Как правильно варить сваркой: советы экспертов, правила

Холодной сваркой называют совершенно разные по технологии процессы: соединения медными электродами и заделка дефектов специальным клеевым составом. Каждый метод имеет свои преимущества, недостатки.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки,  представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга.  После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и  выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

О том, как сделать из баллона или бочки мангал можно прочесть тут. Как раз попрактикуетесь.

Специфика «холодной» сварки чугуна

Примечание. На упаковке указаны все рекомендации производителя по режимам работы с конкретной модификацией электродов. Ими и следует руководствоваться.

Что учесть

Все перечисленные ниже правила являются общими, независимо от марки изделий. Задача – обеспечить минимальную глубину проплавления. Именно это гарантирует качественный шов.

  • Сечение электродов – как можно меньше.
  • Небольшой ток.
  • Швы – короткие. После каждой «проходки» необходимо делать перерыв, чтобы обрабатываемый участок охладился (хотя бы до +55 ºС). Излишняя закалка сплава провоцирует хрупкость соединения.

Порядок работы по сварке чугунных изделий

Подготовка участка

Если свариваются 2 детали, то обрабатываются их кромки. При необходимости заделки трещины в чугуне  поврежденный участок разделывается. Для выравнивания краев наиболее подходящий инструмент – напильник. В некоторых случаях мастеру приходится работать и зубилом. Нужно учитывать хрупкость сплава, поэтому материал «снимается» аккуратно, постепенно, тонким слоем порядка 1 мм, не более.

Особенности:

  • Чтобы исключить увеличение трещины по длине, на ее концах, с отступами порядка в 1 см от краев, высверливаются отверстия.
  • Если трещина сквозная, то обработка кромок производится с обеих сторон.
  • На близкорасположенные дефектные участки накладывается общая «латка».

На последнем этапе все срезы выравниваются, а поверхность детали вдоль краев трещины зачищается (примерно на 2,5 см с каждой стороны).

Непосредственно сварка

Сначала обвариваются кромки, после чего производится заполнение полости. Рисунок все наглядно поясняет:

В зависимости от специфики дефекта используются разные схемы и способы скрепления деталей.

Полезный совет

В таблице приведены ориентировочные данные, которыми можно руководствоваться:

Нередко бывает так, что подходящих для сварки чугуна электродов под рукой нет. Их можно изготовить самостоятельно, если найти медную проволоку сечением от 3 до 5 мм. Как?

  • Чтобы получить вещество для обмазки сердечника, необходимо снять защитное покрытие с обычного (стального) электрода. Он не является дефицитом.
  • Вся масса тщательно измельчается. При этом в нее вводится порошкообразное железо. Его несложно получить, поработав напильником. В качестве сырья подойдет любая металлическая болванка или проволока.
  • После качественного перемешивания добавляется клей (силикатный; его еще называют «жидким стеклом»). В результате должна получиться масса в виде жирной сметаны.
  • С меди снимается лаковое покрытие (например, «наждачкой»), после чего металл обезжиривается.
  • Остается залить «сметану» в емкость вертикальной конфигурации (отрезок трубы с заглушенным концом, бутылка и тому подобное) и поочередно окунать в нее проволочки. Чтобы характеристики электродов были идентичны, следует строго контролировать время выдержки сердечника в растворе.
Читайте также:  Как сшить берет из драпа, каракуля, крепа своими руками

Такие самодельные электроды для сварки подвешиваются и высушиваются. Дополнительно производится их прокалка (достаточно при +260 ºС). Например, в духовом шкафу, эл/печи для сушки и прокалки электродов. После этого они готовы к применению.

Если немного потренироваться, то вполне можно наладить изготовление электродов, ничуть не уступающих по своим свойствам изделиям марки ОЗЧ.

Как варить широкие листы металла, чтобы не повело

Наиболее предпочтительный способ, в данном случае, это предварительный изгиб листов металла, в противоположную сторону деформации. Точно таким же способом предотвращают деформации при сварке тавровых, а также двутавровых соединений.

Немного иным способом, является техника обратноступенчатой сварки. В данном случае сварное соединение осуществляется в два слоя, и каждый из них выполняется в разных направлениях. Например, первый шов накладывается слева направо, а второй сварочный шов, наоборот.

Простыми словами, каждый последующий слой наплавленного металла должен вызывать противоположное напряжение от предыдущего слоя. Кроме всего перечисленного,  существуют и иные приемы отвести излишнее тепло из зоны сварки.

