Как правильно класть крепкие, надежные и красивые сварочные швы

Чугун является превосходным материалом для решеток и предметов украшения дома, и если создавать их в домашних условиях своими руками, то потребуется [сварка чугуна] для соединения деталей.

Чугун – современные реалии

Современное производство старается находить новые варианты для создания более прочных материалов с хорошими эксплуатационными качествами. Одним из таких является сплав железа и углерода, более известный как чугун. При этом углерод может присутствовать в виде графита, либо цементита, в зависимости от вида добавок выделяют серый, белый и ковкий чугун.

Долговечность черных металлов, к которым относится чугун, делает их лучшим материалом для изготовления решеток, ворот, элементов украшения дома. Чугунные трубы и батареи, которые можно было найти в каждом доме, сегодня заменяются современными вариантами, однако ценность материала от этого не уменьшается.

Особенности сварки чугунных изделий

Обратите внимание Главная трудность при сварке этого металла – непредсказуемость. Предугадать проблему техническими средствами невозможно. Бывалые мастера интуитивно ловят момент, когда надо изменить условия сварки или остановить на мгновение дугу.

Вот несколько негативных свойств чугуна:

  1. В расплавленном виде этот металл обладает высокой текучестью, практически как ртуть. При наличии небольшого сквозного отверстия, расплав может вылиться из зоны сварки. Это затрудняет формирование шва. Для борьбы с этим явлением, опытные мастера обкладывают зону сварки опалубкой. Единая рекомендация – проведение сварки в нижнем положении. Важно! Еще один совет – постоянный контроль температуры. Нельзя допустить расплава поверхности, прилегающей к зоне сварного шва. Чугун достаточно хрупкий, это проявляется не только при эксплуатации, но и при сварке. В теле шва образуется множество трещин, которых не бывает при работе с более пластичными остывание приводит к многочисленным участкам внутреннего напряжения. Это напоминает процедуру точечной закалки, когда структура имеет различную прочность на расположенных рядом участках. Чтобы не ухудшать качество работ, сварщик должен соблюдать ряд ограничений. Использовать тонкие электроды, обеспечить длительное охлаждение, применять особенную технологию сварки – вразброс. Можно ограничить ток сварки, однако это требует опыта.
  2. Чугун содержит в своем составе много углерода. При проведении сварочных работ, углерод выгорает из расплава и образует поры, как в пемзе. Это резко снижает прочность шва, в отверстия попадает вода. При перепадах температур, особенно зимой, возникают микро разрывы.
  3. На поверхности расплава моментально образуется слой окисла. Он имеет температуру плавления выше, чем металл. Это затрудняет поддержание ровной и непрерывной дуги. Перед началом основных работ, начинающему сварщику рекомендуется потренироваться на ненужных заготовках. Момент схватывания окисла необходимо буквально почувствовать.

Если вы освоите методику под наблюдением опытного мастера – сварка чугуна в домашних условиях не покажется чем-то невероятным.

Что называют холодной сваркой?

Сварка – это процесс образования неразъемных соединений между частями металла или другого материала путем установления межатомных связей. При горячей сварке эффект достигается путем местного нагревания, но, как видно из названия, метод холодной сварки не предполагает использования высоких температур.

Каков же принцип этого способа соединения? Холодной сваркой называют технологический процесс соединения деталей путем давления и скольжения, что приводит к деформации материала. Так образуется монолитное высокопрочное соединение.

Чтобы детали изделия прочно соединились друг с другом, в качестве связующего компонента используют высокопрочный клей, который получил свое название по наименованию процесса – «холодная сварка». Он проникает в кристаллическую решетку деталей и благодаря происходящей химической реакции соединяет их в единое целое.

Существует множество разновидностей этого вещества для разных материалов, но его состав приблизительно одинаков:

  • эпоксидная смола в качестве основы;
  • металлическая пудра, усиливающая прочность соединения;
  • дополнительные компоненты.

Холодная сварка выпускается в двух видах: однокомпонентном и двухкомпонентном. Однокомпонентный состав готов к использованию и напоминает на ощупь пластилин. Перед применением его нужно немного размять. Второй вариант выпускают в жидком виде, перед использованием его смешивают с порошковым отвердителем.

