Jak gotować żeliwo

Prędzej czy później każdy spawacz napotka różne produkty z żeliwa. Materiał ten jest raczej kruchym stopem o wysokiej przewodności cieplnej. Podobnie jak stal, żeliwo jest stopem węgla z żelazem. Różnica między nimi jest w wysokości pierwszej. Jeśli stal zawiera około 2,14% węgla, wówczas w żelazie jego zawartość może osiągnąć 6,65%. Powoduje to niską ciągliwość, złą ciągliwość i trudną do spajania tego materiału. Następnie zastanowimy się, jak gotować żeliwo.

Obwód gorącego spawania

Schemat spawania na gorąco.

Funkcje spawania żeliwnego

Żeliwo jest szeroko rozpowszechnionym materiałem budowlanym, który ma stosunkowo niski koszt, dobrą obrabialność i doskonałe właściwości odlewania. Ale niektóre z jego cech znacznie utrudniają spawanie, a mianowicie:

  1. Wysoka skłonność do pękania. Wynika to z niejednorodności i procesów bielenia i utwardzania, które występują w strefie wpływu ciepła podczas chłodzenia gorącego materiału.
  2. Wysoka płynność stopionego materiału, co znacznie komplikuje tworzenie spoiny o wysokiej jakości.
  3. Wypalanie węgla podczas obróbki cieplnej, co prowadzi do tworzenia się porów.
  4. Podczas spawania powstają kwasy ogniotrwałe, które mają wyższą temperaturę topnienia niż żeliwo.

Powyższe cechy tego materiału sprawiają, że jego spawanie jest nie tylko trudne, ale nie zawsze możliwe do przewidzenia pod względem końcowego rezultatu. Jest to szczególnie zauważalne w domu, gdy żeliwo nieznanej marki jest spawane z nieprzestrzeganiem procesu technologicznego. Nikt nie jest odporny na to, że po utworzeniu pęknięcia szwu nastąpi to.

Powrót do spisu treści

Przygotowanie do pracy

Aby spawać żelazko samodzielnie, konieczne jest przygotowanie takich narzędzi i materiałów:

Klasyfikacja metod spawalniczych

Klasyfikacja metod spawalniczych.

  • spawarka;
  • koło ścierne z elastycznym trzpieniem;
  • dłuto;
  • wiertarka elektryczna z zestawem wierteł do metalu;
  • dłuto;
  • indukcyjne urządzenie grzewcze (palnik lub płomień);
  • Elektrody do spawania żeliwnego.

Przed spawaniem żeliwa konieczne jest właściwe przygotowanie połączeń poszczególnych elementów. Krawędzie są cięte za pomocą przenośnego koła ściernego z giętkim trzonkiem lub dłutem. Aby uniknąć zgniatania materiału, konieczne jest cięcie go cienkimi warstwami (grubość wióra nie powinna przekraczać 1,0 mm). Wadliwe obszary są obrabiane na nieskażonym metalu za pomocą wiertarek, dłut, stożków, skrobaków, których wymiary zależą od wielkości defektu.

Podczas przygotowywania i wycinania wadliwego miejsca należy przestrzegać następujących warunków:

Opcje połączeń spawanych

Opcje połączeń spawanych.

  1. Cięcie odbywa się ściśle wzdłuż pęknięcia.
  2. W zależności od grubości żelaza i wygody, poprzez pęknięcia są wycinane z jednej lub dwóch stron. Miejsca końca pęknięć przed wywierceniem.
  3. Jednostronne pęknięcia w odległości 9 mm od ich końców są nawiercane wiertłem, którego średnica powinna być o kilka milimetrów większa niż szerokość ubytku, po czym są przycinane do litego metalu.
  4. Na szczelinach, które są umieszczone blisko siebie, przyspawać łatkę w taki sam sposób, jak przy zamykaniu otworów.

