки теплообменников, холодильников, электрических машины большой мощности, кондиционеров, калориферов, волноводов, бытовых смесителей и ряда других аппаратов. Он относится к категории медно-фосфорных припоев.
Припой П-14 состоит из трех основных компонентов: меди (она составляет основу сплава), фосфора (его порядка 5,3-6,3%) и олова (его около 3,5-4,5%). Физико-механическими свойствами припоя данного вида принято считать температуру плавления в 640-680 градусов Цельсия, прочность паянных соединений из латуни в 290-320 МПа, температуру пайки в газовом пламени в 720-740 градусов Цельсия, ударную вязкость в 1,5-3 кДж.м/см2, температуру плавления пайки в печи 800-820 градусов Цельсия и замену серебра в 45%.

Пайка чугуна: основы

Резюме

Чугун

(серый, белый и ковкий) представляет собой искусственный сплав железа, углерода и кремния. Часть углерода существует в виде свободного углерода или графита.

Общее содержание углерода составляет от 1,7 до 4,5 процентов.

Чугун используется для водопроводных труб, отливок станков, корпусов трансмиссий, блоков двигателей, поршней, отливок печей и т. д.

Металл может подвергаться пайке или бронзовой сварке, газовой и дуговой сварке, закалке или механической обработке.

С точки зрения ограничений, чугун должен быть предварительно нагрет перед сваркой. Его нельзя обрабатывать в холодном виде.

Часто пайка является лучшим подходом для ремонта чугуна, особенно когда детали необходимо восстановить, а затем обработать до нужного допуска.

Видео о том, как паять чугун и необходимый стержень

Обзор

Если вы хотите паять чугун, плавить основной металл не нужно, так как стержень имеет встроенный флюс.

Зазор должен быть около .003 для максимальной прочности на растяжение и сдвиг.

Стержень подвергается сильному нагреву свыше 1400 градусов, чтобы проникнуть в поры металла.

Пруток, необходимый для пайки чугуна, сваривает все виды чугуна, латуни, никеля, меди и более 50 различных видов стали, включая нержавеющую.

Откройте заливку вокруг ремонтируемого участка, просверлите и выточите U-образную форму в металле, чтобы она больше не была тонкой трещиной.

С помощью угловой шлифовальной машины потренируйтесь с чугуном, стачивая в металле паз на глубину от 1/16 до 1/8 дюйма.Используйте наконечник для пайки или резки, чтобы довести металл до 1400 градусов.

Металл начнет краснеть при 600 градусах, но продолжит нагреваться.

Проверьте стержень на металле на расстоянии 1/4 дюйма от основной части пламени.

Стержень имеет флюсовый сердечник, который будет плавиться намного ниже, чем стержень, поэтому, если сам стержень не расплавится, наберитесь терпения.

Когда вы приблизитесь к 1400 градусам, будет казаться, что вы собираетесь прожечь дыру в металле, но не волнуйтесь.

Как только вы увидите, что сам стержень плавится, поцарапайте стержень по всей области, которую нужно отремонтировать.

Стержень расплавится и с помощью флюсового сердечника вплавится в металл.

Когда вы вытащите факел, он станет вишнево-красным примерно на 20 секунд.

Если вы четко следовали инструкциям и полностью поцарапали стержень вокруг области, подлежащей ремонту, вы получите самый прочный сварной шов на этом конкретном металле.

Затем вы можете шлифовать, придавать форму, полировать и красить по желанию.

Mig Cast Iron Weld

Свойства чугуна

Чугун имеет:

  • Число твердости по Бринеллю от 150 до 220 (не легированные) и от 300 до 600 (легированные)
  • Прочность на растяжение от 25 000 до 50 000 фунтов на кв. дюйм (от 172 375 до 344 750 кПа) (без сплавов) и от 50 000 до 100 000 фунтов на кв. дюйм (от 344 750 до 689 500 кПа) (сплавы)
  • Удельный вес 7.6
  • Высокая прочность на сжатие, в четыре раза превышающая прочность на растяжение
  • Высокая жесткость
  • Хорошая износостойкость
  • Средняя коррозионная стойкость
Ремонт пайки чугуна

Серый чугун

Если дать расплавленному чугуну медленно остыть, химическое соединение железа и углерода в определенной степени распадется. Большая часть углерода отделяется в виде крошечных чешуек графита, разбросанных по всему металлу. Этот графитоподобный углерод, в отличие от связанного углерода, вызывает серый вид излома, который характерен для обычного серого чугуна.

Поскольку графит является отличной смазкой, а металл покрыт крошечными чешуйчатыми сколами, серый чугун легко обрабатывается, но не выдерживает сильных ударов. Серый чугун состоит на 90-94% из металлического железа с примесью углерода, марганца, фосфора, серы и кремния. Специальные высокопрочные марки этого металла также содержат от 0,75 до 1,50% никеля и от 0,25 до 0,50% хрома или от 0,25 до 1,25% молибдена.

Коммерческий серый чугун имеет 2.от 50 до 4,50 процентов углерода. Около 1% углерода связано с железом, а около 2,75% остается в свободном или графитовом состоянии. При производстве серого чугуна обычно увеличивают содержание кремния, так как это способствует образованию графитового углерода. Связанный углерод (карбид железа), который составляет небольшой процент от общего количества углерода, присутствующего в чугуне, известен как цементит.

Как правило, чем больше свободного углерода (графитового углерода) присутствует в чугуне, тем ниже общее содержание углерода и тем мягче железо.

Тесты для серого чугуна

Проверка внешнего вида

Необработанная поверхность отливок из серого чугуна имеет очень тусклый серый цвет и может быть несколько шероховатой из-за песчаной формы, используемой при отливке детали. Чугунные отливки редко обрабатываются целиком. Необработанные отливки могут быть отшлифованы местами для удаления шероховатостей.

Испытание на излом

Сколоть угол зубилом или ножовкой по периметру и ударить по углу резким ударом молотка. Темно-серый цвет изломанной поверхности вызван мелкими черными вкраплениями углерода, присутствующими в виде графита.Чугун ломается при изломе. Мелкие хрупкие стружки, сделанные зубилом, отламываются сразу же после образования.

Искровой тест

Небольшой объем тускло-красных искр, которые следуют по прямой линии рядом с колесом, испускается при искровом испытании этого металла. Они распадаются на множество мелких повторяющихся всплесков, которые меняют цвет на соломенный.

Проверка горелки

В результате теста с горелкой образуется лужа расплавленного металла, которая является тихой и имеет желеобразную консистенцию. При поднятии пламени факела впадина на поверхности линьки-лужи мгновенно исчезает.При плавлении на поверхности образуется тяжелая прочная пленка. Расплавленной луже требуется время, чтобы затвердеть, и она не дает искр.

Паянный чугунный коллектор

Белый чугун

При нагревании серого чугуна до расплавленного состояния углерод полностью растворяется в железе, вероятно, соединяется с ним химически. Если этот расплавленный металл быстро охладить, два элемента останутся в соединенном состоянии, и образуется белый чугун. Углерод в этом типе железа составляет от 2,5 до 4,5 процентов по весу и называется комбинированным углеродом.Белый чугун очень твердый и хрупкий, часто не поддается механической обработке и имеет серебристо-белый излом.

Ковкий чугун

Ковкий чугун получают путем нагревания белого чугуна от 1400 до 1700°F (760 и 927°C) в течение примерно 150 часов в ящиках, содержащих гематитовую руду или железную окалину. Этот нагрев заставляет часть связанного углерода переходить в свободное или несвязанное состояние. Этот свободный углерод отделяется иначе, чем углерод в сером чугуне, и называется отпускным углеродом.Он существует в виде небольших округлых частиц углерода, которые придают отливкам из ковкого чугуна способность изгибаться перед разрушением и выдерживать удары лучше, чем серый чугун. Отливки обладают свойствами, более близкими к свойствам чистого железа: высокой прочностью, пластичностью, ударной вязкостью и способностью противостоять ударам. Ковкий чугун поддается сварке и пайке. Любая сварная деталь после сварки должна быть отожжена.

