Ремонт чугунных изделий своими руками

Самое подробное описание: ремонт чугунных изделий своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

Сварочное производство Уралмашзавода за свой более чем 80–летний период складывалось таким образом, что, наряду с производством уникальных стальных конструкций, был накоплен обширный опыт ремонтной сварки чугунных изделий.

В течение многих лет были освоены все виды сварки чугуна — горячая, полугорячая, холодная.

Горячая сварка была применена для заварки трещины в цилиндре пресса для вытяжки заготовок кислородных баллонов для Старотрубного завода (Первоуральск). Технология ремонтных работ включала в себя подготовку к сварке — удаление трещины. Для предотвращения утечки ванны расплавленного металла произвели формовку разделки формовочными материалами, применяемыми в литейном цехе. В термической печи был произведен общий подогрев детали до 600°С. Заварку разделки произвели механизированной сваркой порошковой самофлюсующейся проволокой ППЧ-1 при температуре 500–550°С, после чего цилиндр поместили обратно в печь, нагретую до температуры примерно 600°C, для замедленного охлаждения тела цилиндра.

Видео (кликните для воспроизведения).

Полугорячая сварка (производится при нагреве детали до 120–250°С) была применена для ремонта станины пресса усилием 3000 тс, разрушенной на пять частей (рис. 1). Материал — СЧ20.

Изображение - Ремонт чугунных изделий своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fsvarka-master.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F10%2F1-e1507027665282


Подготовка к сварке заключалась в снятии вручную фасок с общим углом раскрытия примерно 65–70°; постановке завертышей в разделки; сборке траверсы; установке элементов, фиксирующих геометрические размеры траверсы; установке элементов, предотвращающих угловую деформацию свариваемых частей траверсы (рис. 2).

Изображение - Ремонт чугунных изделий своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fsvarka-master.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F10%2F2-e1507027760398


Общий нагрев траверсы перед сваркой до температуры около 250°C выполнен в печи с выкатным подом, на нем же была произведена сварка медными электродами с обмазкой «Комсомолец». В зону горения дуги также подавалась порошковая проволока ПАНЧ-11 (94–96% Ni).

После длительной эксплуатации в цилиндре сваезабивающей машины образовалась сквозная трещина, вызывающая течь воды. Работоспособность этой детали была восстановлена по следующей технологии:
• отпуск при температуре примерно 550°С для снятия эксплуатационных напряжений;
• устранение сквозной (толщина стенки 130 мм) трещины длиной 120 мм вручную борфрезой с образованием односторонней V-образной разделки с углом раскрытия 60°;
• общий предварительный нагрев в печи до температуры 150–170 °С;
• облицовка кромок разделки в один слой;
• сварка заполняющих валиков;
• сразу же после сварки, не допуская охлаждения ниже 100°С, отпуск при 550°С;
• охлаждение цилиндра с печью до температуры цехового воздуха.
Для сварки применили железисто-никелевые электроды.

Большой объем полугорячей сварки приходится не устранение литейных дефектов.
Так, нагрев изложниц (рис. 3) осуществляют стандартным газокислородным резаком, помещенным внутрь этой детали.

Концентрацию теплоты обеспечивает, с одной стороны, пол, а с другой стороны, лист железа, установленный на верхней части изложницы. Дополнительная аккумуляция теплоты обеспечивается за счет отражения тепловых потоков вследствие воздействия сварочной дуги от боковых стенок изложницы. Сварку выполняли железисто-никелевыми электродами.
При небольшой массе заготовок целесообразно создавать основание из шамотного кирпича, на который ставить ремонтируемую деталь, а общий подогрев до заданной температуры осуществлять горелкой или подогревающим пламенем газокислородного резака, обеспечивая при этом необходимую теплоизоляцию.
Однако в практике машиностроительных заводов не всегда удается выполнить равномерное распределение теплоты по сечению крупногабаритных толстостенных заготовок сложной формы, поэтому большой объем сварочных работ выполняют холодной сваркой чугунных заготовок. Объем применения этого вида сварки широк: устранение наружных литейных дефектов на стадии отделки отливок, подприбыльных усадок и пр. (рис. 4, 5).

Глубина разделок может достигать 150 мм, длина 1500 мм.
При механической обработке возможно вскрытие внутренних литейных дефектов. Заварка дефектов, вскрывшихся при заключительной механической обработке, исключает предварительный подогрев и последующую термическую обработку. Не всегда конструкция детали или вид дефекта позволяют установить завертыши.
На рис. 6 показана заваренная сквозная трещина на кольце (толщина 40 мм, ширина 350 мм, диаметр кольца 600 мм, V-образная односторонняя разделка, угол раскрытия фасок 70°).

