Чугун, как и сталь, сплав железа с углеродом. Правда, содержание последнего в чугуне достигает 6,67%, что примерно в десяток раз больше, чем у большинства сталей. Из-за такой большой доли углерода чугун малопластичен, трудно поддаётся сварке и ковке. Помимо углерода в чугуне всегда есть кремний, марганец, фосфор и сера, а в легированном чугуне ― ещё и никель, хром, ванадий, алюминий и т.д.

Причины плохой свариваемости чугуна:

• неоднородность состава (именно включения графита, как углерода, делают чугун хрупким и непластичным;
• неравномерные нагрев и охлаждение при высокой хрупкости способствуют образованию трещин шва или близлежащего металла;
• при температуре выше 750°С чугун становится жидкотекучим, что затрудняет образование сварочной ванны и шва по банальной причине вытекания;
• газы, покидающие ванну, способствуют образованию пор;
• кремний и другие элементы окисляются, оксидами покрывается сварочная ванна, это приводит к непроварам.

Есть три технологии сварки чугуна:

1. В металл шва поставляется чугун;
2. В металл шва поставляется высокоуглеродистая, а на последние слои и низкоуглеродистая сталь;
3. Шов заполняется сплавами цветных металлов.

Сваривать чугун можно электродами, порошковой проволокой, газовой сваркой. Ещё одна технологическая тонкость ― свариваемые детали могут быть "холодными", а можно их подогреть. С "холодной сваркой" проще, но, чтобы шов был качественным, электрод должен быть специальным, его состав должен быть аналогичным составу свариваемого чугуна. Если при сварке используют подогрев, то он должен быть медленным (увеличение на 150°/час), как и охлаждение. Тогда при горячей сварке в чугуне не будут происходить структурные изменения, а при охлаждении не будут образовываться трещины. Не стоит забывать и то, что чугун начинает плавиться при 750°С, поэтому температура подогрева не должна превышать 650°С.

Сварка сталью не обеспечивает должного качества шва, но зато такие электроды дешевле остальных. Прочнее шов, получающийся при сварке железоникелевыми и железомедными электродами. Никель вообще хорошо растворяется в железе, поэтому такой шов легко обрабатывать, да и в нём не образуется пор и трещин. Медь же может образовывать неоднородные включения, может в шве содержаться медь с высокоуглеродистым железом, твёрдость которого затрудняет обработку шва.

Сварку чугуна можно производить как неплавящимися электродами с присадкой в виде литых чугунных стержней, так и чугунными плавящимися электродами. При сварке чугуном шов не получается однородным, ведь почти невозможно регулировать скорость остывания шва. Несколько скрадывает этот недостаток введение в обмазку электрода термита, который остывание замедляет.