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.
Životnost litiny je dvakrát delší než u oceli, nicméně vzhledem k vysokému obsahu uhlíku jsou opravy klasickým elektrickým svařováním dílů z tohoto materiálu neúčinné. Na křižovatce se tvoří mikrotrhliny a na švu se tvoří póry. V průmyslu se tento problém řeší speciálním školením, které není použitelné pro svařování litiny doma. Vytváření pevných spojů je však možné i samočinnou opravou pomocí elektrod pro svařování litiny.
Vlastnosti svařování litiny
Bylo zjištěno, že svařování šedé litiny s jemně rozptýlenou strukturou je snazší vyrobit než hrubozrnný tmavě zbarvený kov. Díly, které byly po dlouhou dobu v kontaktu s olejem nebo byly vystaveny oxidaci, nelze svařovat. Litina se týká materiálů s omezeným svařováním, proto se při práci berou v úvahu její vlastnosti:
- díky vysoké tekutosti v kapalném stavu se svařování provádí převážně ve spodní poloze;
- tvorba pórů v místech vyhoření uhlíku;
- v důsledku nízké plasticity, když je porušen teplotní režim, vznikají vnitřní pnutí, vytvářející trhlinu ve švu;
- při tavení v litině vznikají oxidy s teplotou tání vyšší, než je její teplota.
Metody svařování
Pro vytvoření silných švů byly vyvinuty tři metody:
- Technologie svařování za tepla je složitá, ale prakticky eliminuje vznik trhlin. Provádí se s předehřevem na teplotu 600 – 650⁰C s následným pomalým chlazením. Ve výrobě se tento postup provádí na indukčních instalacích. Někteří začátečníci pochybují, zda je možné vařit litinu touto metodou samostatně. To je možné, pokud používáte kovárnu, plynový hořák nebo hořák pro ohřev a horký písek pro pomalé chlazení.
- Svařování za tepla je podobné jako u předchozí metody, ale teplota ohřevu je 300 – 350⁰C.
- Svařování za studena se provádí speciálními elektrodami bez předehřívání dílů. Aby však bylo možné vařit litinu tímto způsobem, je nutné vzít v úvahu technologické vlastnosti materiálu.
Výběr elektrod pro svařování litiny
Při svařování za studena se nejčastěji používají levné elektrody OCHZ s indexem 2 až 6. Základem jsou měděné tyče se speciálním povlakem. Pro povrchovou úpravu kovů se používá třída MNCh-2, pro výrobu tyčí se používá slitina, do které se přidává nikl, mangan, železo a měď. Tyto elektrody jsou vzácné a drahé. Mezi levnější patří TsCh-4 a OZZHN-1.
V závislosti na značce elektrod a průměru se volí síla proudu:
Při absenci továrních elektrod se vyrábějí domácí elektrody pomocí měděných tyčí požadovaného průměru. Pro povlakování se odebírá povlak odštípnutý z ocelových elektrod. Rozdrtí se, přidá se stejný objem železných pilin a míchá se s tekutým sklem, dokud není zakysaná smetana hustá.
Tyče se očistí, odmastí a svisle se spustí do směsi. Po pomalém vytahování, aby přebytek stékal, by se měla vytvořit vrstva o tloušťce 1,5 – 2 mm. Vertikálně namontované elektrody se suší nejprve bez zahřívání a poté v sušárně při 250 °C.
Litinu lze svařovat běžnou elektrodou po navinutí měděného drátu o průměru 0,5 až 2,0 mm. Navíjení začíná od pracovního konce a pevně pokládá závity na povlak bez mezer mezi nimi. Hmotnost drátu by měla být 4-5krát větší než hmotnost ocelového jádra.
Bez ohledu na to, které elektrody z litiny se vaří, je třeba dodržovat následující podmínky:
- svařování se provádí se švy o délce 3-5 cm s přerušeními;
- přerušovaný režim zabraňuje nepřijatelnému zahřívání oblastí nad 80 °C;
- polarita připojení je obrácená.
Technologie svařování litiny elektrodou
V závislosti na typu defektu a schopnostech se používá několik možností. Svařování litiny elektrodou doma se provádí vícevrstvou metodou. Okraje spojovaných silnostěnných dílů se srazí bruskou pod úhlem 45°. Při utěsnění trhliny se prohloubí tenkým kotoučem a na koncích se vyvrtají otvory. Tento přípravek zajistí lepší vyplnění defektu roztaveným kovem.
Poté se pomocí speciální elektrody svaří první vrstva v úsecích 3–5 cm, přičemž se začíná od konců spoje, aby se vytvořila lázeň. Pokud je to možné, zpracujte obdobně závadu na rubové straně dílu. Další vrstvy, ještě za tepla, se kují kladivem se zaoblenou hlavou.
Protože speciální elektrody jsou drahé, jsou někdy nahrazovány běžnými. Jejich použití je však možné pouze pro povrchovou úpravu následující po prvních vrstvách. Svařování litiny elektrodami na oceli je levnější, ale spolehlivost takového spojení je nízká. Proto se nedoporučuje pro kritické aplikace.
Elektrody vyrobené z litiny se používají k odstranění vad výrobků po odlití. Pro zlepšení kvality se používá polohorká metoda. Pro provoz je možné použít AC a DC zařízení. Jeho hodnota se vypočítá na základě velikosti průměru elektrody. Na každý milimetr se přidá 50 – 60 A.
Svařování litiny v prostředí inertního plynu netavitelnou elektrodou vyžaduje velké finanční a časové náklady a mírně se zlepšuje kvalita. Proto je tato technologie zřídka používána domácími řemeslníky.
Svorníkové svařování litiny
Protože není vždy možné vařit litinu s hrubozrnnou strukturou vícevrstvým způsobem, je spojení provedeno instalací závitových čepů. Jsou umístěny v šachovnicovém vzoru podél okrajů spojovaných dílů. Velikost čepů je vybrána podle doporučení:
- v průměru ne více než 0,3 – 0,4 tloušťky dílu, maximálně – 12 mm;
- jsou zašroubovány do hloubky 1,5 jejich průměru, ale ne více než 0,5 tloušťky materiálu;
- délka části vyčnívající nad povrch je 0,75 – 1,2 průměru čepu.
Po instalaci po obvodu kolíků je svařeno několik vrstev kovu. Aby se zabránilo přehřátí, povrchová úprava se provádí střídavě na různých koncích. Nakonec je kov kolem kolíků spojen jedním nebo více švy.
Závěr
Máte-li invertor a víte, jak správně vařit litinu elektrickým svařováním, můžete rychle provést opravy sami. K tomu není nutné kupovat speciální elektrody, budou úspěšně nahrazeny domácími. Při absenci zkušeností je vhodné nejprve cvičit na nepotřebných litinových výrobcích. Při svařování pamatujte, že přehřívání sekcí nad 80°C je nepřípustné, takže není třeba spěchat.
