Электроды для холодной сварки чугуна

Обновлено: 04.05.2024

Наряду со сталью чугун является основным конструкционным материалом. Однако в силу своего физико-химического состава он имеет массу особенностей, которые следует учитывать при сварке. Кроме того, типов чугуна несколько, что также необходимо брать во внимание при выборе сварочных расходников. Какие же бывают сварочные электроды по чугуну? Для начала рассмотрим специфические свойства.

Особенности чугуна

В отличие от стали чугун содержит в себе значительное количество углерода — от 2 до 6%, при этом СО2 находится в нем в свободном состоянии — в виде графита. Это обуславливает его уникальные характеристики — он чрезвычайно тверд, но при этом хрупок, обладает низкой пластичностью и вязкостью. Эти свойства сказываются при обработке и сварке металла. При неправильно выбранных параметрах, материалах и технике сварки существуют следующие риски:

• из-за наличия графита в металле могут образовываться трещины;
• углерод выгорает, что приводит к образованию пор в сварном шве;
• образуются тугоплавкие окислы, у которых температура плавления выше, чем у чугуна.

Кроме того, затруднения при сварке может вызвать и такое его свойство, как высокая жидкотекучесть, препятствующая образованию качественного шва.

Быстрое охлаждение серого чугуна после температуры нагрева более 750°С ведет к превращению графита в карбид железа — цементит. Сам чугун превращается из серого в белый. Такой чугун сварке не подлежит.

Марки электродов по чугуну

Указанные особенности требуют выбора специальных марок электродов. Они должны обеспечивать одинаковую концентрацию СО2 в основном и присадочном металле и их одинаковое время остывания. В состав электродов по чугуну часто входит медь (медно-никелевые, медно железные электроды), однако они могут быть и стальными, ферро-никелевыми или никелевыми. Тип покрытия стержня — основной, реже кислый. В ряду наиболее популярных марок, которые используются для сварки по чугуну, — МНЧ-2, ОЗЧ-4, ОЗЧ-6, ОЗЧ-2, ОК 92.18, ОЗЖН-1. Часть из них универсальна по назначению, позволяет работать со всеми типами чугунов (кроме указанного выше белого), часть имеет более узкую специализацию (об этом — ниже).

Холодная сварка чугуна

Для холодного метода сварки тебуются специальные электроды. Сюда относят такие марки, как МНЧ-2 (хорошо сваривают детали в ответственных конструкциях) ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 (особенно эффективны при работе с тонкостенными изделиями), ЦЧ-4, а также ОЗЖН-1 (устранение серьезных дефектов).

Горячая сварка чугуна

Собственно «горячим» методом называется тот, при котором металл нагревается до температуры +500. + 600 °С, «полугорячим» - температура достигает +300 +400 °С, «теплым» - +200 °С. Наиболее часто для этого используются универсальные электроды марки ЦЧ-4, а также OK 92.18 («теплый» способ) и ОМЧ-1. Также в этом случае применяются электродные прутки марок УОНИИ, АНО, угольные и другие электроды.

Основные марки электродов по чугуну

Универсальные никелемедные электроды, позволяющие работать с любыми видами чугуна — ковким, серым и высокопрочным. Изделия этой марки специально разработаны для того, чтобы сварку можно было выполнять без предварительного прокаливания. Сердечник из монель-металла (большая часть — никель, 28,5% медь, также присутствуют железо и марганец) имеет специальное покрытие. Основное назначение: холодная сварка, наплавка, заварка дефектов литья. Сварка возможна в любых пространственных положениях кроме потолочного и сверху вниз, производится при постоянном токе обратной полярности. Помимо универсальности применения в ряду преимуществ:

• отсутствие в необходимости прокалки — незначительный подогрев требуется только при работе с толстыми изделиями;
• легкий поджиг, стабильное горение дуги, высокая скорость расплавления при сравнительно низкой температуре, легкое отделение шлаковой корки;
• отличное качество получаемого шва по прочности, пластичности, стойкости к коррозии;
• цветовая идентичность основного и наплавляемого металла;
• низкая твердость шва, благодаря чему при эксплуатации конструкции риски образования трещин в районе соединения минимальны.

Данная марка электродов по чугуну для электродуговой сварки повсеместно применяется при ремонте изношенных деталей в шестернях, насосах, редукторах, экскаваторных ковшах и других узлах и механизмах. Аналоги марки МНЧ-2 по международной классификации — электроды типа ENiCu-B.

Важно. Если осуществляется многослойная наплавка, валик необходимо постепенно охлаждать до температуры 60 °С и проковывать легкими ударами молотка. Таким образом снижается внутреннее напряжение в структуре металла и снижаются риски появления в околошовной зоне трещин. Длина самого сварочного валика — от 30 до 50 мм.

