Skôr alebo neskôr sa každý zvárač stretáva s rôznymi výrobkami z liatiny. Tento materiál je pomerne krehká zliatina s vysokou tepelnou vodivosťou. Rovnako ako oceľ, aj liatina je zliatina uhlíka so železom. Rozdiel medzi týmito dvoma je vo výške prvej. Ak oceľ obsahuje asi 2, 14% uhlíka, potom v železe jeho obsah môže dosiahnuť 6, 65%. To spôsobuje nízku ťažnosť, nízku ťažnosť a ťažkú zvariteľnosť tohto materiálu. Ďalej bude uvažované ako variť liatinu.
Schéma zvárania za tepla.
Vlastnosti zvárania liatiny
Liatina je rozšírený stavebný materiál, ktorý má relatívne nízku cenu, dobrú opracovateľnosť a vynikajúce odlievacie vlastnosti. Ale niektoré z jeho funkcií robia zváranie veľmi zložitým, a to:
- Vysoká tendencia k praskaniu. Je to spôsobené jeho heterogenitou a procesmi bielenia a vytvrdzovania, ktoré sa vyskytujú v teplom ovplyvnenej zóne počas chladenia horúceho materiálu.
- Vysoká tekutosť roztaveného materiálu, čo značne komplikuje vytvorenie vysoko kvalitného zvaru.
- Vyhorenie uhlíka počas tepelného spracovania, ktoré vedie k tvorbe pórov.
- Pri zváraní vznikajú žiaruvzdorné kyseliny, ktoré majú vyššiu teplotu topenia ako liatina.
Vyššie uvedené vlastnosti tohto materiálu robia jeho zváranie nielen obtiažnym, ale nie vždy predvídateľným vzhľadom na konečný výsledok. To je obzvlášť nápadné doma, keď je liatina neznámej značky zváraná nedodržiavaním technologického procesu. Nikto nie je imúnny voči skutočnosti, že po vytvorení švu praskne ísť na to.
Príprava na prácu
Na zváranie železa je potrebné pripraviť také nástroje a materiály:
Klasifikácia metód zvárania.
- Zvárací stroj;
- Koleso na smaltovanie s ohybným hriadeľom;
- dláto;
- Elektrická vŕtačka so súpravou vrtákov do kovu;
- dláto;
- indukčné ohrievacie zariadenia (horák alebo plameňový horák);
- zváracie elektródy zo liatiny.
Pred zváraním liatiny je potrebné vykonať správnu prípravu spojov jednotlivých častí. Hrany sú rezané pomocou prenosného brúsneho kolesa s ohybným hriadeľom alebo sekáčom. Aby sa zabránilo odlupovaniu materiálu, je potrebné ho rozrezať v tenkých vrstvách (hrúbka triesky by nemala byť väčšia ako 1, 0 mm). Chybné plochy sa čistia kovom pomocou vrtákov, sekáčov, kužeľov, škrabiek, ktorých veľkosť závisí od veľkosti chyby.
Pri príprave a porezaní chybného miesta je potrebné dodržiavať určité podmienky:
Možnosti pre zvárané spoje.
- Rezanie sa vykonáva striktne pozdĺž trhliny.
- V závislosti od hrúbky železa a pohodlia sa praskliny odrezávajú z jednej alebo dvoch strán. Miesta konca trhlín pred vŕtaním.
- Jednostranné trhliny vo vzdialenosti 9 mm od ich koncov sú vyvŕtané vrtákom, ktorého priemer by mal byť o niekoľko milimetrov väčší ako je šírka defektu, po ktorom sú narezané na pevný kov.
- Na trhlinách, ktoré sú umiestnené tesne vedľa seba, navarte náplasť rovnakým spôsobom ako pri uzavretí otvorov.
Pri opravovaní dier sa zarovnajú hrany so sekáčom. Potom sa povrch výrobku očistí brúsnym kotúčom vo vzdialenosti 20-30 mm od okraja otvoru. Ďalej vystrihnite požadovanú hrúbku a tvar náplasti z nízkouhlíkovej ocele. Otvor by mal pokrývať 16-22 mm zo všetkých strán.
Aby sa znížilo napätie, ktoré sa objavuje v materiáli počas zvárania, okraje náplasti sú preložené o 25-30 °. Potom sa náplasť umiestni na poškodené miesto a prekryje sa zváraná elektróda.
Metódy zvárania liatiny
Elektrické oblúkové zváranie.
Zváranie liatiny sa používa pri výrobe zváraných odliatkov alebo pri opravách. V závislosti od prevádzkových podmienok výrobku sú na zvary kladené rôzne požiadavky: od dekoratívneho zapustenia malých vonkajších vád až po získanie vysoko kvalitných zvarov, ktorých pevnosť by nemala byť horšia ako základný kov.
Liatinu je možné zvárať oblúkovým zváraním uhlíkovou alebo kovovou elektródou, plynovým prístrojom alebo iným spôsobom. Vo väčšine prípadov je výber konkrétnej metódy určený stavom zvareného prvku. V závislosti od teploty predohrevu je zváranie liatiny rozdelené na:
- studený;
- hot.
Prvý typ sa používa pri odstraňovaní malých alebo stredných defektov, keď sú trhliny malé, a tiež v prípade, že uložený materiál nemôže byť z rôznych dôvodov liatinou. Pri zváraní za studena nie je potrebné predhrievať diel.
Zváranie za tepla sa používa vtedy, keď je kov, ktorý sa má zvárať, liatina, ktorá je vo svojich výkonových vlastnostiach podobná hlavnému materiálu dielu.