ПРАКТИКА – ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВАРОЧНОГО ПОЛУАВТОМАТА НА ПРИМЕРЕ FUBAG IRMIG SYN

В качестве примера возьмем аппарат FUBAG IRMIG 200 SYN. Инверторный полуавтомат оснащен модулем синергетического управления, который максимально упростит настройку начинающему сварщику. В комплекте с аппаратом уже идет горелка, кабель заземления и кабель с электродержателем.

Подготовка аппарата к работе – сборка / установка проволоки

Процесс сборки (подготовки аппарата к работе) довольно прост:

Читайте также:  Как не сделать стиль лофт «дешевым» оформлением

1. Устанавливаем редуктор на баллон с газом.

2. Соединяем газовый шланг с редуктором на баллоне.

3. Подключаем газовый шланг к полуавтомату.

4. Подключаем горелку к евроразъему на лицевой панели.

5. Подключаем кабель массы к минусовому разъему.

Установка проволоки в сварочном полуавтомате выполняется следующим образом:

1. Устанавливаем катушку в аппарат и фиксируем положение на оси.

2. Освобождаем проволоку на катушке и откусываем загнутый конец бокорезами.

3. Пропускаем проволоку в канавку ролика и протягиваем в направляющую втулку евроразъема примерно на 20 сантиметров.

4. Защелкиваем верхний прижимной ролик

5. Выставляем усилие прижатия.

6. Снимаем сопло горелки.

7. Откручиваем контактный наконечник.

8. Натягиваем горелку по прямой и нажимаем на кнопку подачи.

9. Как только покажется достаточное количество проволоки – накручиваем наконечник и сопло.

Вот и все, аппарат полностью готов к работе. Как видите, процесс не сложный, но имеет несколько важных нюансов, которые стоит запомнить.

Основные принципы работы

Проектирование системы водяного отопления без сомнения можно назвать одной из самых значимых разработок девятнадцатого столетия. Каков же принцип ее работы. При поднятии вверх по трубам, с помощью горячей воды образуется непрерывный поток. а освободившееся пространство заполняет холодная вода. Вода непрерывно движется и постоянно нагревается. Таким образом обеспечивается в течении долгого времени поддержание комфортной температуры всех помещений дома. Ведь вода самостоятельно будет циркулировать по трубам.

Виды отопительных систем:

  • Самотечные. Вода сама движется по трубопроводу
  • С принудительным движением. Вода движется под действием насоса

Системы, использующие принудительное движение, намного более эффективны по сравнению с первыми, так как в самотечных, проходя через радиатор, вода замедляется и остывает, переставая обогревать помещения. Ускоряется поток воды циркуляционным насосом, который встраивают для обеспечения постоянного движения воды.

Подобные конструкции требуют подключения к электричеству. Пожалуй, это их единственный недостаток, но во всем остальном они являются самыми эффективными и экономичными по сравнению с другими видами отопительных систем .

Способ №Краб-элементы

Универсальные крепежные элементы, предназначенные для соединения профильной трубы прямоугольного/квадратного сечения. Каждый «краб» состоит из нескольких частей, которые при монтаже стягиваются болтами. Части «краба» выполняются из 1,5-миллиметрового металла, имеющего стойкое полимерное либо цинковое покрытие.

Краб-крепление для профильной трубы

Существуют такие виды краб-элементов:

  • объемные (предназначены для соединения трех труб по углам или четырех внутри);
  • Т-образные (предназначены для соединения трех труб);
  • Х-образные (предназначены для фиксации четырех труб);
  • Г-образные (предназначены для соединения двух профилей).

Разновидности креплений профильных труб краб-системой

Домашние мастера используют краб-системы, чтобы без сварки собирать:

  • теплицы, парники;
  • стеллажи, скамейки;
  • летний душ;
  • клетки для питомцев, вольеры;
  • беседки, навесы;
  • опоры для вьющихся растений, легкие ограждения.

