Technologie svařování litiny obalenou elektrodou pomocí invertoru doma
Existují dvě skupiny slitin litiny: bílé a šedé slitiny. První z nich se nehodí ke svařování, s druhými můžete pracovat. Je třeba mít na paměti, že vysoký obsah uhlíku ne vždy umožňuje získat vysoce kvalitní sloučeninu. Proto se doporučuje, pokud je to možné, vyztužit spoje svorníky, šrouby nebo svorkami.
Jaké elektrody zvolit
Pro svařování litiny v Rusku se vyrábějí speciální obalené elektrody:
Elektrody vyrobené v Rusku v licenci:
Existují importované analogy. UTP také poskytuje podrobná doporučení k použití svých materiálů:
- UTP GNX-HD – poskytují stabilní oblouk i při nízkém proudu, malá tvorba rozstřiku, hladký přenos základního kovu, švy nejsou náchylné k praskání a praskání, jsou dobře opracované. Musíte vařit na krátkém oblouku, aniž byste přehřívali obrobek. Při práci s litinovými slitinami náchylnými k vytvrzení se doporučuje svařovat pomocí malých housenek s následným kováním. Svařování ve vertikální poloze a poloze nad hlavou se nejlépe provádí na střídavý proud;
- UTP 85 FN – používá se pro svařování a navařování všech (kromě bílé) litiny, zejména s vměstky kulového grafitu (příklad: VCh 42-12 – VCh 60-2) a pro spojování těchto materiálů s ocelí a litými předlitky. Má vynikající vlastnosti: při svařování je zachován rovnoměrný a hladký oblouk, vysoká rychlost práce. Výsledkem je krásný jemně šupinatý váleček;
- UTP 86 FN – ferroniklová elektroda s bimetalovým jádrem pro svařování litinových slitin bez ohřevu. Používá se pro spojování a navařování řady typů (tříd) litiny: lamelově šedá GG 10 – GG 40 (SCH 10 – SCh 40), vysokopevnostní (s kuličkovým grafitem) GGG 40 – GGG 70 (VCh 42-12 – VCh 70-2), kujná GTS 35 – GTS 65, jakož i pro svařování těchto slitin s jinými nebo oceli s ocelí na odlitky;
- UTP 8 – pro svařování metodou “za studena”. Použitelnost: šedé, tvárné, tvárné litiny. Slitiny lité oceli. Lepení ocelí, mědí a slitinami mědi. Nejlépe se používá pro práci s jedním průchodem, aplikaci kořenové housenky (nebo nanášení natvrdo) ve vícevrstvých metodách. Praskliny na starých naolejovaných litinových dílech je také možné svařit při renovacích a opravách.
Řada svářečů dává přednost použití konvenčních elektrod z nerezové oceli pro svařování (a navařování) litin, například:
Často se ale používá i SSSI 13/55. Toto je nejlevnější varianta. Někdy je tyč předem obalena měděným drátem.
Přibližná cena elektrod UONI 13/55 na Yandex.market
V každém konkrétním případě je nutné zvolit elektrody v závislosti na jakosti litiny. Pokud není možné zjistit složení slitiny, je nutné vzorek svařit, provést zkoušky s přihlédnutím k provozním podmínkám.
Příprava materiálů pro svařování
Elektrody důkladně osušte. Pokud se k tomu ve výrobních podmínkách používají speciální pece, pak doma můžete nechat elektrody v běžné troubě několik (3-4) hodin s nastavením maximální teploty.
Nejčastěji se litina vyrábí z litých dílů – prvků automobilů, obráběcích strojů. Rozbité prvky musí být předem zpracovány:
- Opláchněte nečistoty, olej.
- Suchý.
- Okraje ořízněte bruskou k čištění povrchů od grafitu.
- Ostré hrany otupujte brusným kotoučem aby se zabránilo nahromadění napětí během svařování.
Před zahájením se doporučuje povrchy odmastit acetonem.
Nastavení svářecího stroje
Při nastavování zařízení se doporučuje vzít v úvahu informace uvedené výrobcem elektrod na krabicích. Tabulka na obalu vždy uvádí typ svařovacího proudu (střídavý nebo konstantní), polohu švu (spodní, horní), velikost proudu.
Opačná polarita – mínus – je připevněna k obrobku, rovná polarita – k elektrodě.
Proces svařování
Pro spojení dvou litinových dílů je třeba je složit na pracovní stůl nebo svařovací stůl, je žádoucí je upevnit pomocí svorek, svorek, speciálních zařízení, aby se snížila pravděpodobnost deformací. Pokud potřebujete svařit trhlinu, není nutné připevňovat prvky. Existují dva způsoby svařování litiny pomocí obalené elektrody a invertoru.
