Sadržaj članka
- Lijevano željezo: značajke materijala i rad s njim
- Koji pretvarač koristiti
- Pravila za pripremu dijela
- Korištenje posebnih elektroda
- Primjena žice za punjenje
- Načini zavarivanja, struja, tehnika rada
Dijelove od lijevanog željeza moguće je zavarivati električnim zavarivanjem i na specijalnoj opremi i kod kuće. Predlažemo da proučimo pravila za pripremu dijelova za zavarivanje, izbor načina i tehnike izrade zavara pomoću konvencionalnog MMA pretvarača.
Lijevano željezo: značajke materijala i rad s njim
Lijevano željezo je rastaljeno željezo kojem su tijekom hlađenja dodani ugljik u velikim količinama. Zbog koncentracije ugljika iznad ograničene topljivosti, formirana legura karakterizira visoka tvrdoća, ali niska homogenost. Ljevano željezo je po svojoj strukturi porozno, njegova kristalna rešetka razbijena je velikim inkluzijama ugljika, zbog čega interatomske veze karakteriziraju mala granica elastične deformacije.
Zbog činjenice da je struktura metala razrijeđena velikim uključenjima grafita, teško je zavarivati lijevano željezo: na mjestima gdje je kristalna rešetka razbijena stvaraju se lokalna naprezanja i proizvod postaje posebno krhak. Za zavarivanje lijevanog željeza potreban je pažljivo odabrani set aditiva kako bi se osiguralo:
- dobra miješljivost šava s ostatkom metala;
- najmanja moguća razlika u skupljanju temperature;
- minimalna moguća debljina šava;
- visoka razina čvrstoće.
Kuhanje lijevanog željeza s elektrodom također je teško iz razloga što postoji mnogo sorti ovog metala. Istovremeno, ne postoji dizajnerska dokumentacija za većinu proizvoda i nije moguće pouzdano odrediti sastav legure. Stoga se ocjena lijevanog željeza očima određuje prema boji loma i tada se odabiru elektrode i načini zavarivanja što je bliže optimalnim. Kod kuće je zavarivanje lijevanog željeza gotovo uvijek lutrija i široko polje za eksperimentiranje kako bi se postigao najbolji rezultat.
Koji pretvarač koristiti
Dijelovi od lijevanog željeza obično imaju impresivnu debljinu i prilično ih je teško zagrijati prema unutra bez primjetnog širenja zone grijanja. Najbolja opcija je kuhati s kratkim spojnicama u pulsnom načinu rada, dajući dijelovima vremena da se ohlade.
Neće svaki pretvarač učinkovito raditi u ovom načinu rada. Najprikladniji za ove svrhe su moderni uređaji s poboljšanim paljenjem i zapaljivim lukom, snažni sustav hlađenja. Struje pri zavarivanju lijevanog željeza povećavaju se zbog dodatne vodljivosti namota i elektrode. Strop trenutnog raspona trebao bi biti oko 200-250 A s vremenskim ograničenjem pri maksimalnom opterećenju od najmanje 50%.
Općenito, što se više upotrebljava sofisticiraniji krug za upravljanje strujom zavarivanja, to je bolje. Pri zavarivanju lijevanog željeza potrebno je brzo paljenje, jednoliko izgaranje i brzi prekid luka bez stvaranja žarišta visoke temperature. U isto vrijeme, nitko od kućanskih, pa čak ni profesionalnih automatskih strojeva nema posebne načine rada za lijevano željezo..
Profesionalna oprema tvrtke FoxWeld ili KEMPPI bez problema će riješiti zadatak. Od proračunskih opcija, možemo preporučiti pretvarače proizvođača poput Aurora i Tesla, koji koštaju od 10 000 rubalja. Jeftiniji pretvarači (“Resanta”, “Svarog”) također se mogu koristiti s različitim uspjehom, ali za zavarivanje kritičnih dijelova nisu od male koristi.
Pravila za pripremu dijela
Za dijelove od lijevanog željeza kvaliteta zavarivanja određuje se čak i u fazi obrade i pripreme zavara. Za razliku od drugih materijala, čak i prisutnost masnog filma može biti od značaja. Radi praktičnosti podijelit ćemo pripremu u tri vrste, ovisno o prirodi spojeva.
Pukotine od lijevanog željeza moraju se bušiti na rubovima prije zavarivanja kako bi se izbjeglo daljnje pucanje uslijed termičkog skupljanja. Nakon toga, napravljen je rez duž pukotine brusilicom. Potrebno je rastopiti šav do širine od oko 3 mm, držeći na dnu stup jednake debljine s štapom elektrode ili malo više.
Dijelovi koji su napukli na pola obično se mogu vrlo čvrsto saviti i treba ih koristiti za zavarivanje. Jedino što treba učiniti je osigurati nepomičnost stezaljkama ili vijčanim spojem, a također i otapanje šava..
Treća opcija su dva neovisna dijela koja podvrgavaju podešavanje prije zavarivanja. Na krajevima morate ukloniti rizike s alata za rezanje s datotekom ili šipkom za smrčanje i prekrivačem sa strane zavarivanja, analogno lomljenju šava. Prilikom postavljanja dijelova moraju se rezati vrlo pažljivo, izbjegavajući pregrijavanje.
Rubovi za spajanje moraju se odmastiti neposredno prije zavarivanja. Optimalno je ako imate pri ruci acetilen ili propan baklje: zavar je kalciniran, gori grafit, a dio od lijevanog željeza zagrijava se do tamno crvene boje.
