Prije ili kasnije, svaki zavarivač susreće razne proizvode od lijevanog željeza. Ovaj materijal je prilično krhka legura s visokom toplinskom vodljivošću. Kao i čelik, lijevano željezo je legura ugljika s željezom. Razlika između njih je u iznosu prvog. Ako čelik sadrži oko 2, 14% ugljika, tada u željezu njegov sadržaj može dostići 6, 65%. Upravo to uzrokuje nisku duktilnost, slabu duktilnost i tešku zavarljivost ovog materijala. Sljedeće će se razmotriti kako kuhati lijevano željezo.
Shema vrućeg zavarivanja.
Značajke zavarivanja od lijevanog željeza
Lijevano željezo je rasprostranjen građevinski materijal koji ima relativno nisku cijenu, dobru obradivost i izvrsna svojstva lijevanja. No, neke od njegovih značajki čine zavarivanje vrlo teškim, naime:
- Velika sklonost pucanju. To je zbog njegove heterogenosti i procesa izbjeljivanja i stvrdnjavanja koji se javljaju u zoni utjecaja topline tijekom hlađenja vrućeg materijala.
- Visoka fluidnost rastaljenog materijala, što uvelike otežava stvaranje visokokvalitetnih zavara.
- Izgaranje ugljika tijekom toplinske obrade, što dovodi do stvaranja pora.
- Kada se zavaruju, stvaraju se vatrostalne kiseline koje imaju višu točku taljenja od lijevanog željeza.
Navedene značajke ovog materijala čine njegovo zavarivanje ne samo teškim, već i ne uvijek predvidivim s obzirom na konačni rezultat. To je osobito uočljivo kod kuće, kada je lijevano željezo nepoznate marke zavareno nesukladnim s tehnološkim procesom. Nitko nije imun na činjenicu da će nakon formiranja pukotine šav na njoj ići.
Priprema za rad
Da biste sami zavarili željezo, potrebno je pripremiti takve alate i materijale:
Klasifikacija metoda zavarivanja.
- stroj za zavarivanje;
- naplatak s fleksibilnom osovinom;
- dlijeto;
- električna bušilica s setom bušilica za metal;
- dlijeto;
- uređaji za indukcijsko grijanje (plamenik ili plamenik);
- elektrode za zavarivanje od lijevanog željeza.
Prije zavarivanja lijevanog željeza potrebno je provesti pravilnu pripremu spojeva pojedinih dijelova. Rubovi se režu pomoću prijenosnog brusnog kotača s fleksibilnim vratilom ili dlijetom. Kako bi se izbjeglo lomljenje materijala, potrebno ga je rezati u tankim slojevima (debljina čipa ne smije biti veća od 1, 0 mm). Neispravna područja tretiraju se čistim metalom s bušilicama, dlijetama, kukovima, strugačima, čija veličina ovisi o veličini defekta.
Pri pripremi i rezanju neispravnog mjesta potrebno je pridržavati se nekih uvjeta:
Opcije za zavarene spojeve.
- Rezanje se vrši strogo uz pukotinu.
- Ovisno o debljini željeza i praktičnosti, kroz pukotine se režu s jedne ili dvije strane. Mjesta kraja pukotina prije bušenja.
- Jednostrane pukotine na udaljenosti od 9 mm od njihovih krajeva izbušene su bušilicom čiji promjer bi trebao biti nekoliko milimetara veći od širine defekta, nakon čega se sijeku na čvrsti metal.
- Na pukotinama koje su postavljene blizu jedna drugoj zavarite flaster na isti način kao i kod zatvaranja rupa.
Kod vađenja rupa rubovi su poravnati s dlijetom. Nakon toga se površina proizvoda čisti brusnim kolutom na udaljenosti od 20-30 mm od ruba rupe. Zatim izrežite potrebnu debljinu i oblik flastera niskougljičnog čelika. Trebao bi pokriti rupu od 16-22 mm sa svih strana.
Da bi se smanjilo naprezanje koje se pojavljuje u materijalu tijekom zavarivanja, rubovi flastera se preklapaju 25-30 °. Zatim se flaster postavi na oštećeno mjesto, a zavarena elektroda se preklapa.
Metode zavarivanja lijevanog željeza
Elektrolučno zavarivanje.
Zavarivanje od lijevanog željeza koristi se u proizvodnji zavarenih lijevanih konstrukcija ili pri popravcima. Ovisno o uvjetima rada proizvoda, na zavarivanje se postavljaju različiti zahtjevi: od ukrašavanja malih vanjskih oštećenja do dobivanja kvalitetnih zavarenih spojeva, čija čvrstoća ne bi trebala biti gora od osnovnog metala.
Lijevano željezo može se zavariti elektrolučnim zavarivanjem pomoću ugljične ili metalne elektrode, plinske naprave ili na drugi način. U većini slučajeva izbor određene metode određen je stanjem zavarenog elementa. Zavisno od temperature predgrijavanja, zavarivanje od lijevanog željeza se dijeli na:
- prehlada;
- vruće.
Prvi tip se koristi u uklanjanju manjih ili srednjih defekata, kada su pukotine male veličine, kao iu slučaju da se odloženi materijal ne može od lijevanog željeza iz različitih razloga. Kod hladnog zavarivanja nije potrebno prethodno zagrijati dio.
Vruće zavarivanje se koristi kada je metal koji se zavaruje od lijevanog željeza, koji je po svojim karakteristikama sličan glavnom materijalu dijela.