Например, отвод тепла струёй воды или при помощи медных подкладок. При этом важно понимать, что воду для охлаждения металла во время сварки можно использовать не во всех случаях. При сварке некоторых изделий, быстрое охлаждение металла может только усугубить положение, и привести к большим проблемам, чем деформация.

Самым распространенными являются холодные трещины, которые появляются из-за резкого охлаждения сварного шва. Поэтому к данной рекомендации нужно относиться осторожно.

Не менее действенным способом избежать деформаций, является предварительный прогрев заготовок перед сваркой. В таком случае получится избежать резкого перепада температур. В любом случае, следует знать, что если сварка ведётся при пониженной температуре, то прогрев металла перед свариванием является обязательной процедурой.

Ну а если деталь и повело, конечно же, не слишком толстую, до 3 мм толщиной, то ее выравнивание выполняют при помощи молотка. Что же касается изделий большей толщины, то их ровняют посредством гидравлического пресса.

Меры безопасности и правила хранения

Перед тем как перейти к работе с «холодной сваркой», всегда имеет смысл внимательно ознакомиться с мерами безопасности. Просто чтобы обезопасить себя от негативного воздействия составляющих клея.

  • «Холодную сварку» запрещено использовать для ремонта поверхностей, соприкасающихся с пищевыми продуктами.

При работе с холодной сваркой на руки необходимо надеть перчатки. К сожалению, некоторые мастера пренебрегают этим советом

  • Руки во время проведения работ рекомендуется защитить плотно облегающими перчатками. Они предотвратят попадания на кожу смол и избавят ее от длительной очистки.
  • После окончания работ, сняв перчатки руки, следует хорошо промыть под проточной струей воды.
  • Если клей случайно попал на кожу или в глаза, их необходимо незамедлительно промыть.
  • Хранение «холодной сварки» должно осуществляться согласно указанным на упаковке правилам, иначе состав потеряет свои первоначальные качества.
  • Клей должен находиться в недоступном для детей месте.

Как видите – требования элементарные, и приудерживаться их – совсем несложно.

Технология сварка чугуна аргоном

» Статьи » Технология сварка чугуна аргоном

Изготовление сварных конструкций является довольно трудоемким процессом, который предполагает как наличие специального оборудования, так и слаженную работу бригады квалифицированных рабочих, среди которых первое место отводится сварщикам.

Сварка чугуна – сложный процесс. Добиться качественного сварного шва помогает только использование специальных электродов и точного соблюдения технологии сварки. Специальные электроды для чугуна выпускают и отечественные, и зарубежные производители. Также такие электроды можно изготовить и самостоятельно. 

Сварка чугунных изделий аргоном

Тот, кто пытался варить чугун, наверняка заметил, как сложно добиться высокого качества шва. Надежное соединение позволяют получить лишь несколько способов. Один из них — сварка чугуна аргоном. Чем она лучше других методов? Какие этапы включает процесс? Нужно ли готовить поверхность? Чего делать не стоит? Ответы на эти вопросы вы узнаете из данного материала.

Читайте также:  11 американских изобретений, которые изменили мир

Особенности чугуна

Рассматриваемый материал является сплавом железа с повышенным содержанием углерода в составе. Если, к примеру, у кованой или закаленной стали этот показатель составляет 0,3-0,5 %, то у чугуна он в десять раз больше (от 2 до 6%). Однако во внимание стоит принять ряд других особенностей материала. Среди них:

  • высокая скорость охлаждения, приводящая к появлению слоя «белого» чугуна, который не поддается какой-либо обработке;
  • образование пор в процессе сварки за счет выгорания углерода и образования смеси СО;
  • низкая пластичность материала — верная предпосылка к появлению трещин.

Увы, недостатки материала зачастую перекрывают все его достоинства, вызывая головную боль у сварщиков. При термообработке общеизвестными методами (ручная сварка и т. д.) и последующем застывании шва его хрупкость приводит к нарушению целостности заготовок. К тому же, чугун выступает трудносвариваемым металлом, поэтому альтернативный метод создания соединений просто необходим. Здесь то на помощь приходит дуговая сварка в среде защитного газа — аргона.

Полезные советы

Даже точное следование приведенному выше плану не гарантирует, что вы получите ожидаемый эффект. Далее — несколько рекомендаций от опытных сварщиков:

  • при обработке материала в домашних условиях допускается любой способ предварительного нагрева детали;
  • максимальная длина коротких швов не должна превышать 30 мм;
  • удары молотком с целью снятия напряжений должны выполняться мягко и аккуратно, во избежание растрескивания детали.

