Saldatura del ghisa con elettrodi: caratteristiche e condizioni tecnologiche

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È possibile saldare parti in ghisa mediante saldatura elettrica sia su attrezzature speciali che a casa. Proponiamo di studiare le regole per preparare le parti per la saldatura, la scelta del metodo e della tecnica per realizzare una saldatura utilizzando un inverter MMA convenzionale.

Saldatura del ghisa con elettrodi: caratteristiche e condizioni tecnologiche

Ghisa: caratteristiche del materiale e lavorazione con esso

La ghisa è un ferro fuso a cui è stato aggiunto carbonio in grandi quantità durante il raffreddamento. A causa delle concentrazioni di carbonio al di sopra della solubilità limitante, la lega formata è caratterizzata da elevata durezza, ma bassa omogeneità. Per la sua struttura, la ghisa è porosa, il suo reticolo cristallino è rotto da ampie inclusioni di carbonio, a causa delle quali i legami interatomici sono caratterizzati da un piccolo limite di deformazione elastica.

Saldatura del ghisa con elettrodi

A causa del fatto che la struttura del metallo è diluita con grandi inclusioni di grafite, la ghisa è difficile da saldare: nei punti in cui si rompe il reticolo cristallino, si formano stress locali e il prodotto diventa particolarmente fragile. Per saldare la ghisa, è necessario un set accuratamente selezionato di additivi per garantire:

  • buona miscibilità della cucitura con il resto del metallo;
  • la minima differenza possibile nella riduzione della temperatura;
  • lo spessore minimo possibile della cucitura;
  • alto livello di forza.

Cucinare la ghisa con un elettrodo è anche difficile perché ci sono molte varietà di questo metallo. Allo stesso tempo, non esiste una documentazione di progettazione per la maggior parte dei prodotti e non è possibile determinare in modo affidabile la composizione della lega. Pertanto, il grado di ghisa è determinato dall’occhio dal colore della frattura e quindi vengono selezionati gli elettrodi e le modalità di saldatura il più vicino possibile all’ottimale. A casa, la saldatura della ghisa è quasi sempre una lotteria e un ampio campo di sperimentazione per ottenere il miglior risultato.

Quale inverter usare

Le parti in ghisa di solito hanno uno spessore impressionante ed è abbastanza difficile riscaldarle verso l’interno senza una notevole espansione della zona di riscaldamento. L’opzione migliore è quella di cucinare con puntine corte in modalità a impulsi, dando alle parti il ​​tempo di raffreddarsi.

Non tutti gli inverter funzioneranno in modo efficace in questa modalità. I più adatti a questi scopi sono dispositivi moderni con accensione potenziata e postcombustore ad arco, un potente sistema di raffreddamento. Le correnti durante la saldatura della ghisa sono aumentate a causa della conduttività aggiuntiva del rivestimento degli avvolgimenti e degli elettrodi. Il massimale della gamma attuale dovrebbe essere di circa 200-250 A con un tempo di accensione al carico massimo di almeno il 50%.

Inverter di saldatura per saldatura di ghisa

In generale, più sofisticati sono i circuiti di controllo della corrente di saldatura, meglio è. Durante la saldatura di ghisa, sono richieste accensione rapida, combustione uniforme e rapida interruzione dell’arco senza la formazione di una messa a fuoco ad alta temperatura. Allo stesso tempo, nessuna delle macchine automatiche domestiche e nemmeno professionali ha modalità speciali per la ghisa..

Inverter di saldatura per saldatura di ghisa

L’attrezzatura professionale di FoxWeld o KEMPPI gestirà l’attività senza problemi. Dalle opzioni di budget, possiamo raccomandare inverter di produttori come Aurora e Tesla, che costano da 10.000 rubli. Gli inverter più economici (“Resanta”, “Svarog”) possono anche essere utilizzati con successo variabile, ma per la saldatura di parti critiche sono di scarsa utilità.

Regole di preparazione delle parti

Per le parti in ghisa, la qualità della saldatura è determinata anche nella fase di lavorazione e preparazione della saldatura. A differenza di altri materiali, anche la presenza di un film grasso può essere importante qui. Per comodità, divideremo la preparazione in tre tipi, a seconda della natura delle connessioni.

Le crepe nella ghisa devono essere forate ai bordi prima della saldatura per evitare ulteriori crepe dovute al restringimento termico. Successivamente, viene eseguito un taglio lungo la fessura con una smerigliatrice. È necessario dissolvere la giuntura ad una larghezza di circa 3 mm, mantenendo sul fondo un pilastro di spessore uguale all’asta dell’elettrodo o leggermente più.

Preparazione della ghisa per saldatura

Le parti che si rompono a metà possono di solito essere piegate molto strettamente e dovrebbero essere utilizzate durante la saldatura. L’unica cosa che deve essere fatta è garantire l’immobilità con morsetti o connessione bullonata e anche per sciogliere la giuntura.

La terza opzione sono due parti indipendenti che devono essere regolate prima della saldatura. Alle estremità, è necessario rimuovere i rischi dall’utensile da taglio con un file o una barra smerigliata e smussare dal lato della saldatura per analogia con la rottura della cucitura. Quando si montano le parti, devono essere tagliate con molta attenzione, evitando il surriscaldamento.

I bordi da unire devono essere sgrassati immediatamente prima della saldatura. È ottimale se hai una torcia in acetilene o propano a portata di mano: la giuntura di saldatura viene calcinata con essa, bruciando la grafite, con il riscaldamento della parte in ghisa a un colore rosso scuro.

