Как заварить чугунную плиту на печи: пошаговая инструкция

В былые времена очень часто использовали чугун для плит в печи. Когда на ней появлялись трещины их можно было просто выбросить, а на это место поставить другую — новую. Но с развитием технологий, печи стали выбрасывать из дому, а чугунные вовсе, не пользующиеся спросом, стали дефицитом на рынке. Поэтому те не многие люди, у кого остались чугун на печи задаются вопросом: как заварить трещины?

Чем заделать щели в печи

Достаточно часто в кирпичных печах возникают трещины в швах. Чаще всего они появляются в местах стыка с литьем: сказывается разное температурное расширение. Могут возникать трещины и из-за локального перегрева, а также из-за ошибок при кладке. Если раствор при этом не высыпается, особых причин для беспокойства нет, но заделать щели в печи надо.

Ремонт небольших трещин — до 5 мм — можно сделать с помощью любого из растворов, которые применяются при кладке кирпичных печей (глина песок; глина песок немного цемента). Используют и готовые составы, разведенные по рекомендациям производителя. Если знаете, на какой именно раствор клали печь, лучше использовать тот же, если нет — любой подойдет. Будет только видна разница в цвете.

Замазывать более глубокие щели в кладке печи лучше раствором с добавлением измельченного шамота и глиноземистого цемента. Если такого цемента нет, можно использовать портландцемент, но нужна будет тонкомолотая добавка для кладки печей. Наличие размолотого шамота армирует раствор, предотвращая появление трещин снова.

Как все-таки замазать щели в печной кладке? Порядок работы такой:

• печь немного разогревают,
• расширяют трещины,
• очищают их от пыли,
• смачивают водой,
• замазывают выбранным раствором.

Собственно, все. Дожидаемся высыхания раствора, потом можно еще раз протопить печь, но не на полную закладку, а примерно на половину. Затем уже можно топить в обычном режиме.

Кроме замазывания щелей в кирпичной печи раствором, можно заложить их размоченным асбестовым шнуром, а сверху все замазать раствором. Только при работах будьте осторожны: асбест в пылеобразном состоянии вреден. Лучше работайте в маске.

Если топка сделана из красного, а не шамотного кирпича, рано или поздно кирпич начинает крошиться. Он отваливается порой довольно большими пластинами. Чем-то его замазывать или армировать — без толку. От температур все развалится.

Остановить разрушение кирпича в топке кирпичной печи можно только уменьшив воздействие температур. Для этого надо делать дополнительную футеровку — ставить заградительные стенки, которые основную тепловую нагрузку будут принимать на себя. То есть топку (целиком или только разваливающиеся стенки) изнутри обшивают/обкладывают каким-то материалом. Это может быть:

• Сталь или чугун. Стали надолго не хватит, особенно при ремонте банных печей — она быстро прогорит, да и теплопроводность ее очень высокая, так что стенки ставить надо с некоторым воздушным зазором. Чугуна хватит на более продолжительный период времени, но тоже ненадолго. И при использовании чугуна тоже требуется хоть небольшая воздушная прослойка. Чтобы выдержать этот зазор, можно между стенкой и металлом проложить гофрокартон, который при первой же топке сгорит, но зазор он обеспечит.
• Тонкий шамотный кирпич ША-6 или ШБ-6. Его еще называют «лещадка». Марка шамота ШБ — чуть хуже по качественным показателям, но тоже может применяться. Эти кирпичи ставятся не вплотную к стенкам топки, а с зазором в 7-10 мм. Для зазора можно проложить базальтовый картон. Кладется лещадка на раствор для кладки шамота, только ищите его с повышенной «липучестью». Кладку делают как кирпичом — склеивая четырьмя гранями. При такой футеровке снижается скорость прогрева помещения, но разжигается печь намного быстрее — шамот быстро прогревается. К тому же в самой топке поднимается температура (за счет повышения теплоизоляции), что создает идеальные условия для более полного догорания горючих газов.Размеры шамотного кирпича ША-6 или ШБ-6 (лещадки)
• Если такого кирпича не нашли, можно использовать стандартный шамотный кирпич, поставив его на ребро. Только толщина такой стенки более значительная. С учетом зазора она «съедает» значительную часть объема топки.
• Вермикулитовые плиты (подойдут и панели для оформления помещений из вермикулита типа «скамол»).
• Материал типа «СуперИзол», который может переносить нагрев до 1000°C.

Предлагаем ознакомиться Как вывести дымоход через деревянную стену

С последними двумя материалами работают нечасто, но их можно использовать, если объем топки небольшой и уменьшать его шамотом не хочется. Единственное, вам надо будет придумать систему крепления, так как в каждом случае она своя. И учтите, что плиты надо ставить тоже не вплотную к стенкам топки а с небольшим зазором.