Проверка внешнего вида

Поверхность ковкого чугуна очень похожа на серый чугун, но обычно не содержит песка.Он тускло-серого цвета и несколько светлее, чем серый чугун.

Испытание на излом

При разрушении ковкого чугуна центральная часть поверхности разрушения имеет темно-серый цвет с яркой стальной полосой по краям. Внешний вид перелома лучше всего можно описать как рамку картины. Ковкий чугун хорошего качества намного прочнее другого чугуна и не ломается при надрезании.

Искровой тест

При шлифовке ковкого чугуна внешний блестящий слой испускает яркие искры, как сталь.По мере достижения салона искры быстро меняют цвет на тускло-красный возле колеса. Эти искры из внутренней части очень похожи на искры из чугуна; однако они несколько длиннее и присутствуют в большом объеме.

Проверка горелки

Расплавленный ковкий чугун кипит под пламенем горелки. После того, как пламя будет убрано, поверхность будет полна дыр. При изломе расплавленные детали очень твердые и хрупкие, имеющие вид белого чугуна (путем плавления и довольно быстрого охлаждения они превращены в белое или закаленное железо).Внешняя яркая полоса, похожая на сталь, испускает искры, а центр — нет.

Видео о том, как припаять чугунный выпускной коллектор

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки чугуна

 

Введение

Чугун

значительно хуже поддается сварке, чем низкоуглеродистая сталь.Чугун содержит гораздо больше углерода и кремния, чем сталь, в результате чего чугун менее пластичен и более металлургически деформируется при сварке. Тем не менее, было выполнено много успешных ремонтных сварных швов из чугуна при техническом обслуживании и восстановлении отливок. Степень хрупкости и вероятность растрескивания свариваемого материала будут зависеть от вида отливки, термической обработки и способа сварки.

Подготовка

Наиболее важным аспектом сварки чугуна является наличие чистой и свободной от дефектов поверхности перед сваркой, поскольку отливки, бывшие в эксплуатации, могут быть пропитаны маслом или смазкой. Все поверхностные загрязнения должны быть удалены с помощью растворителей, коммерческих чистящих средств или средств для удаления краски. Литьевая корка должна быть удалена со свариваемых поверхностей. Глухие трещины и ямки должны быть полностью зачищены до прочного металла механическими средствами, такими как шлифовка, скалывание, заполнение роторным способом или дробеструйная обработка. Трещины должны быть раскопаны на всю их длину и глубину. Раскопайте губчатые области и точечные отверстия.

Пропитанное масло или другое летучее вещество можно удалить, используя окисляющее кислородно-ацетиленовое пламя для нагрева литейной или сварной канавки примерно до 900 ° F в течение примерно 15 минут, а затем проволочной щеткой, шлифованием или ротационным заполнением для удаления остатка.Преимущество этого метода заключается в дегазации отливки и удалении некоторого количества графита с поверхности.

Новые отливки представляют меньше проблем с очисткой, чем отливки, бывшие в эксплуатации. Однако из свариваемого стыка и прилегающих поверхностей отливки необходимо удалить литейную корку, песок и другие посторонние материалы.

Для ремонта отливок с трещинами просверлите отверстие на каждом конце трещины, чтобы предотвратить ее дальнейшее распространение, и вышлифуйте до дна.Начинайте сварку с просверленного конца трещины, где сопротивление больше всего, и двигайтесь к свободному концу.

Отливки, которые должны передавать довольно большие рабочие нагрузки, часто имеют сварное соединение с помощью механических средств, таких как болтовые ленты или обручи, которые усаживаются. Сломанные зубья крупных чугунных шестерен иногда ремонтируют шиповкой. На поверхности трещины сверлятся отверстия и нарезаются резьбы, и в них ввинчиваются шпильки из мягкой стали. Затем они покрываются наплавленным металлом и наращиваются до требуемых размеров.После этого они подвергаются механической обработке или шлифуются до нужной формы.

Меры предосторожности при сварке чугуна

Факторы, которые следует учитывать, одинаковы для всех типов чугуна:


  1. Низкая пластичность с опасностью растрескивания из-за напряжений, возникающих при сварке.(Это не так важно при сварке ПГ из-за его хорошей пластичности.)
  2. Образование твердохрупкой зоны в зоне сварного шва. Это вызвано быстрым охлаждением расплавленного металла с образованием структуры белого чугуна в зоне сварного шва и делает сварной шов непригодным для эксплуатации там, где встречаются довольно высокие напряжения.
  3. Образование твердого, хрупкого валика сварного шва из-за поглощения углерода из основного металла. Этого не происходит с металлами шва, которые не образуют твердых карбидов, таких как монель и сплавы с высоким содержанием никеля.Они используются там, где желательны обрабатываемые сварные швы.

Хотя многое можно сделать без предварительного нагрева, растрескивание (из-за недостаточной пластичности отливок, особенно сложной формы) можно свести к минимуму за счет соответствующего предварительного нагрева.

Как правило, все чугуны необходимо предварительно нагревать при кислородно-ацетиленовой сварке. Этот предварительный нагрев снижает требования к тепловложению при сварке. При использовании чугунного присадочного металла требуется сильный предварительный нагрев, поскольку металл сварного шва имеет низкую пластичность при температуре вблизи комнатной.Чтобы избежать таких требований к предварительному нагреву, вы можете использовать Aufhauser NickelRod #99 с основным металлом при комнатной температуре или немного выше. Сварной шов легко поддается деформации при охлаждении и снимает сварочные напряжения, которые в противном случае могли бы вызвать растрескивание сварного шва.

  1. Местный предварительный нагрев происходит, когда детали, не удерживаемые в неподвижном состоянии, могут быть предварительно нагреты примерно до 500°C в области сварного шва с медленным охлаждением после завершения сварки. Растрескивание от неравномерного расширения может иметь место при предварительном нагреве сложных отливок или при ограничении предварительного нагрева небольшой площади большой отливки.Вот почему локальный предварительный нагрев всегда должен быть постепенным.
  2. Косвенный предварительный нагрев включает в себя предварительный нагрев до 200°C для других важных частей работы в дополнение к локальному предварительному нагреву. Это делается для того, чтобы они сжимались со сварным швом и сводили к минимуму усадочные напряжения. Такая техника подходит для ажурных рамок, спиц и т. д.
  3. Полный предварительный подогрев используется для сложных корпусов, особенно корпусов различной толщины, таких как блоки цилиндров.Он включает в себя полный предварительный нагрев до 500°С с последующим медленным охлаждением после сварки. Во время сварки следует поддерживать температуру предварительного нагрева. Простая печь предварительного нагрева может быть сделана из кирпичей, в которые выступают газовые струи. Другой может быть заполнен древесным углем, который медленно горит и равномерно нагревает работу.

Нагрев после сварки

Термическая обработка после сварки может состоять из полного отжига или снятия напряжения: когда термическая обработка не применяется, сварная отливка обычно медленно охлаждается от температуры сварки до комнатной температуры путем покрытия ее изоляционным материалом, таким как известь, молотый асбест или вермикулит.

По возможности рекомендуется снимать напряжение при температуре 1150°F, а затем охлаждать печь до температуры не менее 700°F.

Полный отжиг при 1650°F иногда используется для получения максимального размягчения зоны сварки или более полного снятия напряжения. Однако отжиг снижает предел прочности на растяжение в литом состоянии для всех видов чугуна, кроме самого мягкого.

В критических случаях, требующих радиографического или ультразвукового контроля после термообработки, отливки часто проверяют и перед обработкой, чтобы избежать ненужных затрат в случае наличия внутреннего дефекта.

