Чугун – очень капризный материал в плане сварки. Все это вызвано наличием в химическом составе чугуна большого количества углерода, который затрудняет сварочный процесс.

Поэтому для сварки чугуна используют всего несколько эффективных видов сварки – это горячая сварка чугуна и холодная сварка. В этой статье мы рассмотрим, каким образом можно варить чугун, применяя разные инородные металлы, а также, что для этого понадобиться, и какие детали следует учесть.

Горячая сварка чугуна

Итак, в процессе горячей сварки чугуна есть несколько особенностей и тонкостей, которые следует учитывать. Так, горячая сварка протекает следующим образом – чугунное изделие поддается нагреву перед свариванием и медленному охлаждению после выполнения сварки детали. Температура, которая необходима для подогрева в каждой ситуации будет разной – так, она будет зависеть от массы и формы детали, однако никогда не должна быть выше 650°С. В противном случае, нагрев до более высоких температур начнет вызывать в чугуне процесс роста графитовых зерен, что существенно ухудшит сварное соединение. Если же нагрев будет превышать 750°С, это может повлечь химическое и структурное изменение в кристаллической решетке чугуна, поэтому столь высокие температуры в данном случае не применимы.

Что же касается скорости охлаждения, то она должна составлять не более чем 4 °С/сек, от времени начала затвердевания наплавленного разнородного металла, до 600 °С. Если же скорость охлаждения сварочного соединения чугуна будет большей, то начнет происходить процесс, так называемого, отбеливания чугуна. Чтобы сварить небольшие чугунные детали, до сварки они подогреваются до температуры не более 150-200 °С, а сам нагрев происходит либо же в горне, либо же в электрической печи, либо с использованием индукционного метода.

Холодная сварка чугуна

Процесс холодной сварки чугуна предусматривает использование специальных электродов, выполненных из разнородных металлов и присадок. Также применяются и обычные электроды, но в таком случае необходимо соблюдать некоторые специальные условия.

Сварка чугуна с использованием стальных электродов

Это один из наиболее доступных методов, но вместе с тем, во время подобного сварочного соединения, качество этого соединения может быть недостаточным, то бишь, низким. Причины такого низкого качества соединения между сталью и чугуном, лежат в том, что у них совершенно разный тип усадки, из-за процентного соотношения все того же углерода. Поэтому, холодная сварка чугуна с использованием стальных электродов предусматривает ситуацию, чтобы в процессе сварки, элементы из чугуна переходили в металл шва, в котором они будут образовывать закаленный, высоколегированный стальной шов, в котором присутствует значительное содержание таких элементов, как марганец или кремний.

Сварка чугуна электродами из меди

Медные электроды в процессе сварки чугуна используются только в том случае, если нет необходимости создавать высокопрочный сварной шов. Так, в процессе сварки медь не образовывает соединения с углеродом, однако в процессе она также и не растворяется в железе. Таким образом, наплавленный шов будет неоднородным, и включать в себе высокоуглеродистое железо, которое имеет высокую твердость.

Кроме того, применяются и медно-железные электроды. Они имеют индексы – ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, и представляют собой специальные стержни, выполненные из меди, на которых присутствует фтористо-кальцевое покрытие, содержащее 50% железного порошка. Электроды данного типа используются в случае сварки трещин деталей из чугуна, а также в ответственных деталях, в которых должно быть высокое качество соединения.

Перед тем как выполнить сварку трещины, в первую очередь, её просверливают на концах, а далее разделывают под углом, около 80°, примерно на 2/3 толщины самой детали, а края при этом тщательно зачищаются. Сварку ведут при постоянном токе, используя обратную полярность короткой дуги, выполняя перерывы в процессе сварки, которые необходимы для охлаждения самой детали, до температуры, приблизительно 50-60°С.

Участки сварки, которые имеют длину около 40-60 мм, покрываются после сварки еще одним плотным швом. Этот шов представляет собой наплавленную медь, которая насыщенная железом. При этом также вкрапывается сталь высокой прочности. После, шов обрабатывается инструментом из твердых сплавов. Таким образом, выполняется сварка чугуна и чугунных изделий. Наплавление разнородных металлов в процессе сварки этого материала, обуславливается простой причиной – сварка чугуном невозможна, но необходимость в сварке чугунных изделий, очень остра и необходима, поэтому для этого применяются всякие разнородные металлы, которые способны контактировать с чугуном.