Как правильно производить пайку чугуна

Последние несколько лет занимаюсь изготовлением различных изделий из металла и дерева и небольшим строительством. Ещё когда работал на металлургическом заводе столкнулся с проблемой пайки чугуна. Для меня тогдашнего это было огромной проблемой, ведь не знал, что вообще делать, но нашлись мастера, что обучили меня. Сейчас вспомнил об этой проблеме и побуду в роли тех мастеров – расскажу про пайку чугуна.

Пайка чугуна – краткие сведения и виды

Чугун имеет специфическую структуру, его пайка является тяжёлым, утомительным и трудоёмким занятием.

Всё это из-за того, что в составе чугуна присутствует графит – он ограничивает доступ припоя для плавки к поверхности материала.

Дабы решить эту проблему следует прибегнуть к пескоструйной обработке. После пескоструйной обработки графит с поверхности чугуна почти полностью исчезнет, что облегчит пайку или сварку чугунного материала.

Пайка чугуна может происходить двумя способами:

• При низких температурах;
• И при высоких температурах;

Первым делом расскажу про низкотемпературную пайку, потом про высокотемпературную, параллельно свой опыт, а в конце будет немного про пайку дефектных зон.

Низкотемпературная пайка чугуна

При низкотемпературной пайке материала из чугуна, его следует подвергнуть специальной обработке.

Эта обработка может быть флюсовая или с применением электрохимического метода.

При флюсовой обработке используют активные флюсы – П209 или близкий к нему ПВ285Х.

А метод электрохимической обработки состоит в том, чтобы поместить заготовку из чугуна в специальную солевую ванну, после чего заготовку следует обезжирить.

Для этих целей подойдёт ацетон, для более качественного обезжиривания используйте раствор щелочей или авиационный бензин.

Перед пайкой материал необходимо подготовить и прогреть на выбор одним из следующих инструментов:

• Паяльник (мощностью до 1 киловатта);
• Газовая горелка для пайки чугунных изделий;

Если в составе вашего припоя для пайки имеются сложные соли меди, олова или хлора, то при работе с чугунными изделиями рекомендуется использовать флюсы на основе хлористого цинка.

Также для облегчения процесса используйте метод контактного омеднения, для которого используется медный купорос.

По своему опыту скажу, что способ низкотемпературной пайки чугуна весьма неплох – в результате получаются неплохие швы, сам способ менее затратный, хоть и более долгий. В некоторых ситуациях низкотемпературный способ является лучшим вариантом.

Высокотемпературная пайка чугуна

При пайке чугуна в условиях высокой температуры следует использовать припои на основе латуни или подобных присадочных сплавов.

При работе с припоем на основе латуни можно получить прочное соединение с небольшим разогревом по меркам плавки чугуна.

Если же позволяет бюджет и себестоимость полученного изделия, то стоит использовать припои на основе серебра с примесями никеля.

Сплав с таким припоем образует прочное и качественное соединение, также он имеет промежуточные показатели плавления.

Чугуну при высокотемпературной пайке, так же, как и при низкотемпературной, нужна предварительная обработка для того, чтобы убрать графит с поверхности чугунного материала.

Итак, после обработки пескоструем следует использовать всё те же активные флюсы П209 или ПВ285Х, что использовались и в прошлом способе пайки чугуна.

Также при методе высокотемпературной пайки чугуна отпадает надобность в специальной обработке исчезает.

Дополнительно при этом способе чугунная заготовка обретает высокую жаропрочность – она будет выдерживать разогрев до 900 градусов Цельсия.

При методе пайки чугунных изделий в условиях высокой температуры не используйте материалы и припои на основе меди – так как медь имеет более высокую температуру плавления.

Ни в кое случае не используйте припои на основе активного фосфора в этом способе, ведь его наличие в готовой продукции приведёт к крайне хрупкому соединению.

Для разогрева чугуна перед пайкой или сваркой используйте паяльную лампу (подойдёт даже обычная) или стандартную газовую горелку, которая должна работать с образованием нейтрального пламени.

После поцесса пайки, по желанию, вы можете произвести дополнительный отжиг швов при температуре 700-750 градусов Цельсия для повышения их прочности.

По моему опыту, способ высокотемпературной пайки более качественный – швы, что получаются в результате работы, куда лучше, чем после пайки при низких температурах.

Так что если вам нужно крепкое и прочное соединение, то используйте способ высокотемпературной пайки.

Дефектные зоны

В случае если вам необходимо восстановить дефектные зоны, избавится от пористых участков или убрать трещины с изделия из чугуна, то вам следует воспользоваться мягким припоем на основе олова и свинца с добавлением небольшого количества сурьмы ПОС30 (это очень важно, так как в ней 30% олова).

Для того, чтобы убрать графит с поверхности чугуна, вместо флюса вы можете использовать водный раствор хлоридного цинка с добавлением соляных образований на основе меди и олова.

Прежде чем перейти к восстановлению повреждённых участков, проведите предваритеьную обработку заготовки – зачистку и лужение.

После этого обезжирьте поверхность заготовки бензином, затем нанесите на неё флюс.

Перед процессом пайки необходимо разогреть зону повреждённых участков газовой горелкой или паяльной лампой до температуры, когда присадочный материал начнёт плавиться на поверхности чугунного изделия.

После приступите к самой запайке дефектов. Какой инструмент для пайки вы будете использовать для пайки дефектных зон – не имеет значения.

Рекомендую следующее видео, в котором автор детально рассказывает и показывает, как правильно следует производить промышленную пайку чугуна оловянным припоем:

Как итог

Пайка чугуна и вправду тяжёлое и трудоёмкое занятие, однако, если приложить немного усилий и терпения, то в скором времени можно будет научиться. Для пайки вам в любом случае понадобится флюсы, пескоструй, паяльник или газовая лампа. Сама пайка может быть двух видов – низкотемпературная и высокотемпературная, каждая используется в различных ситуациях и имеет свои плюсы и минусы. Так что какой способ выбрать уже за вами.