Упрочнение

Удовлетворительные сварные швы могут быть выполнены на чугуне без предварительного нагрева с использованием электродов, наплавляющих мягкие металлы, и проковки сварного шва тупым инструментом (например, шаровым молотком) сразу после сварки. Это расширяет металл сварного шва и противодействует эффекту усадки.Хорошей практикой является наплавка коротких сварных швов (по 50 мм за один раз), а затем прокалка до того, как произойдет слишком сильное охлаждение. (Aufhauser NickelRod #99 мягкий и допускает упрочнение).

Серый чугун

Никелевый стержень № 99 больше подходит для одиночных слоев и для заполнения небольших дефектов, так как наплавка остается легко обрабатываемой.Однослойные сварные швы NickelRod #55 не так поддаются механической обработке, как NickelRod #99, однако они обладают повышенной прочностью и пластичностью. Сварные швы NickelRod № 55 более устойчивы к таким загрязняющим веществам, как сера и фосфор, и превосходят электроды NickelRod № 99 при сварке отливок с высоким содержанием фосфора.

Проклевка является обязательной для серых чугунов.

Соединение чугуна со сталью можно выполнять с помощью литого никелевого стержня № 55 или никелевого стержня № 99, но предпочтительнее использовать никелевый стержень № 55.Электроды на основе железа, в том числе электроды с водородным управлением, как правило, не рекомендуются для сварки чугуна. Кронштейны, проушины и даже износостойкие пластины могут быть прикреплены к литью с использованием правильных параметров и

.

Ковкий чугун

Ковкий чугун можно ремонтировать только с помощью NickelRod # 55 из-за его более высокой прочности на растяжение и лучшей пластичности.При сварке ковких чугунов проплавление должно быть низким, а широкие швы или полости должны наращиваться по бокам к центру. Следует использовать бусины-стрингеры или узкие переплетения. Отсадите короткие шарики и дайте остыть до температуры предварительного нагрева. Проклевка желательна, но не так критична, как при сварке серого чугуна.

Аустенитные чугуны

Обычно привариваются с помощью никелевого стержня № 55 .Хотя аустенитные отливки можно сваривать никелевым стержнем № 55, такой сварной шов может оказаться непригодным для применений, где коррозионная/термостойкость не соответствует основному металлу.

GMAW чугуна

Чугун обычно считается непригодным для сварки с использованием процесса дуговой сварки металлическим газом.

FCAW из чугуна

Дуговая сварка чугуна порошковой проволокой выполняется с использованием более высокого тока, чем при дуговой сварке защищенным металлом. Это компенсируется более высокими скоростями перемещения, как при обычной дуговой сварке порошковой проволокой. С помощью процесса FCAW можно сваривать как серый, так и ковкий и ковкий чугун.Подготовка и термообработка почти такие же, как и для SMAW. NickelRod #55 и NickelRod #99 наиболее подходят для FCAW чугунов.

Кислородно-ацетиленовая сварка чугуна

Для успешной кислородной сварки необходимо, чтобы деталь была предварительно нагрета до тусклого красного каления (примерно 650°C).Нейтральное или слегка уменьшающее пламя следует использовать со сварочными наконечниками со средней или высокой скоростью пламени. Температуры должны поддерживаться во время сварки. Как и при подготовке SMAW, необходимо использовать печь, чтобы обеспечить равномерный нагрев крупных отливок. Важно, чтобы отливка была защищена от сквозняка во время сварки, и должны быть приняты меры для поддержания необходимого предварительного нагрева. Важно избегать резкого охлаждения отливки; в противном случае может быть получен белый чугун, очень твердый и хрупкий.Это может привести к растрескиванию или сделать последующую подгонку невозможной.

Кислородно-кислородная сварка

подходит для сварки серого чугуна электродом типа AWS A5.15 RCI Aufhauser RCI , RCI-A и должна использоваться с подходящим флюсом, таким как Aufhauser Cast Iron Flux.

Аустенитные чугуны можно сваривать в кислородной среде только с использованием расходных материалов типа AWS RCI-B.

Сварка чугуна пайкой

Сварку пайкой следует использовать только для ремонта старой отливки из-за плохого совпадения цвета с более новой отливкой.Сварка пайкой подходит для серого, аустенитного и ковкого чугуна. Однако прочность соединения, эквивалентная сварке плавлением, возможна только для серого чугуна. Следует использовать нейтральное или слегка окисляющее пламя.

Техническая и торговая информация

Сварка пайкой пайкой имеет преимущества перед кислородной сваркой, поскольку плавится при более низкой температуре, чем чугун. Это позволяет снизить предварительный нагрев (320-400°C). Как и при других формах сварки, поверхность должна быть тщательно очищена, чтобы углерод не загрязнял нагар.Используемые расходные материалы: AWS RBCuZn-C (Aufhauser 681 LowFuming Bronze ) и AWS RBCuZn-D (Aufhauser 773 Nickel Silver ).

Пайка чугуна

Любые процессы пайки, подходящие для стали, применимы к чугуну. Операции до и после пайки должны быть аналогичны стандартным процессам пайки. Расходные материалы, подходящие для пайки углеродистой стали, можно использовать для чугуна.

Порошковое напыление чугуна

Порошковое напыление особенно подходит для краев, углов, неглубоких полостей и тонких срезов, так как на них обычно нет подрезов. Пористые участки должны быть отшлифованы до формы блюдца или чашки без выступающих краев.Острые углы, кромки и выступающие точки должны быть удалены или закруглены, так как они могут раствориться в расплавленном металле, образуя твердые пятна.

Распыление и плавление должны производиться в соответствии с обычным процессом порошкового напыления.

Некачественный или сложный чугун можно соединить, покрывая обе части по отдельности 1-2 мм расплавленным сплавом, а затем соединяя покрытие вместе с подходящим никелевым электродом SMAW. В основе расходных материалов лежит никель-кремниево-борная смесь.

Пайка чугуна обычно ограничивается ремонтом небольших дефектов поверхности, часто заделкой участков от утечек жидкости или газов. Литье должно быть тщательно очищено.

 

Справочник по сварке чугуна

Справочник по сварке чугуна 6

Однако, даже подводимого тепла при сварке пайкой может быть достаточно, чтобы вызвать растрескивание отливки из серого чугуна (или

покинуть отливка с остаточными напряжениями, которые впоследствии могут привести к растрескиванию) если какой-либо предварительный нагрев не выполняется.Если возможен предварительный нагрев всей отливки, это следует сделать, хотя температура не должна быть повышается до более чем 300-400 0 С. В большинстве случаев тщательный предварительный подогрев металла, прилегающего к зоне сварки, достаточно использовать сварочную горелку. Практика сварки пайкой Если вы уже паяли сварные детали стального листа, как было предложено в предыдущей главе, сварка твердым припоем чугун не должен создавать новых проблем.Если возможно, возьмите несколько образцов чугуна толщиной около 13 мм (1/2 дюйма). которые некоторые литейщики специально отливают для сварочной практики. Если нет, найдите несколько частей сломанного литья и используйте их. Подготовьте края шва осторожно. Прилежащий угол V-образного сварного шва должен составлять 90 0 , и края должны быть тщательно очищены. Рекомендуется шлифовка с последующей опиловкой. ( файл удалит любые свободные частицы оставленные шлифовальным кругом, а также графитовые чешуйки, которые могут мешать при правильном лужении металла.) Немедленно удалите все следы жира или краски с металлической поверхности. рядом с V-образным сварным швом. Для пайки чугуна толщиной около 13 мм. (1/2 дюйма), мы рекомендуем вам использовать сварочный наконечник, потребляющий 15 cfh ацетилена и слегка окисляющая пламя. (Чтобы обеспечить это, осторожно отрегулируйте пламя до нейтрального, затем поток ацетилена достаточен, чтобы укоротить внутренний конус пламени немного.) Вы также должны иметь хороший флюс для пайки припоем, такие как флюс OXWELD BRAZO или OXWELD Чугунный флюс для пайки.(Последний дороже, но содержит биты из бронзы «спелтер», которая помочь вам определить, когда отливка достигла надлежащей температуры для лужением.) прихваточная сварка редко требуется в реальных ремонтных работах на отливках, мы предлагаем что вы просто разделяете два кусков чугуна так, чтобы в начале был зазор около 1,6 мм (1/16 дюйма). точка сварки и зазор от 5 до 6 мм (от 3/16 до 1/4 дюйма) в конечной точке.Если вы используете сварку стол с чугунной столешницей, обязательно поднимите отделочный конец соединения немного выше стола, чтобы вы фактически не сварили образцы к столу. Если чугунные образцы или отливки имеют толщину не менее 13 мм (1/2 дюйма), мы предлагаем, чтобы вы планировали сделать ваш сварной шов за три прохода. Сварка Цветной Металлы лечение Сварка Чугун Сварка Железный Металлы

