Электроды для сварки чугуна своими руками

Сварочные электроды своими руками

Нельзя пожаловаться на небольшой выбор электродов в специализированных магазинах, однако существует такая интересная возможность, как сделать электроды для сварки своими руками. Изготавливая электроды для сварки своими руками, появляется возможность лучше разобраться в их устройстве, что не будет лишним при проведении сварочных работ.

Необходимые материалы

Чтобы начать изготавливать самодельные электроды для сварки, надо позаботиться о том, чтобы в наличии были все необходимые для этого материалы. К ним относятся:

1. Проволока, изготовленная из стали с низким содержанием углерода. Ее диаметр не должен быть слишком большим.
2. Жидкое стекло, играющее роль связующего звена.
3. Порошок из мела или известняк.
4. Также понадобятся малярная кисточка или валик.

Поподробнее следует рассказать о жидком стекле. Оно представляет собой силикатный клей, который является универсальным вспомогательным средством во многих областях промышленности и в быту. Основу жидкого стекла составляет раствор в водно-щелочном растворителе силиката натрия или калия.

Используется свойство силикатного клея хорошо прилипать к поверхности и образовывать там пленку, обеспечивающую надежную защиту от влаги. Жидкое стекло является безопасным для человека. Диаметр выбранной проволоки для того, чтобы правильно изготовить сварочные электроды своими руками должен находиться в пределах 2-3 миллиметров. Проволока продается в виде мотков в строительных магазинах.

В дальнейшем, изготавливая самодельные электроды, моток проволоки придется нарезать на куски длиной порядка 25 сантиметров. Перед нарезкой проволоку необходимо выровнять. Обмазка для электродов состоит из двух составляющих — мела и жидкого стекла. Если мел имеется в виде кусков, то предстоит растолочь его до состояния порошка. Его частицы должны быть мелкими и однородными. Это можно делать вручную или с помощью блендера.

Процесс изготовления

Если нарезана проволока и измельчен мел, то можно приступать к изготовлению электродов. Разбираясь, как сделать электрод, следует понимать, что предварительно смешивать порошок мела и силикатный клей не обязательно.

Следует взять кусок проволоки, положить его на ровную горизонтальную поверхность, и обмазать набранным из банки с помощью кисти жидким стеклом. Обмазанные прутья следует поместить в мел, можно неоднократно. Нанесение должно носить равномерный характер. Один из концов проволоки длиной порядка 3-3,5 сантиметра надо оставлять необмазанным.

Вторым способом является предварительное приготовление обмазки, которую можно получить, смешав растолченный мел и жидкое стекло в виде силикатного клея. Проволоку следует окунать в эту смесь и медленно извлекать из нее, держась за сухой конец. Сушить обмазанные электроды удобно на бельевой веревке с помощью прищепок в вертикальном положении.

После того, как обмазка окончательно высохнет, полученный самодельный электрод необходимо подвергнуть прокалке. Осуществлять прокаливание следует в электрической духовке, включив режим проветривания. Время этого процесса составляет не менее получаса, а температура должна быть приблизительно 100 градусов. Это позволит обмазке загустеть и образовать прочную оболочку.

Прекрасно, если полученные электроды можно будет тут же проверить на имеющемся оборудовании, и при необходимости внести в процесс изготовления коррективы.

Электроды для алюминия

Сварка изделий из алюминия является непростым делом и имеет свои особенности. На поверхности этого металла имеется оксидная пленка, что вносит свои трудности при работе с этим металлом. Быстрое окисление алюминия ведет к образованию тугоплавкой пленки, что препятствует образованию цельного шва на соединениях.

Присутствие в сплавах на основе алюминия такого элемента, как кремний, приводит к формированию трещин между кристаллами металла. Возникновение шлака при остановках техпроцесса приводит к затруднению вторичного разжигания дуги. Сварочный валик при затвердевании может потерять свою форму вследствие высокого значения коэффициента линейного расширения.

