Useimpien terästyyppien hitsaaminen kotona ei ole vaikeaa tarvittavilla laitteilla. Mutta jos aiot hitsata valurautaa, joka yhdessä teräksen kanssa on tärkein rakenteellinen materiaali, saattaa ilmetä joitain vaikeuksia. Suurin epäonnistuminen valuraudan hitsauksessa omilla käsilläsi on hitsin heikko laatu, mikä selittyy metallin kylläisellä kovettumisella hitsausalueella – toisin sanoen lisäämällä valuraudan hauraus tällä alueella ja halkeamien esiintyminen.
Sisältö:
Valurauta seoksena
Valurauta tunnetaan rauta -hiili -seoksena, sillä on korkeampi hiilipitoisuus – 2-6%. Tämä korkea hiilipitoisuus saa valuraudan hiilen, toisin kuin teräs, olemaan vapaassa tilassa. Valurauta sisältää myös piitä, rikkiä, mangaania ja fosforia, kun taas valurautamateriaalissa on enemmän fosforia ja rikkiä kuin teräksessä. Seosvalurauta sisältää molybdeenin, vanadiinin, nikkelin ja kromin lisäaineita.
Esimerkiksi hiili yleisimmässä ja käytetyimmässä harmaassa valuraudassa on grafiitin sulkeumia (muista, että valurauta on tahriintunut), mikä aiheuttaa sen heikon hitsattavuuden. Myös hiiltä voi esiintyä sementtinä. Lisäaineiden tyypistä riippuen erotetaan valkoinen, harmaa ja pallografiittivalurauta..
Rautametallin, johon myös valurauta on luokiteltu, kestävyys tekee siitä parhaan materiaalin ritilöiden, porttien ja sisustustarvikkeiden luomiseen. Valurautaakut ja -putket, joita nykyään löytyy lähes jokaisesta kodista, vaikka ne on korvattu nykyaikaisilla vaihtoehdoilla, ja valuraudan hitsauskustannukset laskevat, mutta tämän materiaalin arvo ei vähene tästä.
Valuraudan hitsauksen ominaisuudet
Valurauta on laajalti käytetty rakennusmateriaali, jolla on alhaiset kustannukset, korkea työstettävyys ja hyvät valuominaisuudet. Mutta valuraudan korkea hauraus ja alhainen lujuus aiheuttavat epäonnistumisen monien siitä valmistettujen osien käytön aikana..
Käytännön hitsaajat uskovat, että valuraudan huono hitsattavuus johtuu murtuman materiaalirakenteen rakenteesta. Valurauta, jossa on hienoksi hajonnut harmaa murtuma, on helpompi hitsata kuin valurauta, jossa murtumalle on ominaista karkerakeinen rakenne ja tumma väri. Öljytyt valuraudat ja valuraudat, jotka ovat altistuneet raa’alle ympäristölle, ovat käytännössä immuuneja hitsaukselle.
Valurauta luokitellaan kemiallisen koostumuksensa, fysikaalisten ominaisuuksiensa ja rakenteensa mukaan rajoitetusti hitsattaviksi seoksiksi. Siksi sinun tulee aina harkita seuraavia valurautahitsauksen ominaisuuksia:
Suurin vaikeus, joka usein liittyy valuraudan sähköhitsaukseen ja manuaaliseen valokaarihitsaukseen, on kylmähalkeamien esiintyminen. Asiantuntijat, jotka työskentelevät tämän materiaalin kanssa, tutkivat huolellisesti valuraudan yleistä koostumusta, hiiliosien läsnäoloa ja osuutta. Valitsemalla oikean toimintatavan voit välttää epämiellyttävät seuraukset..
Halkeamien estämiseen tähtääviä teknisiä toimenpiteitä ovat: valuraudan ylikuumenemisen estäminen hitsauksen aikana, joka saavutetaan käyttämällä halkaisijaltaan pieniä elektrodeja, hitsaamalla pienellä virralla tai satunnaisesti; hitsausmetallin kutistumisesta tai kuumalla taomalla saadun pinnan aiheuttamien jännitysten vähentäminen ja kerrostetun valuraudan määrän pieneneminen.