Такие крепежи используются в теплицах и парниках

На заметку! Еще краб-системы используют для временного соединения деталей при ремонте сварных конструкций. В целом, это достаточно надежный способ соединения, едва ли уступающий сварке по прочности.

Плюсы

  • большой срок службы (до 50-ти лет);
  • конструкции можно многократно собирать/разбирать;
  • доступная стоимость краб-элементов;
  • со сборкой справится даже неквалифицированный работник;
  • универсальность.

Виды сварки чугуна

Вне зависимости от выбора сварочного оборудования, по температурному режиму способы сваривания чугуна разделены на горячие и холодные.

Процесс сварки и применяемые электроды существенно отличаются. Холодная сварка легче осуществима в домашних условиях, хотя имеет ряд недостатков.

Наиболее успешным путем избежать появления выбеленных участков, ячеек и затверделостей, является горячая сварка.

При этом деталь должна быть заранее нагрета до температуры 700С, сваривается и охлаждается с замедлением.

Технически выделяются четыре этапа:

  1. Работа по предварительной подготовке, как рассказано выше.

  2. Нагрев свариваемой поверхности до требуемой температуры.

  3. Само сваривание, работа.

  4. Замедление процесса охлаждения.

При горячем способе сваривания графитизация поверхностей достигается за счет температуры естественным образом.

Как нагревать детали и какие при этом использовать приспособления – это определяется видом и характером производства, частотой потребности в таком виде сварки.

В масштабах цеха предприятиями применяется только дуговая сварка чугуна горячим способом.

Для нагрева в литейном производстве используют конвейерную или муфельную печь, а замедление процесса остывания деталей решается путем их помещения в горновую печь.

Разовая работа по нагреву крупногабаритных деталей может быть проведена с использованием сооружений из огнестойкого кирпича.

В домашних условиях нагрев деталей может быть произведен с помощью горелок.

При холодном способе предварительный нагрев не требуется.

Как промежуточный вариант, существует полугорячий способ, при котором заготовки будут нагреты до температуры 400ºС. В этом случае потребуется добавить графизурующие вещества.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология газовой сварки металлов и труб

Видео:

Читайте также:  10 бизнес-идей для повышения КПД офисных работников

Холодная сварка применяется, когда сложно или нецелесообразно нагревать детали.

Чисто чугунные электроды не применяются, потому что температура их плавления значительно ниже, чем у основного металла.

Однако, есть технология применения чугунных электродов с меловым покрытием с использованием шихты для графитизации.

В этом случае с целью предотвращения отбеливания возбуждать и обрывать дугу следует, не выводя электрод из шихты.

Холодным методом можно осуществлять работу стальными электродами. Однако полученные швы не должны нести нагрузку на растяжение.

Сварка должна выполняться на малых токах и с помощью электродов малого диаметра.

Холодная сварка значительно удобнее, когда производится работа в небольших объемах и нет специального оборудования для разогрева и последующего остужения деталей.

Однако, как мы показали, холодная сварка требует внимательного анализа, при каких поверхностях и какими электродами пользоваться.

При сваривании толстых поверхностей хрупкость зоны вокруг шва увеличивается и простой формовки оказывается недостаточно, поэтому в список подготовительных работ необходимо включить заглубление под углом в края поверхности и фиксацию стальных цилиндров.

Они будут удерживать на себе сварной шов, снижая риски трещин.

Дефекты сварных швов

У начинающих сварщиков часто при выполнении швов встречаются ошибки, которые приводят к появлению дефектов. Некоторые из них критичны, некоторые — нет. В любом случае, важно уметь определить ошибку, чтобы затем исправить ее. Самые распространенные среди новичков дефекты — неодинаковая ширина шва и его неравномерное заполнение. Происходит это из-за неравномерных движений кончика электрода, изменении скорости и амплитуды движений. По мере накопления опыта эти недостатки становятся все менее заметными, через некоторое время вообще исчезают.

Ошибки, которые могут возникнуть при сварке

Непровар

Одна из ошибок, которые допускают начинающие сварщики: непровар

Этот дефект состоит в неполном заполнении стыка деталей. Этот недостаток необходимо корректировать, так как он влияет на прочность соединения. Основные причины:

  • недостаточный сварочный ток;
  • высокая скорость движения;
  • недостаточная подготовка кромок (при сварке толстых металлов).

