Как заварить чугунный блок двигателя?

Как варить чугун электросваркой. Сварка инвертором

Чугун в быту применяется повсеместно, начиная от батарей и других сантехнических элементов, заканчивая конструкциями заборов, деталями автомобилей и станочного оборудования. Трудности начинаются, когда речь заходит о сварке этого металла. Сварка чугуна электродом в домашних условиях – работа не из легких. Если с обычными сталями можно работать без особо тщательной подготовки, то просто наварить шов на чугунную деталь, без предварительной подготовки, очень сложно. Несоблюдение основных технологий может привести к перекалке металла, а значит повышению хрупкости и другим проблемам. Давайте разберем как заварить чугун дома, с помощью инвертора.

Особенности сварки чугуна, виды чугуна

Опытные сварщики могут определить свариваемость чугуна всего по раз
резу. Считается, что если структура металла мелкодисперсная и приближенная к серому цвету, то такой чугун можно сварить намного легче, чем крупнозернистый металл темных оттенков. Если мы говорим про сварку деталей, которые находились в масляной среде или были подвержены регулярному окислению в водной среде, грунте или других подобных условиях, то такой сварочный материал не подойдет.Так, как чугун – метал с ограниченно свариваемый материал, то стоит принять во внимание следующие его особенности:

• Металл – жидкотекучий, поэтому основное и единственно верное сварное положение – нижнее.
• Если не соблюдать температурные режимы и перекалывать металл, то при выгорании углерода будут образовываться поры.
• Низкая пластичность и несоблюдение температурных режимов – основные причины возникновения напряжения, в местах сварных соединений.
• Расплавленный чугун может создавать окислы, которые будут иметь более высокую температуру плавления, чем исходный металл.

Главная проблема, с которой вы можете столкнуться – образование трещин в местах сваривания при остывании детали.

Решить это можно только если полностью соблюдать технологию, в нашем случае – холодной сварки.

Методы сварки чугуна

Существует три способа сварить чугун:

1. Горячая сварка. Основной и наиболее правильный метод. Он заключается в том, что перед работой электродом, заготовку прогревают до 600 – 650 градусов. Это позволяет избежать образования соединений с повышенной температурой плавления, перекалки и напряженности метала в месте соединения. Нагрев осуществляется в печах, газовыми или другими горелками. Для домашних условий такой метод подходит с натяжкой, ведь помимо нагревающего прибора, нужно знать в какие моменты можно работать в месте сварного соединения, как остудить металл и много других нюансов.
2. Полугорячая сварка. Практически ничем не отличается от предыдущего способа, за исключением температуры нагрева. Здесь изделие прогревают до 300 – 350 градусов.
3. Холодная сварка. Способ – не предусматривает нагрев заготовки, но в его основе лежит множество других технологических моментов, несоблюдение которых приведет к невозможности выполнить качественный шов. Сварка чугуна в домашних условиях электродом осуществляется именно таким образом.

Подготовка чугуна для сварки инвертором холодным методом

Прежде, чем сваривать чугун, его нужно подготовить. Сперва нужное место зачищается болгаркой с лепестковым кругом или другой подходящей насадкой. После зачистки верхнего слоя до не окисленного металла нужно провести обязательное обезжиривание бензином или любым другим растворителем. Если вы решили заделать трещину, то металл нужно расчистить до ее окончания, и в этом месте засверлить отверстие диаметром 10 мм.

Отдельно стоит поговорить про следующие особенности подготовки:

1. Шпильки. Дуговая сварка чугуна может осуществляется как послойно без применения опорных элементов, так и с
использованием шпилек. Шпильки состоят из стали. Их размеры строго регламентируются, так например диаметр не должен превышать 40% от толщины чугуна. Выступ шпильки над металлом ограничен 4-6 мм, а расстояние между шпильками не должно быть больше, чем 6 диаметров. Количество зависит только от размеров соединения, но не больше 25% от площади излома

2. Разделка кромок.

Обратите внимание! Кромки не должны иметь острый срез в месте соединения двух частей метала, оптимальная форма – сферическая.