Как сварить чугун

Возможна сварка чугуна на дому — при определенных условиях

Эффективная сварка чугунных деталей на месте может сэкономить время и деньги, но есть проблемы.Нарушение сварки часто может привести к растрескиванию или другим повреждениям. Если задействованы критические детали, может быть целесообразно обратиться за помощью к сварочному оборудованию с опытными сварщиками, чтобы обеспечить успешный результат.

Если сварка выполняется собственными силами, крайне важно изучить этапы, необходимые для эффективного производства сварной детали. Прежде чем приступить к работе, необходимо выполнить четыре ключевых шага:

  1. Определите сплав
  2. Тщательно очистить отливку
  3. Выберите температуру предварительного нагрева
  4. Выберите подходящий метод сварки
Перед любым сварочным проектом обязательно очистите отливку, предварительно нагрейте сплав и выберите подходящий метод сварки.

Определите сплав

Чугун – это семейство сплавов железа с углеродом. Высокое содержание углерода (обычно 2–4%) придает чугуну характерную твердость. Однако эта твердость достигается за счет пластичности. Он менее податлив по сравнению со сталью или кованым железом. Циклы нагрева и охлаждения во время сварки вызывают расширение и сжатие металла, вызывая растягивающее напряжение. Чугуны не растягиваются и не деформируются при нагревании или напряжении — вместо этого они трескаются, что делает их чрезвычайно трудными для сварки.Эту характеристику можно улучшить, добавляя различные сплавы.

Некоторые сплавы чугуна свариваются легче, чем другие:

  • Серый чугун
    Серый чугун является наиболее распространенной формой чугуна. Углерод осаждается в графитовые чешуйки во время производства в перлитную или ферритную кристаллическую микроструктуру. Он более пластичен и поддается сварке, чем белый чугун. Тем не менее, это по-прежнему представляет собой проблему для будущих сварщиков, поскольку чешуйки графита в сером чугуне могут попасть в сварочную ванну, вызывая охрупчивание металла сварного шва.
  • Белый чугун
    Белый чугун удерживает углерод в виде карбида железа, не выделяя его в виде графита. Кристаллическая микроструктура цементита очень твердая и хрупкая. Белый чугун обычно считается несвариваемым.
  • Ковкий, шаровидный или ковкий Чугун
    Все эти чугуны менее хрупкие из-за микроструктурных различий, обусловленных производством. Все три имеют сфероидальную углеродную микроструктуру, созданную их уникальными производственными процессами.

Лучший способ определить, белое у вас железо или серое, — проверить исходную спецификацию. Спектрохимический анализ может предоставить эту спецификацию постфактум. Когда эти точные способы невозможны, есть несколько способов проверить в магазине.

Серый чугун будет иметь серый цвет вдоль точки излома из-за графита в его микроструктуре. Белый чугун белее вдоль излома из-за цементита. К сожалению, испытание на излом полезно только в том случае, если сварщик знает, что материал либо серый, либо белый.Это более старые, более традиционные формы чугуна. Они также более распространены в определенных классах товаров. Однако ковкий чугун, относительный новичок, также довольно белый на изломе и гораздо лучше поддается сварке.

Искровой тест также может быть использован опытным металлургом для определения типа железа.

Очистить отливку

Независимо от сплава все отливки перед сваркой должны быть надлежащим образом подготовлены. При подготовке отливки к сварке очень важно удалить все поверхностные материалы.Отливка должна быть абсолютно чистой в области сварного шва. Удалите краску, жир, масло и другие посторонние материалы из зоны сварки. Лучше всего осторожно и медленно подавать тепло в зону сварки в течение короткого времени, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварки основного металла.

Простым методом проверки готовности поверхности чугуна является нанесение на металл сварного шва — при наличии каких-либо примесей он будет пористым. Этот проход можно стачивать, и процесс повторяется несколько раз, пока пористость не исчезнет.

Предварительный нагрев

Все чугуны подвержены растрескиванию под нагрузкой. Тепловой контроль является единственным наиболее важным фактором в предотвращении трещин.

Для сварки чугуна требуется три этапа:

  • Предварительный подогрев
  • Низкое тепловложение
  • Медленное охлаждение

Основной причиной регулирования температуры является тепловое расширение. Когда металл нагревается, он расширяется. Напряжение не возникает, когда весь объект нагревается и расширяется с одинаковой скоростью, но напряжение будет накапливаться, когда тепло локализовано в небольшой зоне термического влияния (HZ).

Локальный нагрев приводит к ограниченному расширению — HZ удерживается более холодным металлом вокруг него. Степень результирующего напряжения зависит от температурного градиента между ГЦ и телом отливки. В стали и других пластичных металлах напряжение, вызванное ограниченным расширением и сжатием, снимается растяжением. К сожалению, это может привести к растрескиванию в период усадки, поскольку чугуны обладают относительно низкой пластичностью. Предварительный подогрев уменьшает температурный градиент между телом отливки и ГЦ, тем самым сводя к минимуму растягивающие напряжения, вызванные сваркой.Как правило, высокотемпературные методы сварки требуют предварительного нагрева при более высокой температуре. Когда адекватный предварительный нагрев невозможен, наилучшей стратегией является минимизация подвода тепла — выбор низкотемпературного процесса сварки и сварочных стержней или проволоки с низкой температурой плавления.

Скорость охлаждения — еще один фактор, оказывающий непосредственное влияние на напряжения, возникающие в сварном шве. Быстрое охлаждение вызывает усадку, в результате чего сварные швы становятся хрупкими и легко растрескиваются. Напротив, низкое охлаждение снижает напряжение закалки и усадки.

https://www.reliance-foundry.com/wp-content/uploads/pre-heat-welding.mov

Предварительный нагрев перед сваркой

Все чугуны подвержены растрескиванию под нагрузкой, но этого можно избежать с помощью предварительного нагрева. Посмотрите видео, чтобы увидеть, как нагревают металл перед сваркой.

Техника сварки

Методы сварки следует выбирать на основе их пригодности для свариваемого чугунного сплава. Наиболее распространенными способами сварки являются дуговая, кислородно-ацетиленовая и пайка.

Ручная сварка

Сварка стержнем, также известная как дуговая сварка защищенным металлом или MMA, использует расходуемый электрод, покрытый флюсом. В зависимости от области применения, требуемого соответствия цвета и объема механической обработки, которую необходимо выполнить после сварки, могут использоваться различные типы электродов.

Существует три основных типа присадок, которые хорошо подходят для сварки чугуна электродом:

  • Электроды с чугунным покрытием
  • Электроды из медного сплава
  • Электроды из никелевого сплава

Электроды из никелевого сплава наиболее популярны для сварки чугуна.По данным New Hampshire Materials Laboratory Inc., сварной шов из никеля и железа прочнее с более низким коэффициентом теплового расширения, что снижает сварочные напряжения и повышает устойчивость к растрескиванию.