Высокое качество получаемого соединения — основная причина популярности сварки аргоном чугунных изделий. При должном опыте процесс протекает быстро, а при покупке никелевых присадочных прутков вместо бронзовых или алюминиевых — качественно. Сложности, связанные с физическими и химическими характеристиками чугуна, сходят на нет, когда сварка производится в аргоновой среде. Однако и это достижимо лишь при выполнении ряда условий.

Оборудование для сварки чугуна

Для сваривания чугуна можно использовать различные виды электродов. Все они должны иметь в своем составе никель или медь. Иногда сваривание проводят проволокой. Выбирая материал для работы, рекомендуется обратить внимание на следующие маркировки:

  1. СЧ 20. Они имеют графитовое покрытие. Предназначены для работ с серым чугун. При их использовании на выходе получается шов, полностью идентичный свариваемому изделию.
  2. ЦЧ 4. Могут применяться только для холодного метода. Их использование рекомендуется для ремонта мелких дефектов на поверхности. Если будет свариваться чугун со сталью, то при использовании постоянного тока малой полярности можно использовать именно эти электроды.
  3. МНЧ-2. Редкие электроды. Подходят для сварки с любы металлом, в том числе железом. Их применение разрешено как для холодной, так и для горячей сварки. Шов с этими материалами получается очень качественный, но они очень редкие и дорогие. Эти электроды медные.
  4. Электроды по нержавейке. Это — бюджетный, но не самый надежный вариант. При сваривании чёрного чугуна эти материалы подходят больше всего. Но применять их можно только с предварительным нагреванием, поэтому использование холодного метода не подходит. Этот материал нельзя укладывать в один слой, его обязательно нужно наслаивать.

Все вышеописанные материалы подходят для работы с чугунными изделиями. Электроды можно изготовить и самостоятельно, но это очень трудоемкий и сложный процесс. К тому же их качество будет хуже, чем у вышеприведенных маркировок.

Одним из наиболее популярных видов производиться при помощи инвертора (TIG) и плавящегося электрода. Электроды для такого сваривания нужно применять никелевые или содержащие медь. При сваривании инвертором нужно помнить о следующем:

  • непрерывный шов производиться на длине до 5 см;
  • сварочный процесс долен быть поэтапным, рекомендовано наслаивание материала;
  • процесс должен быть с перерывами, которые будут служить профилактикой перегрева деталей;
  • удерживать температуру обрабатываемых деталей следует в пределах 80°С;
  • инвертор устанавливается на обратную полярность;
  • каждый слой сварки, кроме базового и облицовочного (при глубоких швах) нужно проковывать молотком.
Оборудование для сварки чугуна

Соблюдение этих простых правил поможет выполнить сварочные работы с чугуном качественно и без дополнительных осложнений в работе.

Какие технологии используются

Сварку материалов осуществляют несколькими способами. Выбор зависит от толщины заготовок, марки стали, имеющегося в наличии оборудования.

С плавящимися электродами

Такие расходники предназначены для ручной дуговой сварки. В процессе работы металл сердечника плавится и переносится в сварочную ванну.

С целью предотвращения контакта соединяемых материалов с азотом и кислородом атмосферного воздуха на стержни наносят обмазку. При сгорании она продуцирует облако газов, окружающее сварочную ванну. Для соединения чугуна и стали используют электрод с обмазкой основного типа. В отличие от других покрытий, содержащих органику, она не выделяет водород.

Плавящиеся электроды предназначены для ручной сварки.

Холодная сварка

Какие технологии используются

По способу предварительной подготовки деталей различают 3 вида сварки:

  1. С нагревом до +600…+700°С (горячая технология). Небольшие заготовки помещают в печь целиком, у крупных кромку разогревают паяльной лампой. По достижении указанной температуры чугун излучает малиновое свечение.
  2. С нагревом до +200…+300°С (полугорячая).
  3. Без предварительного нагрева (холодная).
Читайте также:  Исправляем неудачный дизайн интерьера: 5 лайфхаков

Первый метод позволяет получить самое надежное соединение. Предварительный нагрев уменьшает неравномерность распределения температур в массиве заготовки и этим снижает риск раскрытия трещин.

Более низкая температура (второй метод) допускается при большом количестве легирующих элементов в материале заготовок. Они повышают прочность и пластичность шва.

Холодная сварка наименее энергозатратна. Но соединение получается малонадежным. Данный метод допускается применять только в случае, если шов будет работать на сжатие.

При помощи аргонодуговой сварки

Данный способ предполагает использование тугоплавких электродов.

Аргонодуговая сварка происходит в среде инертного газа.

Их делают из следующих материалов:

  1. Вольфрама.
  2. Прессованного графита искусственного происхождения.
  3. Электротехнического угля.

