Углерод, который находится в составе чугуна, усложняет его сварку. При неправильном подходе, в месте соединения могут появиться глубокие поры и трещины, да и вообще, свариваемую заготовку можно легко испортить.

По этой причине к сварке чугуна предъявляются особые требования, одно из которых, это использование подходящего типа электродов. Электроды по чугуну различаются по материалам изготовления. Они могут быть сделаны как из чугунных прутков, стальной проволоки, так и меди с её сплавами.

В данной статье сайта про ММА сварку mmasvarka.ru будет рассказано о том, какие виды электродов по чугуну существуют, и можно ли их сделать своими руками, так сказать, в домашних условиях.

Виды электродов для сварки чугуна

Для сварки чугунных изделий применяются особые виды электродов. Если за основу их изготовления была взята стальная проволока, то, электроды по чугуну маркируются следующим образом - СВ-08 А и СВ-08. Существуют и так называемые универсальные типы электродов для чугуна.

ЦЧ-4 - электродами данной марки можно получить ровное и прочное сварочное соединение на чугуне и изделиях из него. Электроды ЦЧ-4 применимы для сварки практически под любой температурой.

ЭМЧС - для их изготовления служит низкоуглеродистая проволока, на которую в процессе изготовления электродов ЭМЧС наносится трёхслойная обмазка. Благодаря этому, во время горения электрода образуется газозащитный слой, который защищает сварочный шов от образования пузырьков воздуха и окисления.

Электроды Ficast NiFe K - особый вид электродов для сварки чугуна и стали вместе. Представляют собой железоникелевые стержни для высококачественной сварки чугуна со сталью.

МНЧ-1 - электроды данной серии изготавливаются из дорогостоящего сплава, в состав которого входит: медь, никель и монель-металл. Благодаря использованию этих электродов по чугуну, шов легко поддаётся дальнейшей обработке, на нем не образуется пор и трещин.

Как сделать электроды по чугуну своими руками

Стоимость электродов для сварки чугуна достаточно высокая, да и найти сегодня качественные расходные материалы для работы с чугуном и изделиями из него, достаточно сложно. Поэтому многие опытные сварщики прибегают к одной хитрости, они делают электроды по чугуну самостоятельно.

Для их изготовления потребуется медная проволока до 2 мм, и самые обычные электроды для сварки, например, те же УОНИ, АНО-4 или УОНИ 13/45 . Процесс переделки обычных электродов под сварку чугуна, очень прост. Чтобы сделать электроды по чугуну своими руками, необходимо будет накрутить медную проволоку на обычные электроды. Таким образом, обычными электродами, можно будет варить чугун.

Не менее популярный способ изготовления электродов по чугуну и с использованием следующих компонентов:

• Жидкое стекло;
• Медные прутики, диаметром до 5 мм;
• Металлический порошок и измельчённая электродная обмазка.

Процесс изготовления самодельных электродов для сварки чугуна с использование данных компонентов, выглядит следующим образом:

• Медные прутики нарезаются необходимой длины, после чего тщательно зачищаются мелкой наждачной бумагой и обезжириваются;
• Берётся ранее подготовленная и тщательно истолчённая электродная обмазка, которая смешивается с мелкими металлическими опилками (пропорции: один к одному). После в полученную смесь добавляется примерно 30% жидкого стекла;

• Далее берутся нарезанные медные прутики и опускаются несколько раз в самодельную обмазку для электродов, пока их покрытие не станет толщиной, приблизительно в 2 мм;
• Затем электроды высушиваются;
• И обязательно перед сваркой чугуна, самодельные электроды прокаливаются в электрической духовке. Температура прокалки электродов по чугуну составляет примерно 200 градусов с плюсом.

Как видно, сделать электроды для сварки чугуна совсем несложно. Таким образом, получится не только сэкономить на расходных материалах для сварки, но и добиться лучшего качества выполнения работ.