Horká metoda s předehřevem
Doma je obtížné plně vyhovět technologii svařování kvůli nutnosti zahřátí dílů na vysoké teploty. Princip metody je popsán v GOST 30430-96:
- Sbírejte produkt pro chňapky.
- Prvky, které se mají svařovat, se zahřívají až na 400-600 stupňů.
- Svařování se provádí důkladným promícháním roztaveného kovu. Je důležité nepřerušit proces dříve, než grafit vyhoří ve svarové lázni. Na konci je třeba vyvést elektrodu ze spoje a přerušit svařování na základním kovu.
- Poté se díl opět zahřeje a nechá pomalu vychladnout..
Pro řízení teplotního režimu se používají tepelné tužky, které se taví při určitých teplotách (dávají značky na litinu) nebo přenosné pyrometry. Aby produkt pomalu vychladl, je umístěn do písku.
Pokud potřebujete svařovat litinu doma, můžete díly ohřívat plynovým hořákem nebo hořákem.
Studená metoda bez ohřevu
Univerzální metoda je vhodná pro použití v terénu – v garáži nebo na venkově. Ale pro svařování je nutné použít příslušné elektrody. Podstata procesu:
- Po přípravě se díly umístí na pracovní stůl., v případě potřeby jsou opraveny.
- Musíte udělat několik cvočků, nechat materiál vychladnout. Zkontrolujte rozměry produktu.
- Vařte na malých plochách, vyhněte se přehřátí.. Po vychladnutí je třeba strusku odstranit, zpracovat kartáčem do kovového lesku.
Pokud se objeví vady – praskliny, píštěle, póry – musíte je odstranit pomocí brusného kotouče. Znovu svařte.
Chyby, které se často dělají při svařování litiny. Rada
Různé litiny se svařují různými způsoby. Některé slitiny nelze spojovat. Typické chyby:
- Příliš proud – při svařování se kov silně vaří, po krystalizaci je slyšet kliknutí, na povrchu švu se objevují praskliny.
- Vysoká rychlost svařování – vznikají horké a studené lomy v důsledku příliš rychlého ochlazení kovu. Při použití „studené“ metody dochází k časté chybě. Doporučuje se vařit v malých švech na různých stranách a otočit část.
- Nízký proud – šev je špatně vytvořený, okraje nejsou dostatečně natavené.
I když nejsou zaznamenány žádné viditelné vady, neznamená to, že je díl spolehlivě svařen. Je třeba zkontrolovat kritické spoje: ohýbání, natahování.
Pro získání vysoce kvalitního spoje se používají také závitové drážky – závitové ocelové tyče. Jsou zašroubovány do spojů svařovaných dílů tak, aby držely oba díly. Poté jsou vyčnívající hlavy odříznuty. Je důležité připravit díly pro svařování předem, před instalací návarků, poté nasadit hřebíky a svařit výrobek. Drážky se doporučuje zašroubovat tak, aby je budoucí svar správně spojoval s litinou.
Při svařování trhlin se používá metoda vystružování konců lomu. Tím zabráníte tomu, aby se znovu objevil. Je nutné ustoupit od okrajů o 5-10 mm, udělat otvory o průměru 5-6 mm.
Obtížnost svařování litiny doma spočívá v tom, že slitina má vysoký obsah uhlíku (více než 2,14%). Po svaření je šev tažnější než tepelně ovlivněná zóna. Z tohoto důvodu se tvoří trhliny a poruchy. Dodržování technologie může pomoci dosáhnout spolehlivého spojení. Pokud „studená“ metoda nedosáhne přijatelného výsledku, doporučuje se vyzkoušet „horkou“ metodu.
Svařování litiny elektrodami: vlastnosti a podmínky technologie
Litinové díly je možné svařovat elektrickým svařováním jak na speciálním zařízení, tak doma. Nabízíme ke studiu pravidla pro přípravu dílů pro svařování, výběr metody a techniky pro provedení svaru pomocí konvenčního MMA invertoru.
Litina: vlastnosti materiálu a práce s ním
Litina je tavenina železa, do které byl během procesu chlazení ve velkém množství přidán uhlík. Díky koncentracím uhlíku nad mez rozpustnosti se výsledná slitina vyznačuje vysokou tvrdostí, ale nízkou rovnoměrností. Litina je z hlediska struktury porézní, její krystalová mřížka je narušena velkými inkluzemi uhlíku, proto se meziatomové vazby vyznačují nízkou hranicí pružné deformace.