Неплавящийся расходник не имеет обмазки и не служит источником металла для сварочной ванны. Поэтому в рабочую зону подают:

Какие технологии используются
  1. Защитный газ. В большинстве случаев это аргон, иногда его смешивают с углекислотой.
  2. Присадочный материал в виде проволоки или пластин. В первом варианте изделие может быть полым с содержанием внутри флюса.

Сварка чугуна со сталью электродом неплавящегося типа осуществляется одним из следующих способов:

  1. Полуавтоматическим. Сварщик одной рукой удерживает горелку, второй — подает присадочный материал.
  2. Автоматическим. Процесс сваривания обходится без участия человека.

Сопло для подачи защитного газа встроено в горелку. В него устанавливают тугоплавкий расходник.

Сварка металла электродами: какие дефекты встречаются на швах

Несмотря на то, что мы разобрали «подводные камни» методов сварочных работ, не всегда удается избежать ошибок. Особенно, если раньше вы не сталкивались со сваркой, впервые узнали о существующих технологиях, электродах. Из-за сложности технологического процесса могут быть дефекты при создании соединяющих швов. Выделяют несколько разновидностей:

  • кратеры. На швах видны волновые переходы, углубления. Они появляются чаще всего из-за обрыва дуги, но могут быть и другие причины деформации;
  • поры. Металл на месте сварочного шва становится пористым по разным причинам. Это происходит в том случае, если вы не придерживаетесь медленного соприкосновения электрода или нетщательно зачистили поверхность на месте будущего шва;
  • подрезы. Визуально они просматриваются с обеих сторон шва. Это происходит из-за смещения электродов в процессе варки металла. Также дефект прослеживается из-за высокого тока.
  • шлаковые образования. Причина – слабый сварочный ток. Также вкрапления могут появиться из-за загрязнения.

Это наиболее частые проблемы, с которыми сталкиваются новички. Существуют и другие деформации.

Как сваривать электросваркой

Перед тем как начать сваривание с использованием электродов обязательно нужно внимательно изучить особенности сварки чугуна данного вида. В первую очередь требуется подобрать правильные электроды и специальное оборудование. Главная особенность данного метода состоит в том, что в области сварного шва повышается степень хрупкости металла.

Повышение хрупкости связано с тем, что в период проведения сварочных работ сплав на сплав из чугуна оказывается высокая закалка. По этой причине сварка электродами котла чугунного и других деталей в промышленных условиях имеет существенные отличия по сравнению с обычной обработкой других изделий. Во время нее требуется проводить нагревание материала до температуры почти 600-650 градусов Цельсия.

Обычно при электросварке используются два вида электродов:

Как сваривать электросваркой
  • ОЗЧ-2. Электроды данный модели имеют стержень из медного металла, который покрыт специальным составом с содержанием графита;
  • МНЧ-2. Для стержня электродов данного вида применяются разные виды металлов — никель, медь, марганец и железо. Данная модель является самым подходящим вариантом для электросварки чугуна, но она имеет высокую стоимость.

Особенности сварки чугунных деталей с использованием электродов:

  • во время электросварки холодным методом необходимо соблюдать определенный темп наложения швов;
  • требуется контролирование проведения процесса сваривания, это поможет избежать перегревания поверхности выше установленных показателей;
  • сварщик должен производить работы «вразброс», небольшими частями. При этом обязательно должна выполняться проковка и делаться перерывы;
  • в связи с тем, что главная особенность чугуна состоит в том, что он достаточно медленно остывает, поэтому чтобы заварить деталь из чугуна может потребоваться некоторый период времени;
  • если восстанавливаются дефекты небольшого размера, то дополнительно может потребоваться подложка из графита, это предотвратит вытекание металла.

Металл

Холодная сварка, которая предназначена именно для металла, включает в себя следующие компоненты:

  • Эпоксидные смолы. Данные составляющие наделяют состав пластичностью и однородностью структуры;
  • Металлический компонент, который является наполнителем;
  • Определенные добавочные вещества, выполняющие вспомогательные функции;

Таким образом, сварка для металла — это полимерное вещество, обладающие отличными склеивающими способностями, которые предполагают некоторую деформацию клейкой массы, провоцирующую ее частичное проникновение в обрабатываемую поверхность.

Металл

Состав холодная сварка обеспечивает значительную прочность соединения при условии правильного применения состава, а также оптимальной подготовки материала к указанной операции. Однако использовать данную клейкую массу для металла наиболее целесообразно лишь в случае необходимости проведения не объемных ремонтных манипуляций.