Sådan tilberedes støbejern ved elektrisk svejsning: arbejdsteknologi og nødvendige materialer

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Støbejern er i sin sammensætning en legering af jern og kulstof, som også kan indeholde urenheder og nogle legeringsadditiver. Dette metal er meget udbredt i industrien til fremstilling af forskellige bærende dele og strukturer. De fleste kloakstiger og radiatorer er lavet af støbejern i beboelsesejendomme.

Højt kulstofindhold gør det vanskeligt at forbinde støbejernsdele til hinanden og til andre metaller. Overtrædelse af teknologiske krav fører ofte til overophedning og dermed en stigning i metallets skørhed. Derfor, før du fortsætter med tilslutningen af støbejernsstrukturer, er det nødvendigt grundigt at studere, hvordan man tilbereder støbejern ved elektrisk svejsning, samt de nødvendige materialer og teknologi til at udføre sådant arbejde.

Typer af støbejern

Sammensætningen af støbejern omfatter ikke kun kulstof (2-6%) og jern, men også mangan (op til 1%), silicium (3%), fosfor, svovl samt tilsætningsstoffer til legering - aluminium, vanadium, krom,magnesium, nikkel og nogle andre komponenter. Det er legeringsstoffer, der giver hårdhed, styrke og duktilitet til materialet afhængigt af dets anvendelse.

Elektrisk svejsning af støbejern udføres afhængigt af formen og mængden af kulstof, der er i metallet som grafit eller cementit. Det er ifølge disse indikatorer, at støbejern er opdelt i følgende typer:

1. Hvidt støbejern har en let brudoverfladefarve, fordi kulstoffet i dette metal er en form for cementit. Forarbejdningen af sådant materiale er vanskelig på grund af dets høje hårdhed.
2. I gråt støbejern er kulstof i form af grafit. Grå metalbrudoverflade. Dette støbejern er nemt at bearbejde og har gode støbeegenskaber.
3. Varmebehandling af hvidt støbejern gør det til et smidbart metal, som er meget udbredt i teknik.
4. Halvt støbejern indeholder kulstof i form af cementit og grafit. Dette forhold giver metallet høj slidstyrke.
5. Klobulær grafit giver støbejern høj styrke. Duktilt jern bruges til at lave kvalitetsrør til olie- og vandrørledninger.

Funktioner ved svejsning af støbejern

Før du besvarer spørgsmålet om, hvorvidt det er muligt at tilberede støbejern ved elektrisk svejsning, er det nødvendigt at forstå funktionerne i metalsammenføjningsprocessen. Støbejern hører ifølge dets struktur såvel som mange fysiske egenskaber til legeringer, der er genstand for begrænset svejseproces.

Under den elektriske indsvejsning af støbejernderhjemme skal du være opmærksom på følgende kompleksiteter i denne proces:

1. Danning af en kvalitetssøm komplicerer støbejernslegeringens flydende natur.
2. Manglende overholdelse af temperaturregimet ved svejsning fører til overophedning af støbejern. Dette får kulstoffet i svejsebadet til at brænde af og øger derfor poredannelsen.
3. Den høje temperatur af lysbuen bidrager også til blegningen af støbejern på svejsestedet. Denne effekt, på grund af metalstrukturens heterogenitet, fører til revner i sømmen.
4. Under svejseprocessen er støbejern i stand til at oxidere, hvilket skaber et ildfast oxid, hvis smeltepunkt er meget højere end det originale materiales.

For at undgå alle disse problemer ved svejsning af støbejern, skal du på ansvarlig vis vælge den korrekte driftsform.

Forberedelse af støbejern til svejsning

Før svejsning af støbejern ved elektrisk svejsning, er det nødvendigt at forberede kanterne på de overflader, der skal sammenføjes. Foreløbig rengøring af overfladen kan udføres både manuelt og med et elektrisk værktøj med metalbørstemundstykke.

Dernæst er det bydende nødvendigt at skære kanterne til bart metal, da det er meget sværere at tilberede støbejern ved elektrisk svejsning i hjemmeværksteder end stål.

Defekte steder i støbejern skæres efter følgende regler:

• skæring udføres strengt langs revnen;
• ikke-gennemgående revner bores med et bor, og derefter skæres de ned tilhovedmateriale;
• afhængigt af tykkelsen af metallet skæres gennemgående revner fra to eller en side;
• det anbefales at svejse et plaster på tætsiddende revner, som skal dække defekten med 15-20 mm fra alle sider.

Efter rengøring af overfladen og afskæring af kanterne er det nødvendigt at affedte fugen forsigtigt med acetone eller opløsningsmiddel.

Grundlæggende støbejernssvejsemetoder

Det er muligt at tilberede støbejern både ved elektrisk svejsning og i et miljø med inert gas. Den anden metode bruges hovedsageligt til sammenføjning af heterogene metaller. Gassvejsning bruges oftest til reparationsarbejde på kloakrør, samt restaurering af bildele.