Hitsauksen valmistelu
Muista, että juuri ennen hitsausta valuraudan hitsausmenetelmästä huolimatta sinun on aina valmisteltava liitettyjen osien reunat tai leikattava vialliset paikat. Reunat viistetään käsin metallitaltalla tai kannettavalla hiomalaikalla, jossa on joustava varsi. Valumisen välttämiseksi valurauta on leikattava ohuiksi kerroksiksi, koska lastujen paksuuden tulee olla enintään 0,8-1 millimetriä..
Vialliset kohdat leikataan puhdistamaan metallia taltalla, kaavimella, leikkurilla, poralla, jonka mitat riippuvat vian mitoista, tuotteen muodosta ja tarpeesta luoda mukavat työolot.
Valurautaosien viallisten kohtien leikkaamisen aikana on noudatettava seuraavia sääntöjä:
- Ne leikkaavat tiukasti halkeamaa pitkin.
- Sokeat halkeamat porataan 10 millimetrin päähän päistään poralla, jonka halkaisija on 1-2 millimetriä suurempi kuin halkeaman leveys, ja ne leikataan metalliin.
- Halkeamat on leikattava yhdeltä tai molemmilta puolilta, kaikki määräytyy metallin paksuuden ja leikkaamisen mukavuuden mukaan.
- Halkeamissa, jotka ovat liian lähellä toisiaan, on tapana hitsata laastarilla, kuten reikissä.
Hitsaustöitä tehtäessä reikien reunat on tasoitettava leikkaamalla teräväkulmaiset ulkonemat taltalla. Hio osan pinta 30 millimetrin etäisyydellä reiän reunoista hiomalaikalla. Leikkaa sitten laastari miedosta teräslevystä haluttuun paksuuteen ja muotoon. Laastarin tulee peittää kaikki reiät joka puolelta 15-20 millimetriä.
Materiaalin rasitusten vähentämiseksi valuraudan hitsauksen aikana kotona, sinun on laipoitettava laastarin reunat 30 asteen kulmassa. Laastari asetetaan tuotteen päälle laipalla valurautamateriaaliin ja hitsataan päällekkäin.
Valurautahitsauksen lajikkeet
Valmistuskriteerien mukaan valurautakaarihitsaus suoritetaan kuumalla tavalla, jossa hitsattavat osat esilämmitetään 650 celsiusasteeseen. On myös kylmä menetelmä, kun osat ennen hitsausta kuumennetaan vain 250 asteen lämpötilaan tai ei ollenkaan..
Valuraudan kuuma hitsaus
Valuraudan kuumahitsaus on paljon monimutkaisempaa kuin kylmähitsaus, mutta se auttaa vähentämään halkeamien vaaraa hitsien siirtymäalueilla. Kun hitsaat, yritä lämmittää tasaisesti tuotteen pintaa, koska murtumien ja halkeamien syy on liian suuri lämpötilaero pääelementin ja sauman välillä..
Ennen osien lämmittämistä ne on kiinnitettävä jäykkään runkoon, jotta vältetään jännitys, joka voi aiheuttaa halkeamia hitsausprosessin aikana. Jos valurautatuotteiden lämmitys on luonteeltaan paikallista, jäykän kehyksen käyttäminen ei ole välttämätöntä. On tapana lämmittää osia käyttämällä induktiolämmityslaitteita käyttäen teollisia taajuusvirtoja. Lisäksi voit lämmittää niitä uuneissa käyttämällä liekki- tai puhalluspolttimia..
Kun hitsaat vikoja, jotka sijaitsevat osan reunoilla tai hitsaat halkeamia, on suositeltavaa käyttää grafiittimuotteja, jotka estävät nestemäisen metallin valumisen hitsausaltaasta. On tavallista valmistaa muotteja grafiittilevyistä, jotka on yhdistetty nestemäisellä lasilla kostutetusta kvartsihiekasta koostuvaan muovausseokseen. Lämmitys tehdään lopputuotteen tasaiseksi jäähdyttämiseksi halkeamien estämiseksi.