По своим свойствам эти электроды с основным покрытием практически так же универсальны, как и марка МНЧ-2 — с ними можно выполнять сварку чугунов любого вида. Электроды позволяют получить шов повышенной износостойкости (что важно, если эксплуатация изделия предусматривает постоянное трение металла о металл), а также высокую технологичность при обработке резанием и высокую стойкость к ударным нагрузкам. Для сварки и наплавки используется ток обратной полярности. Возможное пространственное положение — нижнее и вертикальное. При технологии сварки следует соблюдать требования, предъявляемые и к изделиям марки МНЧ-2 (охлаждение и легкая проковка валика), однако в отличие о МНЧ-2 в данном случае необходима предварительная часовая прокалка при температуре 250…280 °С.

Важно. Наиболее эффективно электроды ОЗЧ-4 проявляют себя при сварке последних слоев, обеспечивая металлу шва высокую сопротивляемость истиранию и ударную вязкость.

Электроды с основным покрытием, предназначенные как для горячей, так и для холодной сварки ковкого, высокопрочного, серого чугунов. Основное назначение — заварка дефектного литья, наплавка при ремонте чугунных деталей. Также это — электроды по чугуну и нержавейке, они позволяют качественно сваривать два этих сплава с разной структурой. Нередко для получения более эфективного результата применяются только для наплавки первых слоев, после чего она выполняется другими, специальными электродами.

Это медные электроды для сварки чугуна (медный сердечник) с кислым покрытием. Имеют ограниченную сферу использования — применяются для работы только с ковким (мягким и вязким) и серым чугуном. Спектр работ — холодная сварка, а также наплавка и заварка дефектов литья при восстановлении чугунных изделий. Длина валика, которыми рекомендуется выполнять сварку, - небольшая, в диапазоне 30. 50 мм. Полученный валик необходимо охладить до 60 °С и далее проковать несильными ударами молотка. Перед сваркой электрод следует прокалить в течение часа при температуре 190-210 градусов. Сварка допустима в нижнем и вертикальном положениях постоянным током обратной полярности.

ОЗЖН-1

Сфера использования — исключительно холодная сварка. Используется постоянных ток обратной полярности. Типы свариваемых чугунов — высокопрочный и серый. Перед сваркой необходима часовая прокалка электрода при температуре 350°С. Как и в случае с другими марками по чугуну, валик следует проковать легкими ударами молотка для снятия внутреннего напряжения в металле шва. Данная марка часто используется при заварке крупных дефектов литья и многослойной, с большими объемами металла, наплавке. В последнем случае эти электроды необходимо комбинировать с МНЧ-2 или ОЗЧ-3 (ими наплавляются первый и промежуточные слои).

OK 92.18

Новое название этих электродов - OK Ni-Cl. Имеют основное покрытие с высоким содержанием графита. Предназначены для сварки с минимальным подогревом. Работают и на постоянном, и на переменном (при этом пониженных) токах. Хорошо зарекомендовали себя при ремонте изделий из нетолстых деталей (заварка повреждений и дефектов в коробках передач, корпусах насосов, блоках двигателей и т. д.). Отвечая на вопрос, какие подходят электроды для сварки чугуна и стали, отметим, что наряду с ЦЧ-4 подходят и эти.

Сколько стоят электроды по чугуну

Основные факторы, определяющие стоимость этого расходного материала, — бренд и страна-производитель, тип электродов, их марка и состав покрытия. Традиционно более дорогими считаются качественные европейские и американские аналоги — например, продукция таких известных брендов, как ASPIK или UTP. Отличные потребительские свойства при работе с чугуном демонстрирует электрод UTP 86 FN немецкого производства и также немецкая продукция марки Capilla. Российские аналоги стоят дешевле, при этом качество современной отечественной продукции находится на высоком уровне.

Где можно купить электроды по чугуну

Покупать такую продукцию стоит только у известных производителей и проверенных поставщиков – это гарантия высокого заводского качества и репутация бренда. Именно такое высокое качество имеют электроды по чугуну, производителем которых является одно из старейших в России профильных предприятий – Магнитогорский электродный завод.

На нашем сайте вы можете купить продукцию по цене производителя. В зависимости от марки материал отлично подойдет как для сварки, так и для восстановительной наплавки. Изделия имеют сертификаты ГОСТ Р и санитарно-эпидемиологической экспертизы.

Электроды для сварки чугуна

Широкое применение чугуна для изготовления различных деталей потребовало разработки методов их ремонта. Обычные, хорошо известные способы не давали необходимых результатов. Это связано с его специфической структурой и физическими свойствами. Это потребовало разработать совершенно новые электроды для сварки чугуна.

