Kako kuhati lito železo z električnim varjenjem: tehnologija dela in potrebni materiali

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Lito železo v svoji sestavi je zlitina železa in ogljika, ki lahko vključuje tudi nečistoče in nekatere legirne dodatke. Ta kovina se pogosto uporablja v industriji za izdelavo različnih nosilnih delov in konstrukcij. Večina kanalizacijskih dvižnikov in radiatorjev za ogrevanje je v stanovanjskih stavbah iz litega železa.

Visoka vsebnost ogljika otežuje medsebojno povezovanje delov iz litega železa in drugih kovin. Kršitev tehnoloških zahtev pogosto vodi do pregrevanja in s tem do povečanja krhkosti kovine. Zato je treba, preden nadaljujete s povezovanjem litoželeznih konstrukcij, temeljito preučiti, kako kuhati lito železo z električnim varjenjem, pa tudi potrebne materiale in tehnologijo za opravljanje takšnega dela.

Vrste litega železa

Sestava litega železa vključuje ne samo ogljik (2-6%) in železo, ampak tudi mangan (do 1%), silicij (3%), fosfor, žveplo, pa tudi dodatke za legiranje - aluminij, vanadij, krom,magnezij, nikelj in nekatere druge sestavine. To so legirne snovi, ki dajejo materialu trdoto, trdnost in duktilnost, odvisno od njegove uporabe.

Električno varjenje litega železa se izvaja glede na obliko in količino ogljika, ki je v kovini kot grafit ali cementit. Glede na te kazalnike je lito železo razdeljeno na naslednje vrste:

1. Bela litina ima svetlo lomljeno površino, ker je ogljik v tej kovini oblika cementita. Obdelava takšnega materiala je težka zaradi njegove visoke trdote.
2. V sivi litini je ogljik v obliki grafita. Siva kovinska zlomna površina. To lito železo je enostavno obdelati in ima dobre lastnosti ulivanja.
3. Toplotna obdelava belega litega železa ga spremeni v temprano kovino, ki se pogosto uporablja v inženirstvu.
4. Polovica litega železa vsebuje ogljik v obliki cementita in grafita. To razmerje daje kovini visoko odpornost proti obrabi.
5. Globularni grafit daje litemu železu visoko trdnost. Nodularno železo se uporablja za izdelavo kakovostnih cevi za cevovode za nafto in vodo.

Lastnosti varjenja litega železa

Preden odgovorimo na vprašanje, ali je mogoče lito železo kuhati z električnim varjenjem, je treba razumeti značilnosti postopka spajanja kovin. Po svoji strukturi, pa tudi po številnih fizikalnih lastnostih, lito železo spada med zlitine, ki so podvržene omejenemu postopku varjenja.

Med električnim varjenjem litega železadoma morate biti pozorni na naslednje zapletenosti tega postopka:

1. Oblikovanje kakovostnega šiva oteži tekočo naravo lite železne zlitine.
2. Neupoštevanje temperaturnega režima varjenja vodi do pregrevanja litega železa. To povzroči, da ogljik v zvarnem bazenu izgori in s tem poveča nastanek por.
3. Prav tako visoka temperatura električnega loka prispeva k beljenju litega železa na mestu varjenja. Ta učinek zaradi heterogenosti kovinske strukture vodi do razpokanja šiva.
4. Med postopkom varjenja lahko lito železo oksidira, pri čemer nastane ognjevzdržni oksid, katerega tališče je veliko višje od tališča prvotnega materiala.

Da bi se izognili vsem tem težavam pri varjenju litega železa, morate odgovorno izbrati pravilen način delovanja.

Priprava litega železa za varjenje

Pred varjenjem litega železa z električnim varjenjem je potrebno pripraviti robove spojenih površin. Predhodno čiščenje površine se lahko izvede tako ročno kot z električnim orodjem s kovinsko ščetinasto šobo.

Naprej je treba robove razrezati na golo kovino, saj je lito železo kuhati z električnim varjenjem v domačih delavnicah veliko težje kot jeklo..

Okvarjena mesta litega železa se režejo po naslednjih pravilih:

• rezanje se izvaja strogo vzdolž razpoke;
• neskozi razpoke izvrtamo s svedrom, nato pa jih razrežemo naglavni material;
• odvisno od debeline kovine so skoznje razpoke izrezane z dveh ali ene strani;
• priporočljivo je, da na tesno razporejene razpoke zavarite obliž, ki naj pokrije napako za 15-20 mm z vseh strani.

Po čiščenju površine in rezanju robov je potrebno spoj previdno razmastiti z acetonom ali topilom.

Osnovne metode varjenja litega železa

Lito železo je mogoče kuhati tako z električnim varjenjem kot v okolju inertnega plina. Druga metoda se uporablja predvsem za spajanje heterogenih kovin. Plinsko varjenje se najpogosteje uporablja pri popravilih kanalizacijskih cevi, pa tudi pri obnovi avtomobilskih delov.

