Jak spawać żeliwo za pomocą spawania elektrycznego: proces i wymagane materiały

Ze względu na swój skład surówka jest stopem żelaza i węgla, który może również zawierać zanieczyszczenia i niektóre dodatki stopowe. Metal ten jest szeroko stosowany w przemyśle do produkcji różnych części nośnych i konstrukcji. W zastosowaniach domowych żeliwo jest używane w większości pionów kanalizacyjnych i grzejników grzewczych.

Wysoka zawartość węgla utrudnia łączenie części żeliwnych między sobą i z innymi metalami. Nieprzestrzeganie procedury spawania często prowadzi do przegrzania, a tym samym zwiększa kruchość metalu. Dlatego przed przystąpieniem do łączenia konstrukcji żeliwnych należy dokładnie zapoznać się ze sposobem spawania żeliwa metodą elektryczną, a także z niezbędnymi Materiały i proces taka praca.

Rodzaje żeliwa

Żeliwo to nie tylko węgiel (2-6%) i żelazo, ale także mangan (do 1%), krzem (3%), fosfor, siarka, a także dodatki stopowe - aluminium, wanad, chrom, magnez, nikiel i kilka innych składników. To właśnie dodatki stopowe nadają materiałowi twardość, wytrzymałość i plastyczność, w zależności od jego zastosowania.

W zależności od kształtu i ilości węgla w metalu w postaci grafitu lub cementu, żeliwo białe jest spawane. To właśnie na tej podstawie żeliwo dzieli się na następujące gatunki:

1. Żeliwo białe ma jaśniejszy kolor powierzchni spękań, ponieważ węgiel w metalu występuje w postaci cementytu. Obróbka takiego materiału jest trudna ze względu na jego wysoką twardość.
2. W żeliwie szarym węgiel występuje w postaci grafitu. Powierzchnia pęknięć metalu ma szary odcień. Takie żeliwo jest łatwe w obróbce metalowej i ma dobre właściwości odlewnicze.
3. Obróbka cieplna żeliwa białego przekształca je w plastyczny metal, który jest szeroko stosowany w inżynierii mechanicznej.
4. Żeliwo sferoidalne zawiera węgiel w postaci cementytu i grafitu. Stosunek ten nadaje metalowi wysoką odporność na zużycie.
5. Grafit kulisty nadaje żeliwu wysoką wytrzymałość. Żeliwo o wysokiej wytrzymałości jest wykorzystywany do produkcji Wysokiej jakości przewody olejowe i wodne.

Osobliwości spawania żeliwa

Zanim odpowiemy na pytanie, czy żeliwo może być spawane za pomocą spawania elektrycznego, konieczne jest zrozumienie proces produkcyjny łączenie metali. Pod względem struktury, a także wielu właściwości fizycznych, żeliwo należy do stopów, które mają ograniczoną podatność na proces spawania.

Podczas spawania elektrycznego żeliwa w w domu, należy zwrócić uwagę na z następujących komplikacji tego procesu:

1. Tworzenie wysokiej jakości spoiny jest skomplikowane ze względu na płynny charakter stopu żeliwa.
2. Nieprzestrzeganie temperatury spawania prowadzi do przegrzania żeliwa. powoduje to wypalenie węgla w jeziorku spawalniczym i tym samym zwiększa tworzenie się porów.
3. Również wysoka temperatura łuku sprawia, że żeliwo bieleje w miejscu spawania. Efekt ten, ze względu na niejednorodną strukturę metalu, prowadzi do pękania szwów.
4. Podczas spawania żeliwo może być utleniane, co powoduje powstanie tlenku ogniotrwałego o temperaturze topnienia znacznie wyższej niż temperatura materiału podstawowego.

Aby uniknąć tych wszystkich niedogodności podczas spawania żeliwa, należy właściwy wybór Tryb pracy.

Przygotowanie żeliwa do spawania

Przed przystąpieniem do spawania żeliwa metodą elektryczną należy przygotować krawędzie łączonych powierzchni. Wstępne czyszczenie powierzchni zarówno ręczne jak i za pomocą elektronarzędzia z dyszą z metalowym włóknem.

Następnie należy pamiętać, aby wykonać czyste cięcie krawędzi metalu, ponieważ spawanie żeliwa przez spawanie elektryczne w warsztatach domowych jest znacznie trudniejsze niż stal.

Wadliwe miejsca w żeliwie są wycinane zgodnie z następującymi zasadami:

• Cięcie odbywa się ściśle wzdłuż pęknięcia;
• Pęknięcia nie penetrujące nawierca się wiertłem, a następnie przecina do materiału podstawowego;
• W zależności od grubości metalu, pęknięcia przelotowe są spawane z dwóch lub z jednej strony;
• Zaleca się spawanie na pęknięciach blisko siebie i pokrycie defektu przez 15-20 mm ze wszystkich stron.

Po oczyszczeniu powierzchni i usunięciu krawędzi konieczne jest odtłuszczenie spoiny acetonem lub rozcieńczalnikiem do farb.

Podstawowe metody spawania żeliwa

Żeliwo może być spawane zarówno elektrycznie jak i gazem obojętnym. Druga metoda jest stosowana w głównie dla Łączenie metali niepodobnych. Spawanie gazowe jest najczęściej stosowane do napraw rur kanalizacyjnych i części samochodowych.