Методы и особенности сварки чугуна

Отличительными особенностями сварочного процесса считаются:

• после завершения работ происходит быстрое падение температуры в области созданного шва;
• образование тугоплавких оксидов;
• высокий показатель текучести;
• не удаётся создать равномерный нагрев;
• при перегреве происходит образование и интенсивное выделение различных газов;
• присутствие в его составе кремния и других элементов, способных формировать тугоплавкие окислы, которые вызывают появление слабо проваренных мест или вообще к непровару.

В настоящее время для учёта перечисленных особенностей разработаны три метода:

• горячий метод (с предварительным подогревом);
• полугорячий;
• холодный (без предварительного подогрева).

Каждая из этих методов применяется для решения отдельных практических задач. Первая применяется в основном в тяжёлой промышленности. Для его реализации необходимо специальное оборудование позволяющее нагревать изделие до высокой температуры. Основным ограничением в этом методе является поддержание необходимой температуры и недопущение его перехода в стадию расплава. Что приводит к изменению в структуре металла и образованию новых трещин. После завершения процесса охлаждение должно производиться медленно, естественным образом.

Второй метод сварки (полугорячая или с предварительным подогревом) предполагает нагревание свариваемых деталей до температуры в 300 градусов с постепенным введением в зону огня графитизирующих веществ. В качестве таких элементов используется алюминий или кремний. Они обеспечивают высокое качество полученного шва.

Для повышения качества шва при использовании этих методов применяют предварительное воздействие на заготовку:

• легирование с помощью, так называемых, графитизаторов (позволяют стабилизировать внутреннюю структуру в процессе охлаждения);
• легирование для получения перлито-ферритовой структуры, особенно это необходимо при сваривании чугуна с низкоуглеродистой сталью;
• добавление кислородосодержащих компонентов для повышения степени окисления (выжигания) углерода, что способствует получению шва из низкоуглеродистой стали;
• добавление сплавов цветных металлов (например, медно-никелевых, медно- железных и так далее, имеющих температуру плавления близкую к чугуну), что повышает пластичность шва.

Холодная сварка чугуна (без предварительного подогрева) предполагает точный контроль параметров сварочной дуги и кромок свариваемого металла. Целесообразно использовать этот метод для изделий, у которых длина шва не превышает 25 мм. Реализация всех трёх методов производится с помощью следующих процессов:

• ручной дуговой сварки (с применением требуемых электродов);
• полуавтоматической;
• аргонодуговой.

Для них применяются электроды следующих типов: чугунные, с медной основой, никелевым стержнем, стальным сердечником.

Современные производители предлагают широкий ассортимент изделий для осуществления сварки. Оптимальный подбор производится на основе оценки следующих параметров:

• какой материал планируется сваривать (только чугунные заготовки или чугун с другим металлом, например сталью);
• марка металла;
• каким методом планируется сварить чугун;
• цели и решаемые задачи (сварка двух отдельных деталей, наплавка, заварка брака в литье);
• надёжность производителя;
• стоимость.

Проанализировав эти положения можно точно подобрать необходимую марку. Профессионалы советуют производить выбор электродов для сварки чугуна на основе существующих стандартов, рекомендаций и опыта проведения подобных работ.

Маркировка электродов по чугуну

Современные стандарты устанавливают для применения различные типы изделий для сварки. В них приведено, какие марки, для каких условий сварки пригодны. Маркировка состоит из двух составляющих. Первая это набор заглавных букв, каждая из которых позволяет расшифровать состав. Заглавная М указывает на наличие в его составе меди, буква Н свидетельствует о присутствии никеля. Последняя буква объясняет, для какого металла он предназначен, например буква Ч – это чугун. Последующий набор цифр указывает на марку в предлагаемой серии. В отдельных случаях в маркировку добавляют аббревиатуру, позволяющую уточнить конкретную принадлежность. Например, буквы УД – свидетельствуют о необходимости их применения для сварки стали углеродистой и низколегированной.

Популярные марки электродов для сварки чугуна

Теоретические разработки и многолетний опыт сварочных работ с чугунными изделиями позволил выявить определённые марки, которые позволяют наиболее эффективно решать поставленную задачу.

Электроды для горячей сварки чугуна

Для реализации этого метода предполагается получение для чугуна температуры равной 600 градусов Цельсия. Наиболее приемлемыми считаются изделия с обозначением ЦЧ-4. Они обеспечивают высокое качество сварки чугуна со сталью. При этом металл не теряет своих первоначальных свойств. Хорошо зарекомендовали себя никелевые, например, ОК 92.18. Такой образец – это гарант высокого качества и надёжности получаемого шва. Его основу составляет никелевый сердечник. Отличительной особенностью является малое количество шлака, которое образуется при сварке. Добавленный никель позволяет получить наилучшие показатели вязкости в наплавляемом металле. В дальнейшем он достаточно легко обрабатывается.