Однако с этими проблемами могут справиться с большим или меньшим успехом самодельные электроды по алюминию. Для получения качественного шва необходимо, чтобы состав стержня электрода по своему составу соответствовал основному материалу. Поэтому для сварки алюминиевых изделий следует использовать алюминиевую проволоку в качестве стержня для самодельного электрода.

Чтобы получить качественный результат, используя электроды по алюминию своими руками, необходимо тщательно очистить поверхности соединяемых алюминиевых деталей. Это можно сделать с помощью различных растворителей типа технического спирта. Также помогут щелочные ванны.

Если изготавливаются электроды по алюминию для дуговой сварки своими руками, то при их использовании необходимо обращать внимание на значении выставленного на оборудовании тока. Он должен быть минимальным.

Чтобы получить электроды для сварки алюминия своими руками, надо подготовить проволоку, изготовленную из алюминия, диаметр которой не превышает 4 миллиметра, и нарезать ее на отрезки длиной приблизительно 20-25 миллиметров. По своему усмотрению можно немного скорректировать эти значения.

Затем следует приступить к приготовлению обмазки. Для этого тщательно измельченный мел, обычно белого цвета, надо смешать с приобретенным в магазине силикатным клеем, называемым часто жидким стеклом. Эту смесь следует перемешать до получения жидкой консистенции. Затем надо начинать обмакивать в ней поочередно нарезанные прутки, оставляя сухим небольшой конец. Толщина покрытия не должна превышать два миллиметра и за этим необходимо тщательно следить.

Далее электроды следует оставлять на просушку, дождавшись, чтобы покрытие в виде обмазки прочно затвердело. Прокаливание самодельных алюминиевых электродов надо проводить в течение двух часов при температуре не меньше, чем 200 градусов.

Сварку с помощью алюминиевых электродов надо проводить, используя постоянный ток, установив на применяемом оборудовании обратную полярность. Если предполагается сваривать толстостенные изделия, то проволоку для изготовления электродов надо выбирать большого диаметра.

Угольный электрод

Изготавливая угольный электрод своими руками, в качестве основного стержня следует выбирать пруток, изготовленный из угля или кокса. Могут быть включены и другие добавки. Процесс изготовления разделяется на приготовлении смеси, ее формирования и просушки.

Оцинковка

Цинковый электрод служит источником электронов при гальванизации, которые поступают во внешнюю цепь. Цинковый электрод при этом считается отрицательным. В качестве положительного элемента выступает медный электрод.

Чтобы выполнить цинковый электрод своими руками, придется совершить ряд особых действий. Нанесение цинкового покрытия особо сложным не является. Цинк для этого можно взять из солевых батареек, удалив из их корпуса все ненужное. При работе цинковый электрод необходимо оборачивать тряпкой или диском из ваты.

Точечная контактная сварка

Точечная или иначе контактная сварка — это надежный метод соединения металлических деталей, совпадающих по конфигурации и составу. Их соединение осуществляется вследствие мгновенных касаний электродом, при которых происходит сильное разогревание поверхности в этом месте. Благодаря простоте процесса и небольшим затратам на расходные материалы в виде электродов, такой способ соединения приобрел большую популярность.

Точечная сварка может применяться только для соединения деталей небольшой толщины. Электроды, применяемые для контактной сварки, по внешнему виду имеют большое отличие от обычных видов расходников. Электроды для точечной сварки своими руками выполняются с учетом специфики этого способа сварочного процесса. Материал для их изготовления следует подбирать подобный тому, из которого состоят соединяемые изделия. Схожий состав необходим для получения качественного результата.

Наиболее часто бывают нужными электроды прямой формы. Однако, в некоторых случаях, например, для работы в труднодоступных местах, требуются электроды сложной формы.

Изготавливая электроды для контактной сварки своими руками, предварительно надо выполнить их модель в полную величину. Это позволит еще на стадии проектирования учесть все имеющиеся недочеты.