Электрическая дуга между электродом и зоной сварки расплавляет металлы и вызывает их плавление. Дуга должна быть направлена ​​на сварочную ванну, а не на основной металл, так как это минимизирует разжижение. Рекомендуется использовать самую низкую настройку тока, одобренную производителем, чтобы свести к минимуму тепловую нагрузку.Предварительно нагрейте детали до температуры не менее 250°F перед сваркой чугунными или медными электродами. Никелевые электроды можно использовать без предварительного нагрева.

При сварке стержнем используются различные типы электродов в зависимости от применения, соответствия цвета и объема механической обработки, необходимой после сварки.
Кислородно-ацетиленовая сварка

При кислородно-ацетиленовой сварке также используются электроды, но вместо дуги, генерируемой током, энергию для сварки обеспечивает кислородно-ацетиленовая горелка. Чугунные электроды и медно-цинковые электроды подходят для кислородно-ацетиленовой сварки чугуна.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не окислить чугун во время сварки ацетиленом, так как это приводит к потере кремния и образованию белого чугуна в сварном шве. Сварочный стержень следует плавить в расплавленной сварочной ванне, а не непосредственно в пламени, чтобы свести к минимуму температурные градиенты.

Сварка пайкой

Сварка пайкой пайкой является распространенным методом соединения чугунных деталей из-за минимального воздействия на сам основной металл. Сварочный стержень обеспечивает наполнитель, который прилипает к поверхности чугуна.Из-за более низкой температуры плавления наполнителя по сравнению с чугуном наполнитель не разбавляется чугуном, а прилипает к поверхности.

Чистота поверхности имеет решающее значение для этого метода сварки, поскольку соединение зависит от качества наполнителя, смачивающего поверхность основного металла. Согласно Machine Design, использование флюса для предотвращения образования оксидов во время пайки является обычным явлением. Это жидкость, способствующая смачиванию, что позволяет наполнителю течь по соединяемым металлическим деталям.Он также очищает детали от оксидов, чтобы наполнитель более плотно сцеплялся с металлическими деталями. Кроме того, флюсы используются при сварке для очистки металлических поверхностей.

Методы сварки следует тщательно выбирать в зависимости от свариваемого чугунного сплава.

Отделка

Растрескивание обычно происходит во время фазы термического сжатия — растягивающее напряжение накапливается по мере того, как сварной шов остывает и сжимается. Если напряжение достигает критической точки, сварной шов трескается.

Вероятность растрескивания можно уменьшить, применяя сжимающее напряжение для противодействия растягивающему напряжению во время охлаждения.Сварщики используют технику, называемую проковкой (умеренные удары молотком с шариковым бойком) по деформируемому валику сварного шва, пока сварной шов еще мягкий. Проклевка снижает риск образования трещин в сварном шве и ГП, но ее следует применять только при работе с относительно пластичным металлом шва.

Завершающим этапом сварки является контроль охлаждения. В этом процессе используются изоляционные материалы для максимального замедления охлаждения или применяется периодическое нагревание сварного шва для замедления естественного процесса охлаждения.

Внутренняя сварка

В то время как профессиональная сварка чугуна может гарантировать качественный сварной шов, можно выполнить ремонт сварного шва на месте с тщательной подготовкой.Следуйте инструкциям по определению сплава, подготовке материала и выбору наиболее подходящего метода сварки.

Источники

Быстрый ответ: как паять чугун

Можно ли припаивать к чугуну?

Чугун

используется для изготовления водопроводных труб, отливок станков, корпусов трансмиссии, блоков двигателей, поршней, отливок печей и т. д. Металл может быть подвергнут пайке или бронзовой сварке, газовой и дуговой сварке, закалке или механической обработке.Что касается ограничений, чугун должен быть предварительно нагрет перед сваркой. Его нельзя обрабатывать в холодном виде.

Какой пруток вы используете для пайки чугуна?

Самый прочный припой для соединения чугуна и стали, HTS-528 является тонкотекучим для плотного соединения и ремонта всех видов чугуна, стали, меди, бронзы, никеля и латуни. Он также будет эффективно соединять разнородные металлы.

Можно ли паять или паять чугун?

C2 — это многоцелевой прут для пайки кремниевой бронзы, который подходит для пайки большинства металлов общего назначения, включая сталь, медь, чугун и разнородные металлы.Серебряный припой можно использовать для соединения большинства распространенных металлов, включая мягкую сталь, нержавеющую сталь, медь, латунь, чугун и разнородные металлы.

Как спаять чугун с латунью?

Что лучше сваривать или паять чугун?

Вообще, сваривать две железяки вместе — плохая идея, лучше спаять. Подробнее о пайке позже. Сварка чугуна намного лучше работает при ремонтных работах, таких как треснутые детали или когда вы просверлили отверстие в неправильном месте, и вам нужно его заполнить.

Правильное пламя для пайки чугуна?

в начальной точке сварки и около 5 мм (3/16 дюйма) в конечной точке. Для сварки плавлением чугуна следует использовать нейтральное пламя, а не слабо окисляющее пламя, рекомендованное для сварки пайкой.

Можно ли паять чугун с помощью газа MAPP?

Muggy Weld использовала серебряный припой SSF-6 и газовую горелку MAPP (позже замененную кислородно-ацетиленовой, когда закончился газ MAPP) для пайки чугунного коллектора.Это действие обеспечивает лучшее приклеивание наливного стержня и позволяет более равномерно охлаждать чугунный выпускной коллектор.

Вам нужен флюс для пайки стали?

Зачем нужна пайка флюсом Флюс представляет собой химическое соединение, наносимое на поверхности соединения перед пайкой. Его использование, за некоторыми исключениями, имеет решающее значение в процессе атмосферной пайки. Нагрев металлической поверхности ускоряет образование оксидов в результате химического соединения горячего металла с кислородом воздуха.

Можно ли припаивать мягкую сталь к чугуну?

Сталь можно приваривать к чугуну. Медь можно соединить с латунью пайкой. Однако к соединению разнородных металлов с помощью любого сварочного процесса следует подходить осторожно. Тот факт, что вы можете получить красивый сварной шов, не является доказательством того, что общий результат является удовлетворительным.

Какой тип стержня используется для пайки стали?

Бронзовый сварочный пруток

25M ​​является примером материала, специально разработанного для сварки твердым припоем.Он легко лужится, свободно течет, образует наплавленный металл с превосходной прочностью и высокой пластичностью.

Как размягчить паяный чугун?

Расположите чугунные детали в желаемом положении и закрепите их вместе. Нагрейте небольшое количество припоя на жалом паяльника и нанесите припой на шов между металлическими деталями, когда он начнет плавиться. Используйте пропановую горелку, чтобы нагреть чугунные детали.

Из чего состоит припой?

«Сварка» чугуна обычно представляет собой операцию пайки с использованием присадочного стержня, изготовленного в основном из никеля, хотя возможна и настоящая сварка чугунными стержнями.

Можно ли запаять трещину в чугуне?

В отличие от традиционной техники сварки, используемой для ремонта металлических изделий, пайка требует минимального нагрева для фиксации чугунных деталей. Этот метод обычно используется для исправления трещин на чугунных изделиях.

При какой температуре происходит пайка?

Большинство процессов пайки проходят при температуре от 800°F до 2000°F. Для максимально прочного паяного соединения металлы, которые соединяются вместе, должны иметь одинаковую температуру.

Насколько прочна пайка?

Прочность соединения зависит от нескольких факторов: зазора между деталями, состава основного металла, температуры эксплуатации и качества соединения (мало пустот, хорошее проникновение). Совместная конструкция также влияет на прочность. Объемная прочность на растяжение серебряных припоев составляет 40 000-70 000 фунтов на квадратный дюйм.