На производствах применяют образцы с добавлением меди. К ним относятся изделия марки УОНИ-13/45 или К-5. Медный электрод обеспечивает мелкокапельный перенос металла на шов.

В основе обоих типов имеется стальная проволока. На неё нанесено соответствующее покрытие. Для проведения сварки этими образцами применяется стандартный сварочный аппарат.

Электроды для холодной сварки чугуна

К технологии холодной сварки относится процесс, который протекает, при температуре около 200 °С. Для столь низкой температуры применяются следующие марки: ОЗЧ (2 или 6), МНЧ-2 или так называемые, универсальные к которым относятся ЦЧ-4. Сварка чугуна электродами при холодном способе производится при нижнем или вертикальном расположении деталей. Каждый из перечисленных типов хорошо проявляет себя в соответствующих условиях. Хорошо зарекомендовали себя электроды для холодной сварки и наплавки марки ОЗЧ-6. Задача качественной сварки важных стыков и наплавка без подогрева производится изделиями марки МНЧ-2. При определённых условиях для наплавки без подогрева используют марку ОЗЖН-1. Они позволяют наплавлять большие объёмы металла.

Электроды для сварки чугуна и стали

Часто возникает задача сваривания таких металлов как чугун и сталь. В этом случае стараются подобрать наиболее подходящие изделия для стали. К ним относятся универсальные марки ЦЧ-4. Они хорошо зарекомендовали себя при проведении горячей и холодной сварки этих двух металлов. Кроме отечественных образцов хорошо зарекомендовали себя импортные изделия марок Ficast NiFe и ZELLER 855. Они показали хорошие результаты и обеспечивают ровный и прочный шов.

Электроды по ковкому чугуну

Для получения наиболее крепкого и надёжного шва при работе с кованым чугуном применяют сварочные электроды следующих марок: МНЧ-2, ОЗЧ-6 (2) или ЦЧ-4.

Электроды по серому чугуну

Наилучшие результаты соединения деталей из серого чугуна, устранение трещин и дефектов получаю при применении чугунных электродов следующих марок: ОЗЧ-6 (2), ОЗЖН-1 или 2.

Лучшие электроды по чугуну

Отзывы профессионалов о качестве таких изделий и надёжности соединения, которое получается с их помощью, показал, что наиболее востребованными считаются изделия следующих марок: ОЗЧ-2 и 4; МНЧ-2; ЦЧ-4; ОЗЖН-1, ОК 92.18.

Популярные производители

Наиболее известными производителями, которые зарекомендовали себя, как изготовители наиболее качественных и надёжных изделий считаются:

• отечественные – это ASPIK; СпецЭлектрод; Фрунзе-Электрод;
• импортные — UTP Schweißmaterial, Ashland Chemical USA, ESAB, Oerlikon Corporation AG.

Все получили оценку наивысшего качества, показывающие наилучшие результаты.

Как сварить чугун в домашних условиях

Проведение ремонта чугунных деталей в условиях домашней мастерской возможно при соблюдении следующего порядка действия. Получения качественного результата возможно при наличии определённых навыков проведения сварочных работ. Порядок действий заключается в следующем:

• подготовительный этап (выбор сварочного аппарата, необходимых электродов, подготовка рабочего места);
• аккуратная разделка дефектного места, на котором будет производиться сварка;
• установка требуемого режима сварочного аппарата;
• соблюдение техники безопасности в процессе проведения работ.

Каждый из этих этапов требует тщательного подхода, и соблюдения существующих правил. Всё в этой операции можно сделать своими руками. В различной литературе и на специализированных площадках Интернет предлагается большое количество схем и вариантов самостоятельной сборки сварочных аппаратов. Даже электроды можно приобрести готовые, а можно изготовить своими руками. Например, предлагается вариант изготовления электродов, в котором за основу (стержень) изготавливают из медной проволоки и наносят на его поверхность соответствующую обмазку.

Электроды по чугуну – характеристики, применение

Чугун – сплав на железной основе, значительную долю в котором (от 2 до 6%) занимает углерод и сравнительно небольшую – легирующие элементы. Наличие углерода в таком количестве задает материалу принципиально иные характеристики, чем те, что имеются у низкоуглеродистой стали. В силу этого для сварки изделий и конструкций из чугуна используют специальные электроды по чугуну.

Углерод присутствует в сплаве в виде графита – свободного соединения СО2. Графит добавляет чугуну твердость, но при увеличении доли в составе резко снижает его твердость и пластичность и повышает его хрупкость. Изделиям из чугуна противопоказаны высокие ударные нагрузки. При сварке проявляются следующие особенности:

• очень высокая жидкотекучесть металла при нагреве;
• выделение газов при выгорании углерода и проникновение газов в сварочную ванну из окружающего воздуха (водород, азот и другие) – появление газовых пузырьков ведет к образованию пор;
• очень высокая скорость остывания – при несоблюдении правильной технологии сварки в металле шва образуются карбид железа и другие тугоплавкие оксиды, из-за которых металл в зоне шва не способен провариться.

