контакты expert@rabochiybloknot.ru

Восстановление и ремонт деталей оборудования и запорной арматуры из чугуна с помощью электросварки 

Опубликовано Эксперт в

 Как можно сваривать чугун на работе и в домашних условиях

При ремонте оборудования наверняка сталкивались с проблемой поломки чугунных деталей- лапы электродвигателей, чугунные фланцы или корпуса механизмов станков и оборудования, дефектов в виде трещин в корпусах из чугуна. Каких только методов сварки чугуна не Восстановление и ремонт деталей оборудования и запорной арматуры из чугуна с помощью электросварки придумывали гаражные умельцы и специалисты производства. 

В первую очередь многие мастера и сварщики действуют методом “тыка” не понимая свойств и разницы между чугуном и сталью, которая как правило неплохо сваривается. “Ютюберы”  выкладывают свои “полезные” видео по сварке чугуна, выдавая часто технически не верные советы.  Казалось бы, чугун и сталь — это металлы на основе железа и углерода, в чем же отличия? Обратимся к справочникам: 

Сталь и чугун, что общего и в чем отличия 

Сталь(от нем.Stahl) — сплав железа с углеродом (и другими элементами), содержащий не менее 45 % железа и в котором содержание углерода находится в диапазоне от 0,02 до 2,14 %, причём содержанию от 0,6 % до 2,14 % соответствует высокоуглеродистая сталь.

Чугу́н— сплав железа с углеродом (и другими элементами), в котором содержание углерода не менее 2,14 % (точка предельной растворимости углерода в аустените на диаграмме состояний)

Из справочника понятно, что чугун по сравнению со сталью перенасыщен углеродом (он же графит) и потому углерод в сплаве с железом более 2,14% образует пористую структуру с вкраплениями графита. Детали из чугуна впитывают в себя масла и это свойство используется в подшипниках скольжения, но сварка таких деталей требует специальных технологий.   Чугунные изделия,при работе в средах с высокими температурами (термин “горелый чугун”) сварить  практически невозможно из-за образования окислов кремния и углерода.  Восстановление и ремонт деталей оборудования и запорной арматуры из чугуна с помощью электросварки 

Чугун при нагреве, в отличии от стали не бывает пластичен, он может быть либо твердым, либо жидким (как лед). Проблемы с трещинами возникают при его остывании из-за возникновения больших термических напряжений между швом и основным металлом металлом. 

Способы ручной дуговой электросварки сварки чугунных изделий при ремонте оборудования. 

В первую очередь необходимо понимать: 

  • Какой марки чугун (серый, ковкий, с шаровидным графитом и т.д.) и с чем мы хотим его сварить. 
  •  Что за нагрузки будет нести свариваемая деталь. 
  • Сколько средства мы готовы потратить для восстановления детали и стоит ли шкурка выделки. 
  • Как правильно произвести разделку шва и очистку от вредных примесей. 
Горячая сварка чугуна 

Применяется для ответственных деталей, когда требуется сохранить состав и прочность сварного шва. При такой сварке деталь медленно прогревается (не более 100°C. в час) до 700°C.Сварка производится с широкой разделкой угольными электродами толщиной 8 и более мм и только в нижнем положении. После сварки требуется очень медленное охлаждение (не более 50°C в час) Нагрев и охлаждение таких деталей осуществляется на специальном оборудовании с программированием режимов нагрева и остывания. 

Полугорячая сварка чугуна 

Применяется для менее ответственных деталей и производится с предварительным и сопутствующим подогревом 300-350°C. Варится малоуглеродистыми стальными электродами с добавлением легирующих элементов (например электроды по нержавеющей стали с большим содержанием никеля). Для присадки добавляют чугунный пруток. 

Холодная сварка чугуна с применением электродов из биметаллов. 

Сегодня для сварки чугуна с чугуном и чугуна со сталью применяют специальные биметаллические электроды. В состав таких электродов входит никель, обеспечивающий наибольшую пластичность и меньшие внутренние напряжения при строгом соблюдении технологии сварки. Для выбора типа электродов надо знать какой тип чугуна (или чугуна со сталью) свариваем, сколько проходов необходимо будет сделать. Для различных вариантов сварки чугуна такие фирмы как ESAB, ZELLER, UTP, выпускают электроды для холодной сварки с графито- базовым покрытием.  

Из личной практики ремонта, могу сказать, что, к примеру, электродами Zeller855 можно сваривать любой чугун и чугун со сталью даже с присутствием масла в деталях. Конечно же по возможности масло нужно предварительно максимально удалять. Лучшие результаты для ремонта трещин нагруженных деталей получаются при добавлении в шов стальных прутков.  В России более популярны электроды ESAB марок ОК 92.18, ОК 92.58, ОК 92.60, ОК 92.78 

Особенности технологии сварки чугуна. 
  • “U” образная разделка сварочного шва или деталей для сварки. Угол разделки 60-70°- острые углы не допускаются. 
  • Для очистки от масла можно использовать специальные разделочные электроды, которые выжигают масло и убирают влагу. 
  • Обязательно хорошо зачистить поверхности шлифовальной машинкой. 
  • Если это заварка трещины, то необходимо   засверлить её на концах сверлом 3-4мм. 
  • Сварку производить по “обратноступенчатой” технологии (от середины к краям) варить короткими проходами по 2-3 см на минимальной дуге. 
  • Электрод надо вести медленно, с небольшими поперечными колебаниями.
  • При сварки производить постоянный контроль температуры детали, которая не должна превышать 80°. 
  • Наплавленный валик (2-3 см) (пока имеет малиновый цвет) необходимо проковать(обстучать) зубилом с скругленным бойком, для снятия внутренних напряжений(термоусадочных). 
  • Важно! Удары при проковке наносились не перпендикулярно наплавленному валику, а с оттяжкой вдоль оси валика от его конца к началу. Такая технология проковки  снижает вероятность образования трещин. 

Сварка проводится постоянным током обратной полярности (+ на детали) 

Для дополнительного снятия внутренних напряжений шва производители электродов рекомендуют приваривать накладную стальную пластину без острых кромок. Такая пластина распределит нагрузку по большей площади. Восстановление и ремонт деталей оборудования и запорной арматуры из чугуна с помощью электросварки 

 При холодной сварке чугуна в домашних условиях можно применять простые стальные электроды добавляя в разделку медный или нержавеющий пруток. При этом, конечно, не допускать перегрева детали более 100° и не забывать о проковке. При большой длине шва накладывать валики лучше с разных сторон, не допуская перегрева детали свыше 100 градусов.параметры сварки чугуна

Рубрики: сварка