Время от времени нам бывает необходим сварочный аппарат. Как именно можно , мы узнали в одном из прошлых материалов. Однако сварочный аппарат без электродов использовать попросту невозможно, поэтому в дополнении к прошлому материалу мы представляем вашему вниманию урок по изготовлению самодельного сварочного электрода.

Давайте ознакомимся с процессом изготовления электрода, просмотрев видеоролик

Нам понадобится:
- жидкое стекло;
- мел;
- 3-4 мм проволока;
- кисточка.

Жидкое стекло не так сложно найти, как может показаться с первого взгляда. Такое стекло продается практически в любом строительном магазине. С материалами все ясно, и это значит, что можно приступить к процессу изготовления нашего электрода.

Для начала нам нужно размолоть мел в мелкую фракцию. Для этого кладем куски мела в блендер и включаем его.

Теперь намазываем на прутья жидкое стекло. Для этого нужно просто положить прутья на ровную поверхность, намочить кисточку в жидком стекле и нанести его на куски проволоки.

Следующим делом насыпаем на наш прут измельченный в блендере мел.

Теперь пытаемся все равномерно раскатать.

Наш электрод практически готов. На этой стадии нам нужно просто подождать пока он засохнет. После того, как наш электрод затвердел и жидкое стекло на нем загустилось, нужно его прокалить. Для этого нужно поставить электрод в обыкновенную духовку.

Включаем духовку и ставим на температуру 100 градусов по Цельсию. Кладем электроды в духовку на полчаса. Этого времени достаточно, чтобы жидкое стекло затвердело.

Производство и продажа электродов для сварки является популярным видом деятельности в России. Электроды – это расходный материал, востребованный в строительстве при возведении железобетонных конструкций, а также в тех сферах промышленности, где требуется выполнить соединение металлических поверхностей при помощи сварки. Сравнительно небольшие финансовые вложения на этапе открытия и быстрая окупаемость (от 1 года до 3 лет) – это основные преимущества предприятия, деятельностью которого является производство и продажа сварочных электродов.

Наша оценка бизнеса:

Стартовые инвестиции – от 2500000 руб. и выше

Насыщенность рынка – высокая.

Сложность открытия бизнеса – 8/10.

Основные этапы производства сварочных электродов

Предпринимателю, открывающему мини завод по производству сварочных электродов, необходимо арендовать помещение, приобрести оборудование и расходные материалы. Но покупать станки и сырье можно только после того, как выбран метод изготовления продукции: обмазка или опрессовка.

В целом, технологический процесс, при котором на металлический стержень наносится тонкий обмазочный слой, не сложен и состоит из нескольких этапов:

• изготовление заготовки – металлического стержня;
• приготовление обмазочной смеси;
• нанесение обмазки на заготовку;
• сушка.

Производство электродов в домашних условиях: обмазочный способ

Обмазка – метод, который можно применять при производстве электродов в домашних условиях, небольшими партиями. Основным устройством, отвечающим за качество готовой продукции, является сушильный шкаф. Стоимость шкафа для сушки варьируется от 1 230 руб. (простой пенал) до 22 000 (мощная электропечь).

Материалы, применяемые для изготовления электродов:

• специальная проволока, определенного диаметра;
• мел с добавками;
• калиевая или натриевая глыба.

Специальная стальная проволока для изготовления электродов, нужного диаметра и длины, выпрямляется и разрезается на равные куски. Все операции проводятся на автоматизированном оборудовании.

Поверхность полученных заготовок необходимо тщательно зачистить наждачной бумагой. Во время обработки удаляется верхний слой металла, а поверхность проволоки становится чистой и слегка шероховатой, что гарантирует качественное сцепление с обмазкой.

Обмазочный раствор представляет собой однородную массу, смешанную из разных компонентов, одним из которых является жидкое стекло, сделанное из силикатной глыбы. Важно помнить, что все вещества должны находиться в порошкообразном состоянии.