Помимо этого, наличие графита может привести к образованию в структуре межкристаллических трещин.

Особенности электродов

Сварочные электроды по чугуну должны нивелировать все перечисленные сложности и недостатки, имеющие место при сварке. Два важнейших требования, которые предъявляются к ним:

• равное время остывания металла получаемого шва и чугуна;
• одинаковое содержание углерода в чугуне и наплавляемом металле.

Для этих целей сегодня широко используются электроды на медной или никелевой основе и из низколегированной стали. При этом часть из них позволяют варить без обязательного ранее предварительного прогрева («горячей сварки»), при котором зона соединения нагревается до температуры от 200 до 600 °С. Благодаря «холодной сварке» решается проблема возможного перегрева металла, ведущего к образованию пор.

Электроды для холодной сварки чугуна

Данным способом сваривают чугунные детали без их предварительного подогрева. Как правило, для этого используются электроды с большой долей в составе меди или никеля. После наложения каждого валика сварного шва необходима его легкая проковка молотком, чтобы удалить внутренние напряжения в зоне соединения.

Электроды с медно-никелевой основой (Ni 66%, Cu >25%). Ими варят ковкий, серый, высокопрочный чугуны, также возможна наплавка. Позволяют получить высокоплотный сварной шов в ответственных конструкциях. Металл шва стоек к воздействию горячих газовых и жидких агрессивных сред, обладает высокой технологичностью при обработке резанием.

Детали варят с последующим охлаждением (до 60 °С) и проковкой каждого из валиков. Длина последних – не более 30 мм. Сварка – короткой и предельно короткой дугой постоянным током обратной полярности в нижнем, полупотолочном и вертикальном (снизу-вверх) положении. Перед работами требуется часовая прокалка стержней при температуре 190–210 °С.

Состав стержня – низколегированная сталь (Fe – основа, 8,6% ванадия, Mn, Si). Покрытие – основное. Используются для сварки, наплавки, заварки литьевых дефектов в сером, высокопрочном, ковком чугунах. Позволяют сваривать стальные и чугунные детали в рядовых конструкциях. При многослойной наплавке данными электродами обычно накладывают первые 1-2 слоя, остальные выполняют изделиями других марок.

Варят на постоянном токе. Возможна сварка трансформатором при высоком напряжении холостого хода (>60 В). Длина валиков при работе с серым чугуном и сварке чугуна и стали – до 35 мм, при сварке высокопрочного и ковкого чугуна возможна до 100 мм. Требуется прокалка в течение часа при t 160–200 °С.

Данные медные электроды для сварки чугуна (Cu>85%, Fe 10%) применяются в основном при работе с тонкостенными деталями, ими варят только ковкий и серый чугун. Отличительная черта – высокая производительность наплавки – 2,2 кг/ч (при d 4 мм). Пространственное положение сварки – вертикальное и нижнее, используется постоянный ток обратной полярности. Валики также необходимо охлаждать (минимум до 100 С°) и проковывать. Электродами этой марки можно заваривать на весу сквозные дефекты.

ОЗЖН-1

В составе – 48% никеля, более 50% железа, покрытие – основное. После наплавки каждого из валиков выполняется охлаждение металла (t до 60 С°). Рекомендуются при устранении выраженных дефектов на отлитых деталях, а также при многослойной сварке, когда применяются несколько электродов разных марок.

Данными электродами выполняют первый и промежуточный слои шва, их комбинируют с марками ОЗЧ-4 или МНЧ-2. Типы чугуна – высокопрочный, серый. Сварка – постоянным током обратной полярности, короткой дугой, короткими (до 50 мм) валиками в вертикальном и нижнем положении. Перед работами электроды прокаливают в течение часа при t 350 С°.

Помимо указанных марок, для холодной сварки широко применяются электроды ОЗЧ-2 (медная основа, кислое покрытие), а также шведская марка ESAB OK Ni-Cl, более известная по прежнему названию OK 92.18.

Способ горячей сварки предусматривает обязательный прогрев деталей в области соединения до определенной температуры для получения равномерного перехода химического состава наплавляемого сплава и чугуна.

Сварка может выполняться в трех температурных режимах: в зависимости от типа чугуна и толщины деталей изделия прогреваются до 200 С°, 300-400 С°, 500-600 С° (соответственно, теплая, полугорячая или горячая сварка). Наиболее широко для выполнения сварочных работ этим методом используются уже указанные марки, применяемые и для холодной сварки:

Обе позволяют варить на постоянном токе обратной полярности (оптимальный вариант) или переменном токе. Сварка выполняется электродами с толстым стержнем (до 8–12 мм), диапазон силы тока – от 600 до 1000 А.