Vzhledem k tomu, že struktura kovu je zředěna velkými inkluzemi grafitu, litina se obtížně svařuje: v místech, kde je porušena krystalová mřížka, dochází k lokálnímu pnutí a produkt se stává obzvláště křehkým. Ke svařování litiny je zapotřebí pečlivě vybraná sada přísad, které poskytují:
- dobrá mísitelnost švu se zbytkem tloušťky kovu;
- co nejmenší rozdíl v teplotním smrštění;
- minimální možná tloušťka švu;
- vysoká úroveň uniformity.
Vaření litiny s elektrodou je také obtížné z toho důvodu, že existuje mnoho odrůd tohoto kovu. Pro většinu výrobků přitom neexistuje konstrukční dokumentace a není možné spolehlivě určit složení slitiny. Proto se jakost litiny určuje okem podle barvy lomu a následně se volí elektrody a svařovací režimy co nejblíže optimálním. V domácích podmínkách je svařování litiny téměř vždy loterií a širokým polem pro experimentování k dosažení nejlepšího výsledku.
Jaký měnič použít
Litinové díly mají obvykle impozantní tloušťku a je poměrně obtížný úkol je zahřát do hloubky bez znatelného rozšíření topné zóny. Nejlepší možností je vařit s krátkými přihrádkami v pulzním režimu, aby díly měly čas vychladnout.
Ne každý střídač bude v tomto režimu efektivně pracovat. Pro tyto účely jsou nejvhodnější moderní zařízení s vylepšeným zapalováním a dopalováním oblouku, výkonným chladicím systémem. Proudy při svařování litiny se zvyšují v důsledku dodatečné vodivosti vinutí a povlaku elektrod. Strop proudového rozsahu by měl být asi 200–250 A s pracovním cyklem při maximálním zatížení alespoň 50 %.
Obecně platí, že čím pokročilejší schéma řízení svařovacího proudu se použije, tím lépe. Při svařování litiny je vyžadováno rychlé zapálení, rovnoměrné hoření a rychlé přerušení oblouku bez vzniku vysokoteplotního ohniska. Žádný z domácích a dokonce ani profesionálních strojů přitom nemá speciální režimy pro litinu.
Profesionální zařízení od FoxWeld nebo KEMPPI tuto práci bez problémů zvládne. Z možností rozpočtu můžeme doporučit měniče od výrobců jako Aurora a Tesla v ceně od 10 000 rublů. Levnější měniče (“Resanta”, “Svarog”) lze také použít s různým stupněm úspěchu, ale pro svařování kritických dílů jsou málo použitelné.
Pravidla přípravy dílů
U litinových dílů se kvalita svařování zjišťuje již ve fázi zpracování a přípravy svaru. Na rozdíl od jiných materiálů zde může být důležitá i přítomnost mastného filmu. Pro usnadnění rozdělujeme přípravek na tři druhy podle charakteru spojů.
Trhliny v litině by měly být na okrajích před svařováním vyvrtány, aby se zabránilo dalšímu praskání v důsledku tepelného smršťování. Poté se podél trhliny provede řez bruskou. Je nutné rozpustit šev na šířku asi 3 mm, přičemž ve spodní části je třeba držet sloupek, jehož tloušťka se rovná tloušťce tyče elektrody nebo o něco více.
Díly, které jsou rozděleny na dvě poloviny, lze obvykle složit velmi těsně a měly by být použity při svařování. Jediné, co je třeba udělat, je zajistit nehybnost pomocí svorek nebo šroubových spojů a také rozpustit šev.
Třetí možností jsou dvě nezávislé části, které se upravují před svařováním. Na koncích je třeba odstranit rizika z řezného nástroje pilníkem nebo smirkovou lištou a zkosit ze strany svařování analogicky s rozpuštěním švu. Při montáži dílů musí být řezány velmi opatrně, aby nedošlo k přehřátí.
Bezprostředně před svařováním musí být spojované hrany odmaštěny. Optimální je, když máte po ruce acetylenový nebo propanový hořák: svařovací šev se s ním kalcinuje, vypaluje grafit, litinová část je zahřátá na tmavě červenou barvu.
Použití speciálních elektrod
Existuje neuvěřitelně mnoho druhů elektrod pro svařování litiny různých jakostí. Budeme zvažovat pouze ty nejvhodnější pro použití doma.
