Kako kuhati lijevano željezo električnim zavarivanjem: tehnologija rada i potrebni materijali

Lijevano željezo je po svom sastavu legura željeza i ugljika, koja također može uključivati nečistoće i neke legirajuće aditive. Ovaj se metal široko koristi u industriji za proizvodnju različitih nosivih dijelova i konstrukcija. U kućanskim objektima većina kanalizacijskih uspona i radijatora izrađena je od lijevanog željeza.

Visok sadržaj ugljika komplicira spajanje dijelova od lijevanog željeza međusobno i s drugim metalima. Kršenje tehnoloških zahtjeva često dovodi do pregrijavanja, a time I do povećanja krhkosti metala. Stoga, prije nego što nastavite s spajanjem konstrukcija od lijevanog željeza, potrebno je temeljito proučiti kako kuhati lijevano željezo električnim zavarivanjem, kao i potrebne materijali i tehnologija izvršenja takav rad.

Vrste lijevanog željeza

Sastav lijevanog željeza uključuje ne samo ugljik (2-6 %) i željezo, već i mangan (do 1 %), silicij( 3 %), fosfor, sumpor, kao i aditive za legiranje-aluminij, vanadij, krom, magnezij, nikal i neke druge komponente. Legirajuće tvari daju tvrdoću, čvrstoću i duktilnost materijalu, ovisno o njegovoj primjeni.

Električno zavarivanje lijevanog željeza vrši se ovisno o obliku i količini ugljika koji se nalazi u metalu kao grafit ili cementit. Prema tim pokazateljima lijevano željezo se dijeli na sljedeće vrste:

1. Bijelo lijevano željezo ima svijetlu boju površine loma, jer ugljik u ovom metalu predstavlja oblik cementita. Obrada takvog materijala je teška zbog velike tvrdoće.
2. U sivom lijevanom željezu ugljik se nalazi kao grafit. Površina loma metala sive boje. Takvo lijevano željezo lako se obrađuje metalom i ima dobra svojstva lijevanja.
3. Toplinska obrada bijelog lijevanog željeza pretvara ga u kovan metal koji se široko koristi u inženjerstvu.
4. Polu-lijevano željezo sadrži ugljik u svom sastavu u obliku cementita i grafita. Ovaj omjer daje metalu visoku otpornost na habanje.
5. Kuglasti grafit daje željezu visoku čvrstoću. Lijevano željezo visoke čvrstoće koristi se za izradu kvalitetne cijevi naftovoda i vodoopskrbe.

Značajke zavarivanja lijevanog željeza

Prije nego što odgovorite na pitanje Je li moguće kuhati lijevano željezo električnim zavarivanjem, morate razumjeti značajke proces metalni spojevi. Po svojoj strukturi, kao i mnogim fizikalnim svojstvima, lijevano željezo pripada legurama koje su ograničeno podložne procesu zavarivanja.

Tijekom električnog zavarivanja lijevanog željeza u kućni uvjeti, morate obratiti pažnju na sljedeće poteškoće ovog postupka:

1. Formiranje visokokvalitetnog šava komplicira tekuću prirodu legure lijevanog željeza.
2. Nepoštivanje temperaturnog režima zavarivanja dovodi do pregrijavanja lijevanog željeza. To uzrokuje izgaranje ugljika u zavarenom bazenu i stoga povećava stvaranje pora.
3. Također, visoka temperatura električnog luka doprinosi izbjeljivanju lijevanog željeza na mjestu zavarivanja. Ovaj učinak, zbog heterogenosti metalne strukture, dovodi do pucanja šava.
4. U procesu zavarivanja lijevano željezo može oksidirati, stvarajući vatrostalni oksid, čija je točka taljenja mnogo veća od one početnog materijala.

Da biste izbjegli sve ove nevolje prilikom zavarivanja lijevanog željeza, morate odgovorno postupati pravi izbor način rada.

Priprema lijevanog željeza za zavarivanje

Prije kuhanja lijevanog željeza električnim zavarivanjem potrebno je pripremiti rubove spojenih površina. Prethodno čišćenje površine može se obaviti i ručno i električnim alatom s mlaznicom izrađenom od metalne hrpe.

Dalje, potrebno je rezati rubove do čistog metala, jer je kuhanje lijevanog željeza električnim zavarivanjem u kućnim radionicama mnogo teže od čelika.

Neispravna mjesta od lijevanog željeza režu se prema sljedećim pravilima:

• rezanje se izvodi strogo duž pukotine;
• pukotine koje nisu prolazne buše se bušilicom, a zatim se izrezuju na osnovni materijal;
• ovisno o debljini metala, kroz pukotine se režu s dva ili jedna strana;
• preporuča se zavariti flaster na usko razmaknute pukotine, koje bi trebale pokriti kvar za 15-20 mm sa svih strana.

Nakon čišćenja površine i rezanja rubova, potrebno je temeljito odmastiti spoj acetonom ili otapalom.

Osnovne metode zavarivanja lijevanog željeza

Lijevano željezo možete kuhati i električnim zavarivanjem i inertnim plinom. Druga metoda se koristi u uglavnom za spojevi nehomogenih metala. Plinsko zavarivanje najčešće se koristi za popravak kanalizacijskih cijevi, kao i za obnavljanje dijelova automobila.