При устранении трещин в отливках сложной формы эффективно применение «тепловых» домкратов, которые позволяют создавать в разделках сжимающие напряжения.
Общеизвестно, что чугун отличается повышенной хрупкостью, поэтому в процессе операций отделки отливок (удаление прибылей, транспортные операции и др.) весьма высока вероятность их поломки. На рис. 7 показаны этапы восстановления целостности кольца электродами «Комсомолец».

Читайте в статье на нашем сайте о выборе электродов для чугуна

На рис. 8 показана крышка редуктора с выломанным куском в стенке и с трещиной. Дефекты были устранены путем вварки выломанного куска, удаления трещины слесарным инструментом и последующей заварки разделки. Использовали электроды «Комсомолец».

Изображение - Ремонт чугунных изделий своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fsvarka-master.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2017%2F10%2F8-e1507027973846


Применяли вварку стальных пластин и закладных деталей в жесткий контур. Взамен неотлитых элементов производили многослойную наплавку с последующим приданием наплавленному металлу с помощью различных технологических операций размеров, соответствующих чертежам.

Особый вид работ по холодной сварке чугуна представляют работы по восстановлению работоспособности деталей уникального технологического оборудования (рис. 9–12).

В процессе эксплуатации чугунных изложниц возможно образование сколов на внутренней или наружной поверхности. Эти дефекты устраняют путем предварительной установки шпилек с последующей сваркой стальными электродами. Найденные решения позволили продлить жизнь изложниц, увеличить число наливов до 20 и более.
В качестве примера лито-сварной конструкции можно привести памятник «Петр 1 и Акинфий Демидов» (скульптор К.В. Грюнберг), изготовленный Металлургическим заводом ОАО «Уралмаш». Материал — серый чугун СЧ12. Памятник состоит из отдельных отливок, соединенных между собой сварными швами, длина которых около 140 м. Свариваемые толщины 20–40 мм. Электроды из монель-металла (сплав меди и никеля) марки ММ-1 (рецепт УЗТМ).
Многолетний опыт Уралмашзавода говорит о том, что и при холодной сварке чугуна можно выполнять ремонтные работы, гарантирующие многолетнюю успешную эксплуатацию восстановленных изделий.

Читайте так же:  Ремонт паяльной станции своими руками

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Мельник Л.Л., «Нордвег Мешалок», г. Санкт-Петербург

Метод «Металок» был изобретен 1933 году в Калифорнии для аварийного ремонта оборудования нефтедобывающей промышленности. В 40-е годы патент на технологию был выкуплен Великобританией, и во время Второй мировой войны технология использовалась для оперативного ремонта судовых двигателей.

Дальнейшая разработка технологии и изобретение ключей с повышенным содержанием никеля позволила значительно расширить область применения метода, и наиболее значительно — при реставрации памятников из чугуна, ковкого железа и цветных металлов.

Метод холодного ремонта «Металок» используется при реставрации памятников, находящихся под охраной ЮНЕСКО и КГИОП.

Видео (кликните для воспроизведения).

Метод «Металок» обеспечивает:

– прочность соединения реставрируемой поверхности до 90% от начальных характеристик;

– сохранность структуры металла;

– восстановление и сохранение геометрии реставрируемого элемента, а также сохранение рельефной поверхности.

При производстве работ на металл оказывается только механическое воздействие, что сохраняет структуру металла и предотвращает образование трещин. Использование пневматического инструмента гарантирует полную пожарную безопасность на объекте. Используемый инструмент и технология производства работ позволяют вести ремонтные работы непосредственно на объекте, без демонтажа крупногабаритных элементов.

Суть метода «Металок» состоит в следующем: поперек образовавшейся трещины или разлома устанавливается пакет ключей. Одинаковое линейное расширение сплава ключей и чугуна обеспечивает одинаковое сужение и расширение металла при температурных колебаниях. Ключи изготовлены из специального сплава, с повышенным содержанием никеля, что гарантирует отсутствие электрохимической коррозии. Устанавливаются ключи через расчетное расстояние, а между ключами заворачиваются шпильки для обеспечения герметичности. После шлифовки шов практически невозможно отличить от основного металла.

Метод «Металок» широко применяется при реставрации в Европе и США.

В 2006 году в Великобритании проводилась комплексная реставрация мемориала принца Альберта. Этот памятник является культовым сооружением для англичан, и поэтому к реставрации были предъявлены очень жесткие требования о максимальном сохранении имеющихся деталей и минимальном внедрении современных. В процессе реставрации специалистами «MetalockEngineeringUK» были сшиты чугунные детали толщина которых составляла 70—75 мм.

Ярким примером применения метода «Металок» является реставрация фонтана со львами в городе Порту в Португалии. Чугунные скульптуры львов более чем за 100-летний период существования получили значительные повреждения. В процессе реставрации была восстановлена целостность и герметичность художественных элементов памятника.

