|
Чугун — один из наиболее распространенных, но не любимых технологами видов черного металла. Он относительно дешев и благодаря высокому (до 2%) содержанию углерода, обладает большой прочностью и плохо поддается коррозии. Но тот же углерод придает чугуну хрупкость, а восстановить расколотую деталь крайне трудно, поскольку чугун плохо поддается сварке.  
Причин плохой свариваемости чугуна несколько, а именно: В чугуне присутствуют химические элементы, которые образуют чрезвычайно тугоплавкие оксиды, которые образуют пленки, неподдающиеся даже вольтовой дуге. Эти пленки препятствуют соединению основных «тел» свариваемых деталей — и устранить их потом нельзя. При сварке чугуна вблизи свариваемых участков возникают зоны повышенной твердости с образованием цементита. Такие места приобретают белесоватый оттенок и очень плохо поддаются механической обработке. Чугун отличается высокой теплопроводностью - поэтому после проведения сварки детали быстро остывают — так что шовный металл «стягивается» к более холодным краям, что приводит к образованию в нем продольных трещин и разрывов, которые могут затронуть и остальную поверхность детали. Из-за специфического химсостава чугуна, при его сварке углерод взаимодействует с кислородом, образуя углекислый газ, пузырьками которого заполняется расплав. В результате шов выходит пористым, имеющим малую прочность и проницаемым для воды. Однако, несмотря на все эти сложности, сварщики-умельцы ухитряются сваривать такие детали, как блоки цилиндров, не прибегая к помощи высоких технологий. Как же им это удается? Чтобы сварить чугун… Прежде всего за счет использования специальных электродов и кое-каких «ноу-хау», к которым можно отнести: Тщательная подготовка поверхности чугуна к сварке. Она должна быть не просто зачищена, но и, по возможности, отшлифована. Это нужно не красоты ради, а чтобы убрать оксидную пленку. Перед сваркой вся чугунная деталь нагревается газовой горелкой до 300-400 градусов, чтобы не допустить образования во шве трещин при его быстром остывании. Сварка проводится в специальной форме из термостойкой керамики, которая сразу после сварки заполняется сухим песком (или древесным углем), чтобы замедлить остывание предмета и не дать образоваться цементиту. Но этих технологических хитростей для качественной сварки изделий из чугунна будет мало — нужны еще специальные электроды и другие расходные материалы. Кроме того, надо помнить, что сварка чугуна требует повышенных мер безопасности (при «горячей сварке» на сварщике должны быть особо толстые рукавицы для защиты от жара, идущего от раскаленного чугуна) и навыков коллективной работы (когда один работник газовой горелкой поддерживает нужную температуру чугуна, а другой производит собственно сварку). Электроды для чугуна – состав и принцип действия Как уже говорилось, главная проблема при сварке чугуна — выгорающий в вольтовой дуге углерод. Чтобы снизить негативные последствия от этого процесса, используются специальные электроды со стержнем из медно-никелевого сплава. Никель довольно легко вступает в реакцию с углеродом, образуя шлак, а сам полученное растворяется в железе. В результате шов не приобретает избыточной твердости и хорошо «сцепляется» с остальным материалом.   Марки электродов для чугуна Сейчас наша промышленность предлагает несколько сортов электродов для сварки чугуна. Среди них можно выделить: Электроды ЦЧ-4 Наиболее распространенные электроды «по чугуну». Стержни данной марки отличаются обмазкой из нескольких компонентов, которые в расплаве чугуна хорошо соединяются с углеродом карбиды. При проведении сварки желателен предварительный нагрев, но при соединении небольших деталей можно обойтись и без него. Шов при умелой сварке такими электродами будет ровным, надежным и прочным. Электроды ЦЧ-3А Они хорошо подходят для сварки поверхностей из серого чугуна. Они сделаны из стальной с фтористокальцевой обмазкой. Их применение означает, что не будет трещин на стыках соединяемых поверхностей и получение прочного, но вполне доступного механической обработке шва. Электроды МНЧ МНЧ-1- наиболее ценные (но и самые дорогостоящие) электроды для сварки чугуна. Их стержни производятся из медно-никелевого сплава — т.н. монель-металла (70% никеля и 30% меди). При сварке почти весь углерод связывается с никелем, практически не растворяясь снова расплаве железа. таким образом производится графитизация медно-никелевого соединения, а цементит почти не образуется. В результате полученный шов не потрескается даже при быстром охлаждении, а образовавшийся при сварке наплав после застывания будет доступен обработке. МНЧ-2 годится для сварки всех разновидностей чугуна. Он дает устойчивый к коррозии шов. Электроды ЭМЧС Эта марка изготавливается из низкоуглеродистой электродной проволоки. Главное в таких изделиях — обмазка, состоящая из трех слоев: газообразующего, шлакоформирующего и легирующего. Газообразующий слой формирует вокруг зоны сварки микро-атмосферу из газов, не вступающих в реакцию с углеродом. Шлакоформирующий слой не допускает стремительного окисления металла в сварочной ванне. Легирующий – содержит элементы, придающие шву прочность. Электроды марки ЭМЧС очень хороши для соединения деталей небольшого сечения (до 10 мм.в толщину). Тогда можно даже обойтись без нагрева свариваемого чугуна.  Если под рукой нет фабричных электродов ... ... то не надо сильно расстраиваться — при некоторой сноровке их можно изготовить самостоятельно. При этом для стержня подойдет обычная медная проволока марок М2 или М3. Ее надо тщательно очистить от слоя окислов, обезжирить и нарезать на куски необходимой длины. Для получения подходящей обмазки нужно сбить покрытие с электрода с основным покрытием и растолочь его. Потом нужно взять стальной порошок (подойдет и мелкая стружка), и смешать его с уже измельченным покрытием в пропорции 1 к 1. После этого в полученную смесь следует вливать жидкое стекло, пока не получится «густая сметана». В эту «сметану» погружают медные отрезки, вынимают и просушивают до полной твердости. Полученные «самоделки» не сильно будут уступать фирменным МНЧ-1. |