Устраняется корректированием тока и уменьшением длины дуги. Подобрав правильно все параметры, от такого явления избавляются.

Подрез

Этот дефект — канавка вдоль шва на металле. Обычно возникают при слишком длинной дуге. Шов становится широким, температуры дуги для прогрева не хватает. Металл по краям быстро застывает, образуя эти канавки. «Лечится» боле короткой дугой или корректировкой силы тока в большую сторону.

Подрез в угловом соединении

При угловом или тавровом соединении подрез образуется из-за того, что электрод больше направлен на вертикальную плоскость. Тогда металл стекает вниз, снова образуется канавка, но уже по другой причине: слишком сильном нагреве вертикальной части шва. Устраняется снижением силы тока и/или укорочением дуги.

Прожог

Это сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины:

  • чересчур большой ток сварки;
  • недостаточная скорость движения;
  • слишком большой зазор между кромками.

Так выглядит прожог шва при сварке

Способы исправления понятны — пробуем подобрать оптимальный сварной режим и скорость движения электрода.

Поры и наплывы

Поры выглядят как небольшие отверстия, которые могут группироваться в цепочку или быть раскиданы по всей поверхности шва. Являются недопустимым дефектом, так как значительно снижают прочность соединения.

Поры появляются:

  • при недостаточной защите сварной ванны чрезмерном количестве защитных газов (электроды низкого качества);
  • сквозняке в зоне сварки, который отклоняет защитные газы и кислород попадает к расплавленному металлу;
  • при наличии загрязнений и ржавчины на металле;
  • недостаточной разделке кромок.

Наплывы появляются при сварке с присадочными проволоками при неправильно подобранных режимах и параметрах сварки. Представляют собой затекший металл, который не соединился с основной деталью.

Основные дефекты сварных швов

Холодные и горячие трещины

Горячие трещины появляются в процессе остывания металла. Могут быть направлены вдоль или поперек шва. Холодные появляются уже на холодном шве в тех случаях, когда нагрузки для этого типа шва чересчур велики. Холодные трещины ведут к разрушению сварного соединения. Эти недостатки лечатся только повторной сваркой. Если недостатков слишком много, шов срезают и накладывают повторно.

Холодные трещины ведут к разрушению изделия

Подготовка к прокаливанию

Существует несколько способов раскалить чугунную посуду, но перед любым из них сковородку или казан необходимо подготовить. Для этого полностью убирают заводскую упаковку и промывают посуду мягким моющим средством или мыльным раствором. От жестких губок лучше отказаться, чтобы не повредить покрытие.

После этого посуду обязательно протирают насухо. Если выбран вариант прокаливания в духовке, то необходимо снять ручку.

Если ручка выполнена из пластика или дерева и не снимается, то подойдет только метод закаливания сковороды на плите. Плита может быть любой — газовой, электрической или индукционной.

Подготовка к прокаливанию

Технология сварки чугунными электродами

Сейчас свободно можно приобрести специальные электроды по чугуну, выпускаемые различными производителями. В основном они изготовлены на основе железа, никеля, меди и представляют собой стержни из металла, покрытые тонким слоем обмазки. Выпускаются, как правило, по техническим условиям предприятия-изготовителя.

Читайте также:  Как хранить обувь, если в шкафу не хватает места?

В состав обмазки входит железный порошок. К ним относятся электроды по чугуну марки ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, ОЗЧ-6, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2, МНЧ-2. Диаметр выпускаемых электродов лежит в пределах 2 ÷ 20 мм, а длина их – 300, 350 и 450 мм. Все они имеют отличительную характеристику – с их помощью хорошо формируется сварочный шов. Многие из этих марок допускают соединение деталей внахлестку, встык, а также выполнять угловые соединения.