Интересным опытом применения метода «Металок» является реставрация чугунной рояльной рамы начала XX века. Инструмент перестал звучать из-за трещин в основании рамы. С помощью цветной дефектоскопии была определена истинная длина трещин, после чего тщательно рассчитана схема установки ключей. Работы по ремонту произведены с особым вниманием, т.к. малейшая ошибка могла привести к искажению звучания рояля. По завершении работ инструмент звучал по-прежнему великолепно.

Методом «Металок» восстановлена целостность бронзового колокола, что особенно важно, колокол вновь обрел голос. Для сохранения звучания колокола ключи и шпильки были изготовлены по химическому составу основного металла.

В России, в Санкт-Петербурге методом «Металок» отреставрировано несколько значимых памятников.

В 2004 году отремонтированы чугунные тюбинги Певческого моста. Чугунный свод моста состоит из 329 ящиков-кессонов, скрепленных между собой болтами. При дефектации несущих конструкций моста были обнаружены множественные трещины в чугунных тюбингах и отсутствие фрагментов в облицовке моста. В ходе выполнения работ специалистами компании «Нордвег Металок» было герметизировано более 80 метров трещин, зашито 20 метров трещин; восстановлены отсутствующие декоративные панели чугунной облицовки моста общим весом 1,5 тонны.

В 2001 году в Михайловском парке при расчистке пруда, засыпанного в 1902 г., под строительным мусором были обнаружены чугунные фрагменты мостика Росси. Несущие конструкции мостика имели множественные повреждения, и по заключению КГИОП восстановление полуферм следовало выполнить без применения накладок и новодела. Чугунные фермы сначала были отремонтированы с применением сварки, но при подготовке к монтажу по всем сварным швам были обнаружены трещины, что привело к остановке реставрационных работ. По рекомендации КГИОП дальнейший ремонт несущих конструкций осуществлялся методом «Металок». После проведения цветной дефектоскопии установлен истинный объем повреждений: 66 сварных швов в 10 фермах имели трещины и подлежали ремонту. Дефектные элементы ферм пришлось удалить и «вшить» вновь отлитые. Утрату исторического металла можно было избежать, если бы первым методом ремонта был «Металок», а не сварка. Выполненный ремонт несущих конструкций позволил закончить общую реставрацию мостика Росси и теперь великолепное творение великого мастера украшает Михайловский сад.

Методом «Металок» восстановлена решетка перильного ограждения Аничкова моста и отреставрирован орнаментный чугунный щит ограды Екатерининского дворца.

Метод «Металок» имеет широкую область применения – от несущих конструкций железнодорожных мостов до ажурных оград. Метод позволяет сохранить поврежденные элементы и восстановить утраченные фрагменты декора без изменения структуры основного металла.

Специалисты, имеющие право использовать метод «Металок», объединены во всемирную ассоциацию «Металок», которая насчитывает 88 стран-участниц.

«Нордвег Металок» является официальным членом ассоциации. Деятельность компаний, входящих в состав MetalockInternationalAssociationlimited (MIA), контролируется советом управления. Ежегодно проводятся конференции с обсуждением наиболее интересных случаев ремонта, возникающих проблем и способов усовершенствования технологии.

Официальные члены MetalockInternationalAssociationlimited (MIA) имеют многолетний опыт применения метода «Металок» и гарантируют качество ремонта «Металок».

Это последнее, о чем следует рассказать, так как по сей день в нашем быту обретается изрядное число вещей такого рода. Самые распространенные из них – утюги, ступки, всевозможные фигурки, чернильные приборы, печные и каминные принадлежности (которые бывают весьма декоративными) и т. д.

Читайте так же:  Ремонт нокиа с5 своими руками

К великой радости собирателей старины, чугун практически не подвластен коррозии в обыкновенных уличных, а тем более домашних условиях. Каждый может убедиться в этом, если даст себе труд отыскать в городе какой-нибудь ветхозаветный люк, прикрытый потертой литой крышкой с надписью типа «Сукинъ и сыновья. Телефонъ. 1903 годь». Мне, по крайней мере, такие попадаются на глаза часто, и почему-то именно телефонные. Аналогичным образом чугунные ограды, пушки, ажурные ступени и козырьки у подъездов домов демонстрируют, во-первых, четкие цифры дат своего рождения, во-вторых – полнейшее пренебрежение к ржавчине, притом в крайне агрессивной городской атмосфере. Относительно последней стоит заметить, что неверно считать ядовитым лишь воздух современных мегаполисов. И сто, и двести лет назад печной дым из тысяч труб насыщал поднебесье теми самыми окислами серы (а ее в угле много), которые порождают пресловутые кислотные дожди и туманы. Знаменитый лондонский смог – детище никак не двадцатого, а благословенного девятнадцатого столетия.