В каталоге компании «Центр Метиз» вы найдете электроды для сварки и наплавки чугуна наиболее популярных и востребованных марок. Это сертифицированная продукция от нашего партнера, одного из крупнейших производителей России – Магнитогорского электродного завода. Рекомендации и инструкция по использованию представлены на упаковке.

Электроды по чугуну – основные особенности

В отличие от сталей, сварка чугуна обычными электродами, как правило, затруднена или просто невозможна. Проблема – в химическом составе этого сплава: помимо железа, значительную долю в нем составляет углерод (от 2,14% до 6%) в виде его соединений с железом (цементиты) или с кислородом (графиты). Это придает металлу очень высокую твердость, но при этом и высокую хрупкость, а также низкую пластичность и ударную вязкость. Эти свойства обуславливают особые характеристики электродов для сварки чугуна.

В чем сложность сварки

В силу особенностей структуры этого сплава сваривать его стандартными электродами по сталям не рекомендуется.

• Материал обладает высокой текучестью при подогреве – в процессе сварки сложно сформировать качественный шов.
• В ходе работ в сварном шве могут появиться поры и раковины из-за выгорания углерода и выделения газов СО 2 .
• Из-за неоднородности сплава (графитных включений) возможно возникновение трещин.

Помимо этого, на поверхности сварочной ванны образуются тугоплавкие окислы (оксид кремния, содержащегося в чугуне), температура плавления которых значительно выше, чем у самого сплава.

Основные требования к электродам по чугуну

Для решения проблем со сваркой российскими предприятиями были разработаны специальные сварочные электроды по чугуну из легированных сталей, ферросплавов, а также медно-никелевых сплавов и сплавов на основе меди или никеля. Они соответствуют всем требованиям технологических параметров качественной сварки:

• в присадочном материале должно содержаться то же количество углерода, что и в составе заготовки;
• время остывания и присадочного, и свариваемого основного металла должно совпадать;
• химический состав стержня и характеристики покрытия должны предотвратить выгорание углерода и формирование неоднородных структур в виде тугоплавких окислов в металле шва.

Наиболее часто для выполнения работ по чугуну используются специальные электроды с основным (реже кислым) покрытием. Они позволяют варить чугунные заготовки без их предварительного подогрева, что снижает трудоемкость работ («холодная сварка»). Однако есть и универсальные марки, которые хорошо подходят и для «горячей сварки» (если такой подогрев необходим), например, ЦЧ-4.

Популярные марки электродов по чугуну

ЦЧ-4. В основном применяются для ремонтной наплавки на чугунные детали и для исправления дефектов в отливках – пор, раковин, недоливов, трещин и т. д. Часто ими наплавляют только первые 1–2 слоя, далее наплавка продолжается электродами других марок, что дает более эффективный результат. Кроме того, эта марка используется для сварки деталей из чугуна и нержавеющих сталей, варить можно с предварительным подогревом и без него.

ОЗЧ-4. Используются для холодной сварки и наплавки. Стержни имеют никелевую основу. Для марки характерна низкая проплавляющая способность. Использовать электроды рекомендуется для наплавки завершающих слоев – металл шва получает повышенную ударную вязкость и стойкость к истиранию. Присадочный материал наплавляется на постоянном токе обратной полярности в вертикальном и нижнем положении.

МНЧ-2. Наиболее универсальная марка при работе с чугунами любого типа. Позволяет варить детали без предварительной прокалки. Основа состава стержня – никель и медь. Сварка и наплавка выполняются холодным способом, ток – постоянный обратной полярности. Детали свариваются короткими (до 3 см) валиками, с последующим охлаждением и проковкой каждого валика. Электроды рекомендуются в случаях, когда необходимо получить металл шва с высокой чистотой поверхности после механической обработки, а также когда нужен корневой шов повышенной плотности.

ОЗЖН-1. Используются для холодной сварки серого и высокопрочного чугуна. Химическую основу сердцевины составляют никель и железо. Покрытие – основное. В ряду особенностей: цвет металла сварного шва практически неотличим от основного металла.

ОЗЧ-2. Это медные электроды для сварки чугуна (Cu – основа, Fe – 10%, Ni – 2%). В отличие от указанных выше марок с обмазкой основного типа они имеют кислое покрытие. Предназначены для холодной сварки, заварки дефектов литья и наплавки, но работать можно лишь с серым и ковким чугуном. Как и МНЧ-2, позволяют получить сварной шов с повышенными требованиями по плотности. Рекомендуются при заварке крупных дефектов литья. В комбинации с электродами МНЧ-2, ОЗЧ-3 и ОЗЖН-1 отлично подходят для многослойной наплавки: стержнями первых двух марок наплавляются первый и последний слои, а электродами ОЗЧ-2 и ОЗЖН-1 поочередно – средние.

