Hur man lagar gjutjärn genom elektrisk svetsning: arbetsteknik och nödvändiga material

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Gjutjärn i sin sammansättning är en legering av järn och kol, som även kan innehålla föroreningar och vissa legeringstillsatser. Denna metall används ofta inom industrin för tillverkning av olika bärande delar och strukturer. De flesta avloppsrör och värmeradiatorer är gjorda av gjutjärn i bostadshus.

Hög kolh alt gör det svårt att koppla gjutjärnsdelar till varandra och till andra metaller. Brott mot tekniska krav leder ofta till överhettning, och därmed till en ökning av metallens sprödhet. Därför, innan du fortsätter med anslutningen av gjutjärnsstrukturer, är det nödvändigt att noggrant studera hur man kokar gjutjärn genom elektrisk svetsning, såväl som nödvändiga material och teknik för att utföra sådant arbete.

Typer av gjutjärn

Sammansättningen av gjutjärn inkluderar inte bara kol (2-6%) och järn, utan också mangan (upp till 1%), kisel (3%), fosfor, svavel, samt tillsatser för legering - aluminium, vanadin, krom,magnesium, nickel och några andra komponenter. Det är legeringsämnen som ger hårdhet, styrka och duktilitet till materialet, beroende på dess tillämpning.

Elsvetsning av gjutjärn utförs beroende på formen och mängden kol som finns i metallen som grafit eller cementit. Det är enligt dessa indikatorer som gjutjärn delas in i följande typer:

1. Vit gjutjärn har en lätt sprickig ytfärg eftersom kolet i denna metall är en form av cementit. Bearbetningen av sådant material är svår på grund av dess höga hårdhet.
2. I grått gjutjärn är kol i form av grafit. Grå metallbrottyta. Detta gjutjärn är lättbearbetat och har goda gjutegenskaper.
3. Värmebehandling av vitt gjutjärn förvandlar det till en formbar metall, som används allmänt inom ingenjörsindustrin.
4. Halvgjutjärn innehåller kol i form av cementit och grafit. Detta förhållande ger metallen hög slitstyrka.
5. Globular grafit ger gjutjärn hög hållfasthet. Segjärn används för att tillverka kvalitetsrör för olje- och vattenledningar.

Funktioner för svetsning av gjutjärn

Innan du svarar på frågan om det är möjligt att tillaga gjutjärn genom elektrisk svetsning, är det nödvändigt att förstå funktionerna i metallfogningsprocessen. Enligt sin struktur, såväl som många fysikaliska egenskaper, tillhör gjutjärn legeringar som är föremål för begränsad svetsprocess.

Under elektrisk svetsning av gjutjärn ihemma måste du vara uppmärksam på följande komplexitet i denna process:

1. Formandet av en kvalitetssöm komplicerar gjutjärnslegeringens flytande natur.
2. Underlåtenhet att observera temperaturregimen för svetsning leder till överhettning av gjutjärn. Detta gör att kolet i svetsbadet brinner av och ökar därför porbildningen.
3. Också den höga temperaturen på ljusbågen bidrar till blekning av gjutjärn på svetsplatsen. Denna effekt, på grund av metallstrukturens heterogenitet, leder till sprickbildning i sömmen.
4. Under svetsprocessen kan gjutjärn oxidera, vilket skapar en eldfast oxid, vars smältpunkt är mycket högre än det ursprungliga materialets.

För att undvika alla dessa problem vid svetsning av gjutjärn måste du på ett ansvarsfullt sätt välja rätt driftsätt.

Förbereda gjutjärn för svetsning

Innan man svetsar gjutjärn med elektrisk svetsning är det nödvändigt att förbereda kanterna på de ytor som ska fogas. Preliminär rengöring av ytan kan utföras både manuellt och med ett elverktyg med metallborstmunstycke.

Närnäst är det absolut nödvändigt att skära kanterna till ren metall, eftersom det är mycket svårare att laga gjutjärn med elektrisk svetsning i hemverkstäder än stål.

Defekta platser av gjutjärn skärs enligt följande regler:

• skärning utförs strikt längs sprickan;
• icke-genomgående sprickor borras med en borr och skärs sedan ner tillhuvudmaterial;
• beroende på metallens tjocklek skärs genomgående sprickor från två eller en sida;
• det rekommenderas att svetsa en lapp på tätt belägna sprickor, som bör täcka defekten med 15-20 mm från alla sidor.

Efter rengöring av ytan och skärning av kanterna är det nödvändigt att försiktigt avfetta fogen med aceton eller lösningsmedel.

Grundläggande svetsmetoder för gjutjärn

Det är möjligt att tillaga gjutjärn både genom elektrisk svetsning och i en inertgasmiljö. Den andra metoden används främst för sammanfogning av heterogena metaller. Gassvetsning används oftast för reparationsarbeten på avloppsrör, samt restaurering av bildelar.