Поэтому странно, но приятно видеть вышеперечисленный чугунный ассортимент нисколько не пострадавшим, покрытым легкой пленкой черно-коричневого цвета, отнюдь не напоминающей зловредную ржавчину.

А все просто: содержание углерода в чугуне колеблется в пределах 2,5–4,5 %, не считая изрядного количества иных элементов – серы, кремния, марганца и фосфора. Иными словами, железа слишком мало для поддержания непрерывной глубокой коррозии.

Популярность чугуна как литейного материала обусловлена не столько его дешевизной, сколько способностью великолепно заполнять форму без образования недолива, раковин, пузырей и прочего брака. На протяжении не веков, а тысячелетий он и использовался в декоративных целях для отливки всевозможных, обычно довольно крупных, предметов. Вероятно, корни технологии простираются в Индию – известны находки литых чугунных гробов, датированных концом XIII века до н. э. (т. е., мы имеем возраст в 3300 лет). Заметно моложе, но куда грандиознее китайские пагоды, именуемые населением Поднебесной просто железными. Вот хороший пример: в городе Даняне (провинция Хэбэй) стоит и не думает рушиться знаменитая пагода Юцю-ань (рис. 51) из чистого чугуна, возведенная в 1061 году. Так что парковые ограды, крышки телефонных люков, утюги и каслинские статуэтки обязательно порадуют наших отдаленных потомков из какого-нибудь XXXV века – если прежде человечество не похоронит само себя или в Землю не ударит ожидаемый вскоре астероид, или нас не поработят жукоглазые пришельцы с Антареса, и т. п.

Реставрация чугуна проста, как он сам: старательная зачистка железной щеткой и консервация. Будучи хрупким, но достаточно твердым, чугун не пострадает, если вы вооружитесь вращающейся крацовкой и пройдетесь по его поверхности основательно, от души. После такой экзекуции оголившийся темно-серебристый металл можно промаслить, таннатировать или выкрасить любым составом – в зависимости от предполагаемого места его дальнейшего нахождения. Традиционно предметы для улицы кроют черным битумным или пековым лаком, хотя то же самое проделывают и с художественным литьем для комнатного использования. Вообще, черный цвет является для чугуна классическим, но если вы хотите наслаждаться истинно металлическим блеском, то призовите на помощь восковую мастику. Прозрачный лак, как уже отмечалось, придает вещам вульгарный вид. Впрочем, кому что нравится (к слову, было бы интересно попробовать

на чугуне традиционный английский «ржавый» лак).

На этом рассказ о реставрации металла можно считать завершенным, хотя неохваченной осталась чрезвычайно глубокая и увлекательная тема, точнее, жанр – реставрация старинного оружия. А поскольку, вопреки мнению пацифистов, я всегда считал, что среди металлических изделий на протяжении всей истории человечества именно оружие занимало, занимает и будет занимать первое место, то и рассказ о методах его реставрации справедливо вынести в отдельную главу.

Изображение - Ремонт чугунных изделий своими руками proxy?url=http%3A%2F%2Fstrport.ru%2Fsites%2Fdefault%2Ffiles%2Fimagecache%2F250_width%2Farticles%2Fsvarka-chuguna-argonom-invertorom-domashnih-uslovijah-1

Сварка большинства видов сталей в домашних условиях особого труда не представляет при наличии необходимого оборудования. Но если вы планируете сварить чугун, который является наряду со сталью основным конструкционным материалом, то могут возникнуть некие сложности. Основная неудача при процедуре сварки чугуна своими руками состоит в низком качестве сваренного соединения, что объясняется насыщенной закалкой металла в области сварного шва -другими словами с увеличением хрупкости чугуна в этой области и появлении трещин.

Чугун известен как железоуглеродистый сплав, в нем содержание углерода больше – от 2 до 6%. Подобное высокое содержание углерода провоцирует то, что углерод в чугуне, в отличие от стали, находится в свободном состоянии. В чугуне также присутствуют кремний, сера, марганец и фосфор, при этом фосфора и серы в чугунном материале больше, нежели в стали. В легированном чугуне содержатся добавки молибдена, ванадия, никеля и хрома.

Например, углерод в самом распространенном и применяемом сероватом чугуне существует в виде включения графита (вспомните, что чугун мажется), которое и обуславливает его нехорошую свариваемость. Также углерод может присутствовать как цементит. И зависимо от вида добавок различают белый, серый и ковкий чугун.

Долговечность черного металла, к которым причисляют и чугун, делает его лучшим материалом для создания решеток, ворот, а также предметов украшения дома. Чугунные батареи и трубы, которые сегодня можно отыскать практически в каждом доме, хоть и заменяют современными вариантами, и цена сварки чугуна падает, но ценность данного материала не уменьшается от этого.

