Jak vařit litinu elektrickým svařováním: technologie práce a potřebné materiály

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Litina je ve svém složení slitinou železa a uhlíku, která může také obsahovat nečistoty a některé legovací přísady. Tento kov je široce používán v průmyslu pro výrobu různých nosných dílů a konstrukcí. Většina kanalizačních stoupaček a radiátorů je v obytných budovách vyrobena z litiny.

Vysoký obsah uhlíku znesnadňuje spojování litinových dílů mezi sebou a s jinými kovy. Porušení technologických požadavků často vede k přehřívání, a tím ke zvýšení křehkosti kovu. Proto, než přistoupíte ke spojování litinových konstrukcí, je nutné důkladně prostudovat, jak vařit litinu elektrickým svařováním, a také potřebné materiály a technologie pro provádění takové práce.

Druhy litiny

Složení litiny zahrnuje nejen uhlík (2-6 %) a železo, ale také mangan (až 1 %), křemík (3 %), fosfor, síru a také přísady pro legování - hliník, vanad, chrom,hořčík, nikl a některé další složky. Jsou to legující látky, které dodávají materiálu tvrdost, pevnost a tažnost v závislosti na jeho použití.

Elektrické svařování litiny se provádí v závislosti na formě a množství uhlíku, který je v kovu jako grafit nebo cementit. Podle těchto ukazatelů se litina dělí na následující typy:

1. Bílá litina má světlou lomovou barvu, protože uhlík v tomto kovu je formou cementitu. Zpracování takového materiálu je obtížné kvůli jeho vysoké tvrdosti.
2. V šedé litině je uhlík ve formě grafitu. Šedá kovová lomová plocha. Tato litina se snadno obrábí a má dobré odlévací vlastnosti.
3. Tepelné zpracování bílé litiny z ní udělá kujný kov, který je široce používán ve strojírenství.
4. Polovina litiny obsahuje uhlík ve formě cementitu a grafitu. Tento poměr dává kovu vysokou odolnost proti opotřebení.
5. Globulární grafit dodává litině vysokou pevnost. Tvárná litina se používá k výrobě kvalitních trubek pro ropovody a vodovody.

Vlastnosti svařování litiny

Před zodpovězením otázky, zda je možné vařit litinu elektrickým svařováním, je nutné porozumět vlastnostem procesu spojování kovů. Litina svou strukturou a mnoha fyzikálními vlastnostmi patří mezi slitiny, které podléhají omezenému procesu svařování.

Při elektrickém svařování litiny vdoma musíte věnovat pozornost následujícím složitostem tohoto procesu:

1. Vytvoření kvalitního švu komplikuje tekutou povahu litinové slitiny.
2. Nedodržení teplotního režimu svařování vede k přehřívání litiny. To způsobí, že se uhlík ve svarové lázni spálí a tím se zvýší tvorba pórů.
3. Vysoká teplota elektrického oblouku také přispívá k bělení litiny v místě svařování. Tento efekt v důsledku heterogenity kovové struktury vede k praskání švu.
4. Během procesu svařování je litina schopna oxidovat, čímž vzniká žáruvzdorný oxid, jehož bod tání je mnohem vyšší než u původního materiálu.

Abyste se vyhnuli všem těmto problémům při svařování litiny, musíte zodpovědně zvolit správný provozní režim.

Příprava litiny pro svařování

Před svařováním litiny elektrickým svařováním je nutné připravit okraje spojovaných ploch. Předběžné čištění povrchu lze provést ručně i elektrickým nářadím s tryskou s kovovými štětinami.

Dále je nutné oříznout okraje na holý kov, protože vařit litinu elektrickým svařováním v domácích dílnách je mnohem obtížnější než ocel.

Vadná místa litiny se řežou podle následujících pravidel:

• řezání se provádí přísně podél trhliny;
• neprůchozí trhliny se vyvrtají vrtačkou a poté se seříznouhlavní materiál;
• v závislosti na tloušťce kovu jsou průchozí trhliny řezány ze dvou nebo jedné strany;
• doporučuje se navařit záplatu na těsně rozmístěné trhliny, která by měla překrýt defekt o 15-20 mm ze všech stran.

Po očištění povrchu a oříznutí hran je nutné spoj pečlivě odmastit acetonem nebo rozpouštědlem.

Základní metody svařování litiny

Litinu je možné vařit jak elektrickým svařováním, tak v prostředí inertního plynu. Druhý způsob se používá především pro spojování heterogenních kovů. Plynové svařování se nejčastěji používá při opravách kanalizačních potrubí a také při restaurování autodílů.