Korištenje posebnih elektroda
Postoji nevjerojatno mnogo vrsta elektroda za zavarivanje lijevanog željeza različitih razreda. Razmotrit ćemo samo najprikladnije za kućnu upotrebu..
Najpopularnije marke elektroda za zavarivanje lijevanog željeza su ESAB (OK) 92,60, 92,58 i 92,18. Prva dva imaju umjereni udio nikla koji ima TCR usporediv s onim od lijevanog željeza. Stupanj 92.18 ima visok udio nikla i zahtijeva vruće kovanje radi brtvljenja kristalne rešetke i povećanja duktilnosti zavara. Ove elektrode su dobre za zavarivanje sivog i duktilnog željeza.
Nešto drugačiji princip zavarivanja, inače nazvan visokotemperaturnim lemljenjem, koristi se pri radu s elektrodama koje sadrže bakar-nikal, poput MNCh-2. Takvo se lemljenje sastoji od tvari koje ne reagiraju s grafitom, pa je stoga vjerojatnost stvaranja „sječenja“ na granici zavara značajno manja. Bakrene elektrode pogodne su za većinu lijevanog željeza.
Za zavarivanje dijelova bez predgrijavanja primjenjuju se ocjene OZZHN-1 i UTP 86 FN. Riječ je o elektrodama na željezno-nikalnoj bazi s legirajućim dodacima, koji se uglavnom koriste za zavarivanje sivog lijevanog željeza. Debljina elektroda bilo koje vrste za rad kod kuće treba odabrati 3 mm, za posebno masivne dijelove – ne više od 4 mm, inače pretvarač jednostavno neće proizvesti potrebnu struju za potpuno zagrijavanje.
Primjena žice za punjenje
U nekim slučajevima, u procesu ručnog lučnog zavarivanja lijevanog željeza mogu se uvesti posebni aditivi, koji daju materijalu šava posebna svojstva. Ovi aditivi temelje se na istom niklu i bakru, ponekad željezu, nehrđajućim legurama i kositru. Korištenje žice zahtijeva kameleonsku masku, sigurno postavljanje i malo vježbanja..
Najpopularnija žica za punjenje je PANCH-11, koja se koristi u poluautomatskom zavarivanju proizvoda od lijevanog željeza. Žica se uvodi u malim dijelovima pri svakom paljenju luka, a kontakt elektrode s površinom odvija se upravo kroz lemljenje. To osigurava dobru mješljivost i ublažava učinke visokih temperatura..
Aditivi na bazi monela također su vrlo korisni za zavarivanje lijevanog željeza. Ovo je prilično rijetka i skupa legura, ali ima potreban TCR, tvrdoću i duktilnost usporedivu sa samim lijevanim željezom. Monel se primjenjuje u malim dozama trenutak nakon paljenja luka. Istodobno, gorenje je duže, što praktički ne utječe na kvalitetu šava..
Načini zavarivanja, struja, tehnika rada
Lijevano željezo kuha se s istosmjernom strujom, uglavnom obrnutim polaritetom, mada će za neke marke elektroda (MNCh-2) možda biti potrebno minus prebaciti na držač. Zbog velike fluidnosti lijevanog željeza, uvijek ga treba kuhati samo u položaju donjeg šava..
Kod kuće možete koristiti dvije vrste zavarivanja: s djelomičnim grijanjem i bez njega. To se određuje pojedinačno za svaku marku elektroda. Dijelovi se zagrijavaju mnogo prije početka zavarivanja, primjenom benzinskog ili plinskog puhala ili acetilenskih baklji. Zagrijavanje dijela od lijevanog željeza mora se nastaviti tijekom postupka zavarivanja, tako da posao obavljaju dvije osobe.
Lijevano željezo zavareno je kratkim šavovima (svaki 2-4 cm) s urezom od 2 do 3 dužine šava. Svaki “ubod” izrađen je s brojnim spojnicama s vremenom gorenja luka od 0,5 do 1,5 sekundi, ovisno o debljini metala i marki elektroda.
Područje šava zagrijava se 2-3 minute, zatim zavarivač nanosi metal na korijen rezanog šava, a pomoćnik lagano zagrijava zavar. Kada je “ubod” završen, prekriven je suhim pijeskom ili prekriven azbestnom krpom i plamen se uklanja.
Sporo hlađenje je kritično za zavarivanje lijevanog željeza. Bez njega, metal se odmah može prekriti pastuhom pukotina koji zrači iz bazena zavarivanja, a proizvod će biti beznadno oštećen. Toplinsko izolacijska obloga također se može unaprijed instalirati na stražnju stranu šava, ali čak i tada svaki zavarivač mora biti odmah zaštićen od izravnog dodira zraka. Preporučuje se slanje sitnih dijelova u vruću pećnicu na sat vremena..
Pri zavarivanju se prije svega napuni korijen šava, potpuno zavarivanje provodi se nakon što se dio potpuno ohladio prema točno istoj tehnologiji s glatkim temperiranjem. Ako je potrebna nepropusnost veze, između “šavova” izrađuje se još nekoliko međuprostora, a zatim se šav potpuno rastopi. Međutim, puno je bolje koristiti polimerna ili epoksidna brtvila kako bi se osigurala nepropusnost..
Koje su najvažnije tehnološke značajke i uvjeti za zavarivanje lijevanog željeza elektrodama?