Чугун является широко применяемым конструкционным материалом, который отличается дешевизной, высокой обрабатываемостью и хорошими литейными свойствами. Но высокая хрупкость и низкая прочность чугуна провоцируют выход из строя в процессе эксплуатации многих деталей, изготовленных из него.

Сварщики-практики полагают, что плохая свариваемость чугуна объясняется строением структуры материала в изломе. Чугун, который имеет тонкодисперсный излом серого окраса, сваривается легче, чем чугун, у которого излом отличается крупнозернистой структурой и темный цвет. Сварке фактически не поддаются промасленные чугуны и чугуны, которые подвергались воздействию брутальных сред.

Читайте так же:  Daewoo kr14e5 ремонт своими руками

По своему химическому составу, физическим свойствам и структуре чугун относят к ограниченно свариваемым сплавам. Поэтому всегда нужно учитывать следующие особенности сварки чугуна:

  1. Чугун – жидкотекучий материал, поэтому его сварку осуществляют в нижнем положении.
  2. При выгорании углерода в сварном шве образуются поры.
  3. Низкая пластичность металла приводит к существенным внутренним напряжениям и возникновению закалочных структур, которые способствуют образованию трещин.
  4. В расплавленном состоянии чугун окисляется с формированием тугоплавкого окисла, температура плавления которого выше, чем у чугуна.

Главная сложность, которая зачастую сопровождает электросварку и ручную дуговую сварку чугуна, – возникновение холодных трещин. Специалисты, которые работают с данным материалом, тщательно изучают общий состав чугуна, наличие и долю углеродных вставок. Подобрав правильный режим работы, получится избежать неприятных последствий.

К технологическим мерам, которые направлены против появления трещин, относят: предупреждение перегрева чугуна при сварке, что достигается использованием электродов малого диаметра, проведением сварки малым током или вразброc; уменьшение напряжений, которые возникают в результате усадки металла швов или наплавки, получаемых проковкой в горячем состоянии и уменьшением объема наплавленного чугуна.

Помните, что непосредственно до сварки, несмотря на метод сварки чугуна, нужно всегда делать подготовку кромок деталей, что соединяются, или разделывать дефектные места. Кромки скашивают вручную с помощью слесарного зубила или переносного наждачного круга с гибким валом. Для избегания отколов чугун нужно срубывать тонкими слоями, потому что толщина стружки должна быть не больше 0,8-1 миллиметра.

Разделывают дефектные места до незапятнанного металла с использованием зубил, шаберов, шарошек, сверл, размеры которых зависят от габаритов недостатка, формы изделия и необходимости создания комфортных условий для работы.

При процессе разделки дефектных мест на деталях из чугуна нужно соблюдать следующие правила:

  • Ведут строго разделку по трещине.
  • Засверливают несквозные трещины на расстоянии 10 миллиметров от их концов сверлом, который имеет поперечник на 1-2 миллиметра больше ширины трещины, и до металла их вырубают.
  • Сквозные трещины нужно разделывать с одной или двух сторон, все определяется толщиной металла и удобством проведения разделки.
  • На трещины, которые друг от друга расположены слишком близко, принято наваривать заплатку, как на пробоины.

При проведении заварочного ремонта пробоины ее края нужно сгладить, срубая остроугольные выступы зубилом. Поверхность детали зачистите на расстоянии 30 миллиметров от краев пробоины с помощью наждачного круга. Потом вырежьте из низкоуглеродистой листовой стали заплатку нужной толщины и формы. Заплатка должна перекрывать любую пробоину со всех боков на 15-20 миллиметров.

Для уменьшения напряжений, которые возникают в материале при процессе сварки чугуна в домашних условиях, нужно у заплатки отбортовать края на угол 30 градусов. Заплатку помещают на изделие отбортовкой к чугунному материалу и приваривают внахлестку.

Электродуговую сварку чугуна в критериях производства осуществляют жарким способом, в рамках которого свариваемые детали предварительно нагреваются до температуры 650 градусов по Цельсию. Существует и холодный способ, когда перед сваркой детали нагревают всего лишь до температуры 250 градусов или не нагревают вообще.

Технология горячей сварки чугуна намного сложнее холодного решения, однако она помогает избавиться от риска формирования трещин в переходных областях швов. При сварке старайтесь равномерно прогревать поверхность изделия, потому что причиной разломов и трещин становится чрезмерно большая разница температур основного элемента и шва.

Перед нагреванием деталей их следует закрепить в жестком каркасе, чтобы устранить напряжение, которое может привести в процессе сварки к возникновению трещин. Если нагрев чугунных изделий носит местный характер, то не обязательно использовать жесткий каркас. Детали принято нагревать при помощи установок индукционного нагрева с использованием токов промышленной частоты. Помимо этого, вы их можете нагреть в горнах, используя пламенные горелки или паяльные лампы.

При заварке дефектов, что располагаются на краях детали или сварке сквозных трещин, рекомендуется использовать графитовые формы, что предотвращают вытекание из сварочной ванны жидкого металла. Формы принято готовить с помощью графитовых пластинок, которые соединяются формовочной смесью, состоящей из кварцевого песка, что смочен жидким стеклом. Подогрев делают с целью, чтобы равномерно происходило охлаждение готового изделия для предотвращения возникновение трещин.

Непосредственно перед сварочными работами нужно подготовить дефектное место — тщательно очистить от пыли и грязи и разделить для образования полостей для обеспечения хорошего доступа для манипулирования электродами в зоне сварки.

При работе строго следуйте технологии сварки чугуна: соблюдайте объем расплавленного чугуна во время сварки и размешивайте его концом присадочного стержня или электрода. Охлаждать деталь стоит постепенно. Заваренное место не должно слишком быстро остывать, его стоит засыпать древесным углем, сухим горячим песком или охладить в печи. Мелкие детали остывают 3 – 40 часов, более крупные – до 5 суток.

Для защиты и раскисления ванны применяют флюсы на борной основе – к примеру, техническую безводную буру, прокаленную при температуре 400 градусов. Данный способ сварки на сегодняшний день считается по качеству самым совершенным. Однако имеет горячая сварка чугуна и свои недостатки – тяжелые условия труда и кропотливость процесса.

В обыденных условиях, когда отсутствует особое нагревательное оборудование, а необходимость проведения сварки металла носит эпизодический нрав, подходящей является процедура прохладной сварки чугуна особыми электродами. Для этого широко используются электроды ОЗЧ-2 со стержнем из меди, что покрыты особым составом, а также электроды МНЧ-2, стержень которых выполнен из сплава никеля, железа, меди и марганца.

Читайте так же:  Ремонт карбюратора мотокосы своими руками

Металл, который наплавляется электродами МНЧ-2, обработке резанием лучше поддается, но подобные электроды являются очень дефицитными и дорогими. Дешевыми являются электроды ОЗЧ-2, их просто изготовить без посторонней помощи, просмотрев видео о сварке чугуна.

Электрод ОЗЧ-2 – это медный стержень, который имеет электродное покрытие, содержащее 50% металлического порошка, 27% мрамора, 7% плавикового шпата, 4,5% кварц, 2,5% ферромарганца, 6% ферротитана, 2,5% ферросилиция, 0,5% соды. Не пугайтесь большого числа компонент, потому что при изготовлении самодельного электрода можно использовать готовое покрытие.

Порядок создания электродов для сварки чугунного материала следующий. Зачистите отрезки медной проволоки перед нанесением на изделие покрытия и обезжирьте любым органическим растворителем. Сколите покрытие с железных сварочных электродов, размельчая его и соединяя в соотношении 1:1 со стальным порошком или небольшими железными опилками.

После этого перемешайте все кропотливо с водянистым стеклом. Вертикально в полученную сметанообразную смесь обмокните отрезки проволоки из меди и извлеките их медлительно из обмазочной массы, чтобы избыток успел стечь. В данном случае толщина слоя покрытия должна быть не меньше 1,5-2 миллиметров. Электроды сначала сушат в вертикальном положении на воздухе, а затем при температуре 250 градусов по Цельсию прокаливают, используя для этого, к примеру, духовку плиты.

Сварку чугуна самодельными электродами проводят недлинной дугой, используя при этом неизменный ток — на оборотной полярности. Неотклонимыми являются перерывы для остывания металла до температуры 50 градусов. При поперечниках электродов 3-5 миллиметров значение сварочного тока достигает 90-180 Ампер. Чтобы обеспечить высококачественную сварку, шов необходимо накладывать маленькими участками, что имеют длину по 30-50 миллиметров, и проковывать сходу после сварки, это предупреждает появление в сварном шве трещин.

Если у вас совсем нет времени для создания электродов, то помните, что в бытовых условиях хорошие результаты обеспечивает сварка чугуна с помощью комбинированных медно-стальных электродов. Последние изготавливают, навивая поверх электродов с покрытием, созданных для варки стали, спираль из латунной или медной проволоки, что имеет поперечник 1,5-2 миллиметра. Масса подобной спирали должна в 4-5 раз быть больше веса железного стержня электрода.

При использовании комбинированных электродов по технологии холодной сварки чугуна нельзя сильно разогревать свариваемые детали из чугуна, поэтому процесс проводят на малом сварочном токе небольшими участками «вразброс» с проковкой молотком приобретенных швов и перерывами для остывания обрабатываемого изделия.