Litinu je možné vařit elektrickým svařováním jak za tepla, s předehříváním obrobků, tak za studena, bez zahřívání spoje. Svařování za tepla je technologicky složitější než svařování za studena, takže jeho použití v domácích podmínkách je nepraktické.

Svařování plynem

Svařování litiny v oblaku ochranného plynu se používá k vytvoření spoje vysoké pevnosti, kterého je dosaženo za podmínky malého průniku kovu. Pro konečný výsledek práce je zvláště důležitá praktická zkušenost svářeče, stejně jako volba správného režimu pro vytvoření svaru.

Proces svařování plynem se doporučuje provádět se dvěma hořáky. Současně zajišťuje jeden hořákpředehřev spoje a druhý nataví drát a přímo svaří litinové díly. Chlazení svařovaných dílů musí být pomalé, proto se často používá k pokrytí výrobků vrstvou písku nebo azbestu.

Svařování litiny za tepla

Svařování litinových výrobků s předehřevem hran spojované plochy se nejčastěji provádí v průmyslových podnicích. Ohřev obrobků lze provádět v inertních pecích, stejně jako v různých speciálních hořácích.

Zahřátí místa svařování na 600–650 ℃ eliminuje možnost pnutí a přehřátí kovu ve spoji.

Technologie svařování je následující:

1. Probíhá předběžná příprava křižovatky.
2. Výrobek je umístěn tak, že je možné svařovat se spodní polohou švu.
3. Svařovací stroj je nakonfigurován pro práci s přímou polaritou. Síla proudu při svařování litiny je nastavena mnohem vyšší než při svařování oceli.
4. Součást je zahřátá na teplotu 300–600 stupňů.
5. Svarová lázeň musí být během procesu vytváření svaru naplněna roztaveným kovem. Doporučuje se míchat tekutou taveninu špičkou elektrody.
6. Po svaření je lepší nechat výrobek v chladící peci, nebo jej zakrýt tepelně izolačním materiálem. Pomalé chlazení litiny je klíčem ke kvalitnímu spojení.

Samozřejmě, svařování horkého železametoda je považována za pracnou práci, ale právě takové podmínky umožňují získat šev bez vad a ve vysoké kvalitě.

Metoda svařování za studena

V případech, kdy nejsou na svar kladeny vysoké požadavky, je možné litinu vařit doma elektrickým svařováním, a to jak za studena, tak při mírném zahřátí.

Technologické vlastnosti studeného svařování jsou následující:

1. Svařovací stroj je nastaven na minimální výkon, který je povolený pro určitou tloušťku elektrody, aby se zabránilo přehřátí kovu.
2. Svařování se provádí proudem s obrácenou polaritou.
3. Svar by měl být proveden v délkách 30-50 mm.
4. Přehřátí spoje je eliminováno přerušením nebo posunutím švu.
5. Při vícevrstvém svařování musí být každý šev ukován kladivem.

Kvalita litinového spojení zcela závisí na správné volbě elektrod.

Elektrody pro svařování litiny

Litinu je možné vařit elektrickým svařováním jak s elektrodou na litinu, tak s výrobky obsahujícími nikl nebo měď. Uhlík se s těmito barevnými kovy neslučuje, takže ve svaru nevzniká bílá litina. Nejčastěji se svařování takovými elektrodami provádí v několika fázích s přestávkou na chlazení.

Pro elektrické svařování litinových výrobků se používají následující elektrody na litinu:

• OZCH-2 a OZCH-6 - elektrody na bázi mědi a železa, které se používají pro svařování šedé popř.tvárná litina;
• OZZHN-1 - tato jakost obsahuje železo a nikl, velmi účinná pro tvárnou litinu;
• MNCH-2 - tyto produkty obsahují měď, nikl a železo, vhodné pro svařování všech typů litiny.

Základy bezpečnosti svařování

Svařování je klasifikováno jako zvýšené riziko pro zdraví svářeče. Předpokladem práce je proto dodržování bezpečnostních předpisů při svařování litiny.

Klíčová bezpečnostní opatření zahrnují:

• všechny práce musí být prováděny s použitím osobních ochranných prostředků (maska, rukavice, speciální oblek a obuv);
• svařování musí být prováděno v dobře větraném prostoru;
• svařovací zařízení musí být udržováno v dobrém stavu;
• Elektrické zařízení musí být řádně uzemněno.

Litina označuje kovy, které se obtížně svařují technologií. Proto před zahájením procesu spojování litinových výrobků je nutné pečlivě prostudovat hlavní nuance vysoce kvalitního výkonu takové práce.