Зварювання чавуну
Чавун містить близько 3 % вуглецю — удесятеро більше, ніж конструкційна сталь. Він не тягнеться, а колеться, і тріскається не під дугою, а при охолодженні. Звідси дві різні технології.
Чому чавун тріскається
За швидкого охолодження вуглець не встигає виділитися у вигляді графіту й утворює цементит — білий чавун, твердий і крихкий. Одночасно шов дає усадку, а чавун майже не пластичний і не може її прийняти. Результат — тріщина по лінії сплавлення, найчастіше за день після зварювання.
З цього випливає головне правило: керувати треба не дугою, а температурою. Є два підходи, і вони протилежні.
Холодне й гаряче зварювання
| Холодне | Гаряче | |
|---|---|---|
| Підігрів | немає або до 100 °C | 500–600 °C, увесь вузол |
| Електрод | нікелевий: Ni, NiFe, NiCu | чавунний присадковий пруток |
| Струм | мінімальний | робочий |
| Прийом | ділянки по 20–40 мм, проковка, охолодження | безперервно, поки гаряче |
| Охолодження | на повітрі | повільне, у піску або печі |
| Де застосовують | ремонт у майстерні | відповідальні й товсті деталі |
У майстерні майже завжди обирають холодне: прогріти корпус до 600 °C і забезпечити повільне охолодження у звичайних умовах нереально.
Ключовий прийом холодного зварювання: валик завдовжки 20–40 мм, одразу проковка легким молотком по гарячому шву, потім пауза до температури, за якої можна покласти руку. Проковка знімає усадкові напруження, пауза не дає прогріти деталь. Спокуса «доварити одним махом» — найчастіша причина тріщини.
Підготовка
- Знайти кінці тріщини й засвердлити їх — інакше вона піде далі.
- Обробити тріщину на всю глибину, краще фрезою, а не абразивом.
- Випалити оливу: чавун пористий і роками набирає її в пори. Прогріти місце пальником до припинення димлення.
- Зачистити до чистого металу.
Пропущене знежирення дає пори у шві, і жоден електрод це не компенсує.
Електроди
- Ni 99 — найпластичніший шов, найкраще обробляється механічно. Дорогий.
- NiFe — міцніший, дешевший, трохи твердіший. Універсальний вибір для ремонту.
- NiCu — для високоміцного чавуну та наплавлення.
- Сталеві електроди — лише для невідповідальних косметичних закладок: шов виходить твердим і не обробляється.
Чи потрібен підігрів конкретній деталі, підкаже калькулятор підігріву, хоча для чавуну рішення частіше ухвалюється за товщиною й жорсткістю вузла.
Часті питання
Чи можна варити чавун звичайним електродом по сталі?
Технічно шов вийде, практично — він буде твердим як скло, не піддасться свердлінню і з високою ймовірністю трісне по межі. Для косметичної закладки в ненавантаженому місці це припустимо, для ремонту корпусу — ні.
Чому шов потім неможливо просвердлити?
Тому що вуглець із чавуну перейшов у шов і утворив цементит. Нікелеві електроди дають шов, який лишається пластичним саме тому, що нікель не зв’язує вуглець у тверді карбіди. Якщо деталь потім обробляється, електрод обирають за цією ознакою.
Як відрізнити сірий чавун від високоміцного?
За зламом і за звуком. Сірий на зламі матово-сірий і зернистий, звук при постукуванні глухий. Високоміцний світліший і дзвенить. Для зварювання це важливо: високоміцний чавун вариться важче й частіше потребує NiFe або NiCu.
Оновлено: