Сварка чугуна
Чугун содержит около 3 % углерода — вдесятеро больше, чем конструкционная сталь. Он не тянется, а колется, и трескается не под дугой, а при остывании. Отсюда две разные технологии.
Почему чугун трескается
При быстром остывании углерод не успевает выделиться в виде графита и образует цементит — белый чугун, твёрдый и хрупкий. Одновременно шов даёт усадку, а чугун почти не пластичен и не может её принять. Результат — трещина по линии сплавления, чаще всего через день после сварки.
Из этого следует главное правило: управлять надо не дугой, а температурой. Есть два подхода, и они противоположны.
Холодная и горячая сварка
| Холодная | Горячая | |
|---|---|---|
| Подогрев | нет или до 100 °C | 500–600 °C, весь узел |
| Электрод | никелевый: Ni, NiFe, NiCu | чугунный присадочный пруток |
| Ток | минимальный | рабочий |
| Приём | участки по 20–40 мм, проковка, остывание | непрерывно, пока горячо |
| Остывание | на воздухе | медленное, в песке или печи |
| Где применяют | ремонт в мастерской | ответственные и толстые детали |
В мастерской почти всегда выбирают холодную: прогреть корпус до 600 °C и обеспечить медленное остывание в обычных условиях нереально.
Ключевой приём холодной сварки: валик длиной 20–40 мм, сразу проковка лёгким молотком по горячему шву, затем пауза до температуры, при которой можно положить руку. Проковка снимает усадочные напряжения, пауза не даёт прогреть деталь. Соблазн «доварить одним махом» — самая частая причина трещины.
Подготовка
- Найти концы трещины и засверлить их — иначе она пойдёт дальше.
- Разделать трещину на всю глубину, лучше фрезой, а не абразивом.
- Выжечь масло: чугун пористый и годами набирает его в поры. Прогреть место горелкой до прекращения дымления.
- Зачистить до чистого металла.
Пропущенное обезжиривание даёт поры в шве, и никакой электрод это не компенсирует.
Электроды
- Ni 99 — самый пластичный шов, лучше всего обрабатывается механически. Дорогой.
- NiFe — прочнее, дешевле, чуть твёрже. Универсальный выбор для ремонта.
- NiCu — для высокопрочного чугуна и наплавки.
- Стальные электроды — только для неответственных косметических заделок: шов получается твёрдым и не обрабатывается.
Нужен ли подогрев конкретной детали, подскажет калькулятор подогрева, хотя для чугуна решение чаще принимается по толщине и жёсткости узла.
Частые вопросы
Можно ли варить чугун обычным электродом по стали?
Технически шов получится, практически — он будет твёрдым как стекло, не поддастся сверлению и с высокой вероятностью треснет по границе. Для косметической заделки в ненагруженном месте это допустимо, для ремонта корпуса — нет.
Почему шов потом невозможно просверлить?
Потому что углерод из чугуна перешёл в шов и образовал цементит. Никелевые электроды дают шов, который остаётся пластичным именно потому, что никель не связывает углерод в твёрдые карбиды. Если деталь потом обрабатывается, электрод выбирают по этому признаку.
Как отличить серый чугун от высокопрочного?
По излому и по звуку. Серый на изломе матово-серый и зернистый, звук при постукивании глухой. Высокопрочный светлее и звенит. Для сварки это важно: высокопрочный чугун варится тяжелее и чаще требует NiFe или NiCu.
Обновлено: