Litina, navzdory rozšířenému používání oceli a novějších materiálů, zůstává velmi žádaná. A proto je užitečné vědět vše o svařování litiny v různých situacích. Mistr, který má k tématu alespoň obecné informace, zná základní nástroje a materiály, klíčové možnosti a schémata, se pravděpodobně neocitne ve slepé uličce.
Vlastnosti a obtíže
Ihned je třeba říci, že svařovací práce s jakýmkoli typem litiny a výrobky z ní jsou velmi obtížné. Hlavní překážkou normálního svařování je znatelná koncentrace uhlíku. A čím větší je jeho množství, tím je pro svářeče obtížnější pracovat. Kromě toho se roztavené železo pohybuje příliš aktivně. Musíme přijmout speciální opatření, aby byl bezpečně držen v přiděleném objemu a nepřepadl ho.
Neméně špatné je, že litina se vaří s tvorbou žáruvzdorných sloučenin s kyslíkem. Zůstávají pevné i po úplném roztavení většiny kovu. Svářeči musí vzít v úvahu také heterogenitu, která je vlastní jakýmkoli dílům a konstrukcím vyrobeným z litiny.
A když uhlík během svařování vyhoří, zanechá za sebou póry, které se obtížně odstraňují. Není divu, že i ta „nejobtížnější“ ocel je svářeči „milovanější“ než litina.
A přesto se musí vařit. Zvláštní potíže vznikají při práci doma. Při výrobě se obvykle používá materiál s kontrolovaným složením a pomáhají laboratoře. K posouzení svařitelnosti kovu v prvním přiblížení pomáhá jeho lom. Pokud je natřen černou nebo tmavě šedou barvou, pouze zkušení odborníci a přísně průmyslové instalace budou moci správně provést tuto práci.
Typy svařování
Manuál s obloukem
Ke zpracování litinových výrobků se často používá oblouková metoda. Důležité: vždy se jedná o horký postup, to znamená, že oblasti určené ke svařování jsou předehřáté na 600 – 655 stupňů. Tato technika umožňuje zpracovat materiál rovnoměrně a alespoň částečně kompenzovat jeho nedostatky. Pro vlastní práci se používají elektrody z tavitelné litiny. V některých případech se používají i uhlíkové elektrody.
Je nutné nejen zajistit velký přívod proudu, ale také pracovat nepřetržitě. Litinu by proto měli svařovat vždy dva svářeči střídavě. A přesto i přes zaběhnutý postup zůstává obloukové svařování litinových konstrukcí velmi obtížným úkolem, který vyžaduje vysokou kvalifikaci.
Cena takové práce je také vysoká. Proto všude tam, kde jsou požadavky na kvalitu švů méně vysoké, se snaží použít jiné metody.
Z hlediska jednoduchosti a pohodlí by tato metoda měla být na prvním místě. Dělí se na dvě hlavní oblasti – vysokoteplotní a studené (provádí se bez ohřevu) svařování. Důležité: pokud jde o předehřev, znamená to předběžné obecné zvýšení teploty celého cílového povrchu, nikoli pouze jedné svařované oblasti. Je vhodné vzít 2 plynové hořáky najednou. Jeden pomůže zahřát svařovací hrany a druhý roztaví plnicí tyč a zajistí dokončení samotného úkolu.
Odborníci doporučují používat „normální“ svařovací plamen. Podíl kyslíku k acetylenu je ve většině případů 1 ku 1. Zkušení svářeči však mohou mírně posunout rovnováhu ve prospěch acetylenu. Měrná spotřeba plynu je od 100 do 120 litrů za hodinu. Ochlaďte produkt po dokončení práce musí být velmi pečlivě a rovnoměrně.
Existuje také nízkoteplotní metoda svařování litiny plynem. Zástupci VNIIavtogenmash, kteří jej vyvinuli, naznačují, že hrany není třeba tavit. Zahřívají se pouze na 800-850 stupňů. Poté se k řezaným dílům přidá tavidlo a v tomto formátu se provede vlastní svařování. Obecný nebo lokální ohřev s redukčním plamenem se provádí na teplotu 300-400 stupňů.
V tomto případě musí být okraje, které mají být svařeny, zcela pokryty pastovým tavidlem. V těchto místech se ohřev provádí na 750-790 stupňů. Svařování se provádí zprava doleva.