Välittömästi ennen hitsausta sinun on valmisteltava viallinen paikka – puhdista se huolellisesti pölystä ja liasta ja jaa se muodostamaan onteloita, jotta hitsausvyöhykkeen elektrodit voidaan käsitellä hyvin.
Noudata työskennellessäsi tarkasti valuraudan hitsaustekniikkaa: tarkkaile sulan raudan tilavuutta hitsauksen aikana ja sekoita sitä täyttösauvan tai elektrodin päässä. Osa kannattaa jäähdyttää vähitellen. Keitetyn paikan ei pitäisi jäähtyä liian nopeasti; se on peitettävä hiilellä, kuivalla kuumalla hiekalla tai jäähdytettävä uunissa. Pienet osat jäähtyvät 3 – 40 tuntia, suuret – jopa 5 päivää.
Kylpyammeen suojaamiseksi ja hapetuksen poistamiseksi käytetään booripohjaisia virtauksia – esimerkiksi teknistä vedetöntä booraksia, joka on kalsinoitu 400 asteen lämpötilassa. Tätä hitsausmenetelmää pidetään tällä hetkellä laadultaan täydellisimpänä. Valuraudan kuumalla hitsauksella on kuitenkin haittoja – vaikeat työolot ja vaivalloinen prosessi.
Kylmän elektrodin hitsaus
Normaaleissa olosuhteissa, kun ei ole erityisiä lämmityslaitteita ja metallin hitsauksen tarve on satunnaista, kylmävalurautahitsausmenetelmä erityisillä elektrodeilla on sopiva. Tätä varten käytetään laajalti erityisellä koostumuksella peitettyjä OZCH-2-elektrodeja, joissa on kuparitanko, sekä MNCh-2-elektrodeja, joiden sauva on valmistettu nikkelin, raudan, kuparin ja mangaanin seoksesta..
MNCh-2-elektrodien kanssa kerrostunut metalli soveltuu paremmin leikkaamiseen, mutta tällaiset elektrodit ovat hyvin niukkoja ja kalliita. OZCH-2-elektrodit ovat halpoja, ne voidaan valmistaa helposti ilman apua katsomalla video valuraudan hitsaamisesta.
OZCH-2-elektrodi on kuparisauva, jossa on elektrodipinnoite, joka sisältää 50% metallijauhetta, 27% marmoria, 7% fluorsparia, 4,5% kvartsia, 2,5% ferromangaania, 6% ferrotitaania, 2,5% ferrosilikaa, 0,5% soodaa. Älä pelkää suurta komponenttien määrää, koska kun teet kotitekoista elektrodia, voit käyttää valmiita pinnoitteita.
Menettely elektrodien luomiseksi valurautamateriaalin hitsaamiseen on seuraava. Kuori kuparilanka ennen päällystämistä ja poista rasva millä tahansa orgaanisella liuottimella. Irrota pinnoite rautahitsauselektrodeista jauhamalla ja yhdistämällä 1: 1 -suhteessa teräsjauheeseen tai pieniin rautahiomakoneisiin.
Sekoita sen jälkeen kaikki huolellisesti vetisellä lasilla. Upota kuparilankapalat pystysuoraan tuloksena olevaan kermaiseen seokseen ja poista ne hitaasti päällystysmassasta, jotta ylimäärä ehtii valua. Tässä tapauksessa päällystyskerroksen paksuuden on oltava vähintään 1,5-2 millimetriä. Elektrodit kuivataan ensin pystyasennossa ilmassa ja kalsinoidaan sitten 250 asteen lämpötilassa, esimerkiksi uuniuunilla.