Nejoblíbenější značky elektrod pro svařování litiny lze nazvat ESAB (OK) 92.60, 92.58 a 92.18. První dva mají mírný obsah niklu, ve kterém je TCR srovnatelný s litinou. Třída 92.18 má vysoký obsah niklu a vyžaduje kování za tepla pro utěsnění krystalové mřížky a zvýšení tažnosti svaru. Tyto elektrody jsou dobré pro svařování šedé a temperované litiny.
Trochu jiný princip svařování, jinak nazývaný vysokoteplotní pájení, se používá při práci s elektrodami obsahujícími měď-nikl, jako je MNP-2. Taková pájka se skládá z látek, které nereagují s grafitem, a proto je pravděpodobnost vzniku “zimnice” na hranici svaru mnohem nižší. Elektrody s přídavkem mědi jsou vhodné pro většinu druhů litiny.
Pro svařování dílů bez předehřevu jsou použitelné jakosti OZZHN-1 a UTP 86 FN. Jedná se o elektrody na bázi železa a niklu s legujícími přísadami, používají se především pro svařování šedé litiny. Tloušťka elektrod jakéhokoli typu pro práci doma by měla být zvolena 3 mm, pro obzvláště masivní části – ne více než 4 mm, jinak střídač jednoduše nevydá potřebný proud pro úplné zahřátí.
Aplikace výplňového drátu
V některých případech mohou být v procesu ručního obloukového svařování litiny zavedeny speciální přísady, které dávají svarovému materiálu speciální vlastnosti. Tyto přísady jsou založeny na stejném niklu a mědi, někdy železa, nerezových slitin a cínu. K použití drátu budete potřebovat masku chameleona, bezpečnou fixaci dílu a trochu cviku.
Nejoblíbenějším přídavným drátem je PANCH-11, který se používá při poloautomatickém svařování litinových výrobků. Drát je zaváděn po malých částech při každém zapálení oblouku a ke kontaktu elektrody s povrchem dochází přesně přes pájku. Tím se dosáhne dobré mísitelnosti a zmírní se účinky vysokých teplot.
Přísady na bázi monelu jsou také velmi užitečné při svařování litiny. Jedná se o poměrně vzácnou a drahou slitinu, ale má požadovanou TCR, tvrdost a tažnost srovnatelnou s litinou samotnou. Monel se aplikuje v malých dávkách chvíli po zapálení oblouku. Zároveň je hoření delší, což prakticky neovlivňuje kvalitu švu.
Způsoby svařování, proudy, technika práce
Litina se vaří stejnosměrným proudem převážně s obrácenou polaritou, i když u některých značek elektrod (MNC-2) může být nutné přepnout mínus na držák. Vzhledem k vysoké tekutosti litiny by se měla svařovat vždy pouze ve spodní poloze švu.
Doma lze použít dva typy svařování: s částečným ohřevem a bez něj. Pro každou značku elektrod se to určuje individuálně. Díl se zahřívá dlouho před začátkem svařování pomocí benzínového nebo plynového hořáku nebo acetylenových hořáků. Zahřívání litinové části musí během procesu svařování pokračovat, takže práci vykonávají dva lidé.
Litina je svařována krátkými švy (2-4 cm každý) s odsazením 2-3 délky švu. Každý „steh“ se provádí četnými cvočky s dobou trvání oblouku 0,5 až 1,5 sekundy, v závislosti na tloušťce kovu a značce elektrod.
Oblast svaru se zahřívá 2–3 minuty, poté svářeč aplikuje kov na kořen řezného švu a asistent místo svařování jemně zahřeje. Když je „steh“ dokončen, zasype se suchým pískem nebo přikryje azbestovou látkou a plamen se odstraní.
Při svařování litiny je kritické pomalé chlazení. Bez ní se kov může okamžitě pokrýt sítí trhlin vyzařujících ze svarové lázně a výrobek se beznadějně poškodí. Tepelně izolační podšívku lze také předem položit na zadní stranu švu, ale i v tomto případě musí být každý svařovací kráter okamžitě chráněn před přímým kontaktem se vzduchem. Malé části se doporučují poslat na hodinu do horké trouby.
Při svařování se nejprve vyplní kořen švu, úplné svaření se provede po úplném vychladnutí dílu přesně stejnou technologií s plynulým temperováním. Pokud je vyžadována těsnost spojení, provede se mezi „stehy“ několik dalších mezilehlých a poté se šev zcela roztaví. Pro zajištění těsnosti je však mnohem lepší použít polymerové nebo epoxidové tmely.
