Ako variť liatinu elektrickým zváraním: technológia práce a potrebné materiály

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Liatina je vo svojom zložení zliatinou železa a uhlíka, ktorá môže obsahovať aj nečistoty a niektoré legujúce prísady. Tento kov je široko používaný v priemysle na výrobu rôznych nosných častí a konštrukcií. Väčšina kanalizačných stúpačiek a vykurovacích radiátorov je v obytných budovách vyrobená z liatiny.

Vysoký obsah uhlíka sťažuje vzájomné spojenie liatinových dielov s inými kovmi. Porušenie technologických požiadaviek často vedie k prehriatiu, a tým k zvýšeniu krehkosti kovu. Preto pred pripájaním liatinových konštrukcií je potrebné dôkladne preštudovať, ako variť liatinu elektrickým zváraním, ako aj potrebné materiály a technológie na vykonávanie takýchto prác.

Druhy liatiny

Zloženie liatiny zahŕňa nielen uhlík (2-6%) a železo, ale aj mangán (do 1%), kremík (3%), fosfor, síru, ako aj prísady na legovanie - hliník, vanád, chróm,horčík, nikel a niektoré ďalšie zložky. Sú to legujúce látky, ktoré dodávajú materiálu tvrdosť, pevnosť a ťažnosť v závislosti od jeho použitia.

Elektrické zváranie liatiny sa vykonáva v závislosti od formy a množstva uhlíka, ktorý je v kove ako grafit alebo cementit. Podľa týchto ukazovateľov je liatina rozdelená do nasledujúcich typov:

1. Biela liatina má svetlú lomovú farbu, pretože uhlík v tomto kove je formou cementitu. Spracovanie takéhoto materiálu je náročné pre jeho vysokú tvrdosť.
2. V sivej liatine je uhlík vo forme grafitu. Šedá kovová lomová plocha. Táto liatina sa ľahko opracúva a má dobré odlievacie vlastnosti.
3. Tepelné spracovanie bielej liatiny z nej robí kujný kov, ktorý je široko používaný v strojárstve.
4. Polovičná liatina obsahuje uhlík vo forme cementitu a grafitu. Tento pomer dáva kovu vysokú odolnosť proti opotrebovaniu.
5. Guľový grafit dodáva liatine vysokú pevnosť. Tvárna liatina sa používa na výrobu kvalitných rúr pre ropovody a vodovody.

Vlastnosti zvárania liatiny

Pred zodpovedaním otázky, či je možné variť liatinu elektrickým zváraním, je potrebné pochopiť vlastnosti procesu spájania kovov. Liatina patrí svojou štruktúrou, ako aj mnohými fyzikálnymi vlastnosťami k zliatinám, ktoré podliehajú obmedzenému procesu zvárania.

Počas elektrického zvárania liatiny vdoma musíte venovať pozornosť nasledujúcim zložitostiam tohto procesu:

1. Vytvorenie kvalitného švu komplikuje tekutú povahu zliatiny liatiny.
2. Nedodržiavanie teplotného režimu zvárania vedie k prehrievaniu liatiny. To spôsobí spálenie uhlíka vo zvarovom kúpeli a tým zvýšenie tvorby pórov.
3. Vysoká teplota elektrického oblúka tiež prispieva k bieleniu liatiny v mieste zvárania. Tento efekt v dôsledku heterogenity kovovej štruktúry vedie k praskaniu švu.
4. Počas procesu zvárania je liatina schopná oxidovať, čím vzniká žiaruvzdorný oxid, ktorého teplota topenia je oveľa vyššia ako teplota topenia pôvodného materiálu.

Aby ste sa vyhli všetkým týmto problémom pri zváraní liatiny, musíte zodpovedne zvoliť správny režim prevádzky.

Príprava liatiny na zváranie

Pred zváraním liatiny elektrickým zváraním je potrebné pripraviť okraje spájaných plôch. Predčistenie povrchu je možné vykonať ručne aj elektrickým náradím s hubicou s kovovými štetinami.

Potom je nevyhnutné orezať okraje na holý kov, pretože je oveľa ťažšie variť liatinu elektrickým zváraním v domácich dielňach ako oceľ.

Chybné miesta liatiny sú rezané podľa nasledujúcich pravidiel:

• rezanie sa vykonáva striktne pozdĺž trhliny;
• nepriechodné trhliny sa vyvŕtajú vŕtačkou a potom sa zrežúhlavný materiál;
• v závislosti od hrúbky kovu sú trhliny prerezané z dvoch alebo jednej strany;
• na tesne rozmiestnené trhliny sa odporúča navariť záplatu, ktorá by mala prekryť defekt o 15-20 mm zo všetkých strán.

Po očistení povrchu a orezaní hrán je potrebné spoj opatrne odmastiť acetónom alebo rozpúšťadlom.

Základné metódy zvárania liatiny

Liatinu je možné variť elektrickým zváraním aj v prostredí inertného plynu. Druhý spôsob sa používa hlavne na spájanie heterogénnych kovov. Plynové zváranie sa najčastejšie používa pri opravách kanalizačných potrubí, ako aj pri renovácii automobilových dielov.