Zváranie za tepla
Technológia takéhoto zvárania je omnoho zložitejšia ako metóda za studena, ale môže sa použiť na zníženie rizika vzniku trhlín na šve takmer na nulu. Pred zváraním je nutné povrch súčiastky zahriať rovnomerne, pretože hlavnou príčinou trhlín je veľký teplotný rozdiel medzi zvarom a podkladom.
Pred tepelným spracovaním výrobku musí byť výrobok pevne uchytený v pevnom ráme, aby sa znížilo napätie, ktoré môže viesť k vzniku trhlín.
Výrobok z liatiny sa ohrieva pomocou indukčných ohrievačov s prúdmi 50 Hz. Ak takéto zariadenie nie je k dispozícii, môžete použiť roh, horák alebo ohnivú baterku. Schéma zvárania za tepla.
Pri utesňovaní defektov na okrajoch výrobku alebo pri zváraní prasklinami je lepšie použiť grafitové formy, ktoré zabraňujú úniku tekutého materiálu zo zváracieho bazéna. Pred zváraním je potrebné kvalitatívne pripraviť chybné miesto, to znamená vyčistiť ho od prachu, nečistôt a oddeliť diel, aby sa vytvorili dutiny, čo umožňuje lepší prístup na miesto zvárania.
V procese práce je potrebné striktne dodržiavať technologický postup: pozorovať objem roztaveného železa a miešať ho s koncom plniacej tyče alebo elektródy. Chladenie výrobku by malo byť postupné, bez možnosti rýchleho chladenia. Malé predmety sa môžu ochladiť zo 4 hodín na 2 dni a veľké do 5-6 dní.
Zváranie za studena elektródami
Pre kvalitné zváranie za studena by sa mali používať špeciálne elektródy na báze medi alebo niklu. Meď nereaguje s uhlíkom a nerozpúšťa sa v železe, takže zvarový šev je nerovnomerný, s prítomnosťou vysoko pevného železa s vysokým obsahom uhlíka.
Nikel je rozpustený v železe, netvorí zlúčeniny s uhlíkom, a preto prakticky neexistuje žiadna časť bielenej liatiny a uložený materiál má malú pevnosť a je ľahko spracovateľný.
Dnes existuje veľké množstvo rôznych typov elektród pre liatinu: železo-železo, železo-nikel, železo-medeno-nikel. Najbežnejšie typy elektród sú uvedené v tabuľke.
| značka | Priemer, mm | Typ zvarového kovu | vymenovanie |
| OZCH-2 | 3; 4; 5 | Zliatina na báze medi | Eliminácia chýb v prvkoch tvárnej a sivej liatiny |
| OZCH-6 | 2; 2, 5; 3; 4; 5 | Zliatina na báze medi | Zváranie tenkostenných častí z tvárnej a šedej liatiny |
| MOF-2 | 3; 4; 5; 6 | Meď-nikel | Zváracie časti z tvárnej, vysokej pevnosti a sivej liatiny |
| ODVV-1 | 2, 5; 3; 4; 5 | Železný nikel | Zváranie s vysokou pevnosťou a sivým materiálom |
| ODVV-2 | 3 | Železný nikel | Zváranie s vysokou pevnosťou a šedým materiálom |
| OZCH-3 | 2, 5; 3; 4; 5 | Zliatina na báze niklu | Zváranie sivej a tvárnej liatiny |
| OZCH-4 | 2, 5; 3; 4; 5 | Zliatina na báze niklu | Zváranie sivej a tvárnej liatiny |
Tieto elektródy umožňujú vykonávať zváracie práce nielen na spodných plochách, ale aj na zvislých plochách. Spôsob zvárania špeciálnymi elektródami je uvedený v návode na použitie. Používajú sa hlavne pri práci s jednosmerným prúdom s reverznou polaritou. Hlavným pravidlom zvárania liatiny je, že pri vykonávaní prác je potrebné taviť kov čo najmenej. Na tieto účely sa odporúča použiť malý prúd a elektródy s malým priemerom. Po nanesení každého švu by sa mala vykonať prestávka, aby sa teplota produktu znížila na 45-65 ° C.
Zváranie liatiny oceľovými elektródami
Tento spôsob zvárania je cenovo najprístupnejší, ale v mnohých prípadoch poskytuje zlú kvalitu zvaru. To je spôsobené tým, že zvarová oceľ má slabú väzbu s liatinou v dôsledku rozdielneho zmrštenia.
Pri zváraní oceľovými elektródami je v dôsledku prieniku železa obsah uhlíka vo zvarovom kove veľmi vysoký (1, 1-1, 8%). Materiál valca, zameraný na liatinu, je kalená vysoko uhlíková oceľ s vysokým obsahom mangánu, pazúrika a niekedy síry, fosforu a ďalších látok, ktoré sa prenášajú zo železa.
Rýchle ochladzovanie vedie k zvýšeniu pevnosti uloženého materiálu a kovu v zóne blízkeho zvaru. Medzi zvarovým kovom a podkladom je vytvorená vrstva bielenej liatiny so šírkou asi 1 mm a potom širšia vrstva z kalenej liatiny. Zvarový šev, vyrobený oceľovou elektródou, nie je prístupný ďalšiemu spracovaniu rezným nástrojom. Tretia vrstva je materiál elektródy.
Niektorí zvárači používajú iné techniky na zváranie liatinových výrobkov, ale metódy uvedené vyššie sú najúčinnejšie. Poznať všetky technologické nuansy zvárania, môžete vytvoriť spoľahlivý spoj, ktorý vám umožní používať výrobok na dlhú dobu.