Svařování litiny – jednoduché způsoby řešení problému

Litina je slitina železa s uhlíkem (obsah uhlíku >2 %) a dalšími chemickými prvky, hraje důležitou roli v moderní metalurgii a strojírenství. Výrobky z něj jsou trvanlivé, mají dobrou odolnost proti opotřebení, jsou odolné vůči tření a lze je také dobře opracovávat řeznými nástroji. To vše, stejně jako nízká cena a vynikající odlévací vlastnosti, činí z litiny velmi oblíbený materiál.

Ke zpracování litiny jsou zapotřebí speciální dovednosti a schopnosti.

Tento kov je však velmi křehký a tato křehkost je příčinou velkých problémů. Zahřívání litiny velmi mění její strukturu, takže svařování (a zejména studené) litiny je velmi obtížné. Mezitím při opravách litinových výrobků, vytváření svařovaných litých konstrukcí a opravách vad odlitků je svařování litiny prostě nezbytné.

Hlavní problémy při svařování.

Vznikající problémy jsou různé, ale všechny vedou ke stejnému výsledku – oslabení pevnosti švu na nepřijatelné hodnoty a nemožnost použít díl k zamýšlenému účelu.

• Litinové svary podléhají velmi rychlému ochlazení. Při ochlazení vzniká v oblasti svaru bílá litina, kterou je téměř nemožné opracovat. Zničí vzhled dílu a mechanické vlastnosti švu. Bude velmi obtížné jej odstranit.
• Litina, jak již bylo zmíněno výše, je křehký kov a při nerovnoměrném zahřívání během procesu svařování výrazně mění svou strukturu. Z tohoto důvodu se mohou ve švech tvořit trhliny, což bude považováno za vadu, protože pevnost takového švu bude nízká.
• Litina je tekutý kov a udržet ji ve svarové lázni není snadný úkol. Rozlitý kov nejen zkomplikuje proces svařování, ale může také způsobit vážné popáleniny. Pokud se uvolní velké množství kovu, ani ochranný oděv pravděpodobně neochrání před zraněním.
• Při svařování litiny se uvolňuje velké množství plynů, což vede k tvorbě pórů ve švu a poškození jeho celistvosti.
• Vlivem oxidace křemíku při svařování někdy vznikají tzv. žáruvzdorné oxidy. Teplota svařovacího oblouku nestačí k jejich propálení a objevuje se nedostatek průvaru. Externě takový šev vypadá normálně, ale jeho spolehlivost ponechává mnoho přání.

Příprava litiny pro svařování. Požadavky na kvalitu švů.

Aby se předešlo výše popsaným problémům při svařování litiny, je třeba dodržovat následující pravidla:

• Svařovaný povrch musí být čistý – odstraňte všechny stopy nečistot, usazenin, oleje, sazí a mastnoty. Odmastěte povrch alkoholem nebo speciální směsí. Povrch musí být suchý.
• Povrch musí být hladký – pokud jsou na něm hrbolky nebo nerovnosti, lze je mechanicky odstranit.

Tato přípravná opatření pomohou zabránit praskání litiny a získat kvalitní svary.

Co je to kvalitní svar? Svary musí být neproniknutelné, musí mít potřebné mechanické vlastnosti, být trvanlivé, barevně stejnoměrné a zpracovatelné. Svary by neměly mít praskliny, hrbolky, póry nebo bubliny. Podrobné požadavky na svary jsou stanoveny v technologických postupech.

V závislosti na těchto a dalších požadavcích, jakož i na typu svařovaných výrobků, rozsahu práce a technologických možnostech se volí nejvhodnější technologie svařování litiny:

• Svařování litiny za studena (bez ohřevu)
• Svařování litiny za tepla (zahřátá)

Něco málo o svařování za studena.

Studené svařování litiny je svařování bez předehřívání součásti. Lze jej provádět pomocí elektrod, argonového oblouku nebo poloautomatického zařízení. Nejjednodušší a nejběžnější metodou je studené svařování litiny elektrodami. K tomu můžete použít elektrody na bázi niklu, oceli a mědi. Elektrody na bázi mědi jsou vyrobeny ze slitiny cínu nebo hliníku. První pomáhají získat plastové švy, vhodné pro další zpracování, a druhé zvyšují pevnostní charakteristiky švu. A pomocí ocelových elektrod můžete získat šev, který nelze vůbec opracovat. Všechny tyto body je třeba vzít v úvahu při výběru materiálů.