Подобный ремонт футеровки кирпичной печи позволяет избежать, или хотя бы отодвинуть на некоторое время, более серьезные работы, которые иногда включают в себя полную переборку печи с заменой разрушившихся элементов, а иногда и с изменением конструкции.

Как заварить чугунную плиту

Существует много способов для сварки чугуна в целом, это инвертор, холодная сварка, горячая сварка, полугорячая.

Подготовка плиты

Подготовка чугуна перед процессом сваривания обязательна. Для очищения используется болгарка с лепестковым кругом. Как только слой ржавчины будет удален нужно обработать плиту растворителем для обезжиривания. В процессе подготовки необходимо уделить внимание:

• Шпилькам. Бывает два вида сварок с использованием опорных элементов, так и без них.
• Разделке кромок.
• Использованию специальных электродов.

Выбор метода заваривания

Всего три метода для сварки чугуна:

• Горячая. Считается основным и наиболее подходящим для этого типа материала. Суть сварки заключается в том, что прежде чем приступить к работе электродами нужно прогреть металл до высокой температуры.
• Полугорячая. Этот метод идентичен предыдущему, за исключением температуры нагрева, она должна быть меньше.
• Холодная. Отличающаяся большим количеством технологических процессов, но не предусматривающая нагрев.

Способы сварки чугуна

1. Ручная дуговая сварка может проводиться по горячей, полугорячей и холодной технологиях. В зависимости от выбранного метода, разнятся виды используемых электродов.

Ручная дуговая сварка горячим методом осуществляется в несколько этапов:

• подготовка изделия;
• предварительный нагрев детали;
• сваривание;
• постепенное охлаждение.

Горячая ручная дуговая сварка может выполняться плавящимися и угольными электродами. К первому типу относятся чугунные стержни, электроды с медной и никелевой основой.Сварка ковкого чугуна осуществляется расходниками марок ОЗЧ-2 и ОЗЧ-6, МНЧ-2, ЦЧ-4.

Для работы с серым чугуном предназначены электроды ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2, МНЧ-2, ОЗЧ-2, ОЗЧ-4 и ОЗЧ-6.

Для высокопрочных чугунов подойдут сварочные материалы ОЗЖН, ОЗЧ-3, ОЗЧ-4, МНЧ-2.

Сваривание проводится непрерывно на больших величинах тока. Каким током варить чугун зависит от марки выбранного расходника. Однако, сваривание угольными электродами осуществляется на постоянном токе прямой полярности.

Основные недостатки данной технологии:

• трудоемкость сварочного процесса;
• сложность обеспечения равномерного нагрева конструкции;
• значительная продолжительность работ;
• высокая стоимость всего спектра необходимого оборудования.

В некоторых случаях к металлу шва предъявляются менее жесткие требования. В подобных ситуациях целесообразно применять полугорячую и холодную ручную дуговую сварку. Применяемые виды электродов: чугунные, с медной и никелевой основой, расходники общего назначения (обычные/стальные).

2. Сварка чугунных изделий может проводиться с применением неплавящихся электродов: вольфрамовых, угольных, графитовых.

Подробная информация о соединении чугуна различными видами электродов представлена в статье “Сварка чугуна электродами“.

3. Полуавтоматическая горячая, полугорячая и холодная сварка чугуна. Технология MIG проводится в среде инертного газа, а MAG – в среде активного газа.

Суть процесса МИГ/МАГ: сварочная проволока (например, ПП-АНЧ-1, ПП-АНЧ-2, ПП-АНЧ-3) механизированным способом подается в зону электрической дуги, там она расплавляется и образует сварное соединение. В зону дуги подается газ, который защищает сварочную ванну от взаимодействия с атмосферным воздухом.

Горячий метод сварки полуавтоматом применяется в тех случаях, когда необходимо качественное соединение с высокими показателями сопротивления разрыву и излому. Для минимизации количества трещин изделие необходимо охлаждать постепенно.

Полугорячая технология используется для сварки изделий, испытывающих некоторые нагрузки при эксплуатации.

Холодный метод сварки чугуна полуавтоматом отличается простотой, применяется для сваривания неответственных деталей, которые не будут подвергаться нагрузкам.

Непрерывная подача проволоки позволяет выполнять большой объем работ за достаточно короткое время. Результат носит удовлетворительный характер.4. Аргонодуговая сварка чугуна (технология TIG) отличается сложностью процесса. Средой, защищающей сварочную зону от воздействия окружающего воздуха, является газ аргон. В качестве присадочного материала используются чугунные, никелевые или алюминиево-бронзовые прутки. Последний тип присадки не рекомендуется использовать, если свариваемое изделие будет подвергаться тепловому воздействию. Также исполнителю понадобятся вольфрамовые электроды.

