Zváranie liatiny elektródami: technologické vlastnosti a podmienky

Obsah článku

• Liatina: vlastnosti materiálu a práca s ním
• Ktorý menič použiť
• Pravidlá prípravy dielcov
• Použitie špeciálnych elektród
• Použitie plniaceho drôtu
• Režimy zvárania, prúdy, pracovná technika

Liatinové diely je možné zvárať elektrickým zváraním na špeciálnych zariadeniach aj doma. Ponúkame možnosť preštudovať pravidlá prípravy dielov pre zváranie, výber spôsobu a techniky výroby zvaru pomocou konvenčného invertora MMA..

Liatina: vlastnosti materiálu a práca s ním

Liatina je roztavené železo, do ktorého sa v priebehu chladenia pridával uhlík vo veľkých množstvách. Vďaka koncentrácii uhlíka nad limitnou rozpustnosťou je vytvorená zliatina charakterizovaná vysokou tvrdosťou, ale nízkou homogenitou. Liatina je svojou štruktúrou pórovitá, jej kryštalická mriežka je prerušená veľkými inklúziami uhlíka, vďaka čomu sa interatomické väzby vyznačujú malou hranicou elastickej deformácie.

Vzhľadom na to, že štruktúra kovu je zriedená veľkými inklúziami grafitu, je ťažké zvárať liatinu: na miestach, kde je zlomená kryštalická mriežka, dochádza k miestnemu namáhaniu a produkt je obzvlášť krehký. Na zváranie liatiny je potrebná starostlivo vybraná sada prísad, aby sa zabezpečilo:

• dobrá miešateľnosť spoja so zvyškom kovu;
• najmenší možný rozdiel v poklese teploty;
• minimálna možná hrúbka spoja;
• vysoká úroveň pevnosti.

Varenie liatiny elektródou je tiež ťažké z toho dôvodu, že existuje mnoho druhov tohto kovu. Zároveň pre väčšinu výrobkov neexistuje konštrukčná dokumentácia a nie je možné spoľahlivo určiť zloženie zliatiny. Preto je stupeň liatiny určený okom podľa farby prerušenia a potom sú elektródy a režimy zvárania vybrané čo najbližšie k optimálnym. Doma je zváranie liatiny takmer vždy lotériou a širokým poľom na experimentovanie, aby sa dosiahol najlepší výsledok.

Ktorý menič použiť

Liatinové časti majú zvyčajne pôsobivú hrúbku a je dosť ťažké ich zahriať dovnútra bez zjavného rozšírenia vykurovacej zóny. Najlepšia voľba je variť s krátkymi pokrmami v pulznom režime, čo dáva dielom čas na ochladenie.

V tomto režime nebude každý menič efektívne pracovať. Na tieto účely sú najvhodnejšie moderné zariadenia so zlepšeným zapaľovaním a oblúkovým dohorením, výkonný chladiaci systém. Prúdy pri zváraní liatiny sa zvyšujú vďaka dodatočnej vodivosti vinutia a povlaku elektródy. Strop súčasného rozsahu by mal byť asi 200 – 250 A s dobou zapnutia pri maximálnom zaťažení najmenej 50%..

Všeobecne sa používajú sofistikovanejšie riadiace obvody zváracieho prúdu, tým lepšie. Pri zváraní liatiny je potrebné rýchle zapálenie, rovnomerné spaľovanie a rýchle prerušenie oblúka bez toho, aby došlo k ohrevu pri vysokej teplote. Zároveň žiadny z domácich ani profesionálnych strojov nemá špeciálne režimy pre liatinu..

Úlohy bez problémov zvládne profesionálne vybavenie od spoločnosti FoxWeld alebo KEMPPI. Z rozpočtových možností môžeme odporučiť striedače od výrobcov ako Aurora a Tesla, ktoré stoja od 10 000 rubľov. Lacnejšie meniče („Resanta“, „Svarog“) sa môžu používať s rôznym úspechom, ale na zváranie kritických častí sú málo užitočné.

Pravidlá prípravy dielcov

V prípade liatinových častí sa kvalita zvárania určuje už vo fáze spracovania a prípravy zvaru. Na rozdiel od iných materiálov tu môže byť dôležitá aj prítomnosť mastného filmu. Kvôli prehľadnosti rozdelíme prípravok na tri typy, v závislosti od povahy spojení.

Praskliny v liatine musia byť vyvarované na okrajoch pred zváraním, aby sa zabránilo ďalšiemu praskaniu v dôsledku tepelného zmrašťovania. Potom sa urobí rez pozdĺž trhliny brúskou. Šev je potrebné rozpustiť do šírky asi 3 mm, pričom na dne zostane stĺpik rovnakej hrúbky ako elektródová tyč alebo o niečo viac.

Časti, ktoré sú rozdelené na dve časti, sa dajú zvyčajne zložiť veľmi pevne a mali by sa používať pri zváraní. Jediné, čo je potrebné urobiť, je zaistiť nehybnosť pomocou svoriek alebo skrutkového spojenia a tiež rozpustiť šev..

Treťou možnosťou sú dve nezávislé časti, ktoré sa nastavujú pred zváraním. Nakoniec je potrebné odstrániť riziká z rezacieho nástroja pomocou pilníka alebo šmirgľovej tyčinky a zrazením zo strany zvárania analogicky s prelomením švu. Pri montáži musia byť diely narezané veľmi opatrne, aby nedošlo k prehriatiu.