Zavarivanje vrućim željezom
Tehnologija takvog zavarivanja mnogo je složenija od hladne metode, ali se može koristiti za smanjenje rizika od pucanja na šavu gotovo do nule. Prije zavarivanja potrebno je ravnomjerno zagrijati površinu dijela, jer je glavni uzrok pukotina velika temperaturna razlika između vara i baze.
Prije toplinske obrade proizvoda mora biti dobro učvršćen u krutom okviru kako bi se smanjilo naprezanje, što može dovesti do pojave pukotina.
Proizvod od lijevanog željeza je napravljen da se zagrijava pomoću indukcijskih grijaćih uređaja koji koriste struje frekvencije 50 Hz. Ako takav uređaj nije dostupan, možete upotrijebiti rog, plamenik ili vatrenu svjetiljku. Shema vrućeg zavarivanja.
Kod brtvljenja defekata na rubovima proizvoda, ili zavarivanja kroz pukotine, bolje je koristiti grafitne kalupe koji sprječavaju da tekuća tvar izlazi iz varene šipke. Prije zavarivanja potrebno je kvalitativno pripremiti neispravno mjesto, tj. Očistiti ga od prašine, prljavštine i odvojiti dio da se formiraju šupljine, što omogućuje bolji pristup mjestu zavarivanja.
U procesu rada potrebno je strogo slijediti tehnološki proces: promatrati volumen rastopljenog željeza i promiješati ga s krajem punjenja ili elektrode. Hlađenje proizvoda treba biti postupno, ne dopuštajući brzo hlađenje. Male stvari se mogu hladiti od 4 sata do 2 dana, a velike do 5-6 dana.
Hladno zavarivanje elektrodama
Za kvalitetno hladno zavarivanje treba koristiti posebne elektrode na bazi bakra ili nikla. Bakar ne reagira s ugljikom i ne otapa se u željezu, tako da je zavareni spoj nejednolik, uz prisutnost visoko-ugljičnog željeza visoke čvrstoće.
Nikal se otopi u željezu, ne stvara spojeve s ugljikom, te stoga praktički ne postoji odsječak bijeljenog lijevanog željeza, a odloženi materijal ima malu čvrstoću i jednostavan je za obradu.
Danas postoji velik broj različitih vrsta elektroda za lijevano željezo: bakar-željezo, željezo-nikal, željezo-bakar-nikal. Najčešće vrste elektroda prikazane su u tablici.
| oznaka | Promjer, mm | Vrsta metala šava | imenovanje |
| OZCH 2 | 3; 4; 5 | Legura na bazi bakra | Uklanjanje nedostataka u elementima od nodularnog i sivog lijeva |
| OZCH-6 | 2; 2, 5; 3; 4; 5 | Legura na bazi bakra | Zavarivanje tankozidnih dijelova od nodularnog i sivog lijeva |
| MF-2 | 3; 4; 5; 6 | Bakar-nikal | Zavarivanje dijelova od duktilnog, visoke čvrstoće i sivog lijeva |
| ODVV-1 | 2, 5; 3; 4; 5 | Željezni nikal | Zavarivanje visoke čvrstoće i sivog materijala |
| ODVV 2 | 3 | Željezni nikal | Zavarivanje visoke čvrstoće i sivog materijala |
| OZCH-3 | 2, 5; 3; 4; 5 | Legura na bazi nikla | Zavarivanje sivih i duktilnih željeznih dijelova |
| OZCH-4 | 2, 5; 3; 4; 5 | Legura na bazi nikla | Zavarivanje sivih i duktilnih željeznih dijelova |
Ove elektrode omogućuju obavljanje zavarivačkih radova ne samo na dnu, nego i na okomitim. Način zavarivanja s posebnim elektrodama naveden je u uputama za njih. Uglavnom se koriste pri radu s istosmjernom strujom obrnutog polariteta. Glavno pravilo zavarivanja od lijevanog željeza je da prilikom izvođenja radova treba što manje rastopiti metal. U te svrhe preporučuje se uporaba male struje i elektroda malog promjera. Nakon nanošenja svakog šava, treba poduzeti prekid kako bi se temperatura proizvoda smanjila na 45-65 ° C.
Zavarivanje lijevanog željeza čeličnim elektrodama
Ova metoda zavarivanja je najisplativija, ali u mnogim slučajevima daje lošu kvalitetu vara. To je zbog činjenice da čelik za zavarivanje ima slabu vezu s lijevanim željezom zbog različitog skupljanja.
Kod zavarivanja čeličnim elektrodama, zbog prodora željeza, sadržaj ugljika u metalu zavara je vrlo visok (1, 1-1, 8%). Materijal valjka, usmjeren na lijevano željezo, je očvrsli čelik visokog ugljika s visokim sadržajem mangana, kremena, a ponekad i sumpora, fosfora i drugih tvari koje se prenose s željeza.
Brzo hlađenje dovodi do povećanja čvrstoće taloženog materijala i metala u zoni gotovo zavarivanja. Između metala šava i baze, formira se sloj bijeljenog lijevanog željeza širine oko 1 mm, a zatim i širi sloj od kaljenog lijevanog željeza. Šav za zavarivanje, načinjen od čelične elektrode, nije podložan daljnjoj obradi reznim alatom. Treći sloj je materijal elektrode.
Neki zavarivači koriste druge tehnike za zavarivanje proizvoda od lijevanog željeza, ali gore navedene metode su najučinkovitije. Poznavajući sve tehnološke nijanse zavarivanja, možete stvoriti pouzdan spoj koji će vam omogućiti da dugo vremena koristite proizvod.