Величина сварочного тока находится в прямой зависимости от Ø электрода и лежит в пределах 50 ÷ 600 А. Обычно сварочный ток выбирают в районе 50 ÷ 90 А на 1 мм Ø электрода. Сварку ведут небольшими валиками (не более 50 мм) с их последующим охлаждением до температуры 50 0С. В процессе сварки швы в обязательном порядке проковываются молотком, вес которого не должен превышать 1,2 кг. У молотка должен быть боек закругленого типа. И надо помнить следующее, что первый и последний слой в многослойной сварке не подлежат проковке, т.к. это может привести к появлению трещин.

Иногда сварку производят с помощью заплат. Для этого применяют вставки, изготовленные их чугуна или стали. Таким способом обычно заделывают пробоины в чугунной конструкции. Электроды при этом должны быть марки ОЗЧ-6.

Коротко о главном

Самая важная часть в подготовке к сварке – выбор подходящего электрода. Для каждого вида сварки они разные.

Для магистралей лучше брать с целлюлозной оболочкой, для аккуратных швов желательно брать рутиловые и рутилово-целлюлозные.

Основная группа считается универсальной, но чаще всего её берут для использования при минусовой температуре.

Перед сваркой нужно зачистить поверхность до блеска, сделать фаску, обезжирить и проверить трубы на наличие дефектов.

Для труднодоступных мест лучше использовать согнутый электрод и контролировать процесс с помощью зеркала. При смене электрода шов нужно делать внахлёст на 1-2 см.

Чтобы проверить прочность шва нужно присоединить трубу к компрессору, с обоих сторон установить заглушки и места сварки смазать мыльным раствором. Если есть трещины, то из них будут появляться пузыри.

Оценок Прочитать позже Отправим материал на почту Согласен на обработку персональных данных. политика конфиденциальности

  • Поделиться:

Самодельный или заводской электрододержатель?

электрододержатель эд

Большинство сварщиков пользуются заводскими электрододержателями, но бытует мнение, что самодельные все же лучше использовать, т.к. более уверенно крепится электрод, он фиксируется в удобном положении пространства и т.д.

Самодельный или заводской электрододержатель?

Конечно, люди быстро привыкают к лучшему. И если это лучшее будет изготовлено самостоятельно, то такие начинания только приветствуются. Вопрос состоит лишь в том, может ли рядовой «владыка дуги и расплавленого металла», имея скромные возможности, разработать и собрать электрододержатель лучше, чем это делают производственные коллективы? Почему миллионы сварщиков в мире предпочитают заводские изделия, только потому, что это модно? Такие возникают вопросы.

Хороший заводской держатель, как правило: 1. дает возможность закреплять электрод свободно в различных пространственных положениях 2. обеспечивает его быструю фиксацию и мгновенное извлечение на случай залипания или если раскален остаток величиной в несколько сантиметров 3. дает стабильную токопроводимость

В электрододержателе же, собранном своими руками, ток может меняться в зависимости от типа электрода и получившегося контакта. Для профессионалов, работающих с ответственными конструкциями, имеют значения перепады тока в 2-3 А. Если нужно подварить забор, конечно, то такой перепад не критичен. Тем временем, хороший девайс для фиксации электрода от производителя стоит сейчас всего от 400грн и может годами служить для сварки в гараже, если, конечно не использовать его в качестве киянки.

Р.S. В любом случае, спор о том, какой держак лучше продолжается как между сварщиками в гаражах, так и на всевозможных сварочных форумах. Спор не тривиальный и у его участников всегда найдутся обоснованные аргументы «за» и «против».

Если вы решили все же приобрести держак, изготовленный на заводе, вам может быть полезной статья «Выбор электрододержателя для сварки ММА», в которой речь идет о критериях, на которые обязательно нужно обращать внимание при покупке

Если решили собрать свой уникальный, считая, что не стоит тратить деньги на фирменное изделие: ниже представлено изображение простейшего приспособления, которое можно собрать за пару часов, если есть все необходимое в наличие.

Самодельный или заводской электрододержатель?

Состоит из трубы d15х250мм. Слева на картинке к ней приварена пластина сечением 3х25 мм, согнутая в кольцо d50 мм с выпрямленными краями. Справа на изображении труба сжата, в этом месте выполнено отверстие под болт, который держит наконечник кабеля. Ручка, надетая на трубу из дюрита — многослойного армированного полимера.