Можно ли паять чугунный выпускной коллектор?

Специально разработанное флюсовое покрытие

SSF-6 в два раза сильнее очищает основной металл по сравнению с обычными серебряными флюсовыми покрытиями и имеет важное значение для достижения оптимальной текучести и сцепления.Будьте осторожны, чтобы не перегреть коллектор — используйте достаточное количество тепла, чтобы перекрыть зазор.

Как спаять сталь?

Указания Используйте проволочную щетку или наждачную шкурку, чтобы зачистить поверхность металла. Расположите металл по желанию. Нагрейте место соединения двух металлических частей, пока соединение не засветится. Нанесите припой на соединение, продолжая нагревать металлические поверхности.

Можно ли паять кованое железо?

Пайка кованого железа тоже возможна, но это гораздо более сложная и потенциально опасная задача.Сварку и пайку обычно лучше доверить профессионалам. Чтобы паять любой металл, вам понадобится запас используемого вами сплава, а также паяльник.

Какая сварочная проволока лучше всего подходит для чугуна?

Электроды из никелевого сплава

наиболее популярны для сварки чугуна. По данным New Hampshire Materials Laboratory Inc., сварной шов из никеля и железа прочнее с более низким коэффициентом теплового расширения, что снижает сварочные напряжения и повышает устойчивость к растрескиванию.

Как лучше сваривать чугун?

1.Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA) Этот тип сварки, также известный как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), обычно считается лучшим процессом для сварки чугуна при условии, что используются подходящие сварочные прутки.

Можно ли паять сталь?

Еще одним важным преимуществом пайки является простота соединения разнородных металлов с использованием флюса или сплавов с флюсовой сердцевиной/покрытием. Если вам не нужно плавить основные металлы, чтобы соединить их, не имеет значения, имеют ли они сильно разные температуры плавления.Вы можете припаять сталь к меди так же легко, как сталь к стали.

Как сваривать чугун: полное руководство

Сварка чугуна возможна, но проблематична из-за высокого содержания углерода. Это содержание углерода часто составляет 2-4%, что примерно в десять раз больше, чем у большинства сталей. В процессе сварки этот углерод мигрирует в металл шва и/или околошовную зону, что приводит к повышению хрупкости/твердости. Это, в свою очередь, может привести к трещинам после сварки.

Чугун состоит из железа и углерода в различных соотношениях с дополнительными элементами, такими как марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден и т. д.для улучшения определенных свойств. Кроме того, он может содержать значительно более высокое содержание серы и фосфора, чем примеси, что затрудняет сварку без образования трещин.

Различные типы чугуна включают серый чугун, белый чугун, ковкий чугун и ковкий чугун с широким диапазоном свариваемости. Все категории чугуна, за исключением белого чугуна, считаются свариваемыми, хотя сварка может быть значительно сложнее по сравнению со сваркой углеродистой стали.

Однако может быть трудно определить разницу между этими различными типами чугуна без подробного металлургического анализа. Несмотря на это, чугун — это долговечный, износостойкий металл, который использовался веками.

Этапы подготовки к сварке чугуна

Прежде чем приступить к сварке чугуна, необходимо выполнить четыре основных этапа, чтобы обеспечить эффективную сварку чугуна. К ним относятся:

  • Определение типа чугуна
  • Очистка отливки
  • Выбор правильной температуры предварительного нагрева
  • Выбор правильной техники сварки

1.

Определение типа чугуна

Первым этапом этого вида сварки является определение типа чугуна. Существует множество типов, и вам не захочется сваривать большинство из них.

Чугун имеет плохую пластичность, поэтому он может треснуть из-за термических напряжений при быстром нагревании или охлаждении. Склонность к растрескиванию зависит от типа/категории чугуна. Это означает, что необходимо понимать, с каким типом сплава вы работаете:

  • Серый чугун: Это наиболее распространенная форма чугуна.Углерод осаждается в графитовые чешуйки во время производства в перлитную или ферритную кристаллическую микроструктуру. Он более пластичен и поддается сварке, чем белый чугун. Тем не менее, это по-прежнему представляет собой проблему для будущих сварщиков, поскольку чешуйки графита в сером чугуне могут попасть в сварочную ванну, вызывая охрупчивание металла сварного шва.
  • Белый чугун: Белый чугун удерживает углерод в виде карбида железа, не выделяя его в виде графита. Кристаллическая микроструктура цементита очень твердая и хрупкая.Белый чугун обычно считается несвариваемым.
  • Ковкий, шаровидный или ковкий чугун: Все эти чугуны менее хрупкие из-за микроструктурных различий, обусловленных производством. Все три имеют сфероидальную углеродную микроструктуру, созданную их уникальными производственными процессами.

Самый простой способ определить, с каким типом утюга вы работаете, — проверить оригинальную спецификацию. Химический и металлографический анализы также могут помочь в определении категории чугуна, с которым вы работаете.

Есть и другие способы определить разницу между сплавами; серый чугун будет иметь серый цвет вместе с точкой излома, в то время как белый чугун будет иметь более белый цвет вдоль излома из-за содержащегося в нем цементита. Однако, например, у ковкого чугуна также будет более белый излом, но он гораздо лучше поддается сварке.

Серый чугун является наиболее распространенным типом свариваемого чугуна и должен быть единственным чугуном, который вы пытаетесь сплавить, если у вас нет опыта его литья или сварки.Наличие кого-то опытного, чтобы помочь вам, является еще одним хорошим вариантом.

2.

Очистка отливки

Независимо от сплава все отливки должны быть должным образом подготовлены перед сваркой. При подготовке отливки к сварке очень важно удалить все поверхностные материалы. Отливка должна быть абсолютно чистой в области сварного шва. Удалите краску, жир, масло и другие посторонние материалы из зоны сварки. Лучше всего осторожно и медленно подавать тепло в зону сварки в течение короткого времени, чтобы удалить захваченный газ из зоны сварки основного металла.

Простым методом проверки готовности поверхности чугуна является нанесение на металл сварочного шва — при наличии примесей он будет пористым. Этот проход можно сточить, и процесс повторяется несколько раз, пока пористость не исчезнет.

3.

Температура предварительного нагрева

Все чугуны подвержены растрескиванию под нагрузкой. Тепловой контроль является единственным наиболее важным фактором в предотвращении трещин.

Сварка чугуна требует трех этапов:

  • Предварительный нагрев
  • Низкое тепловложение
  • Медленное охлаждение

Основной причиной контроля нагрева является тепловое расширение.Когда металл нагревается, он расширяется. Напряжение не возникает, когда весь объект нагревается и расширяется с одинаковой скоростью, но напряжение будет накапливаться, когда тепло локализовано в небольшой зоне термического влияния (HZ).

Локальный нагрев приводит к ограниченному расширению ГП сдерживается более холодным металлом вокруг него. Степень результирующего напряжения зависит от температурного градиента между ГЦ и телом отливки. В стали и других пластичных металлах напряжение, вызванное ограниченным расширением и сжатием, снимается растяжением.

К сожалению, это может привести к растрескиванию в период усадки, поскольку чугуны обладают относительно низкой пластичностью. Предварительный подогрев уменьшает температурный градиент между телом отливки и ГЦ, тем самым сводя к минимуму растягивающие напряжения, вызванные сваркой. Как правило, высокотемпературные методы сварки требуют предварительного нагрева при более высокой температуре.

Если адекватный предварительный нагрев невозможен, наилучшей стратегией является минимизация подвода тепла, выбор низкотемпературного процесса сварки и сварки прутками или проволокой с низкой температурой плавления.