Несмотря на существование многих способов сварки чугуна, самым надежным остается газовая сварка, которая позволяет добиться качественной наплавки, которая будет сходна по свойствам с основным материалом. Подобную методику, как правило, используют с целью устранения повреждений, к примеру, прикрепления оторванной части конструкции, восстановления поврежденного отверстия.

При проведении газопламенной сварки просто выполнить более равномерный и неспешный нагрев или остывание детали из чугуна. В итоге на границах шва и в металле шва создаются для графитизации углерода более подходящие условия, сводится к минимуму возможность возникновения внутренних напряжений.

Но обычно технология ручной дуговой сварки чугуна газом предполагает проведение обогрева изделия. Проводят местный обогрев пламенем горелки перед рабочим процессом. В качестве присадочного металла принято употреблять литые чугунные прутья. Ведут сварку обыкновенным или науглероживающим пламенем, используя флюсы из буры или консистенции: 56% буры, по 22% поташа и соды.

Отличный результат демонстрирует сварка чугунного материала газовым пламенем с использованием прутьев из латуни, температура плавления которой ниже, чем у чугунного материала. Процесс проводят с участием флюса из буры или борной кислоты и буры, которые взяты в равном количестве. Кромки трещин, что разделаны под угол 80 градусов, нужно нагреть до температуры 900 градусов, посыпать флюсом и с использованием латунного прута облужить кромки. Всю разделку после этого необходимо заполнить латунью, не расплавляя чугун.

Таким образом, чугуном называют сплав железа с углеродом, содержание которого составляет 2 – 6,7%. Именно подобный состав обуславливает возникновение трудностей при сварке чугуна. В связи со значительной трудоемкостью данного процесса, особенно это касается крупногабаритных изделий, рекомендуется учитывать особенности сварки деталей из чугуна и преимущественно пользоваться технологией холодной сварки.

Чугун — это сплав из железа, углерода и других примесей, где углерода содержится более 2%. Это достаточно твердый материал, поэтому его обрабатывают специальными методами. Различают белый и серый чугун. Белый чугун является очень твердым и в силу особенностей химического состава он не подлежит обычной сварке. Серый же чугун является более пластичным материалом и хорошо поддается сварке, хотя и с определенными оговорками.

Реставрация изделий из чугуна — это процедура, требующая наличия специального оборудования и инструментов. Поэтому самостоятельное ее выполнение вряд ли возможно, разве что вы являетесь профессиональным сварщиком и умеете работать с соответствующим оборудованием. Несколько слов о сварке чугуна.

Как было сказано выше, лишь серый чугун поддается сварке. Он обладает достаточно низкой температурой плавления — около +1200…+1500°С. Однако уникальность его физических свойств состоит в том, что чугун быстро переходит из жидкого состояния в твердое. А это может внести негативные последствия в процедуру сварки. Ведь так на шве могут появиться поры, а это значительно уменьшит механическую крепость изделия. Кроме этого, жидкий чугун обладает повышенной текучестью, что представляет сложность для проведения сварочных работ. Поэтому процедуру сварки должен выполнять опытный сварщик.

Кроме этого, зачастую при реставрации изделий или статуэток из чугуна используют метод под названием «Металок». Его применяют при образовании трещин или надломов на поверхности изделия. Суть метода заключается в следующем. Вдоль упомянутой трещины устанавливаются специальные ключи, выполненные на основе сплава с высоким содержанием никеля. Этот металл дает возможность избежать появления электрохимической коррозии. При температурных колебаниях изделия металл одинаково сужается и расширяется по всей поверхности. Количество и места установки ключей выбираются из расчетов. Последняя процедура в данном процессе — шлифовка, которая обеспечивает незаметность шва.

Читайте так же:  Триммер лесник 254 ремонт своими руками

К преимуществам метода «Металок» относят:

  • сохранение высокой механической прочности — около 90% от изначального уровня;
  • сохранение внутренней структуры чугуна;
  • восстановление геометрических форм и размеров реставрируемых изделий;
  • возможность сохранения герметичности изделия в случае наличия таковой.

Однако учтите, что метод «Металок» могут использовать лишь сертифицированные специалисты, которые объединены во всемирную одноименную организацию. Ее члены постоянно получают новую информацию о появляющихся нововведениях и технологиях, которые успешно используются при реставрационных или ремонтных работах.