Stejně jako v předchozích případech je nutné svary chladit co nejpomaleji. To jim dodá potřebnou hustotu a spolehlivost.
Mechanizované
Nejčastěji se v tomto provedení používají spotřební elektrody. Do svařovacího objemu se přivádějí chemicky stabilní plyny. Nejběžnější z nich je oxid uhličitý, který je ceněn pro svou levnost. Pro vaši informaci: v některých případech lze použít samostíněný drát. Bez ohledu na jeho použití nebo na elektrody je nutné dodávat stejnosměrný proud s obrácenou polaritou.
Elektrostruska
Tato metoda se také používá poměrně široce. Je vhodný pro bílou a šedou litinu, které mají za normálních podmínek zvláště špatnou svařitelnost. Pomocí elektrostruskové metody bude možné svařovat i litinový výrobek se silnějšími stěnami. Tato technika je vhodná i pro odstraňování vad velkých kovových konstrukcí. Obvykle se snaží používat k práci deskové elektrody, ale lze použít i tyče libovolné geometrie.
Rozdíl oproti práci s ocelí se projevuje především ve zvětšené mezeře mezi hranami. Napětí se také zvýší, ale jeho síla se sníží. Tento režim zvýší zahřívání kovu a zároveň sníží intenzitu jeho chlazení.
Důležité: použití silikomanganových tavidel není povoleno. Výhodná jsou tavidla na bázi fluoridů.
Termit
Tato možnost se často používá u dílů ze šedé litiny. Tímto způsobem jsou například navařeny listy na lodní šrouby. Velké díly musí být předem analyzovány odbornou laboratoří. To vám umožní zvolit optimální způsob legování termitové oceli. Samostatně se vypočítá objem termitové náplně.
Termitové svařování velkých dílů je nákladově efektivní. Používá se pro:
- vědra;
- palety;
- postel;
- vratné převody;
- formy;
- vrtulové hřídele;
- pístnice.
Samostatným tématem je vodotěsné svařování litiny. Je založen na epoxidových lepicích směsích. Toto řešení se velmi dobře hodí pro práci s automobilovými součástmi, které jsou vystaveny značnému teplu. Speciální příprava pro použití vodotěsného “svařování za studena” není nutná. Moderní modifikace takových léků jsou zcela bezpečné pro člověka i životní prostředí.
Ale zároveň musíme pamatovat na to, že i ta nejlepší lepidla tohoto druhu fungují dobře pouze při pokojové teplotě. Průmyslové využití takové technologie je nemožné. I se všemi náklady a nedostatky stejného obloukového svařování se ukazuje, že je celkově lepší.
V některých případech se používá invertorová technologie. Celý proces musí být proveden pomocí zpětného proudu s pečlivým výběrem typu elektrod pro konkrétní situaci.
Nástroje a materiály
Často vyvstává otázka – je možné použít elektrodu na nerezové oceli pro svařování litiny. Tato metoda není vhodná, budete muset použít specializované elektrody. Dobrá volba je model OZCH-2. Vyrábí se tyčí tvořenou mědí. Kompromisem je použití nerezové elektrody s povrchovým vinutím měděného drátu.
Alternativou je použití MNP-2. Mezi tyto elektrody patří:
Toto řešení umožňuje dosáhnout velmi dobrých výsledků. Náklady na takové komponenty jsou však velmi vysoké. V některých případech se používá studené svařování litiny s mosazí. Oficiální název metody je svařování studeným plynem s mosaznými pájkami. To pomáhá eliminovat změnu kovu na chemické úrovni („chill“, jak říkají profesionálové).
Pozor: výše uvedená možnost použití klasických elektrod s měděným vinutím není vhodná pro kritické nebo silně zatížené spoje. Můžete pracovat s netavícími se tyčemi:
- v atmosféře izolačního plynu;
- při použití tavidel;
- pomocí přísad různého druhu.
Kromě výše uvedených bodů je důležité zajistit:
- invertorový svařovací stroj;
- kartáč s kovovými vlákny;
- plynový hořák (pomůže zahřát pracovní plochy);
- svěrák pro uchycení obrobků.
Trénink
Bez ohledu na způsob svařování musí být litina pro práci důkladně připravena. V každém případě jsou z povrchu odstraněny všechny nečistoty a dokonce i mazací oleje jakéhokoli druhu. Povinným požadavkem bude také pečlivé řezání hran. Pokud máte v plánu dosáhnout zvýšené pevnosti, musíte svorníky nasadit při svařování za studena. V horkém režimu se praktikuje předehřívání, vytvoření speciálně promyšlené „lázně“.