Интересное видео

Виды электродов по чугуну

На самом же электроде появляется окалина, он очень быстро тупиться и может даже рассыпаться от перегрева. Поэтому при сварке чугунных деталей стоит использовать соответствующие электроды. Они должны соответствовать виду сварки, а также типу сплава.

Типы электродов по чугуну

Электроды по чугуны могут быть выполнены из различных материалов. В их состав входят:

• чугунные прутки;
• медь и ее сплавы;
• проволока из легированной стали;
• стальные прутки из нержавейки.

Электроды, выполненные из стальной проволоки, имеют маркировку СВ-08 и СВ-08А. Чтобы потребителю было проще определиться с выбором электродов, на них сделана соответствующая маркировка. Наиболее известными считаются следующие варианты электродов:

Электроды ЭМЧС изготавливаются из проволоки с небольшим добавлением углерода. Они имеют трёхслойную обмазку. Благодаря наличию газозащитного слоя, сводится к минимуму появление пузырьков. За счет легирующего слоя сварной шов обладает хорошей прочностью. Шлакоформирующий слой помогает избежать окисления. Данные электроды предназначены для сварки небольших чугунных заготовок на низкой температуре.

Пользуются популярностью электроды ЦЧ-4. Эти электроды являются многокомпонентными. С их помощью можно получить прочный и ровный шов. В данном случае в процессе сварки допускается использовать любую температуру.

Электроды для чугуна, имеющие нержавеющее покрытие, имеют в своём составе карборунд, а также углекислый барий и жидкое стекло.

К неплавящимся стержням можно отнести графитовые электроды, а также вольфрамовые и угольные. Во время их использования добавляется присадочный материал, к примеру, чугунный круг либо проволока.

Если планируется сваривать чугун со сталью, требуется приобрести железоникелевые электроды с маркировкой Ficast NiFe K.

Самыми дорогими стержнями являются электроды МНЧ-1. При их производстве применяется монель-металл, 70% никеля и 30% меди. Как следствие шов получается пластичным и очень прочным. После быстрого остывания на шве не появляются трещины. При необходимости место соединения можно обработать. В момент работы практически не выделяется цементит.

Расходники для сварки на высоких температурах

В этом случае большое внимание стоит уделять не электродам, а непосредственно самому оборудованию. Чугун допускается варить при помощи:

• стальных электродов с маркировкой АНО-4, АНО-5;
• чугунных прутков маркировки А и В;
• электродов ОМЧ-1.

Диаметр расходников следует подбирать исходя из толщины заготовки.

Расходники для сварки на низких температурах

При использовании холодной сварки имеют значение качество применяемых расходников и выполнение работы согласно технологии. В электродах должно быть много меди и никеля. Благодаря никелю сварной шов получится с легкостью отшлифовать. На месте соединения нет трещин либо пор. А медь отвечает за твёрдость и прочность шва.

Для холодной сварки используются такие расходники:

• медно-никелевые с маркировкой МНЧ-2;
• железно-медные ОЗЧ-2 либо ОЗЧ-6;
• никелевые без меди либо железно-никелевые серии ОЗК-4, ОЗК-3, ОЗЖН-2 и ОЗЖН-1.

Как сделать электрод для сварки чугуна

Китайские электроды для сварки чугуна обладают не самым хорошим качеством, поэтому некоторые решаются на самостоятельное изготовление электродов в целях экономии.

Для изготовления расходников для чугуна необходимо накрутить медную проволоку на электрод, к примеру серии АНО-4 при помощи дрели, включённой на малых оборотах. Такой вариант используется для обработки изделий по этапам.

Достаточно легко работать с медным присадочным прутком. Для этого понадобится жидкое стекло, прутки из проволоки по 0,5 м с диаметром 4 мм, металлический порошок либо опилки, а также измельчённая обмазка со стальных электродов.

Как изготовить?