Podczas parzenia otworów napraw krawędzie są wyrównane z dłutem. Następnie powierzchnia produktu jest czyszczona za pomocą koła szmerglowego w odległości 20-30 mm od krawędzi otworu. Następnie wyciąć wymaganą grubość i kształt łaty ze stali niskowęglowej. Powinien zakryć otwór 16-22 mm ze wszystkich stron.

Aby zmniejszyć naprężenia, które pojawiają się w materiale podczas spawania, krawędzie łaty są złożone 25-30 °. Następnie plaster umieszcza się na uszkodzonym miejscu, a elektrodę nakłada się elektrodą.

Powrót do spisu treści

Metody spawania żeliwa

Spawanie łukiem elektrycznym

Spawanie łukiem elektrycznym.

Spawanie żeliwa stosowane jest w produkcji konstrukcji spawanych lub w naprawach. W zależności od warunków pracy produktu, na spoiny nakładane są różne wymagania: od dekoracyjnego osadzania małych defektów zewnętrznych do uzyskania spoin o wysokiej jakości, których wytrzymałość nie powinna być gorsza od metalu nieszlachetnego.

Żeliwo może być spawane za pomocą spawania łukowego elektrodą węglową lub metalową, aparatem gazowym lub w inny sposób. W większości przypadków wybór konkretnej metody zależy od stanu spawanego elementu. W zależności od temperatury wstępnego spawania żeliwnego dzieli się na:

  • zimno
  • gorący.

Pierwszy typ stosuje się do eliminacji małych lub średnich wad, gdy pęknięcia mają mały rozmiar, a także w przypadku, gdy odkładany materiał nie może być żeliwa z różnych powodów. Podczas spawania na zimno nie jest konieczne wstępne podgrzewanie części.

Zgrzewanie na gorąco stosuje się, gdy metal do spawania jest żeliwny, który w swojej charakterystyce działania jest podobny do głównego materiału części.

Powrót do spisu treści

Spawanie gorącym żelazem

Technologia takiego spawania jest o wiele bardziej skomplikowana niż metoda zimna, ale może być wykorzystana do zmniejszenia ryzyka pęknięcia na szwie prawie do zera. Przed spawaniem konieczne jest równomierne ogrzanie powierzchni elementu, ponieważ główną przyczyną pęknięć jest duża różnica temperatur między spoiną a podstawą.

Przed obróbką cieplną produktu, musi on być dobrze zamocowany w sztywnej ramie, aby zmniejszyć naprężenia, które mogą prowadzić do pojawienia się pęknięć.

Jeśli ciepło jest lokalne, nie można zastosować sztywnej ramy.

Żeliwny produkt jest ogrzewany za pomocą indukcyjnych urządzeń grzewczych wykorzystujących prądy o częstotliwości 50 Hz. Jeśli takie urządzenie nie jest dostępne, możesz użyć klaksonu, palnika lub ognistej pochodni. Schemat spawania na gorąco.

Podczas uszczelniania defektów na krawędziach produktu lub spawania przez pęknięcia, lepiej jest użyć grafitowych form, które zapobiegają ucieczce płynnego materiału z jeziorka spawalniczego. Przed spawaniem konieczne jest jakościowe przygotowanie wadliwego miejsca, to znaczy oczyszczenie go z pyłu, zabrudzenia i oddzielenie części w celu utworzenia wnęk, co pozwala na lepszy dostęp do miejsca spawania.

W procesie pracy należy ściśle przestrzegać procesu technologicznego: obserwować objętość stopionego żelaza i mieszać je z końcem pręta wypełniającego lub elektrody. Chłodzenie produktu powinno być stopniowe, nie pozwalając na szybkie chłodzenie. Małe przedmioty można schłodzić od 4 godzin do 2 dni, a duże do 5-6 dni.

Powrót do spisu treści

Spawanie na zimno elektrodami

Do dobrego spawania na zimno należy stosować specjalne elektrody na bazie miedzi lub niklu. Miedź nie reaguje z węglem i nie rozpuszcza się w żelazie, dlatego spoina jest nierównomierna, z obecnością wysoko-wysokowęglowego żelaza.