Hrany, ktoré sa majú spojiť, musia byť odmastené bezprostredne pred zváraním. Je optimálne, ak máte po ruke acetylénový alebo propánový horák: zvárací šev sa kalcinuje pri ňom, spaľuje grafit a zohrieva sa liatinová časť na tmavočervenú farbu..

Použitie špeciálnych elektród

Existuje neuveriteľne veľa rôznych elektród na zváranie liatiny rôznych stupňov. Budeme považovať iba to najvhodnejšie pre domáce použitie..

Najobľúbenejšie značky elektród pre zváranie liatiny sú ESAB (OK) 92.60, 92.58 a 92.18. Prvé dva majú mierny obsah niklu, ktorý má TCR porovnateľnú s obsahom liatiny. Stupeň 92.18 má vysoký obsah niklu a vyžaduje kovanie za horúca na utesnenie kryštalickej mriežky a zvýšenie tažnosti zvaru. Tieto elektródy sú vhodné na zváranie sivej a tvárnej liatiny.

Pri práci s medenými niklovými elektródami, ako je MNCh-2, sa používa mierne odlišný princíp zvárania, inak nazývaný spájkovanie pri vysokej teplote. Taká spájka pozostáva z látok, ktoré nereagujú s grafitom, a preto je pravdepodobnosť tvorby „triesok“ na hranici zvaru výrazne nižšia. Medené elektródy sú vhodné pre väčšinu liatiny.

Na zvárané diely bez predhrievania sa vzťahujú triedy OZZHN-1 a UTP 86 FN. Jedná sa o elektródy na báze železa a niklu s legovacími prísadami, ktoré sa používajú hlavne na zváranie šedej liatiny. Hrúbka elektród akéhokoľvek typu pre prácu doma by mala byť 3 mm, najmä pre masívne časti – nie viac ako 4 mm, inak menič jednoducho nevytvorí požadovaný prúd na úplné zahriatie..

Použitie plniaceho drôtu

V niektorých prípadoch môžu byť pri procese ručného oblúkového zvárania liatiny zavedené špeciálne prísady, ktoré dodávajú materiálu spoja špeciálne vlastnosti. Tieto prísady sú založené na rovnakom nikle a medi, niekedy železa, nerezových zliatinách a cíne. Použitie drôtu bude vyžadovať chameleónovú masku, bezpečné uchytenie a trochu praxe.

Najobľúbenejším výplňovým drôtom je PANCH-11, ktorý sa používa na poloautomatické zváranie liatinových výrobkov. Drôt sa zavedie v malých častiach pri každom zapálení oblúkom a kontakt elektródy s povrchom nastane presne pomocou spájky. To zaisťuje dobrú miešateľnosť a zjemňuje účinky vysokých teplôt..

Prísady na báze monelu sú tiež veľmi užitočné pri zváraní liatiny. Jedná sa o pomerne vzácnu a drahú zliatinu, ale má požadovanú TCR, tvrdosť a ťažnosť porovnateľnú s tými, ktoré sú vyrobené zo samotnej liatiny. Monel sa aplikuje v malých dávkach chvíľu po zapálení oblúkom. Súčasne je horenie dlhšie, čo prakticky neovplyvňuje kvalitu švu..

Režimy zvárania, prúdy, pracovná technika

Liatina sa varí jednosmerným prúdom, prevažne s reverznou polaritou, hoci pre niektoré značky elektród (MNCh-2) môže byť potrebné prepnúť mínus na držiak. Kvôli vysokej tekutosti liatiny by sa malo variť vždy iba v dolnej polohe spoja..

Doma môžete použiť dva druhy zvárania: s čiastočným zahrievaním a bez neho. Toto je stanovené individuálne pre každú značku elektród. Časť je zahrievaná dlho pred začiatkom zvárania pomocou benzínových alebo plynových horákov alebo acetylénových horákov. Zahrievanie liatinovej časti musí pokračovať počas zvárania, takže prácu vykonávajú dvaja ľudia.

Liatina je zváraná krátkymi švami (každé 2–4 cm) s odsadením 2–3 dĺžky švíkov. Každý „steh“ sa vyrába pomocou množstva lepidiel s časom horenia oblúka od 0,5 do 1,5 sekundy, v závislosti od hrúbky kovu a značky elektród..

Oblasť spoja sa zahrieva 2-3 minúty, potom zvárač aplikuje kov na koreň rezaného švu a asistent jemne zahreje zvar. Po dokončení „stehu“ sa prikryje suchým pieskom alebo prikryje azbestovou handrou a plameň sa odstráni.

Pri zváraní liatiny je rozhodujúce pomalé chladenie. Bez toho by sa kov mohol okamžite zakryť pavučinou prasklín vyžarujúcich zo zvarového bazénu a produkt sa beznádejne poškodil. Tepelnoizolačné obloženie môže byť tiež nainštalované na zadnú stranu spoja vopred, ale aj potom musí byť každý zvarový kráter okamžite chránený pred priamym kontaktom so vzduchom. Odporúča sa poslať malé diely do horúcej rúry na hodinu..

Pri zváraní sa najprv naplní koreň švu, celý zvar sa vykoná po úplnom ochladení dielu pomocou presne tej istej technológie s hladkým temperovaním. Ak je potrebné tesné spojenie, medzi „očkami“ sa vytvorí niekoľko ďalších medziľahlých spojov a šev sa úplne roztaví. Na zabezpečenie tesnosti je však oveľa lepšie použiť polymérové ​​alebo epoxidové tesniace materiály..