При выборе подрядчика для реставрации фигурки из чугуна необходимо учитывать несколько факторов:

  • квалификацию мастера или мастеров, которые будут заниматься ремонтом, желательно поинтересоваться результатами их предыдущей работы;
  • наличием необходимых инструментов и материалов, в частности, сварки;
  • возможность проведения консультаций и выбора оптимального метода проведения ремонта;
  • наличие разрешительных документов и лицензий на проведение соответствующих работ;
  • удобство доставки изделия в мастерскую и его последующее возвращение домой;
  • стоимость услуг.

В Москве реставрацией чугунных изделий занимается большое количество компаний. Среди них:

  • НПП «Газосварочные аппараты», расположенное по адресу — г. Москва, ул. Новоостаповская, д. 6Б;
  • компания «Точка сварки», расположена по адресу — г. Москва, ул. 4-я Гражданская, д. 33/1
  • (метро «Преображенская площадь»);
  • компания «Служба сварки 644», расположена по адресу — г. Москва, ВАО, Открытое шоссе д.20, стр.1.

Восстановление чугунных деталей. Наплавка на чугунные детали. Порошковые сплавы для сварки (наплавки) чугуна.

Чугун как конструкционный материал получает все более широкое применение в сельскохозяйственном машиностроении. Это связано с рядом его преимуществ перед другими материалами: невысокая стоимость и хорошие литейные свойства. Чугунные изделия имеют достаточно высокую прочность и износостойкость, в меньшей мере, чем сталь, чувствительны к концентраторам напряжений. В настоящее время из чугуна получают отливки автотракторных деталей сложной формы, таких, как блоки цилиндров, коленчатые и распределительные валы и др.

Широкое применение чугунных деталей в конструкциях тракторов, автомобилей и выход их из строя при эксплуатации требуют последующего восстановления. Восстановление изношенных чугунных деталей из-за особенностей строения и физико-химических свойств чугуна вызывает значительные трудности.

Быстрое охлаждение расплавленного металла в зоне наплавки, а также выгорание кремния способствуют отбеливанию чугуна, что затрудняет его обработку режущим инструментом.

Вследствие низкой пластичности чугуна при неравномерном нагреве и охлаждении могут образовываться трещины как в самом шве, так и в околошовной зоне.

Низкая температура плавления и быстрый переход чугуна из твердого состояния в жидкое и наоборот затрудняют полный выход газов из металла шва, отчего шов получается пористым.

Наплавку на чугунные детали можно выполнять с предварительным, сопутствующим и последующим подогревом, а также в холодном состоянии. Подогрев необходим с целью уменьшения скорости охлаждения металла и создания условий для протекания процесса графитизации. Однако наплавка с предварительным высоким подогревом чугуна связана с высокой трудоемкостью работ и значительными затратами. Поэтому наибольшее распространение получила сварка (наплавка) с частичным подогревом (до 250-400°С) и без предварительного подогрева изделия.

На получение качественного соединения при наплавке на неподогретые чугунные детали оказывают значительное влияние как технологические, так и металлургические факторы [23]. К технологическим относятся сила тока, напряжение дуги, скорость наплавки. К металлургическим – графитизация, удаление углерода, карбидообразование.

1. Графитизация. Углерод при высоких скоростях охлаждения, характерных для сварки (наплавки), в металле шва находится в связанном состоянии и образует в чугуне ледебурит или закалочную структуру. Для получения более мягкой перлитно-ферритной структуры необходимо, чтобы процесс графитизации прошел более полно, т. е. до такой стадии, при которой осталось бы мало углерода в связанном состоянии. Ускорению графитизации способствуют такие элементы, как С, Si, Al, Ti, Ni, Cu.

2. Удаление углерода. Введение в состав наплавочных материалов кислородосодержащих компонентов обеспечивает максимальное окисление избыточного углерода.

3. Карбидообразование. Введение в наплавочные сплавы карбидообразующих элементов (вольфрама, хрома, ванадия, молибдена) способствует получению в наплавленных слоях ферритно-перлитной структуры.

Качество наплавленных слоев на чугунные детали зависит главным образом от технологии наплавки и применяемых сварочных материалов. Поскольку сварочные материалы составляют неотъемлемую часть технологии наплавки, то их подбор имеет исключительно важное значение для получения качественного соединения.

Восстановление внутренних поверхностей чугунных деталей сводится в основном к доведению их до номинального размера с использованием для наплавки сравнительно мягких, легкообра-батываемых сплавов. Для наружных поверхностей применяют более износостойкие сплавы, поддающиеся механической обработке режущим инструментом.

С учетом технологических и металлургических особенностей сварки (наплавки) чугунных изделий выбраны порошковые сплавы, химический состав которых представлен в табл. 26.

Таблица 26. Состав порошковых сплавов, %

Изображение - Ремонт чугунных изделий своими руками 12342352113
Автор статьи: Антон Кислицын

Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.

Обо мнеОбратная связь
Оцените статью:
Оценка 4.8 проголосовавших: 6

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here