Мел и остальные добавки проходят определенные этапы измельчения на валковой или щебневой дробилке:

• черновое дробление, в результате которого, вещества делятся на большие куски;
• размол до получения порошкообразной массы (тонкий помол);
• просеивание с помощью специальных сит.

Это позволит создать однородную смесь, которая ровным слоем ляжет на электрод и хорошо сцепится с металлической поверхностью заготовки. Далее, металлический стержень опускается в готовый раствор, а затем подвергается двойной сушке.

Изготовление электродов методом опрессовки

Но обмазочный способ, используемый в домашних условиях, не подходит для изготовления электродов в масштабах промышленного производства. Вряд ли крупные компании, нуждающиеся в больших партиях сварочного материала, будут покупать «кустарную» продукцию, без сертификата и сопроводительной документации, даже если она отличаются хорошим качеством.

Поэтому на предприятии, которое имеет виды на дальнейшее развитие и расширение, предпочтительнее применить технологию производства электродов, методом опрессовки. Так как продукт, полученный таким способом, максимально соответствует современным требованиям и нормам, предъявляемым к сварочным материалам.

Опрессовка – это изготовление электродов сварочных с помощью специальных прессов, где они подвергаются воздействию высокого давления (от 300 до 650 кгс/кв. см). Процесс заключается в протаскивании металлической заготовки (электродной проволоки) сквозь отверстия, находящиеся в цилиндре установки, который наполнен обмазочным раствором.

Готовая продукция проверяется на наличие брака, зачищаются торцы. Только после этого электроды маркируются и упаковываются. Отходы, оставшиеся после работы бракоочистного станка, отправляются на переработку, а затем запускаются в производство следующей партии продукции.

Для организации мини цеха необходима линия по производству электродов средней мощности, включающая:

• питатель прутковый;
• ГЭП – гидравлический электродообмазочный пресс;
• зачистная установка.

Дополнительные устройства:

• МПЭ – механизм подачи электродов;
• МЗТ – механизм зачистки и транспортировки;
• ПРА – правильно-рубильный автомат, оснащенный приемным бункером и размотчиком проволоки;
• БП – брикет-пресс;
• МОБ (10) – механизм очистки сырых бракованных электродов;
• МС (50) – мокрый смеситель.

Цена оборудования для электродов варьируется от 6 800 000 до 8 000 000 руб.

Следует отметить, что обмазка – необходимая составляющая электрода, способствующая равномерному оплавлению свариваемых металлов. А корка шлака, образующаяся в процессе сварки, перекрывает доступ кислорода к соединительному шву, что позволяет избежать быстрой потери температуры на свариваемых поверхностях. В итоге получается идеально ровный шов, без пузырьков и микротрещин.

Производство графитированных электродов

Более сложным считается производство угольных электродов, изготовление которых требует большого количества энергии (ток 60-120 кА), сложного дорогостоящего оборудования и времени. Это обуславливает высокую стоимость готовой продукции.

Угольные или графитированные электроды выполняются из следующих материалов:

• малозольный нефтяной кокс (около 85%);
• электродный бой (около 15%);
• каменноугольного пека (в качестве связующего вещества).

Компоненты проходят этапы дробления, прокаливания, измельчения, разделения по фракциям, дозирования и смешивания. Далее электродная масса обрабатывается в мощных горизонтальных прессах. Полученные зеленые электроды сушатся, обжигаются и графитизируются.

Обжиг проводится в течение 12 – 33 дней при температуре от 1525 до 1625 К без доступа кислорода. В результате каменноугольный пек превращается в кокс, обеспечивая увеличения теплопроводности и электропроводности готовой продукции, а также улучшения механических характеристик электродов.

Графитизация длится более 100 часов при температуре от 2700 до 2900 К.

Самой затратной частью проекта является приобретение производственной линии. Поэтому перед тем, как купить оборудование для производства сварочных электродов, необходимо тщательно проанализировать состояние рынка в регионе открытия, рассчитать сумму стартовых вложений и выбрать оптимальную технологию изготовления.