Další metodou svařování za studena je argonový oblouk. Pro svařování litiny se nejlépe hodí niklové plnicí tyče. Metoda je poměrně drahá a pro úsporu peněz se často používají hliníkovo-bronzové tyče. Jsou levnější, ale jejich použití je omezené: pokud bude díl vystaven teplu, nelze je použít! A nezapomeňte na speciální ochranné pomůcky – výpary vznikající při spojování kovu argonem jsou zdraví velmi škodlivé. Pokud je to možné, používejte masky nebo respirátory s mechanickou ventilací.

Svařování litiny za studena je možné i u poloautomatů. Pro poloautomatické zpracování litiny se používají následující typy drátů a směsí plynů:

• Silikon-bronzový drát s ochranou argonem a heliem (50% + 50%)
• Niklový drát s argonovou ochranou (100%)
• Ocelový drát s ochranou argonem a oxidem uhličitým (80% a 20%)

Bez ohledu na zvolenou metodu svařování za studena existují obecné požadavky – druh pokynů, které vám pomohou dosáhnout vynikajícího výsledku:

• Díly musí být čisté (toto pravidlo platí nejen při svařování litiny)
• Švy musí být poklepány kladivem (k odstranění zbytkového pnutí)
• Svařování by mělo být prováděno nízkými proudy a v krátkých oblastech (ideální délka švu není větší než 30 mm).
• Po dokončení práce je nutné, aby výrobek postupně vychladl.
• Nezapomínejte na obecné požadavky na bezpečnost – pracoviště musí být dobře osvětlené a vybavené ventilací a musíte mít veškerý potřebný ochranný oděv.

Svařování litinových výrobků s ohřevem

Studené svařování litiny se používá především pro drobné opravy, kdy není možné zorganizovat plnohodnotný technologický proces. Tento typ svařování poskytuje dobré výsledky, ale vyžaduje opatrnost, protože existuje vysoké riziko poškození součásti. Výhodou studené metody je možnost pracovat samostatně.

Svařování za tepla – úroveň „Master“.

Z hlediska získání kvalitního výsledku při svařování litiny je ideální svařování za tepla. Umožňuje zcela zastavit potíže, jako je praskání švů, vzhled bílé litiny a tvorba pórů. Svařování za tepla se nejčastěji používá ve velkých podnicích, kde je potřebné vybavení: ohřívače, pece, izolační komory a zvedací mechanismy.

Technologický proces svařování za tepla je poměrně složitý. Jeho podstatou je zajištění ohřevu dílu na určitou teplotu a udržení této teploty při zpracování. Návod je celkem jednoduchý:

• Zahřejte část na 600 stupňů
  Svařujte vysokými proudy
• Zajistěte rovnoměrné, postupné ochlazování součásti (k tomu může být pokryta speciálním materiálem, vložena do pece nebo jednoduše do písku).

Díl můžete zahřát na teplotu 300-400 stupňů. Tento typ svařování se nazývá polohorké svařování.

Teplota – ne vyšší než 750 stupňů Celsia. V opačném případě se litina začne tavit. Přívod tepla je rovnoměrný. Náhlé změny teploty povedou k prasknutí kovu a díl se beznadějně poškodí.

Pro svařování za tepla se používají litinové nebo uhlíkové elektrody. To umožňuje získat kov ve svaru, který je shodný s tím, ze kterého je díl vyroben, a dává švu dobré mechanické vlastnosti.

Svařování za tepla se na rozdíl od svařování za studena provádí vysokými proudy a nepřetržitě, dokud není svařen defekt nebo není dokončen šev. U velkých objemů pracují střídavě dva svářeči. Čím je šev souvislejší, tím je lepší.

Volba svařovacích režimů závisí na tloušťce kovu. Čím silnější je kov, tím větší je proudová síla a průměr použitých elektrod. Doporučené průměry elektrod a proudové síly jsou uvedeny v tabulce 1.

Tloušťka kovu (mm)	Průměr elektrody (mm)	Aktuální (A)
6-10	8-10	280-350
10-20	10-12	300-400
20-30	12-16	350-500
30 a další	16-18	350-600

To jsou možná hlavní způsoby svařování litiny. Můžeme dojít k závěru, že svařování litiny je složitý proces, ale v žádném případě nemožné. Při správném přístupu k podnikání vám nic nemůže bránit v kvalitním výsledku. Doufáme, že vám tento článek pomohl. Své recenze, přání, návrhy můžete psát do komentářů!

Litina je kov s omezenou svařitelností. Jeho vlastnosti, včetně toho, jak je náchylný na tepelné vlivy, závisí na značce a chemickém složení. Bílé litiny s vysokým obsahem uhlíku nelze svařovat. Šedý, černý kujný a sférický grafit lze svařovat mezi sebou a se slitinami niklu v režimu MMA, když potřebujete opravit díly, konstrukce nebo opravit vady.