Dokonce i malé praskliny jsou jistě odstraněny z okrajů. Před instalací čepů se řezání provádí pod úhlem. V ostatních případech to není nutné. Ocelové trny by měly mít 2-3 „měřidla“ (tak se nazývá poměr délky a průřezu). Vnější konce trnů musí být umístěny tak, aby mohly být k sobě svařeny.
Технология
Mnoho lidí se zajímá o techniku svařování litiny doma. Doporučuje se pracovat s elektrodou podle vícevrstvé techniky. Pro spojení hran silnostěnných dílů se nejprve pomocí úhlové brusky odstraní zkosení pod úhlem 45 stupňů. Trhlinu můžete uzavřít pomocí tenkého disku. Na koncích bude potřeba vyvrtat otvory.
Tato možnost vám umožní vyrovnat se s vadami, které se objevily. Poté vezmou specializovanou elektrodu a roztaví první kovovou vrstvu o ploše 0,03-0,05 m. Svařování se provádí od konců a vytváří jakousi lázeň. Pokud je to možné, závady by měly být opracovány na zadní straně. Síla proudu z hlediska tloušťky kovu 1 mm je 50-60 A, což vám umožňuje přesně vybrat indikátory.
V některých případech je nutné svařovat litinu s ocelí. Horké a polohorké metody zahrnují zahřívání obrobků na 500 stupňů a ještě více. Pro domácí úkoly se doporučuje použít elektrody TsCh-4. V tomto případě se používá konstantní zpětný proud. Doporučuje se pracovat v dolní poloze.
Napětí naprázdno nepřesahuje 54 voltů. Vazba litina-ocel se vaří v malých zónách. Velikost válečků není větší než 0,03 m (s chybou maximálně 1 mm). Velmi důležitou roli hraje švové kování. Kontaktní zóna je periodicky ochlazována.
Kromě znalosti režimů je třeba znát i vlastnosti svařování jednotlivých konstrukcí. Při práci na litinových blocích motoru máte tři možnosti:
- plné vytápění;
- dílčí ohřev požadované zóny;
- elektrické svařování na studené vrstvě (jedná se o nejjednodušší řešení pro odstranění trhlin).
Často se praktikuje svařování v argonovém prostředí. V tomto případě se používají elektrody obsahující grafitizér. V průmyslových podmínkách se používá poloautomatické zpracování plněným drátem. Poté je nutné vytvořit atmosféru oxidu uhličitého. Jedná se o ekonomické řešení, můžete se omezit na ohřev povrchu až na 80 stupňů.
Poměrně častým úkolem je přivaření výfukového potrubí. Doporučuje se používat elektrody s přídavkem mědi. Studená metoda je horší než horká metoda, protože vytváří poměrně slabé švy. Při práci s blokem válců je nutné vyvrtat trhliny, není nutné řezat mělké trhliny. Otvory by neměly procházet, je pouze nutné odhalit celý objem defektu.
Doporučení
Abyste snížili riziko vzniku nových trhlin během svařování, musíte:
- odstranit fosfor a síru;
- dosáhnout jemnějších struktur zrna;
- svarový kov s krátkými švy při nízkém proudu;
- přechod z jednoprůchodového na víceprůchodové svařování.
Chcete-li pomoci v boji proti vzhledu pórů:
- pečlivé odstraňování rzi a jiných nečistot;
- přeměna vodíku na nerozpustnou formu;
- fixace dusíku v nitridech;
- snížení rychlosti chlazení.
Mezi různými typy svařování plynem je optimálním řešením kombinace acetylenu a kyslíku. V tomto provedení je nutné použít litinové výplňové tyče, které odpovídají GOST 2671-80. Tavidla pomáhají zvýšit smáčivost okrajů taveninou. Pokud plánujete provádět mechanizované svařování, je vhodné pro něj použít drát s vysokou koncentrací grafitizérů. Když jsou závady ve svařovacím procesu zjištěny v konečné fázi, budou muset být odstraněny dodatečně – speciálním pájením tavidly na bázi boraxu a kyseliny borité.
Svařování litiny je uvedeno ve videu níže.