3. Электроды должны быть специальными. Заваривать такой металл обычными электродами по стали практически невозможно, поэтому стоит приобрести электрод с добавлением меди, хрома, никеля и других лигатур, способствующих наплавлению на прихотливый чугун.

Процесс сварки

В предыдущем пункте мы разобрали предварительную подготовку, а перед началом сваривания нужно рассмотреть основные технологичные моменты:

• Полярность подключения – обратная;
• Мощность сварочного аппарата – минимальная, для данной толщины электрода;
• Длина одного непрерывного сварочного шва не должна превышать 30 – 50 мм;
• Нужно исключить перегрев металла, за счет частых перерывов;
• Первый и последний слой многослойных проковываются молотком с минимальным усилием.

Определиться с режимом сварки поможет приведенная ниже таблица:

Основные предварительные моменты мы рассмотрели, остался основной вопрос: «Как варить чугун электросваркой?». Здесь есть два способа: по шпилькам или послойно. Давайте разберем отдельно каждый из вариантов.

Сварка чугуна инвертором по шпилькам

После установки шпилек можно начинать наваривать шов. Вокруг каждой шпильки слой за слоем кладется металл, который и формирует заплатку. Не допустить нагрева свыше 80 градусов можно если выполнять работу в шахматном порядке или поочередно в противоположных концах. Завершающим моментом при таким виде сварки является соединительный шов, который соединяет наваренный металл между шпильками.

Многослойная сварка

Для начала нужно убедиться в правильности создания фасок. Затем специальным электродом, с соблюдением температурного режима начинаем наплавлять первый слой. Он является основным и задаст успех дальнейшей работы. Каждый слой, еще на горячую, нужно проковывать молотком. Если есть доступ к обратной стороне детали, то после первого слоя с одной стороны следует перевернуть изделие и наплавить аналогичный шов на его обратной стороне и уже потом приступать к завершению многослойной сварки верхней, а затем нижней части.

Наплавку нужно обязательно выполнять с краев, и создавать постепенно множество слоев. Главное, не забывать проковывать каждый слой. Если не знаете как проверить температуру детали, то примените технику вразброс. Она заключается в формировании шва поочередно в разных местах соединения. Когда сварной шов будет полностью готов, поверхность наплавленная на чугун, необходимо отшлифовать.

Если вы столкнулись с необходимостью сварить чугун и у вас есть только инвертор, то в домашних условиях можно заделать трещины или наложить заплатки на ненесущие элементы конструкции. Практически все необходимое у вас уже будет, это маска, защитные рукавицы и одежда. Придется докупить только специальные чугунные электроды, или сделать их самостоятельно. В этой статье описано два способа, как сварить чугун дома. Какой из них вам больше подходит – решайте сами. Но запомните – когда возникает потребность восстановить изделие предполагающее сильные нагрузки, то лучше обратиться к профессионалам.

Как заварить блок цилиндров чугун видео

Добрый вечер)
Сегодня закончил механическую обработку крепления МКПП. Блок заварен, ухо на месте!=)
Изначально не хотели отдавать деталь в мастерскую, поэтому пришлось искать решение для починки своими руками. Примерно неделя ушла на поиск информации, в итоге остановились на электродуговой сварке чугуна методом “по холодному”. В интернете и литературе он подробно описан.

Процесс сварки чугуна очень специфический, имеет свои особенности и требуется применение специальных материалов. В моем случае необходимы специальные ферроникелевые ( FeNi) электроды. Оказалось найти их, мягко говоря, не просто…

Приведу примеры нескольких производителей: Esab (шведская промышленная компания), Kjellberg (Германия) и Zeller (Германия).

Купили: Zeller, модель 855. Универсальный ферроникелевый электрод ZELLER 855 с биметаллическим
стержнем и графитобазовым покрытием. Предназначен для сварки чугуна и чугуна со сталью без предварительного подогрева.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:
Универсальный электрод ZELLER 855 предназначен для сварки и наплавки, разнообразных
марок вязкого чугуна, чугуна с шаровидным графитом и ковкого чугуна, особенно
зернистого и для сварки этих материалов со сталями и литейными сталями без
предварительного нагрева.
ГОСТ: ВЧ35 ВЧ60,КЧ306КЧ554,СЧ10 СЧ35,ЧН2Х, ЧН3ХМДШDIN: GG10 GG35,GGG40 GGG60,GTS3510GTS5504,GTW3504GTW4507,GTWS3810
Идеально подходит для ремонтной сварки оснований станков, корпусов насосов, блоков
цилиндров, двигателей и корпусов коробки передач, штампов из модифицированного
чугуна.

Мы непрофессиональные сварщики, с ремонтом чугунных деталей не сталкивались, вообщем доверились рекламе и отзывам)))

Кратко об основных особенностях процесса.
Разделка (подготовка места сварки, трещины или скола) имеет U-образную форму, не должно быть острых углов. Второе, сварка выполняется короткими проходами. Третье, важно контролировать температуру в зоне сварки и не перегревать деталь. Следующий проход начинать при температуре не выше 60-80 градусов цельсия. Четвертое, максимальная длина валика (за проход) около 30мм. Мы делали примерно 15мм. Пятое, каждый валик в обязательном порядке проковывается по горячему. Это важно! Таким способом снимаются напряжения.
Еще много нюансов, о которых рассказано в описании метода “холодной сварки чугуна”. Также стоит брать во внимание рекомендации производителя электродов (паспорт, руководство).

Материалы:
МШУ, диски. Напильники разной формы. Для проковки был куплен небольшой молоток и доработан следующим образом:

Потребность в сварке блока цилиндров возникает при появлению на нем трещин. Большое количество блоков изготавливается литьем чугуна. Чугун достаточно прочный и твердый материал, хорошо поддается литью и имеет низкую температуру плавления по сравнению со сталями. Отрицательной стороной материала является хрупкость и низкая вязкость. В связи с этим наиболее часто встречающейся неисправностью блоков является появление трещин.

Рис. 1. Блок цилиндров

Подготовка блока цилиндров к сварке

Перед проведением сварочных работ по ремонту блока необходимо его тщательно очистить от грязи, масла и других загрязнений. Выявленные на блоке трещины и несплошности необходимо пометить мелом или другим удобным способом.

Для того чтобы избежать разрастание трещин её края необходимо засверлить. Не глубокие трещины до 5 мм можно сваривать без разделки кромок. Более глубокие трещины необходимо выполнять с разделкой кромок.

Рис. 2. Сверление трещин

Отверстие необходимо делать не сквозным, а лишь до появления зазора на всем протяжении трещины. Подготовленная под сварку трещина должна напоминать соединение с V-образным скосом кромок. Это делается для того чтобы при сварке все газы и примеси содержащиеся в сварочных материалах и основном металле смогли выйти на поверхность шва.

Методы сварки блока цилиндров

Блоки цилиндров изготовленные из чугуна необходимо сваривать в соответствии с технологией сварки чугуна. Блок цилиндров можно сваривать следующими способами:

• сварка с предварительным подогревом всего блока цилиндров;
• сварка с предварительным местным нагревом в зоне сварки;
• холодная сварка без предварительного нагрева.

Сварка горячим методом с нагревом всего блока

Сварка блока цилиндров горячим методом выполняется с предварительным нагревом блока до температуры 600-700 °C. Нагрев осуществляется в печах, горнах или нагревательных ямах. Для нагрева также используют специальные кожухи из стали с тонкой прослойкой асбеста, в котором оставляют открытым место сварки, а нагрев осуществляется газовыми горелками. Предварительный подогрев позволяет сохранить механические свойства основного металла.

Сварку выполняют покрытыми электродами марки ОМЧ-1 или другими для сварки чугуна соответствующим методом. При дуговой сварке жидкий металл стараются удержать в сварочной ванне до полного заполнения разделки кромок. После сварки блок должен на протяжении длительного времени охлаждаться.

Сварка с предварительным нагревом в месте сварки используется для объемных конструкций, нагрев которых невозможен полностью из-за габаритных размеров.

Холодная сварка без предварительного нагрева блока

Существует множество методов сварки чугунных изделий без предварительного нагрева:

• ручная дуговая сварка (разработано большое количество сварочных электродов);
• полуавтоматическая сварка в углекислом газе и порошковой проволокой;
• аргонодуговая сварка;
• сварка угольным или графитовым электродом под флюсом (используются чугунные прутки).

Видео по сварке чугунных блоков цилиндра аргонодуговым методом

На следующем видео автор заваривает трещину на блоке аргонодуговым методом неплавящимся электродом.

У домашнего мастера выполнение сварочных работ со сталью не вызывает трудностей. А вот как варить чугун электросваркой знает не каждый сварщик-самоучка.

Особенности материала

Чугун — это сплав углерода с железом, где содержание углерода 2,14%. Что отрицательно сказывается на качественном соединении.

Процесс трудоемок ввиду:

• образования трещин и пор;
• при обработке появлению каленых структур и быстрому затуплению инструмента;
• тонкий материал рассыпается от перегрева.

По составу чугун подразделяется на серые и белые:

1. Белые не свариваются ввиду хрупкости и твердости. Подаются шлифовке;
2. Серые (высокопрочный, ковкий) легко обрабатываются и ограниченно свариваются.

Технология сварки чугуна электродами

Существует 2 способа сварки чугуна — горячая и холодная.

К горячей относится и полугорячая .

При горячем соединении деталь нагревают до температуры 600-700°С, выполняют сварку и медленно охлаждают чугунное изделие в печи. При полугорячем соединении поддерживают температуру 300-400°С.

Горячая и полугорячая сварка нуждается в дополнительном оборудовании. В бытовых условиях применяется холодное соединение.

Разделка кромок

Сварка чугуна электродом в домашних условиях нуждается в разделке фасок. Обезжиривать и зачищать детали не требуется.

Снятие фасок выполняется:

Нюанс : острые кромки не допускаются. Остроту снимают подходящим инструментом.

Как правильно сварить чугунные детали на холодную

При соединении не перегревайте околошовную зону (не более 80°С). Делайте частые перерывы между проходами. Используйте многопроходную сварку.

1. сначала выполните наплавку по краям фасок;
2. затем постепенное заполнение шва;
3. после каждого прохода делайте проковку валика по горячему.

Валики выполняйте длиной 40 мм, вразброс для снижения нагрева детали.

Как заварить чугун электросваркой в домашних условиях. Что понадобится:

• источник тока (инвертор);
• электроды 3 мм;
• щетка для зачистки шва;
• молоток для проковки и удаления шлака;
• шарошка или фреза для разделки фасок;
• щиток и перчатки.

1. сначала разделка кромок и притупление острых углов;
2. затем наплавка по краям фасок;
3. далее постепенное заполнение шва.

Делайте проковку каждого валика по горячему. Не спешите, давайте время для остывания детали (нагрев околошовной зоны не более 80°С).

После заполнения сварочного шва, переверните деталь и разделайте кромки с обратной стороны. Выполните сварку, как описано выше. Соблюдая температурный режим и делая проковку каждого валика. По окончанию процесса, по желанию отшлифуйте наплавленную поверхность.

Видео:

Холодной сваркой ремонтируют батареи, тиски, блок цилиндров двигателя и другие конструкции из серого чугуна.

Марки электродов для сварки чугуна

В этой статье, вы можете познакомится с заводскими электродами и самодельными для соединения разных видов чугуна.

Таблица ниже, поможет выставить ток на аппарате для разных диаметров марок электродов:

Значение тока указаны для нижнего положения электрода. Для вертикального положения ток уменьшают на 15-20 А, кроме ЦЧ-2.

В целях экономии, домашние умельцы приноровились выполнять сварку чугуна обычным электродом с медной проволокой. Видео ниже:

Также, медная проволока поможет в сварке чугуна со сталью.

Некоторые умельцы спрашивают, как варить чугун полуавтоматом? На форумах по металлообработке опытные сварщики советуют применять проволоку ПАНЧ 11. Соединение выполняется стежками по 2-5 см с проковкой, без газовой защиты на прямой полярности. Ток 90-110 Ампер в зависимости от толщины металла.