Mluvíme o potížích svařování litiny elektrodou doma: co způsobuje potíže, jaké materiály a techniky použít pro nejlepší výsledek.

Proč je obtížné svařovat litinu?

Existuje několik důvodů pro obtíže spojené se svařováním litiny. Jsou způsobeny jeho fyzikálními vlastnostmi a chemickým složením.

Je obtížné získat vysoce kvalitní šev a spolehlivé spojení z několika důvodů:

• Litina má nízkou tažnost. Během ochlazování vznikají ve švu a v jeho blízkosti smršťovací napětí, která nelze vyrovnat a často vedou ke vzniku trhlin.
• Když se nanesený kov a oblast v blízkosti svaru ochladí, kov změní svou strukturu. V důsledku toho mohou vznikat oblasti bělené litiny, které se svou hustotou liší od šedé litiny. To také zvyšuje riziko prasklin.
• Pokud jde o tekutost, litina je lepší než ocel, což narušuje svařování. Roztavený kov, který je příliš tekutý, se snadno roztírá, takže je obtížné vytvořit rovnoměrný a správný šev.
• Litina obsahuje mnoho plynových inkluzí. Během procesu svařování se plyny aktivně uvolňují z roztaveného kovu, a to i během jeho chlazení. Z tohoto důvodu se mohou ve švu objevit póry, které snižují pevnost spojení a těsnost.
• V závislosti na značce může litina obsahovat prvky, které tvoří žáruvzdorné oxidy – například legovaný křemík a hliník. Tyto oxidy způsobují špatnou penetraci svaru.

Je také obtížné vařit litinové výrobky, které byly provozovány po dlouhou dobu při zvýšených teplotách, v neustálém kontaktu s oleji a mazivy. Buď se nedají svařit, nebo bude ve švu mnoho pórů.

Jaké metody se používají při práci s litinou?

Pro spojování nestejného a homogenního svařování, restaurování navařování a korekci vad odlitků – např. skořepin, se používají tři metody.

Svařování za tepla

Technologie předpokládá, že litina se předehřeje v peci na teplotu asi 6000 °C a po svařování vysokými proudy se pomalu ochladí. To výrazně snižuje zbytková pnutí a riziko vzniku studených trhlin. Takové vytápění však nelze dosáhnout doma. Tato metoda se zpravidla používá pro spojovací svařování při výrobě konstrukcí v podniku.

Svařování za tepla

Tato metoda se používá pro opravné svařování litiny v garážových dílnách a dílnách. Zahrnuje ohřev na 200-3000. Malé díly se ohřívají úplně, velké díly se ohřívají lokálně, ve svařovací zóně. K vytápění se používá plynový hořák. Po svaření se šev překryje tepelně izolační fólií a díl se ochladí v pískové lázni. Tato metoda také pomáhá snižovat napětí při smršťování.

Svařování za studena

Tato metoda se používá za normálních podmínek v domácí dílně na chatě nebo ve vaší garáži. Litina se vaří za studena bez ohřevu. Pro snížení rizika vzniku trhlin za tepla se volí přídavné materiály na bázi mědi a niklu, které upravují svarový kov.

Studené svařování je vhodné pro nekritické litinové díly a běžné konstrukce, které nejsou vystaveny vysokému zatížení. Na pevnost jejich švů nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky. Pokud je provozní teplota dílu nad 200-3000, předehřev je stále žádoucí.

Jak připravit litinové díly a provést svařování

Aby se snížilo riziko tvorby pórů ve švu, musí být pracovní plocha dílu vyčištěna do lesku nečistot, poškození a odmaštěna. Olej a grafit můžete z místa svařování vypálit pomocí obloukového drážkování a speciálních elektrod. Používají se také k přípravě hran a řezání trhlin pod úhlem 60-700 – preferovaný tvar je ve tvaru U a V. Nejsou-li dlabací elektrody, vydlabejte ji bruskou a konec trhliny vyvrtejte.

Při práci se studenou litinou doma:

• svařujte stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou, aby se zabránilo přehřátí svařované oblasti;

• svařování provádějte ve spodní poloze, aby nedošlo k silnému rozlití svarové lázně;
• posuňte elektrodu dozadu pod úhlem asi 900 a přiložte válečky bez příčných vibrací;
• nedovolte, aby se svařovací zóna příliš zahřála, aby se nezměnila struktura litiny – maximální teplota je ta, kterou lze tolerovat při dotyku rukou;
• svařujte krátkým obloukem a podélnými krátkými švy, jejichž délka je v rozmezí 20-30 mm;
• zatlučte šev po každém průchodu dlátem nebo jakýmkoliv nástrojem se zaoblenou hlavou, abyste uvolnili napětí při smršťování;
• Před další cestou strusku opatrně oklepejte a počkejte, až svařovací zóna vychladne, aby nedošlo k jejímu přehřátí.