• Прутки обрабатываются наждачкой и обезжириваются.
• Обмазка смешивается с опилками либо металлическим порошком и в полученную массу добавляется 30% жидкого стекла.
• Медь опускается в смесь и аккуратно поднимается. Действия повторяются до того момента, пока на стержне не будет толщина 2 мм. Готовые электроды высушиваются.
• Перед началом сварки расходники прокаливаются в духовке при температуре 250 градусов.

Так как по своему составу самодельные электроды по чугуну похожи на заводские, работать с ними очень удобно.

Сварка чугуна электродом: какие электроды для этого можно использовать

Чугун – это один из тех материалов, сварка которых вызывает немало трудностей. Даже опытные профессионалы-сварщики говорят о том, что добиться качественного соединения, когда ведется сварка чугуна электродом, совсем не просто. Причина этого кроется в высоком содержании в составе чугуна углерода, который находится в свободном состоянии.

В процессе сварки часть углерода просто выгорает, вследствие чего в металле шва образуются поры. Кроме того, сама структура чугуна неоднородна, поэтому в материале легко образуются трещины. А в процессе сварки происходит закаливание металла в месте шва и в прилегающей к нему зоне. Формированию качественного шва препятствует и жидкотекучесть материала в расплавленном состоянии. Все это и приводит к тому, что предсказать результат процесса сварки, когда речь идет о чугуне, порой практически невозможно. Особенно это актуально, если процесс производится в домашних условиях, где нет возможности применить специальное оборудование, технологии и сварочные материалы.

В промышленных условиях сварка чугуна ведется горячим способом, то есть свариваемые детали разогревают до 600-650 градусов Цельсия с помощью специального оборудования. Понятно, что в домашних условиях такое невозможно, поэтому здесь чаще всего применяется холодная сварка специальными электродами, когда деталь достаточно разогреть до 150 градусов Цельсия или не греть вовсе.

Электроды для холодной сварки чугуна.

Для того чтобы холодная сварка чугуна электродом привела к качественному результату, необходимо применять специальные электроды. В их состав обязательно входит медь или никель. Эти металлы как основа для «чугунных» электродов выбраны не случайно. Никель отлично растворяется во входящем в состав чугуна железе и при этом не образует никаких соединений с углеродом. Вследствие этого чугун при сварке не отбеливается, а сварной шов не закаляется, оставаясь достаточно мягким и поддающимся обработке. Углерод при этом практически не выгорает, так что никаких трещин или пор в материале шва не появляется.

Медь в процессе сварки также не соединяется с углеродом. Правда, и растворения ее в железе не происходит, из-за чего сварной шов при применении медных электродов получается более твердым и менее однородным.

Отечественные производители выпускают сегодня немало марок специальных электродов, предназначенных для работы с чугуном. Самые распространенные из них:

• ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 – основу этих электродов составляют медные стержни, а обмазка изготавливается из железного порошка;
• ОЗЖН-1, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4 – это никелевые и железно-никелевые электроды, в составе которых содержание никеля доходит до 90%;
• МНЧ-2 – в состав электродов входит медь, никель и железо.

Из этого списка наивысшие отзывы получили электроды марки МНЧ-2 – при их применении получается самый качественный сварной шов, который легко поддается обработке. Но эти электроды являются самыми дорогостоящими, и выпускается их совсем немного. Поэтому говорить о том, что их можно легко купить в любом магазине, не приходится.

Особенности сварки чугуна электродом.

Конкретные режимы сварки для каждой марки специальных электродов, как правило, указываются на их упаковке. Чаще всего речь идет о применении постоянного тока обратной полярности. Кроме того, существуют и общие правила, которых следует придерживаться в процессе выполнения работы.

Главное из них – глубина проплавления металла в процессе сварки должна быть минимально возможной. А для этого необходимо соблюдение трех условий:

• использование для сварки небольшого тока;
• применение электродов с минимально возможным диаметром;
• наложение коротких швов.

При ведении сварки необходимо учитывать, что детали разогреваются даже в том случае, если предварительный их подогрев не производился. И для того чтобы избежать закаливания металла шва и окружающей его зоны, необходимо после выполнения каждого шва делать перерыв. Это позволяет охладить рабочую зону до температуры примерно 60 градусов С.