Mogoče je kuhati lito železo z električnim varjenjem tako vroče, s predogrevanjem obdelovancev, kot hladno, brez segrevanja spoja. Ogrevano varjenje je tehnološko bolj zapleteno kot hladno varjenje, zato je njegova uporaba v domačih razmerah nepraktična.

Plinsko varjenje

Varjenje litega železa v zaščitnem plinskem oblaku se uporablja za ustvarjanje šiva visoke trdnosti, ki se doseže pod pogojem majhne penetracije kovine. Za končni rezultat dela so še posebej pomembne praktične izkušnje varilca, pa tudi izbira pravilnega načina izdelave zvara.

Postopek plinskega varjenja je priporočljivo izvajati z dvema gorilnikoma. Hkrati zagotavlja en gorilnikpredgretje spoja, drugi pa topi žico in neposredno zvari dele iz litega železa. Hlajenje zvarjenih delov mora biti počasno, zato se pogosto uporablja za prekrivanje izdelkov s plastjo peska ali azbesta.

vroče varjenje litega železa

Varjenje izdelkov iz litega železa s predgrevanjem robov spojene površine se najpogosteje izvaja v industrijskih podjetjih. Ogrevanje obdelovancev se lahko izvaja v inertnih pečeh, pa tudi v različnih posebnih gorilnikih.

Segrevanje mesta varjenja na 600–650 ℃ odpravlja možnost napetosti in pregrevanja kovine na spoju.

Tehnologija varjenja je naslednja:

1. Preliminarna priprava križišča je v teku.
2. Izdelek je nameščen tako, da je možno variti s spodnjim položajem šiva.
3. Varilni stroj je konfiguriran za delo z ravno polarnostjo. Trenutna moč pri varjenju litega železa je nastavljena veliko višje kot pri varjenju jekla.
4. Del se segreje na temperaturo 300–600 stopinj.
5. Varni bazen mora biti med postopkom ustvarjanja šiva napolnjen s staljeno kovino. Priporočljivo je, da tekočino mešamo s konico elektrode.
6. Po varjenju je bolje pustiti izdelek v hladilni peči ali ga pokriti s toplotnoizolacijskim materialom. Počasno hlajenje litega železa je ključ do kakovostne povezave.

Seveda, varjenje vročega železaMetoda velja za naporno delo, vendar so ravno takšni pogoji, ki omogočajo, da dobimo šiv brez napak in visoke kakovosti.

Način hladnega varjenja

V primerih, ko za zvar niso naložene visoke zahteve, je mogoče lito železo kuhati z električnim varjenjem doma, tako hladno kot z rahlim segrevanjem.

Tehnološke značilnosti hladnega varjenja so naslednje:

1. Varilni stroj je nastavljen na minimalno moč, ki je dovoljena za določeno debelino elektrode, da preprečimo pregrevanje kovine.
2. Varjenje se izvaja na tok obrnjene polarnosti.
3. Varjeni šiv je treba izvesti v dolžinah 30-50 mm.
4. Pregrevanje spoja se odpravi s prekinitvijo ali zamahom šiva.
5. Pri večslojnem varjenju je treba vsak šiv kovati s kladivom.

Kakovost povezave iz litega železa je v celoti odvisna od pravilne izbire elektrod.

Elektrode za varjenje litega železa

Lito železo je mogoče kuhati z električnim varjenjem tako z elektrodo za lito železo kot z izdelki, ki vsebujejo nikelj ali baker. Ogljik se ne združuje s temi barvnimi kovinami, zato v zvaru ne nastane bela litina. Najpogosteje se varjenje s takšnimi elektrodami izvaja v več fazah, s premorom za hlajenje.

Za električno varjenje izdelkov iz litega železa se uporabljajo naslednje elektrode za lito železo:

• OZCH-2 in OZCH-6 - elektrodi na osnovi bakra in železa, ki se uporabljata za varjenje sivih oz.nodularno železo;
• OZZHN-1 - ta razred vsebuje železo in nikelj, zelo učinkovit za nodularno lito;
• MNCH-2 - ti izdelki vsebujejo baker, nikelj in železo, primerni za varjenje vseh vrst litega železa.

Osnove varnosti pri varjenju

Varjenje je razvrščeno kot povečano tveganje za zdravje varilca. Zato je upoštevanje varnostnih predpisov pri varjenju litega železa predpogoj za delo.

Ključni varnostni ukrepi vključujejo:

• vsa dela je treba opraviti z osebno zaščitno opremo (maska, rokavice, posebna obleka in čevlji);
• varjenje je treba izvajati v dobro prezračevanem prostoru;
• varilna oprema mora biti vzdrževana v dobrem stanju;
• Električna oprema mora biti pravilno ozemljena.

Lito železo se nanaša na kovine, ki jih je težko variti tehnologijo. Zato je treba pred nadaljevanjem postopka spajanja izdelkov iz litega železa natančno preučiti glavne nianse visokokakovostnega izvajanja takšnega dela.