Valurautahitsaus kotitekoisilla elektrodeilla suoritetaan lyhyellä kaarella käyttäen vakiovirtaa – päinvastaisella napaisuudella. Taukot metallin jäähdyttämiseksi 50 asteen lämpötilaan ovat peruuttamattomia. Kun elektrodin halkaisija on 3-5 millimetriä, hitsausvirran arvo saavuttaa 90-180 ampeeria. Korkealaatuisen hitsauksen varmistamiseksi sauma on levitettävä pieniksi osiksi, joiden pituus on 30-50 millimetriä, ja taottava heti hitsauksen jälkeen, mikä estää halkeamien syntymisen hitsatussa saumassa.
Jos sinulla ei ole aikaa luoda elektrodeja, muista, että kotitalousolosuhteissa hyviä tuloksia saadaan hitsaamalla valurauta yhdistetyillä kupari-teräs-elektrodeilla. Jälkimmäiset valmistetaan käämittämällä kierre messinki- tai kuparilangasta, jonka halkaisija on 1,5-2 millimetriä, teräksen hitsaukseen luotujen päällystettyjen elektrodien päälle. Tällaisen kierukan massan tulisi olla 4-5 kertaa suurempi kuin elektrodin rautatangon paino.
Kun käytetään valuraudan kylmähitsaustekniikan mukaisia yhdistettyjä elektrodeja, on mahdotonta lämmittää voimakkaasti valuraudasta hitsattavia osia, joten prosessi suoritetaan pienellä hitsausvirralla pienissä osissa “satunnaisesti” saatujen saumojen vasarat ja taukot työkappaleen jäähdyttämiseksi.
Valuraudan liekkihitsaus
Huolimatta monista valuraudan hitsausmenetelmistä luotettavin on kaasuhitsaus, jonka avulla voit saavuttaa korkealaatuisen pinnan, joka on ominaisuuksiltaan samanlainen kuin perusmateriaali. Vastaavaa tekniikkaa käytetään pääsääntöisesti vaurioiden korjaamiseen, esimerkiksi rakenteen repeytyneen osan kiinnittämiseen, vaurioituneen reiän palauttamiseen.
Liekkihitsauksessa valurautaosien lämmitys tai jäähdytys on helpompaa ja tasaisempaa. Tämän seurauksena hitsin reunoille ja hitsimetalliin luodaan sopivampia olosuhteita hiilen grafitoimiseksi ja sisäisten jännitysten mahdollisuus minimoidaan..
Mutta yleensä valuraudan manuaalinen kaarihitsaus kaasulla kaasutekniikkaan liittyy tuotteen lämmittämiseen. Paikallinen lämmitys suoritetaan polttimen liekillä ennen työprosessia. On tavallista käyttää valurautaisia tankoja täyteaineena. He suorittavat hitsauksen tavallisella tai hiiltyvällä liekillä käyttäen booraksista tai sakeudesta saatuja flukseja: 56% booraksia, 22% kaliumia ja soodaa..
Erinomainen tulos näkyy hitsaamalla valurautamateriaali kaasuliekillä käyttämällä messinkitankoja, joiden sulamispiste on alempi kuin valurautamateriaalin. Prosessi suoritetaan osallistumalla booraksiin tai boorihappovirtaan ja booraksiin, joita otetaan yhtä paljon. Halkeamien reunat, jotka on leikattu 80 asteen kulmassa, on lämmitettävä 900 asteen lämpötilaan, ripoteltava vuolla ja tinattava messinkitangolla. Tämän jälkeen koko ura on täytettävä messingillä sulattamatta valurautaa..
Siten valurautaa kutsutaan raudan seokseksi hiilellä, jonka pitoisuus on 2-6,7%. Juuri tämä koostumus aiheuttaa vaikeuksia valuraudan hitsaamisessa. Koska tämä prosessi on erityisen työlästä, tämä prosessi vaatii paljon työtä, on suositeltavaa ottaa huomioon valuraudasta valmistettujen hitsausosien erityispiirteet ja käyttää pääasiassa kylmähitsaustekniikkaa..