Żeliwo można spawać elektrycznie na gorąco, z podgrzewaniem elementów, lub na zimno, bez podgrzewania spoiny. Spawanie z podgrzewaniem jest technologicznie bardziej skomplikowane niż spawanie na zimno i dlatego nie nadaje się do zastosowań domowych.

Spawanie gazowe

Spawanie w chmurze żeliwa gazu osłonowego używany do wykonania wysokowytrzymałego spawu, który uzyskuje się przy niewielkiej ilości penetracji. Duże znaczenie dla efektu końcowego ma praktyczne doświadczenie spawacza i wybór właściwej procedury spawania.

Proces spawania gazowego powinien być wykonywany dwoma palnikami. W przypadku pracy na gorąco, wstępne podgrzewanie spoiny odbywa się za pomocą jednego palnika, natomiast drugi podgrzewa drut i spawa bezpośrednio elementy żeliwne. Elementy spawane muszą stygnąć powoli i dlatego często są pokrywane warstwą piasku lub azbestu.

Spawanie żeliwa na gorąco

Spawanie wyrobów żeliwnych ze wstępnym podgrzewaniem krawędzi łączonej powierzchni odbywa się najczęściej na zakłady przemysłowe. Obrabiane elementy mogą być ogrzewane w piecach obojętnych lub za pomocą różnych palników.

Podgrzanie miejsca spawania do temperatury 600-650 ℃ eliminuje możliwość wystąpienia naprężeń i naddatków metalu w miejscu łączenia.

Procedura spawania jest następująca:

1. Wstępne przygotowanie miejsca spawania.
2. Ustawić element w taki sposób, aby spawanie odbywało się od dołu.
3. Zgrzewarka może być ustawiona na bezpośrednią polaryzację. Przy spawaniu żeliwa natężenie prądu jest znacznie wyższe niż przy spawaniu stali.
4. Podgrzać przedmiot do temperatury 300-600 stopni.
5. Podczas tworzenia spoiny jeziorko musi być wypełnione stopionym metalem. Zaleca się mieszanie stopionego metalu końcówką elektrody.
6. Po zakończeniu spawania wyrób należy pozostawić w ostudzonym piecu lub przykryć materiałem termoizolacyjnym. Powolne schładzanie żeliwa jest warunkiem uzyskania wysokiej jakości spoiny.

Oczywiście spawanie metali na gorąco jest pracochłonne, ale właśnie w takich warunkach powstaje wolne od wad i wysokiej jakości połączenie.

Proces spawania na zimno

W przypadkach, gdy spoina nie jest bardzo wymagająca, żeliwo może być spawane elektrycznie w domu, na zimno lub z lekkim podgrzaniem.

Cechy technologiczne spawania na zimno są następujące:

1. Ustawić minimalną moc na spawarce, która jest dopuszczalna dla danej grubości elektrody, aby uniknąć przegrzania metalu.
2. Spawanie odbywa się przy użyciu prądu o odwrotnej polaryzacji.
3. Spoina powinna być wykonana w odcinkach 30-50 mm.
4. Przegrzania spoiny unika się poprzez przerwanie lub przesunięcie spoin.
5. W przypadku spawania wielowarstwowego, każdy spaw należy odkuć młotkiem.

Jakość połączenia żeliwa zależy w pełni od właściwy wybór elektrody.

Elektrody do spawania żeliwa

Żeliwo może być spawane elektrycznie zarówno elektrodami żeliwnymi, jak i produktami zawierającymi nikiel lub miedź. Węgiel nie łączy się z tymi metalami bazowymi, więc w spoinie nie powstaje białe żeliwo. Najczęściej spawanie takimi elektrodami odbywa się w kilku etapach, z przerwą na chłodzenie.

Do spawania elektrycznego wyrobów żeliwnych stosuje się następujące elektrody żeliwne:

• OZZH-2 i OZZH-6 to elektrody na bazie miedzi i żelaza, które stosuje się do spawania żeliwa szarego lub ciągliwego;
• OZZHN-1 - ten gatunek zawiera żelazo i nikiel i jest bardzo skuteczny dla żeliwa o wysokiej wytrzymałości;
• MNC-2 - produkty te zawierają miedź, nikiel i żelazo i nadają się do spawania wszystkich rodzajów żeliwa.

Podstawy bezpieczeństwa przy spawaniu

Prace spawalnicze zaliczane są do prac wysokiego ryzyka w zakresie zdrowie spawacz. Dlatego też zgodność z środki ostrożności przy spawaniu żeliwa jest warunkiem koniecznym dla.

Do podstawowych względów bezpieczeństwa i higieny pracy należą:

• Wszystkie prace spawalnicze należy wykonywać przy użyciu odpowiednich środków ochrony osobistej (maska, rękawice, kombinezon i buty);
• Prace należy wykonywać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu;
• Sprzęt spawalniczy musi być utrzymywany w dobrym stanie technicznym;
• Wszystkie urządzenia elektryczne muszą być prawidłowo uziemione.

Żeliwo jest jednym z trudniejszych metali do spawania. Dlatego przed rozpoczęciem procesu łączenia produktów żeliwnych, należy dokładnie zapoznać się z podstawowymi niuansami wysokiej jakości wykonania takiej pracy.