ОЗЧ-6. Также электроды с медной основой, но в отличие от ОЗЧ-2 имеют основное покрытие. Позволяют работать с серыми и ковким чугуном, наиболее подходят для сварки тонкостенных деталей. Хорошо зарекомендовали себя при заварке навесу сквозных дефектов литья и при работе даже с «горелым» чугуном – деталями с низкой нагрузкой. Перед сваркой не требуется предварительного прогревания заготовки.

Электроды по чугуну от «Центр Метиз»

В нашем каталоге представлены универсальные и специальные марки данных электродов: МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6. Все они – продукция собственной разработки Магнитогорского электродного завода. Изделия соответствуют всем технологическим параметрам указанных марок и стандартам ГОСТ.

Правила подбора электродов для сварки чугуна

Электроды для сварки

В литейном производстве широкое распространение получила сварка электродами по чугуну. Она позволяет качественно ремонтировать оборудование и устранять недостатки литья.

Особенности сварки чугуна

Нестандартно материал показывает себя из-за вкраплений графита, которых может быть от 2 до 6% всего объема чугуна.

Минерал ответственен за твердость, хрупкость, малую пластичность, вязкость. Указанные свойства вызывают трудности, которые проявляются при сваривании.

Возможные сложности

Сварка может быть осложнена такими особенностями:

• температура в области шва стремительно падает после окончания работ;
• образуются тугоплавкие оксиды;
• металл обладает высокой текучестью;
• шов нагревается неравномерно;
• при перегреве образуются и выделяются различные газы;
• появляются слабо проваренные места или непровары из-за тугоплавких окислов.

Кроме того, графит серого чугуна может стать цементитом в результате быстрого охлаждения. Сам материал становится белым. Полученный сплав нельзя подвергать свариванию.

Особенности маркировки электродов

Для маркировки отечественных расходных изделий используются буквы М, Н, Ч. Они обозначают материалы, из которых были изготовлены электроды. Чаще всего это никель, медь, сталь, прочие металлы. В работе применяются электроды, в наименовании которых присутствует буква Ч. В маркировке используются числа, указывающие на номер марки.

Например, в марке МНЧ-2 содержатся такие элементы:

• М – меди около 30%;
• Н – никеля приблизительно 65%;
• Ч – только для чугунных изделий;
• 2 – номер расходуемого изделия.

В наименовании импортных электродов не исключены название производителя и обозначения, отличные от рассмотренных.

Основные марки изделий для выполнения наплавочных работ

Ниже приведен список марок, о которых хорошо отзываются любители и профессионалы.

Универсальный товар, который помогает заварить литьевые недостатки. Обработка допускается в нижней, полупотолочной, вертикальной позициях. К детали должен подводиться заряд “минус”.

Допускается до работы с высокопрочным, серым, ковким чугуном, но проводить сваривание можно только в вертикальной позиции. К детали должен подводиться заряд “минус”.

Электрод используется в работе с двумя методами сварки. Обработка проводится только в нижней позиции. Применяется описанный выше ток. Допускается переменный, если работа выполняется при повышенном напряжении.

Этим изделием обрабатывают все виды сплава кроме высокопрочного. Допускается ток, который к сплаву должен подводиться зарядом “минус”. Деталь обрабатывается в нижней или вертикальной позиции. Заготовки не подогреваются.

Электрод не работает только с ковким чугуном. К обрабатываемой детали должен подводиться заряд “минус”. Сваривание больших объемов производится в нижней или вертикальной позиции.

OK 92.18

Применяется в обработке изделий после небольшого подогрева материала. Нет ограничений к виду напряжения.

Популярные марки элементов в зависимости от метода сварки

При холодной обработке чугун предварительно не подогревается. При горячей сварке материал сначала прокаливается до 500-600ºC. Также у предыдущего метода есть подвиды: полугорячий и теплый. В первом случае сплав нагревают до 300-400ºC, во втором – до 200ºC.

Горячая

При горячем сваривании применяются токи в пределах от 600 до 1000 А. Диаметр электродов должен быть от 8 до 12 мм.

Чаще всего работают с универсальными марками ЦЧ-4 и OK 92.18. Для первой требуется обратный ток, вторая допускает любую полярность. Наличие мелового слоя у каждого расходного изделия положительно скажется на их характеристиках.

Холодная

В холодной сварке применяются ОЗЧ-2, МНЧ-2, ОЗЖН-1, ЦЧ-4. ОЗЧ-6 работает с металлами малой толщины. МНЧ-2 используется для удаления дефектов чугуна.