Nikiel rozpuszcza się w żelazie, nie tworzy związków z węglem, w związku z czym praktycznie nie ma sekcji bielonego żeliwa, a materiał spawalniczy ma małą wytrzymałość i jest łatwy do obróbki.

Do chwili obecnej istnieje wiele różnych rodzajów elektrod dla żeliwa: miedziane żelazo, żelazo-nikiel, żelazo-miedź-nikiel. Najpopularniejsze typy elektrod przedstawiono w tabeli.

Marka Średnica, mm Rodzaj metalu spoiny Cel
OZCH-2 3; 4; 5 Stop miedzi na bazie Eliminacja wad elementów z żeliwa sferoidalnego i szarego
OZCH-6 2; 2,5; 3; 4; 5 Stop miedzi na bazie Spawanie elementów cienkościennych z żeliwa sferoidalnego i szarego
MNCH-2 3; 4; 5; 6 Miedź-nikiel Elementy spawalnicze z żeliwa ciągliwego, o wysokiej wytrzymałości i żeliwa szarego
OZZHN-1 2,5; 3; 4; 5 Żelazo nikiel Spawanie o wysokiej wytrzymałości i szarym materiale
OZZHN-2 3 Żelazo nikiel Spawanie o wysokiej wytrzymałości i szarym materiale
OZCH-3 2,5; 3; 4; 5 Stop na bazie niklu Spawanie elementów z żeliwa szarego i sferoidalnego
OZCH-4 2,5; 3; 4; 5 Stop na bazie niklu Spawanie elementów z żeliwa szarego i sferoidalnego

Elektrody te umożliwiają wykonywanie prac spawalniczych nie tylko na powierzchniach dennych, ale również pionowych. Sposób spawania za pomocą specjalnych elektrod wskazano w instrukcji dla nich. Używane są głównie podczas pracy z prądem stałym o odwrotnej polaryzacji. Główną zasadą spawania żeliwa jest to, że podczas pracy konieczne jest spawanie metalu w jak najmniejszym stopniu. Do tych celów zaleca się stosowanie małego prądu i elektrod o małej średnicy. Po nałożeniu każdego szwu należy zrobić przerwę, aby obniżyć temperaturę produktu do 45-65 ° C.

Powrót do spisu treści

Spawanie żeliwa za pomocą stalowych elektrod

Ta metoda spawania jest najbardziej opłacalna, ale w wielu przypadkach daje słabą jakość spoiny. Wynika to z faktu, że stal spawalna ma nietrwałe połączenie z żeliwem z powodu różnego skurczu.

Podczas spawania elektrodami stalowymi, z powodu penetracji żeliwa, zawartość węgla w stopiwie jest bardzo wysoka (1,1-1,8%). Materiał walca, skierowany na żeliwo, jest hartowaną stalą wysokowęglową o wysokiej zawartości manganu, krzemienia, a czasami siarki, fosforu i innych substancji, które zostały przekształcone z żeliwa.

Szybkie schładzanie prowadzi do zwiększenia wytrzymałości osadzonego materiału i metalu w strefie prawie spawania. Między stopiwa a podstawą tworzy się warstwa wybielonego żeliwa o szerokości około 1 mm, a następnie szersza warstwa utwardzonego żeliwa. Szew spawalniczy, wykonany przez elektrodę stalową, nie nadaje się do dalszej obróbki za pomocą narzędzia tnącego. Trzecia warstwa to materiał elektrody.

Niektórzy spawacze stosują inne techniki spawania wyrobów z żeliwa, ale metody wymienione powyżej są najbardziej skuteczne. Znając wszystkie niuanse technologiczne spawania, możesz stworzyć niezawodne połączenie, które pozwoli ci używać produktu przez długi czas.

Dodaj komentarz