Lijevano željezo možete kuhati električnim zavarivanjem i vruće, s predgrijavanjem obradaka i hladnom metodom, bez zagrijavanja spoja. Zavarivanje grijanjem tehnološki se provodi na složeniji način od hladnog spoja, pa je njegova uporaba u domaćim uvjetima nepraktična.

Plinsko zavarivanje

Zavarivanje lijevanog željeza u oblaku zaštitni plin koristi se za stvaranje šava visoke čvrstoće, koji se postiže pod uvjetom da je metal malo prodoran. Na krajnji rezultat rada od posebne je važnosti praktično iskustvo zavarivača, kao i odabir ispravnog načina stvaranja zavara.

Postupak plinskog zavarivanja preporučuje se s dva plamenika. U tom slučaju, jedan plamenik osigurava predgrijavanje spoja, a druga žica se topi i dijelovi od lijevanog željeza se izravno zavaruju. Hlađenje zavarenih dijelova treba biti sporo, pa se često koristi pokrivanje proizvoda slojem pijeska ili azbesta.

Vruće zavarivanje lijevanog željeza

Zavarivanje proizvoda od lijevanog željeza s predgrijavanjem rubova spojene površine provodi se najčešće na industrijska poduzeća. Zagrijavanje obradaka može se obaviti u inertnim pećima, kao i raznim posebnim plamenicima.

Zagrijavanje mjesta zavarivanja na 600-650.

Tehnologija zavarivanja je sljedeća:

1. Provodi se preliminarna priprema spoja.
2. Proizvod je postavljen na takav način da je moguće zavarivanje s donjim položajem šava.
3. Stroj za zavarivanje podešen je za rad s izravnim polaritetom. Struja tijekom zavarivanja lijevanog željeza postavljena je mnogo veća od zavarivanja čelika.
4. Dio se zagrijava na temperaturu od 300-600 stupnjeva.
5. Bazen za zavarivanje u procesu stvaranja šava mora se napuniti rastopljenim metalom. Preporuča se miješanje tekuće taline vrhom elektrode.
6. Nakon završetka zavarivanja, bolje je ostaviti proizvod u pećnici za hlađenje ili ga prekriti toplinski izolacijskim materijalom. Sporo hlađenje lijevanog željeza ključ je kvalitetne veze.

Naravno, vruće zavarivanje lijevanog željeza smatra se dugotrajnim radom, ali upravo ti uvjeti omogućuju dobivanje šava bez nedostataka i visoke kvalitete.

Metoda hladnog zavarivanja

U slučajevima kada se visoki zahtjevi ne nameću zavaru, lijevano željezo možete kuhati električnim zavarivanjem kod kuće, kako na hladan način, tako i uz lagano grijanje.

Tehnološke značajke hladnog zavarivanja su sljedeće:

1. Na aparatu za zavarivanje postavlja se minimalna snaga koja je dopuštena za određenu debljinu elektrode kako bi se spriječilo pregrijavanje metala.
2. Zavarivanje se vrši na struji obrnutog polariteta.
3. Šav za zavarivanje mora se izvesti u segmentima od 30-50 mm.
4. Pregrijavanje spoja eliminira se prekidima ili šavom u šabloni.
5. Kod višeslojnog zavarivanja svaki šav mora biti Kovan čekićem.

Kvaliteta spoja lijevanog željeza u potpunosti ovisi o pravi izbor elektrode.

Elektrode za zavarivanje lijevanog željeza

Lijevano željezo možete kuhati električnim zavarivanjem i elektrodom od lijevanog željeza i proizvodima koji sadrže nikal ili bakar. Ugljik se ne kombinira s tim obojenim metalima, pa se u zavaru ne stvara bijelo lijevano željezo. Najčešće se zavarivanje takvim elektrodama izvodi u nekoliko faza, s pauzom za hlađenje.

Za električno zavarivanje proizvoda od lijevanog željeza koriste se sljedeće elektrode od lijevanog željeza:

• OZCH-2 i OZCH-6 su elektrode na bazi bakra i željeza koje se koriste za zavarivanje sivog ili duktilnog željeza;
• OZZHN-1-sastav ove marke uključuje željezo i nikal, vrlo učinkovit za lijevano željezo visoke čvrstoće;
• MNCH-2 - ovi proizvodi sadrže bakar, nikal i željezo, pogodni su za zavarivanje svih vrsta lijevanog željeza.

Osnove sigurnosti zavarivanja

Izvođenje zavarivanja spada u kategoriju povećane opasnosti za zdravlje zavarivač. Stoga, usklađenost sigurnosne mjere opreza pri zavarivanju lijevanog željeza preduvjet je za rad.

Glavne sigurnosne odredbe uključuju:

• svi radovi moraju se izvoditi pomoću osobne zaštitne opreme (maska, rukavice, posebno odijelo i obuća);
• zavarivanje se mora izvoditi u dobro prozračenom prostoru;
• oprema za zavarivanje mora se održavati u dobrom stanju;
• električna oprema mora biti čvrsto uzemljena.

Lijevano željezo odnosi se na metale koje je teško zavariti tehnologijom zavarivanja. Stoga, prije nego što nastavite s postupkom spajanja proizvoda od lijevanog željeza, potrebno je pažljivo proučiti glavne nijanse kvalitetne izvedbe takvih radova.