Другие разновидности электродов

Метод сваривания является не единственным признаком, по которому разделяют электроды. Еще один важный критерий – вид обрабатываемого чугуна. Также некоторыми электродами соединяется сталь с чугуном.

Для чугуна и стали

Чугун и сталь свариваются с помощью ЦЧ-4. Если необходимо приварить деталь, которая сделана из нескольких видов стали, к чугунной, то нужна марка Ficast NiFe K. Шов получится прочным, без дефектов, простым в обработке. К положению во время работы ограничений нет. Марка ZELLER 855 похожа по характеристикам на Ficast NiFe K.

Для ковкого чугуна

Сваривание ковкого чугуна происходит с помощью МНЧ-2, ОЗЧ-6, ОЗЧ-2, ЦЧ-4.

Для серого

В процессе обработки используются ОЗЧ-6, ОЗЧ-2, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2.

Проверенные производители

В список зарекомендовавших себя отечественных производителей входят:

• UTP Schweißmaterial;
• Ashland Chemical USA;
• ESAB;
• Oerlikon Corporation AG.

Немецкие

Немецкий завод UTP Schweißmaterial изготавливает товары, которые предотвращают растрескивание шва. Capilla 41 и Capilla 43 от производителя CAPILLA используются для горячей и холодной сварки соответственно. TEAM BINZEL создают угольные электроды, которые работают не только с чугуном, но и с медью, нержавеющей сталью. Эти товары просты и удобны в работе.

Рекомендации и советы по выбору

Желательно выбирать для каждого вида чугуна специализированную марку электрода с особым стержнем, не обращая внимания на универсальные предложения.

Важна наружная обработка используемого изделия. Проявления кислого и основного покрытия в условиях эксплуатации отличаются друг от друга. Толщина покрытия показывает себя с лучшей стороны во время работы со старым загрязненным чугуном.

Толщина заготовки и расходуемого изделия должны совпадать. В противном случае появится залипание либо заготовка проплавится насквозь. Для первых работ лучше использовать МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЧ серии 2, 3, 4. Если есть желание применить качественный импортный электрод, то рекомендуется компания UTP с ее универсальными товарами.

Покупка и приблизительная стоимость

На стоимость расходного материала влияют бренд, вид электродов, марка, состав покрытия. Самыми дорогими будут продукты от компании UTP. Дешевле обойдутся отечественные аналоги, но по характеристикам они уступать не будут.

Товар хорошего качества могут предложить только популярные производители и проверенные профессионалами и любителями поставщики. На российском рынке лидирует “Магнитогорский электродный завод”, который предлагает:

• ОЗЧ-6 – 879,48 руб.;
• ОЗЧ-2 – 918,12 руб.;
• МНЧ-2 – 2492,32 руб.;
• ЦЧ-4 – 1176,12 руб.

Способы сделать электроды своими руками

Электроды для чугуна можно сделать в домашних условиях, если имеются проволока из меди и электрод для стали. Потребуется УОНИ или АНО-4, проволока диаметром до 2 мм. Ее нужно накрутить на электрод, после он годится для чугунной сварки.

Есть еще один распространенный способ, для которого потребуются жидкое стекло, прутки из меди диаметром не более 5 мм, порошок из металла, истолченная электродная обмазка.

Создание специальных изделий происходит следующим образом:

1. Нарезанные прутки очищают наждачной бумагой и обезжиривают.
2. Измельченную обмазку смешивают с опилками из металла, затем в нее заливают жидкое стекло.
3. Приготовленные прутки держат в электродной обмазке до тех пор, пока толщина покрытия не достигнет примерно 2 мм.
4. Конечный продукт прокаливают в электрической духовке при 200ºC.

Самостоятельное выполнение сварки по чугуну в домашних условиях

Устранять дефекты можно следующим образом:

1. Подготовить место для работы, нужные расходные изделия, сварочный аппарат.
2. Разделать дефект, который требует сварки.
3. Установить требуемый режим аппарата для сварки.

При выполнении работ необходимо соблюдать технику безопасности.

Преимущества и недостатки применения электродов

Электродуговая сварка хорошо работает с материалом и устраняет дефекты. Но нужно выбирать в каждом отдельном случае подходящий электрод, иначе деталь будет выглядеть испорченной. Еще одним достоинством является простота выполнения сварки даже дома. К наиболее распространённым относятся электроды э 42.

Из недостатков можно выделить только одно – для большинства электродов есть ограничения на положение сварки.

Читайте также:

  
• Сварочный инвертор tig aurora
  
• Сварочный инвертор barmaley я
  
• Станок для сварки полиэтиленовых труб
  
• Дизельные сварочные агрегаты российского производства
  
• Общемашиностроительные нормативы времени на газовую сварку