Det er muligt at tilberede støbejern ved elektrisk svejsning både varmt, med forvarmning af emner, og koldt, uden at opvarme samlingen. Opvarmet svejsning er teknologisk mere kompleks end kold svejsning, så det er upraktisk at bruge det under boligforhold.

Gasvejsning

Svejsning af støbejern i en beskyttende gassky bruges til at skabe en søm med høj styrke, som opnås under betingelse af en lille gennemtrængning af metallet. Svejserens praktiske erfaring samt valget af den korrekte metode til at skabe en svejsning er af særlig betydning for det endelige resultat af arbejdet.

Processen med gassvejsning anbefales at udføres med to brændere. Samtidig giver én brænderforvarmning af krydset, og den anden smelter tråden og svejser støbejernsdelene direkte. Afkøling af svejste dele skal være langsom, så den bruges ofte til at dække produkter med et lag sand eller asbest.

Varmsvejsning støbejern

Svejsning af støbejernsprodukter med forvarmning af kanterne af den sammenføjede overflade udføres oftest i industrivirksomheder. Opvarmning af emner kan udføres i inerte ovne, samt forskellige specialbrændere.

Opvarmning af svejsestedet til 600–650 ℃ eliminerer muligheden for spænding og overophedning af metallet ved samlingen.

Svejseteknologi er som følger:

1. Foreløbig forberedelse af krydset er i gang.
2. Produktet er placeret på en sådan måde, at det er muligt at svejse med sømmens nederste position.
3. Svejsemaskinen er konfigureret til at arbejde med lige polaritet. Strømstyrken ved svejsning af støbejern er indstillet meget højere end ved svejsning af stål.
4. Delen opvarmes til en temperatur på 300–600 grader.
5. Svejsebassinet skal fyldes med smeltet metal under processen med at skabe en søm. Det anbefales at omrøre den flydende smelte med spidsen af elektroden.
6. Efter svejsning er det bedre at efterlade produktet i en køleovn eller dække det med varmeisolerende materiale. Langsom afkøling af støbejern er nøglen til en kvalitetsforbindelse.

Selvfølgelig, varmt svejsejernmetode betragtes som besværligt arbejde, men det er netop sådanne forhold, der gør det muligt at opnå en søm uden defekter og med høj kvalitet.

Koldsvejsemetode

I tilfælde hvor der ikke stilles høje krav til svejsningen, er det muligt at tilberede støbejern ved el-svejsning derhjemme, både koldt og med let opvarmning.

Teknologiske egenskaber ved koldsvejsning er som følger:

1. Svejsemaskinen er indstillet til den minimale effekt, der er tilladt for en vis tykkelse af elektroden for at forhindre overophedning af metallet.
2. Svejsning udføres på omvendt polaritetsstrøm.
3. Svejsesøm skal udføres i 30-50 mm længder.
4. Overophedning af samlingen elimineres ved at afbryde eller forskyde sømmen.
5. Ved flerlagssvejsning skal hver søm smedes med en hammer.

Kvaliteten af støbejernstilslutningen afhænger helt af det korrekte valg af elektroder.

Elektroder til svejsning af støbejern

Det er muligt at tilberede støbejern ved elektrisk svejsning både med en elektrode til støbejern og med produkter, der indeholder nikkel eller kobber. Kulstof kombineres ikke med disse ikke-jernholdige metaller, så der dannes ikke hvidt støbejern i svejsningen. Oftest udføres svejsning med sådanne elektroder i flere trin med en pause til afkøling.

Følgende elektroder til støbejern bruges til elektrisk svejsning af støbejernsprodukter:

• OZCH-2 og OZCH-6 - elektroder baseret på kobber og jern, som bruges til svejsning af grå ellerduktilt jern;
• OZZHN-1 - denne kvalitet indeholder jern og nikkel, meget effektiv til duktilt jern;
• MNCH-2 - disse produkter indeholder kobber, nikkel og jern, velegnet til svejsning af alle typer støbejern.

Grundlæggende oplysninger om svejsesikkerhed

Svejsning er klassificeret som en øget risiko for svejserens helbred. Derfor er overholdelse af sikkerhedsbestemmelserne ved svejsning af støbejern en forudsætning for arbejdet.

Nøgle sikkerhedsforanst altninger omfatter:

• alt arbejde skal udføres ved hjælp af personlige værnemidler (maske, handsker, specialdragt og sko);
• svejsning skal udføres i et godt ventileret område;
• svejseudstyr skal vedligeholdes i god stand;
• Elektrisk udstyr skal være korrekt jordet.

Støbejern henviser til metaller, der er svære at svejse teknologi. Derfor, før du fortsætter med processen med at forbinde støbejernsprodukter, er det nødvendigt omhyggeligt at studere de vigtigste nuancer af højkvalitetsydelsen af sådant arbejde.