Самостоятельное изготовление электродов для сварки чугуна.

Как уже упоминалось, специальные электроды для сварки чугуна – довольно дефицитная продукция. Но такие электроды можно изготовить и самостоятельно. Для этого потребуется медная проволока диаметром от 3 до 5 мм марки М2 (М3), а также обмазка. В состав этой обмазки входит довольно много различных компонентов, так что проще всего ее изготовить, взяв за основу обмазку обычных стальных электродов (УОНИ 13/55, ОЗС-2). Порядок изготовления электродов следующий:

• Со стального стержня электродов обмазка снимается, толчется, смешивается с равным количеством железного порошка (можно использовать и опилки стали), после чего в полученную смесь добавляется силикатный клей (жидкое стекло). Консистенция полученного таким образом состава должна напоминать сметану.
• Медная проволока зачищается с помощью наждачки и обезжиривается.
• Подготовленные отрезки проволоки окунаются в емкость с обмазкой, которая в результате должна покрыть проволоку примерно на 1,5 мм. На данном этапе надо следить за тем, чтобы время обработки каждого электрода было одинаковым – это поможет добиться и одинаковых их характеристик.
• Далее электроды необходимо высушить на воздухе, разместив их вертикально.
• После окончания сушки полученные электроды надо прокалить до 200–250 градусов С. Для этого можно использовать плиту или духовой шкаф.

В результате всех этих действий получаются электроды, по своим характеристикам напоминающие фирменную продукцию марки ОЗЧ-2 или ОЗЧ-6.

Медно-железный самодельный электрод можно сделать и из стального электрода марки УОНИ 13/45 или АНО-4. Для этого на электрод прямо поверх обмазки наматывают медную проволоку, диаметр которой составляет 1,5–2 мм. Количество проволоки для обмотки выбирается таким образом, чтобы ее общая масса была больше массы стального стержня электрода примерно в 4–5 раз.

Обратите внимание! Использовать для обмотки проволоку из латуни ни в коем случае нельзя. Дело в том, что при нагревании она будет выделять в воздух ядовитые пары входящего в ее состав цинка.

Полученный таким образом электрод можно использовать при сварке небольших повреждений в деталях, не подвергающихся большой нагрузке.

Виды электродов по чугуну. Как сделать своими руками

Сварка чугуна – сложный высокотемпературный процесс, ведь наличие в сплаве 2,14% углерода отрицательно влияет прочность соединения. На месте шва могут образоваться трещины или поры, на инструменте появляется окалина, он быстро тупится и может даже рассыпаться от перегрева. Для качественного и долговременного результата нужны электроды по чугуну, точно соответствующие типу сплава и виду сварки.

Выбор типа электродов

Сварочные электроды по чугуну различаются материалом. Они могут изготавливаться из:

• проволоки из легированной стали;
• чугунных прутков;
• нержавеющих стальных прутков;
• меди или ее сплавов.

Электроды для сварки чугуна на основе стальной проволоки маркируются следующим образом – СВ-08 и СВ-08А

Для удобства выбора электроды маркируются. Ниже список известных универсальных вариантов:

1. Серия ЭМЧС сделана из проволоки с минимальным количеством углерода. Имеет трехслойную обмазку. Газозащитный слой защищает от образования пузырьков, легирующий улучшает качество шва, шлакоформирующий предотвращает окисление. Такие расходники созданы для низкотемперотурной сварки мелких деталей (до 1 см).

2. ЦЧ-4 – популярный вариант. Многокомпонентный стержень при плавке соединяется с чугуном, делает шов ровнее и прочнее. Электродом получится выполнить сварку любой температуры.

3. Чугунные стержни с нержавеющим покрытием: карборундом, углекислым барием с добавлением жидкого стекла и графита.