Чем резать чугун

Виды резки делятся на термические и механические. Перечень инструментов и способов:

1. Болгарка — простой и доступный способ. Минус: рез происходит по прямой.
2. Труборезы хорошо себя зарекомендовали при работе с трубами.
3. Сабельная пила.
4. Электродом.
5. Газокислородная резка — неплохой вариант. Кислородно флюсовая улучшит качество резки чугуна.
6. Мобильные установки Терморезак 2М (вес до 5 кг).
7. Кислородно-копьевая резка и плазменная.

Как видите, есть из чего выбрать! В бытовых условиях широко применяется болгарка.

капитальный ремонт двигателя автомобиля

Ремонт трещин блока цилиндров двигателя

Возникшие трещины на стенках блока цилиндров двигателя, как правило, ремонтируются способом заделки эпоксидкой или завариваются. Заварка трещин производится двумя способами с подогревом и без подогрева. Перед ремонтом трещин блока цилиндров двигателя засверливаются специальным сверлом концы трещин, для того чтобы трещины не начали увеличиваться во время работы. Сверло выбирают размером 5 мм. После засверливания концов трещины необходимо разделать трещину по всей длине, такие работы проводят с помощью шлифовальной машинки.

Последовательность выполнения ремонта трещин блока цилиндров двигателя:

ремонта головки блока цилиндров.

Как ремонтировать головку блока

а) сверление концов трещины, б) зачистка вокруг трещины, заделывание и обезжиривание, в) заполнение эпоксидкой, г) укрепление эпоксидки, д) наложение верхнего слоя эпоксидки, L – длина трещины, 1) деталь, 2) трещина в блоке, 3, 5) засверливание концов трещины, 4) зачистка, 6) слой эпоксидки, 7) заготовка, 8) укрепление эпоксидки, 9 – верхний слой эпоксидки.

Ремонт трещин чугунного блока цилиндров двигателя

в блоке цилиндров,

головке блока являются

показателем к замене детали,

но существует способ ремонта

трещин блока цилиндров двигателя

Заварка трещин чугунного блока двигателя имеет свои нюансы. Если ремонт трещин чугунного блока цилиндров двигателя производится с подогревом, то такие работы выполняются при температуре 600-640 градусов Цельсия с использованием горелки с ацетиленокислородным пламенем. Присадочным материалом выступают прутки с диаметром 5 мм. Шов предохраняют от окисления с помощью буры. Нельзя проводить заварку чугунного блока цилиндров при температуре, которая меньше 600 градусов Цельсия.

Если ремонт трещин чугунного блока цилиндров двигателя производят без подогрева, то в таком случае обычно применяется электродуговая сварка, а в качестве присадочного материала выступает электродная проволока диаметром 1,2 мм. Сварка производится в среде аргона. Во время сварки блока электродуговой сваркой не допускается перегрев больше чем 60 градусов Цельсия.

Во время заварки трещин блока цилиндров необходимо придерживаться режимов работы:

Сила тока 130-150 А, напряжение 25-30 В, давление аргона 0,3-0,5 Мпа.

Электроды, которые применяются при сварке чугунного блока: ПАНЧ11, МНЧ1, ОЗЧ1, АНЧ1, ЦЧ3, ЦЧ4.

Во время сварки: сила тока 130 А, напряжение 36 В, твердость НВ 170.

Ремонт трещин блока цилиндров двигателя эпоксидкой

Ремонт трещин блока цилиндров с помощью эпоксидки производится в следующей последовательности:

1) Трещина разделывается шлифовальной машинкой на ¾ части толщины стенки

2) Засверливаются концы трещин диаметров сверла 5 мм

3) Отверстия забивают медными заглушками

4) Вокруг трещин искусственно создаем шероховатость насейчкой

5) Проводим очистку и обезжиривание поверхности (ацетон)

6) В несколько слоев покрываем эпоксидкой трещину, первый слой 1 мм, второй слой 2 мм, в конце концов все слои должны быть в пределах 3-4 мм

7) Отверждаем нанесенный слой эпоксидки с помощью сушильной камеры при температуре 90 градусов Цельсия.