Скорость охлаждения является еще одним фактором, оказывающим непосредственное влияние на напряжения, возникающие в сварном шве. Быстрое охлаждение вызывает усадку, в результате чего сварные швы становятся хрупкими и легко растрескиваются. Напротив, низкое охлаждение снижает напряжение закалки и усадки.

4. Техника сварки Использование для сварки чугуна

Теоретически любой из распространенных процессов дуговой сварки, такой как ручная дуговая сварка металлическим электродом, дуговая сварка с флюсовой проволокой, сварка металлическим активным газом, дуговая сварка под флюсом, дуговая сварка вольфрамом и т. д.можно использовать, обычно предпочтительнее процесс, который способствует медленному нагреву и охлаждению.

1. Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA)

Этот тип сварки, также известный как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), обычно считается лучшим процессом для сварки чугуна — при условии, что правильная сварка используются штанги. Выбор электрода будет зависеть от области применения, требуемого сочетания цветов и объема послесварочной обработки.

Два основных типа электродов для ручной дуговой сварки металлическим электродом: на основе железа и на основе никеля.Электрод на основе железа будет производить металл сварного шва с высоким содержанием углерода мартенсита, поэтому обычно ограничивается мелким ремонтом отливки и когда требуется согласование цвета.

Чаще всего используются электроды из никелевого сплава, обеспечивающие более пластичный металл сварного шва. Никелевые электроды также могут помочь уменьшить предварительный нагрев и растрескивание ЗТВ, обеспечивая более низкую прочность металла шва.

Во всех случаях необходимо свести к минимуму плавление основного металла. Это сведет к минимуму разбавление.

2. Сварка MAG

Сварка MAG обычно выполняется с использованием никелевого расходного материала. Для большинства применений подойдет смесь 80% аргона и 20% углекислого газа. Хотя можно использовать проволоку для пайки, обычно это не рекомендуется, так как припой будет значительно слабее, чем отливка.

3. Сварка ВИГ

Сварка ВИГ может обеспечить чистый сварной шов на чугуне, но, как правило, не предпочтительна из-за сильно локализованных характеристик нагрева.Как и при любой сварке TIG, качество готового шва во многом определяется навыками сварщика.

4. Ацетиленокислородная сварка

При сварке кислородом и ацетиленом также используются электроды, но вместо дуги, генерируемой током, энергию для сварки обеспечивает кислородно-ацетиленовая горелка. Чугунные электроды и медно-цинковые электроды подходят для кислородно-ацетиленовой сварки чугуна.

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не окислить чугун во время сварки ацетиленом, так как это приводит к потере кремния и образованию белого чугуна в сварном шве.Сварочный стержень следует плавить в расплавленной сварочной ванне, а не непосредственно в пламени, чтобы свести к минимуму температурные градиенты.

5. Сварка пайкой

Сварка пайкой является распространенным методом соединения чугунных деталей из-за минимального воздействия на сам основной металл. Сварочный стержень обеспечивает наполнитель, который прилипает к поверхности чугуна. Из-за более низкой температуры плавления наполнителя по сравнению с чугуном наполнитель не разбавляется чугуном, а прилипает к поверхности.

Чистота поверхности имеет решающее значение для этого метода сварки, поскольку соединение зависит от качества наполнителя, смачивающего поверхность основного металла. Согласно Machine Design, использование флюса для предотвращения образования оксидов во время пайки является обычным явлением.

Жидкость, способствующая смачиванию, что позволяет наполнителю течь по соединяемым металлическим частям. Он также очищает детали от оксидов, чтобы наполнитель более плотно сцеплялся с металлическими деталями. Кроме того, флюсы используются при сварке для очистки металлических поверхностей.

Методы сварки без предварительного нагрева

Размер отливки или другие обстоятельства могут потребовать проведения ремонта без предварительного нагрева. В этом случае деталь должна быть прохладной, но не холодной.

Повышение температуры литья до 100 градусов по Фаренгейту полезно. Если деталь находится на двигателе, можно запустить ее на несколько минут, чтобы получить эту температуру. Никогда не нагревайте отливку до такой температуры, что вы не сможете положить на нее голую руку.

Сделайте короткие сварные швы длиной примерно 1 дюйм. В этом методе важна проклевка после сварки. Дайте сварному шву и отливке остыть. Не ускоряйте скорость охлаждения водой или сжатым воздухом.

Можно сваривать другую область отливки, пока предыдущий сварной шов остывает. Все кратеры должны быть заполнены. По возможности шарики должны располагаться в одном направлении, и желательно, чтобы концы параллельных шариков не совпадали друг с другом.

Присадочная проволока или электрод для сварки литых изделий

Как упоминалось выше, выбор сварочного электрода важен для сварки чугуна, хотя большинство экспертов рекомендуют использовать никелевые электроды.

1. Стержни из 99% никеля

Эти электроды дороже, чем другие варианты, но также обеспечивают наилучшие результаты. Стержни из 99% никеля обеспечивают сварные швы, которые поддаются механической обработке и лучше всего подходят для отливок с низким или средним содержанием фосфора. Эти стержни из чистого никеля создают мягкий, ковкий наплавленный металл.

2. Стержни из 55% никеля

Менее дорогие, чем стержни из 99% никеля, они также поддаются механической обработке и часто используются для ремонта толстых профилей. Более низкий коэффициент расширения означает, что они производят меньше трещин в линии сплавления, чем 99% стержень. Эти ферроникелевые стержни идеально подходят для сварки чугуна со сталью.

Доступны менее дорогие варианты, такие как стальные стержни, хотя они не так эффективны, как никелевые:

3. Стальные стержни

Стальные стержни представляют собой самый дешевый вариант из трех и лучше всего подходят для мелкого ремонта и заполнения .Стальные электроды производят твердые сварные швы, которые требуют дополнительной шлифовки и не поддаются механической обработке. Однако, несмотря на эти недостатки, стальные стержни обеспечивают соответствие цвета и лучше переносят не совсем чистые отливки, чем никелевые стержни.

4. Припой из бронзы

Можно использовать ацетиленокислородную пайку или использовать стержни для сварки TIG. Это хороший способ обеспечить прочность в трещине или между двумя компонентами, нуждающимися в соединении, при этом не вызывая растрескивания и изменения свойств чугуна.

Очистка и наплавка поверхностей сварки

Как и в большинстве случаев сварки, чем чище поверхность, тем качественнее будут сварные швы. Иногда материал, который вы свариваете, имеет запасы дыма или масла на протяжении всей отливки, и это вызывает проблемы при сварке. Есть определенные вещи, о которых нужно знать, когда вы свариваете чугун.

Использование расходных материалов для сварки, таких как стержни из сплава для сварки чугуна MG-289, которые предназначены для загрязненного чугуна, является лучшим способом обеспечить достаточный сварной шов.

Проклевка — это процесс постукивания по мягкому сварному шву при его охлаждении молотком с шариковым бойком для предотвращения растрескивания. Это следует делать с осторожностью и только тогда, когда сварной шов может деформироваться, но это не всегда необходимо, так как в первую очередь причиной появления трещин является неравномерный или быстрый нагрев или охлаждение детали. Предварительный нагрев и медленное охлаждение вашего проекта — вот что самое важное.

Предварительный подогрев или холодная сварка?

Существует несколько различных мнений о том, следует ли сваривать горячим или холодным способом.Все согласны с тем, что предварительный нагрев — хороший вариант, но есть несколько человек, которые считают, что сварки с минимальным нагревом также достаточно.

При принятии решения о том, как сваривать чугун, необходимо использовать один из этих подходов, потому что, в отличие от большинства металлов, чугун является хрупким и имеет очень минимальную способность к деформации при изгибе или расширении и сжатии. Тепло всегда оказывает деформирующее воздействие на металл, и если одна часть металла нагревается или остывает быстрее, чем другая, в чугуне или сварном шве возникают напряжения и трещины.

Предварительный нагрев сводит к минимуму этот эффект, приближая окружающую область сварного шва к температуре сварки, обеспечивая равномерное изменение всего компонента. Чугун меняет характеристики при температуре более 1400 градусов по Фаренгейту, поэтому очень важно не подвергать компонент чрезмерному нагреву.

Считается, что сварка чугуна в холодном состоянии без предварительного нагрева и с использованием минимального тепла способствует снижению общей температуры. Это может быть полезно, так как не образуются видимые трещины, и это будет более прочный шов, чем горячий шов без предварительного нагрева.Тем не менее, внутреннее напряжение все еще возникает, что может проявиться позже в течение срока службы компонента, и в целом оно приводит к более слабому сварному шву, чем при правильном предварительном нагреве перед сваркой.

Опытные сварщики чугуна, которые занимаются ремонтом или изготовлением чугунных изделий регулярно всегда и только предварительно нагревают. Это лучший способ обеспечить прочность сварного шва внутри, а не только отсутствие видимых трещин.

ВЫ ПРОЧИТАЛИ ЭТИ СТАТЬИ ПО ТЕМЕ?

Сварка чугуна: ремонт хрупкого металла

ВОССТАНОВЛЕНИЕ АВТОМОБИЛЯ КАК

Крис Вантак

Если вы поместите в комнату десять человек, знакомых с автовосстановлением, независимо от того, выполняют ли они свою работу или являются профессионалами, при обсуждении проблем реставрации, скорее всего, возникнет тема ремонта чугуна.Восстановление тела или воспроизведение декоративных элементов во время реставрации довольно распространены и обычно могут быть достигнуты без особых трудностей. Но упомяните треснувшую или сломанную чугунную деталь, и дрожь, вероятно, резонирует по вашему телу. Чугун, черный металл, содержащий примерно 95 процентов железа, а остальные сплавы, такие как кремний и углерод, часто используется для изготовления многих старинных автозапчастей. Он хорошо принимает форму, легко обрабатывается, идеально подходит для работы в условиях высоких температур (например, выпускных коллекторов) и даже обладает хорошими свойствами сжатия.Однако чугун плохо переносит растяжение и является хрупким. Отремонтированная трещина в чугунной детали с использованием обычных методов пайки, вероятно, снова появится, когда деталь снова будет введена в эксплуатацию, особенно если деталь обычно находится под каким-либо напряжением или нагрузкой. Традиционно при устранении трещины в чугунной детали требовалось предотвратить распространение трещины. Этой цели можно было достичь с помощью близко расположенных винтов, ввинченных в корень трещины сошлифованными головками. Лучше ремонтировать чугун, чтобы соединить сломанные поверхности и предотвратить дальнейшее растрескивание.

Эта статья посвящена ремонту чугунной водяной помпы Lincoln модели L, но также применима и к ремонту чугуна в целом. При разборке и разделении передней и задней половин водяного насоса лопнула поверхность фланца задней половины. Вероятно, это произошло из-за того, что слишком большое давление оказывалось только на одну сторону фланца. Оглядываясь назад, лучше было бы сначала замочить вал и области подшипника/уплотнения, а затем аккуратно надавить на вал и рабочее колесо, чтобы разделить половинки.Но это не может быть отменено и должно быть исправлено.

Чугунная деталь водяного насоса после дробеструйной обработки, видны части, отколовшиеся от фланца.


На ремонт чугунного фланца водяного насоса обратил внимание предыдущий знакомый, Сесил Магги, металлург, работавший в компании Boeing. Компания Muggy Weld, специализирующаяся на сварочных работах, предложила линейку продуктов для сварки и пайки для решения сложных проблем, связанных со сваркой, таких как корпус водяного насоса.Они предлагают электродуговую сварку двух марок, № 72 для термически обработанного чугуна, обычно используемую на таких деталях, как выпускные коллекторы. (Нагревание чугуна до высоких температур изменяет содержание углерода, а также свойства чугуна при обращении с ним. Чугун, который использовался в этих условиях, иногда называют грязным чугуном из-за содержания углерода.) #77 стержень используется для «чистого» чугуна, который также может подвергаться механической обработке. При ремонте грязного чугуна стержень № 72 сначала применяется для сплавления с чугуном этой марки и «закрывается» несколькими проходами стержня № 77.Только стержень #77 может быть обработан или отшлифован, и это может быть полезно при отделке выпускного коллектора, на который будет нанесено верхнее или фарфоровое покрытие. Магги утверждает, что их чугунный стержень имеет на 300 процентов большую эластичность, чем стандартный никелевый электрод для дуговой сварки. Именно эта эластичность предотвращает дальнейшее растрескивание. Они также утверждают, что в предварительном прогреве ремонтируемого участка не было необходимости, хотя опыт здесь разный.

Перед попыткой приварить водяной насос старый морской чугунный коллектор был извлечен со свалки для учебных сварных швов.Было сделано несколько надрезов с помощью шлифовальной машины и отрезного круга, имитирующего участки трещин, а затем слегка отшлифованы, как это принято при выполнении глубоких сварных швов. С помощью электродуговой сварки при силе тока около 90 ампер, отрицательной полярности и метода обратного стежка стержень хорошо проник в коллектор металлолома.

Схема выполнения техники дуговой сварки обратным стежком.


Выпускной коллектор из морского чугуна, использованный для практики. С помощью отрезного круга, имитирующего трещину, был прорезан тонкий зазор и слегка выгнут.Два прохода над щелью доказали, что стержень проникнет и заполнит щель.


Поперечный разрез того же коллектора практики. Более широкая V-образная форма позволила бы сварному шву располагаться ближе к середине чугунного материала.


В одном небольшом месте на стежке появилась волосяная трещина, где у тренировочного коллектора было две разные толщины. Повторное прохождение области еще одним проходом скорректировало волосяную трещину. В этом случае некоторый предварительный нагрев с использованием кислородно-ацетиленовой горелки мог предотвратить это.Эти тренировочные сварные швы убедили нас в том, что эти стержни для дуговой сварки решат проблему с фланцем водяного насоса. Корпус водяного насоса и детали фланца были подвергнуты дробеструйной очистке, после чего был изготовлен толстый алюминиевый пластинчатый зажим, удерживающий детали фланца во время сварки. Опять же, используя метод обратного стежка, короткие сварные швы были наложены на обе стороны сломанных фланцев, чтобы обеспечить глубокий и равномерный провар. После этого приспособление было удалено, а сварные швы были обработаны с помощью пневматических и вращающихся твердосплавных инструментов. Кроме того, чугунный стержень № 77 использовался для наращивания участков с сильной коррозией вокруг выходного фланца насоса.

Чугунная часть водяного насоса скреплена болтами с толстой алюминиевой пластиной в качестве держателя.


Первые проходы сварки выполняются с обеих сторон с использованием сварочной проволоки №77. Алюминиевая пластина отвинчивается, а оставшаяся часть фланца ремонтируется.


Отремонтированная поверхность фланца обрабатывается, шлифуется и устанавливается на корпус водяного насоса.


На выпускном фланце водяного насоса видны степень коррозии и участки, залитые с помощью сварочного стержня № 77.После нескольких проходов и обработки напильником становится ясно, что сварочный стержень создаст поверхность, пригодную для создания водонепроницаемого соединения на выходе.


Ремонт чугуна исторически был сложным делом. Однако эти продукты для сварки могут предложить решения для ранее не подлежащих ремонту деталей, таких как нижние кромки блоков цилиндров или внутренние отсеки для воды, которые треснули от замерзания воды. Muggy Weld предлагает множество продуктов, а их веб-сайт предлагает гораздо больше, чем можно объяснить здесь, включая ценные видеоуроки.

Источник:

Магги Велд,
1630 Shaker Church Road NW,
Олимпия, Вашингтон, 98502
Телефон: 1-(866) 684-4993
Веб-сайт: www.