Liatinu je možné variť elektrickým zváraním za tepla, s predhrievaním obrobkov, ako aj za studena, bez zahrievania spoja. Zváranie za tepla je technologicky zložitejšie ako zváranie za studena, takže jeho použitie v domácich podmienkach je nepraktické.

Zváranie plynom

Zváranie liatiny v ochrannom oblaku plynu sa používa na vytvorenie spoja vysokej pevnosti, ktorý je dosiahnutý za podmienky malého prieniku kovu. Pre konečný výsledok práce sú mimoriadne dôležité praktické skúsenosti zvárača, ako aj výber správneho režimu vytvárania zvaru.

Proces plynového zvárania sa odporúča vykonávať s dvoma horákmi. Súčasne poskytuje jeden horákpredohrev spoja a druhý roztaví drôt a priamo zvára liatinové diely. Chladenie zváraných dielov musí byť pomalé, preto sa často používa na pokrytie výrobkov vrstvou piesku alebo azbestu.

Zváranie liatiny za tepla

Zváranie liatinových výrobkov s predhrievaním hrán spájaného povrchu sa najčastejšie realizuje v priemyselných podnikoch. Ohrev obrobkov je možné vykonávať v inertných peciach, ako aj v rôznych špeciálnych horákoch.

Zahriatie miesta zvárania na 600–650 ℃ eliminuje možnosť napätia a prehriatia kovu v spoji.

Technológia zvárania je nasledovná:

1. Prebieha príprava križovatky.
2. Výrobok je umiestnený tak, že je možné zvárať so spodnou polohou švu.
3. Zváračka je nakonfigurovaná na prácu s priamou polaritou. Prúdová sila pri zváraní liatiny je nastavená oveľa vyššie ako pri zváraní ocele.
4. Časť sa zahreje na teplotu 300–600 stupňov.
5. Zvarový kúpeľ musí byť počas procesu vytvárania zvaru naplnený roztaveným kovom. Odporúča sa miešať tekutú taveninu špičkou elektródy.
6. Po zváraní je lepšie nechať výrobok v chladiacej peci, alebo ho prikryť tepelne izolačným materiálom. Pomalé chladenie liatiny je kľúčom ku kvalitnému pripojeniu.

Samozrejme, zváranie horúceho železametóda sa považuje za namáhavú prácu, ale práve takéto podmienky umožňujú získať šev bez chýb a vo vysokej kvalite.

Metóda zvárania za studena

V prípadoch, keď nie sú na zvar kladené vysoké požiadavky, je možné variť liatinu elektrickým zváraním doma, a to za studena aj s miernym ohrevom.

Technologické vlastnosti studeného zvárania sú nasledovné:

1. Zváračka je nastavená na minimálny výkon, ktorý je povolený pre určitú hrúbku elektródy, aby sa zabránilo prehriatiu kovu.
2. Zváranie sa vykonáva prúdom s obrátenou polaritou.
3. Zvárací šev by sa mal robiť v dĺžkach 30-50 mm.
4. Prehrievanie spoja sa eliminuje prerušením alebo posunutím spoja.
5. Pri viacvrstvovom zváraní musí byť každý šev vykovaný kladivom.

Kvalita liatinového spojenia závisí výlučne od správneho výberu elektród.

Elektródy na zváranie liatiny

Liatinu je možné variť elektrickým zváraním ako elektródou na liatinu, tak aj výrobkami obsahujúcimi nikel alebo meď. Uhlík sa s týmito neželeznými kovmi nespája, takže vo zvare nevzniká biela liatina. Zváranie takýmito elektródami sa najčastejšie vykonáva v niekoľkých fázach s prestávkou na chladenie.

Na elektrické zváranie liatinových výrobkov sa používajú nasledujúce elektródy na liatinu:

• OZCH-2 a OZCH-6 - elektródy na báze medi a železa, ktoré sa používajú na zváranie šedej resp.tvárna liatina;
• OZZHN-1 - tento druh obsahuje železo a nikel, veľmi účinný pre tvárnu liatinu;
• MNCH-2 - tieto produkty obsahujú meď, nikel a železo, vhodné na zváranie všetkých druhov liatiny.

Základy bezpečnosti zvárania

Zváranie je klasifikované ako zvýšené riziko pre zdravie zvárača. Predpokladom práce je preto dodržiavanie bezpečnostných predpisov pri zváraní liatiny.

Kľúčové bezpečnostné opatrenia zahŕňajú:

• všetky práce musia byť vykonávané s použitím osobných ochranných prostriedkov (maska, rukavice, špeciálny oblek a obuv);
• zváranie sa musí vykonávať v dobre vetranom priestore;
• zváracie zariadenie musí byť udržiavané v dobrom stave;
• Elektrické zariadenie musí byť správne uzemnené.

Liatina označuje kovy, ktoré sa ťažko zvárajú technológiou. Preto pred pokračovaním v procese spájania liatinových výrobkov je potrebné starostlivo preštudovať hlavné nuansy vysokokvalitného výkonu takejto práce.