Zvolte proud v mezích doporučených pro svařování vybranými elektrodami pro litinu.

Při práci nezapomeňte na bezpečnostní pravidla: dobré větrání, maska ​​a kamaše. Svařování litiny vyžaduje pozornost a přesnost a provádí se beze spěchu. Švy a povrchové úpravy jsou často víceprůchodové. Díly je potřeba chladit.

Jaké elektrody se používají pro svařování litiny

Volba parametrů a přídavných materiálů pro svařování litiny je dána její omezenou svařitelností. Lze použít elektrody se základním i speciálním povlakem. Doporučujeme:

Měděnoniklové elektrody pro spojové svařování, přednavařování a odstraňování vad odlitků šedé litiny. Jsou vhodné pro studenou i horkou techniku, po zahřátí a prudkém ochlazení nevytvářejí struktury s vysokou tvrdostí, takže riziko vzniku studených trhlin je minimální.

Elektrody jsou dobré pro krátká spojení, pracují s tenkostěnnými díly s malou hloubkou průniku a vyžadují pečlivé kování švu.

Elektrody ze slitiny železo-nikl pro profesionální opravárenské svařování, navařování a práci se zatíženými díly. Usazený svarový kov se vyznačuje vysokou pevností a odolností proti trhlinám za horka. Struska se snadno odklepává a šev lze snadno opracovat.

Elektrody jsou vhodné pro homogenní a nestejné svařování litiny až nízkolegované oceli. Můžete pracovat za studena nebo za tepla.

Elektrody pro profesionální práci s šedými a vysokopevnostními litinami. Obsahují velké množství grafitu. Jeho obsah ve svarovém kovu umožňuje získat spoj požadované kvality.

Elektrody jsou určeny pro svařování za tepla, ale lze je použít i při svařování kovů za studena. Jsou vhodné pro „pálené“ a zaolejované litiny: spojování, vytváření mezivrstvy, nepodobné navařování.

Železoniklové elektrody s vysokým obsahem grafitu v povlaku pro spojové svařování a opravy v chladných a mírně zahřátých podmínkách. Zajišťují rovnoměrnost nanášeného kovu, stabilní hořící oblouk a přenos kapek a snadné odstraňování vychladlé strusky.

Elektrody lze použít pro šedou a tvárnou litinu, díly z vysokopevnostních slitin, které jsou vystaveny zvýšenému zatížení a silnostěnné prvky.

Speciální elektrody pro svařování litiny: kalení navařování a opravy. Jsou určeny pro díly, které pracují v podmínkách vysokého abrazivního opotřebení. Svarovým kovem je austenitická litina, která je odolná vůči korozi a zvýšeným teplotám.

Svařování musí být provedeno s předběžným a meziprůchodovým ohřevem. Nanesená vrstva se vyznačuje tvrdostí, odolností proti otěru a agresivnímu prostředí.

Naši konzultanti internetového obchodu vám pomohou vybrat litinové elektrody pro vaše potřeby a vysvětlí nuance svařování.

Související články

Svařování nerezové oceli elektrodou

Nerez je pro své vlastnosti (odolnost proti korozi a trvanlivost) oblíbeným materiálem, a proto je často potřeba svařovat. Při práci s nerezovou ocelí však existují určité jemnosti, které budeme v tomto článku zvažovat.

Značení elektrod pro svařování

Tyčové elektrody se používají při svařování MMA a TIG. U MMA ochranu před atmosférou zajišťuje samotná elektroda, která v podstatě plní roli svařovací přísady. Jeho povlak obsahuje strusku nebo ochranný plyn, který zabraňuje přístupu kyslíku, vodíku a dusíku do svarové lázně. TIG používá výplňový drát a inertní plyn, obvykle argon, k izolaci lázně od atmosféry.

Jak vést elektrodu při svařování

Podrobně zvažujeme, jak správně vést elektrodu při svařování invertorem a co ovlivňuje úhel sklonu, délka oblouku, rychlost a směr.

Co potřebujete pro argonové svařování doma

Promluvme si o argonovém svařování doma a řekněme začátečníkům, jaké jsou výhody metody, co je potřeba pro práci a také jak správně nastavit stroj a ovládat hořák.

Jaký je rozdíl mezi rutilovými elektrodami a bazickými elektrodami – vlastnosti a kritéria výběru

Nejčastěji se pro svařování používají rutilové a bazické elektrody. Profesionálové znají jejich funkce a vybírají je na základě úkolu. Začátečníci se mohou rozhodnout špatně. Obzvláště pokud dostanou protichůdné rady založené na osobních zkušenostech a dovednostech.