Riparazione della morsa in ghisa

Utilizzando elettrodi speciali

Esistono moltissime varietà di elettrodi per la saldatura di ghisa di diversi gradi. Considereremo solo il più adatto per l’uso domestico..

Le marche di elettrodi più popolari per la saldatura della ghisa sono ESAB (OK) 92.60, 92.58 e 92.18. I primi due hanno un moderato contenuto di nichel, che ha un TCR paragonabile a quello della ghisa. Il grado 92.18 ha un alto contenuto di nichel e richiede una forgiatura a caldo per sigillare il reticolo cristallino e aumentare la duttilità della saldatura. Questi elettrodi sono buoni per la saldatura di ghisa grigia e ghisa sferoidale.

Elettrodi per saldatura in ghisa

Un principio leggermente diverso di saldatura, altrimenti chiamato brasatura ad alta temperatura, viene utilizzato quando si lavora con elettrodi contenenti rame-nichel, come MNCh-2. Tale saldatura è costituita da sostanze che non reagiscono con la grafite e quindi la probabilità di formazione di “scheggiatura” al limite della saldatura è significativamente inferiore. Gli elettrodi di rame sono adatti per la maggior parte della ghisa.

Elettrodi per saldatura in ghisa

Per la saldatura di parti senza preriscaldamento, sono applicabili le qualità OZZHN-1 e UTP 86 FN. Questi sono elettrodi su una base di ferro-nichel con additivi leganti, utilizzati principalmente per la saldatura di ghisa grigia. Lo spessore degli elettrodi di qualsiasi tipo per il lavoro a casa dovrebbe essere di 3 mm, per parti particolarmente massicce – non più di 4 mm, altrimenti l’inverter semplicemente non produrrà la corrente richiesta per il riscaldamento completo.

Applicazione del filo di riempimento

In alcuni casi, nel processo di saldatura ad arco manuale della ghisa, possono essere introdotti speciali additivi che conferiscono al materiale della giuntura proprietà speciali. Questi additivi sono basati sullo stesso nichel e rame, a volte ferro, leghe inossidabile e stagno. L’uso del filo richiede una maschera da camaleonte, una vestibilità sicura e un po ‘di pratica..

Il filo di riempimento più popolare è PANCH-11, utilizzato nella saldatura semiautomatica di prodotti in ghisa. Il filo viene introdotto in piccole porzioni ad ogni accensione dell’arco e il contatto dell’elettrodo con la superficie avviene esattamente attraverso la saldatura. Ciò garantisce una buona miscibilità e attenua gli effetti delle alte temperature..

Filo di riempimento

Gli additivi a base di Monel sono anche molto utili nella saldatura della ghisa. Questa è una lega piuttosto rara e costosa, ma ha il TCR richiesto, la durezza e la duttilità paragonabili a quelle della ghisa stessa. Monel viene applicato in piccole dosi un momento dopo l’accensione dell’arco. Allo stesso tempo, la combustione è più lunga, il che praticamente non influisce sulla qualità della cucitura..

Modalità di saldatura, correnti, tecnica di lavoro

La ghisa viene fatta bollire con corrente continua, prevalentemente di polarità inversa, sebbene per alcune marche di elettrodi (MNCh-2), potrebbe essere necessario commutare il meno sul supporto. A causa dell’elevata fluidità della ghisa, dovrebbe essere sempre cotta solo nella posizione di cucitura inferiore..

A casa, puoi usare due tipi di saldatura: con riscaldamento parziale e senza. Questo viene determinato individualmente per ogni marca di elettrodi. Le parti vengono riscaldate molto prima dell’inizio della saldatura, usando una torcia a benzina o gas o torce in acetilene. Il riscaldamento della parte in ghisa deve continuare durante il processo di saldatura, quindi il lavoro viene eseguito da due persone.

Saldatura a ghisa calda

La ghisa è saldata con cuciture corte (2-4 cm ciascuna) con una rientranza di 2-3 lunghezze di cucitura. Ogni “punto” è realizzato con numerose punte con un tempo di combustione dell’arco da 0,5 a 1,5 secondi, a seconda dello spessore del metallo e della marca di elettrodi.

L’area della cucitura viene riscaldata per 2-3 minuti, quindi il saldatore applica il metallo alla radice della cucitura tagliata e l’assistente riscalda delicatamente la saldatura. Quando il “punto” è completato, viene coperto con sabbia asciutta o coperto con un panno di amianto e la fiamma viene rimossa.

Saldatura del ghisa con elettrodi

Il raffreddamento lento è fondamentale durante la saldatura della ghisa. Senza di essa, il metallo può immediatamente essere coperto con una ragnatela di crepe che si irradiano dal bagno di saldatura e il prodotto sarà irrimediabilmente danneggiato. Il rivestimento termoisolante può anche essere installato in anticipo sul retro della cucitura, ma anche in questo caso ogni cratere di saldatura deve essere immediatamente protetto dal contatto diretto con l’aria. Si consiglia di inviare piccole parti a un forno caldo per un’ora..

Durante la saldatura, la radice della cucitura viene riempita prima di tutto, la saldatura completa viene eseguita dopo che il pezzo si è completamente raffreddato secondo la stessa tecnologia con un temperamento regolare. Se è necessaria una connessione stretta, vengono fatte alcune più intermedie tra i “punti”, quindi la cucitura viene completamente fusa. Tuttavia, è molto meglio usare sigillanti polimerici o epossidici per garantire la tenuta..

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