4. Неплавящиеся расходники. Вольфрамовые, графитовые или угольные стержни не плавятся, при работе нужно добавлять присадочный материал (проволоку или чугунный круг).

5. Ficast NiFe K – железноникелевые стержни для соединения чугуна со сталью.

6. МНЧ-1 – наиболее дорогостоящие расходники. Изготовлены из монель-металла (70% никеля и 30% меди), укрепляют шов и делают его пластичнее. При быстром остывании не образовывается трещин, место сварки легко поддается обработке. Цементит почти не выделяется.

Кроме того, на рынок постоянно выходят новые расходники для сварки чугуна.

Стержни для горячей сварки

Горячий способ предъявляет больше требований к оборудованию, чем к расходникам. Сварка чугуна проводится:

• простыми стальными стержнями (АНО-4, АНО-5; УОНИИ 13/45);
• чугунными прутками (серия А или Б);
• расходниками серии ОМЧ-1.

Диаметр стержня подбирается под определенную толщину стенок детали. ОМЧ-1 подходит исправления дефектов и соединения частей, отлитых из серого чугуна. Он сделан из прутков с защитным покрытием. Стержни серии А используют при дуговой сварке. Марка Б подходит также для холодной сварки. Стабилизирующие добавки в составе препятствуют быстрому остыванию металла и улучшают качество шва.

Электроды для холодной сварки

Результаты холодной сварки зависят от качества применяемых расходников и тщательного соблюдения технологии. Стержни должны обязательно содержать много никеля и меди. Никель растворяется в шве, и место сварки отлично поддается механической шлифорвке, не имеет пор или трещин. Медь, наоборот, делает шов тверже и прочнее.

Стержни для холодной сварки бывают 3 групп:

1. Железно-медно-никелевые (серия МНЧ-2);
2. Железно-никелевые или никелевые без меди (ОЗК-3, ОЗК-4, ОЗЖН-1, ОЗЖН-2);
3. Железно-медные (ОЗЧ-2, ОЗЧ-6)

Серия ОЗЖН подходит для высокопрочного чугуна любой толщины. ОЗЧ-2 предназначены для исправления дефектов и соединения изделий из ковких чугунов. ОЗЧ-6 – для тонкостенных изделий. ОЗЧ-4 – для получения устойчивого к ударам и трению шва на высокопрочном чугуне. Также применяют низкоуглеродистые расходники ЦК-4.

Как изготовить электрод для сварки чугуна из обычного

Если покупать китайские расходники не хочется, а качественный товар слишком дорогой, электроды по чугуну вполне можно сделать самим.

1 вариант

Понадобится дрель, простые электроды для стали (АНО-4, УОНИ 13/45 или другие) и медная проволока около 2 мм в диаметре. Процесс прост: накручиваем проволоку на стальную основу, включив дрель на малые обороты. Комбинированный стержень подходит для поэтапной обработки небольших поверхностей.

2 вариант

Намного проще работать с присадочным прутком из меди. Потребуются:

• полуметровые прутки из проволоки 4-5 мм диаметром;
• жидкое стекло;
• металлический порошок или опилки;
• измельченная обмазка с электродов для стали.

1. Прутки нужно проработать наждачкой, затем обезжирить.
2. Обмазку смешать с металлическими опилками или порошком (1:1). Затем добавить в смесь 30% жидкого стекла.
3. Окунуть медь в смесь и медленно поднять. Процедуру повторять, пока покрытие не достигнет толщины 2 мм. Высушить готовые стержни.
4. Перед работой прокалить электроды в духовке при 200-250 градусах.

Такими расходниками работать намного удобнее. Их состав максимально приближен к популярным заводским маркам.

В заключении хочется сказать, что выбор электродов для сваривания чугуна достаточно большой и зависит от конкретных целей. Главным недостатком является высокая стоимость. Если же вам требуется разовое выполнение работ в домашних условиях и дополнительных требований к прочности и качеству сварочного шва не применяется вполне можно обойтись вариантом самодельного изготовления.