Det är möjligt att tillaga gjutjärn genom elektrisk svetsning både varmt, med förvärmning av arbetsstycken, och kallt, utan att värma skarven. Uppvärmd svetsning är tekniskt sett mer komplex än kallsvetsning, så användningen i hemmet är opraktisk.

Gasvetsning

Svetsning av gjutjärn i ett skyddande gasmoln används för att skapa en söm med hög hållfasthet, vilket uppnås under förutsättning av en liten penetration av metallen. Svetsarens praktiska erfarenhet, liksom valet av rätt läge för att skapa en svets, är av särskild betydelse för det slutliga resultatet av arbetet.

Processen med gassvetsning rekommenderas att göras med två brännare. Samtidigt ger en brännareförvärmning av korsningen, och den andra smälter tråden och svetsar direkt gjutjärnsdelarna. Kylning av svetsade delar måste vara långsam, så den används ofta för att täcka produkter med ett lager av sand eller asbest.

Varmsvetsande gjutjärn

Svetsning av gjutjärnsprodukter med förvärmning av kanterna på den sammanfogade ytan utförs oftast i industriföretag. Uppvärmning av arbetsstycken kan utföras i inerta ugnar, samt olika specialbrännare.

Uppvärmning av svetsplatsen till 600–650 ℃ eliminerar risken för spänning och överhettning av metallen vid fogen.

Svetstekniken är som följer:

1. Preliminär förberedelse av korsningen pågår.
2. Produkten är placerad på ett sådant sätt att det är möjligt att svetsa med sömmens nedre läge.
3. Svetsmaskinen är konfigurerad att arbeta med rak polaritet. Strömhållfastheten vid svetsning av gjutjärn är inställd mycket högre än vid svetsning av stål.
4. Delen värms upp till en temperatur på 300–600 grader.
5. Svetsbassängen måste fyllas med smält metall under processen att skapa en söm. Det rekommenderas att röra om den flytande smältan med spetsen av elektroden.
6. Efter svetsning är det bättre att lämna produkten i en kylugn eller täcka den med värmeisolerande material. Långsam kylning av gjutjärn är nyckeln till en kvalitetsanslutning.

Självklart, svetsning av varmt järnmetod anses mödosamt arbete, men det är just sådana förhållanden som gör det möjligt att få en söm utan defekter och med hög kvalitet.

Kallsvetsmetod

I de fall det inte ställs höga krav på svetsen går det att tillaga gjutjärn genom elsvetsning hemma, både kallt och med lätt uppvärmning.

Teknologiska egenskaper hos kallsvetsning är följande:

1. Svetsmaskinen är inställd på den lägsta effekt som är tillåten för en viss tjocklek på elektroden för att förhindra överhettning av metallen.
2. Svetsning utförs med omvänd polaritetsström.
3. Svetssöm ska göras i 30-50 mm längder.
4. Överhettning av fogen elimineras genom att avbryta eller förskjuta sömmen.
5. Vid flerskiktssvetsning måste varje söm smidas med en hammare.

Kvaliteten på gjutjärnsanslutningen beror helt på rätt val av elektroder.

Elektroder för svetsning av gjutjärn

Det är möjligt att tillaga gjutjärn genom elektrisk svetsning både med en elektrod för gjutjärn och med produkter som innehåller nickel eller koppar. Kol kombineras inte med dessa icke-järnmetaller, så vitt gjutjärn bildas inte i svetsen. Oftast utförs svetsning med sådana elektroder i flera steg, med en paus för kylning.

Följande elektroder för gjutjärn används för elektrisk svetsning av gjutjärnsprodukter:

• OZCH-2 och OZCH-6 - elektroder baserade på koppar och järn, som används för svetsning av grå ellersegjärn;
• OZZHN-1 - denna kvalitet innehåller järn och nickel, mycket effektivt för segjärn;
• MNCH-2 - dessa produkter innehåller koppar, nickel och järn, lämpliga för svetsning av alla typer av gjutjärn.

Grundläggande om svetssäkerhet

Svetsning klassificeras som en ökad risk för svetsarens hälsa. Därför är efterlevnad av säkerhetsföreskrifter vid svetsning av gjutjärn en förutsättning för arbete.

De viktigaste säkerhetsåtgärderna inkluderar:

• allt arbete måste utföras med personlig skyddsutrustning (mask, handskar, specialdräkt och skor);
• svetsning måste utföras i ett välventilerat utrymme;
• svetsutrustning måste hållas i gott skick;
• Elektrisk utrustning måste vara ordentligt jordad.

Gjutjärn avser metaller som är svårsvetsade teknik. Därför, innan du fortsätter med processen att sammanfoga gjutjärnsprodukter, är det nödvändigt att noggrant studera huvudnyanserna av högkvalitativ prestanda för sådant arbete.