Желательно предварительно найти клиентов, которыми обычно являются:

• специализированные магазины;
• фирмы, занимающиеся изготовлением металлоконструкций;
• частные мастерские.

Сэкономить можно, купив бывшее в употреблении оборудование. Но в этом случае нужно тщательно проверить документацию (техническое состояние, количество ремонтов), узнать о причинах продажи.

Расчет прибыли от производства и реализации электродов

Начинающему бизнесмену, не имеющему возможности приобрести современную производственную линию, лучше начать с небольшого производства. Но для этого также потребуется арендовать помещение для установки оборудования (например, сушильного шкафа, пресса и емкостей для приготовления обмазочной смеси) и приобретения минимального комплекта устройств. В этом случае затраты составят от 2 500 000 руб. и выше. Сюда входят покупка оборудования, доставка, запуск, приобретение сырья, зарплата сотрудникам, реклама, упаковка и прочее.

По оценкам специалистов рентабельность подобного бизнеса составляет 30%.

Стоимость электродов варьируется в зависимости от региона и в среднем составляет 400 руб. за упаковку (5 кг) или 80 руб. за 1 кг. Себестоимость – около 50 руб. за 1 кг. С помощью современных устройств можно выпускать около 500 кг готового продукта в сутки.

Отсюда:

• выручка в день составит около 25 000 руб. (500х50),
• в месяц – 750 000 руб.

Исходя из рентабельности, чистая прибыль составит около 230 000 руб. в месяц (750 000 / 30). Предприятие полностью окупится через 10-12 месяцев.

Многие спрашивают, можно ли изготовить электрод для сварки черных металлов своими руками в домашних условиях?

Ответ нет. Нормальный электрод для сварки самостоятельно вы не сделаете. Потому, что это достаточно наукоемкий процесс, а компоненты, входящие в состав обмазки, не всегда можно приобрести в ближайшем магазине.

Что предлагает нам великий и ужасный интернет в этом плане?

Многочисленные сайты по сварке утверждают, что сделать электрод – это не проблема. Если не вдаваться в подробности такого производства, вам понадобится стальной пруток, мел, измельченный до порошкообразного состояния (мелкая фракции). Жидкое стекло (силикатный клей) наносится на пруток, потом все это дело посыпается мелом и обкатывается, чтобы он равномерно пристал к поверхности прутка. Получается меловой слой какой-то толщины. Самоделка отправляется в печь, духовку или просушивается феном.

И вот этим можно варить?

С нашей точки зрения нельзя. С таким же успехом можно варить гвоздем, арматурой или голым металлическим стержнем. Разницы нет. Процесс такой сварки нестабилен, шов трудно будет назвать таковым, а шлак будет практически отсутствовать из-за отсутствия шлакообразующих элементов в составе обмазки.

Если уж делать своими руками, то лучше использовать идею, предложенную сто лет назад двумя американцами. Они придумали просто обернуть пруток бумагой и приклеить ее на жидкое стекло. По крайней мере, это проще, чем возиться с мелом. А идея очень проста. Бумага сгорает, выделяет дым, который и защищает от вредного влияния кислорода. Также такое покрытие каким-то образом улучшало поджиг и положительно влияло на стабильность дуги… И это, конечно, очень сомнительно. Так как легкое зажигание электрической дуги и поддержание ее горения происходит благодаря малой энергии ионизации таких элементов, как натрий, калий и кальций.

Другими словами, можете не ломать голову над составом обмазки и способом нанесения. Если очень хочется поварить, но нечем, а магазины все закрылись на праздники, берите любую подходящую по диаметру и длине железяку, зажимайте ее в электрододержатель и варите – такой процесс сваркой не назовешь, но вполне возможно что-то прихватить таким образом в экстремальных условиях. По крайне мере, это ничем не хуже, чем предложенные выше варианты.