Данный способ требует выполнения некоторых требований:

• изделие перед сваркой необходимо нагреть, это предотвратит возможность появления трещин;
• нужно применять небольшие величины переменного тока;
• для контроля температуры следует осуществлять соединение короткими участками;
• каждый шов нужно простукивать (проковывать) молотком для снятия напряжений;
• изделие после сварки должно остывать постепенно и медленно.

5. Газовая сварка чугуна выполняется после равномерного и более длительного (по сравнению с дуговой сваркой) прогрева изделия. Нагрев позволяет снизить вероятность возникновения отбеленных участков. Скос кромок делается V-образным, угол раскрытия – 90 градусов. Скашивание проводится только при работе с изделиями, толщина стенок которых превышает 4 мм.

В качестве присадочных прутков применяются чугунные стержни. Диаметр стержней высчитывается следующим образом: толщина изделия, мм./2 или толщина изделия, мм/2 + 1 мм. Для газовой сварки чугуна также необходимо использование флюса (например, ФСЧ-1, ФСЧ-2, БМ-1). Присадочный пруток покрывают флюсом, а также флюс подсыпают в сварочную ванну. Кроме этого, флюс выполняет несколько функций:

• защита сварочной ванны от окисления;
• перевод тугоплавких окислов в легкоплавкие шлаки;
• улучшение сплавляемости;
• повышение жидкотекучести металла ванны и шлаков.

Сварочное пламя должны быть нормальным или науглероживающим. Сваривание выполняется в нижнем положении. Для обработки крупных деталей желательно использовать две горелки.

Медленное остывание чугунных изделий после газовой сварки осуществляется под слоем асбеста.

6. Электрошлаковая сварка позволяет получить удовлетворительные свойства швов из серого чугуна, без отбеленных участков, трещин, пор и других дефектов. Также данная технология применяется при исправлении дефектов в крупных чугунных отливках, т.е. когда для ремонта необходимо наплавить большой объем металла. Кроме этого ЭШС используется при изготовлении крупногабаритных массивных изделий из высокопрочных чугунов. Расходными материалами являются литые чугунные пластины, использующиеся в качестве электродов, и фторидные обессеривающие и неокислительные флюсы – в качестве флюсов.7. Лазерная сварка чугуна является безопасным и высококачественным методом. Для получения швов без трещин применяется две разновидности сваривания:

• Лазерная сварка с индукционным нагревом, который осуществляется предварительно или во время сварочных работ. Нагрев позволяет повысить контроль рабочего процесса, в частности снять переходные напряжения; ограничить возникновение трещин; уменьшить излишнюю твердость наплавленного металла; повысить скорость сваривания.
• Лазерная сварка с присадкой эффективна не только при соединении чугунных изделий друг с другом, но и для надежной сварки чугуна и различных типов сталей: конструкционные, цементованные, закаленные. Данная технология подходит для сварки корпусов, элементов шестерен, осей и других деталей в автомобильной промышленности и машиностроении.

8. Контактная сварка применяется для работы с чугунными трубами, подразумевает оплавление и предварительный нагрев концов конструкции. Это предупредит образование закалочных структур. Сварные швы характеризуются достаточно высокой плотностью.

9. Плазменная пайко-сварка чугуна. Для удаления графита из структуры чугуна, который затрудняет смачивание рабочей поверхности расплавленным припоем, используется пескоструйная обработка. Паяемые поверхности следует подготовить – обработать флюсом № 209 или 284 при температуре 600-700°С. Затем изделие необходимо обезжирить ацетоном, бензином или раствором щелочи. Пайка проводится паяльником или газовой горелкой с применением флюсов на основе хлористого цинка. При низкотемпературной пайке используются оловянно-свинцовые или другие легкоплавкие припои, при высокотемпературной – припои на основе меди или серебряные припои.

Наплавка чугуна

МНЧ-2, применяется для ответственных стыков, наплавка выполняется без подогрева.ОЗЖН-1 предназначены для осуществления работ по заделке серьезных дефектов.ОЗЧ-2 используются для наплавления ковкого и серого чугуна.Технология наплавки чугуна представлена в статье “Наплавка металла: электродом и другие”.

Газовая наплавка осуществляется с помощью теплоты, выделяемой при горении смеси ацетилена (заменителей ацетилена) и кислорода. В качестве расходных материалов используются литые прутки и флюсы.

Техника безопасности

Выполнение сварки в производственных условиях требует, чтобы исполнитель был аттестован для осуществления соответствующего вида работ.

Участок горячей сварки должен быть оснащен специальным оборудованием, которое выполняет функцию удаления пыли, выделяющейся при сварке.

Также существуют общие правила, которых необходимо придерживаться как профессиональным сварщикам, так и домашним мастерам:

• Сварочный аппарат должен иметь заземление, что гарантирует безопасность исполнителю.
• Обязательно использование индивидуальных средств защиты.
• Электросварка в домашних условиях должна проводиться в хорошо проветриваемом и освещенном помещении.