Tarde o temprano, cada soldador se encuentra con varios productos de hierro fundido. Este material es una aleación bastante quebradiza con alta conductividad térmica. Al igual que el acero, el hierro fundido es una aleación de carbono con hierro. La diferencia entre los dos está en la cantidad del primero. Si el acero contiene aproximadamente un 2, 14% de carbono, entonces en el hierro su contenido puede alcanzar el 6, 65%. Esto es lo que causa baja ductilidad, mala ductilidad y difícil soldabilidad de este material. A continuación se considerará cómo cocinar el hierro fundido.
El esquema de soldadura en caliente.
Características de la soldadura de hierro fundido.
El hierro fundido es un material de construcción extendido, que tiene un costo relativamente bajo, buena maquinabilidad y excelentes propiedades de fundición. Pero algunas de sus características hacen que la soldadura sea muy difícil, a saber:
- Gran tendencia al agrietamiento. Esto se debe a su heterogeneidad y a los procesos de blanqueo y endurecimiento que se producen en la zona afectada por el calor durante el enfriamiento del material caliente.
- La alta fluidez del material fundido, que complica enormemente la creación de soldaduras de alta calidad.
- Quema de carbono durante el tratamiento térmico, lo que conduce a la formación de poros.
- Al soldar, se forman ácidos refractarios, que tienen un punto de fusión más alto que el del hierro fundido.
Las características anteriores de este material hacen que su soldadura no solo sea difícil, sino que no siempre sea predecible con respecto al resultado final. Esto es especialmente notable en el hogar, cuando el hierro fundido de una marca desconocida se suelda con el incumplimiento del proceso tecnológico. Nadie es inmune al hecho de que después de la formación de una grieta de costura continuará.
Preparacion para el trabajo
Para soldar el hierro usted mismo, es necesario preparar tales herramientas y materiales:
Clasificación de los métodos de soldadura.
- maquina de soldar
- rueda de esmeril con un eje flexible;
- cincel
- taladro eléctrico con un conjunto de brocas para metal;
- cincel
- aparatos de calentamiento por inducción (soplete o quemador de llama);
- Electrodos de soldadura de fundición.
Antes de soldar hierro fundido, es necesario realizar una preparación adecuada de las uniones de las piezas individuales. Los bordes se cortan utilizando una rueda de esmeril portátil con un eje flexible o un cincel. Para evitar el desprendimiento del material, es necesario cortarlo en capas finas (el grosor de la viruta no debe ser superior a 1, 0 mm). Las áreas defectuosas se tratan para limpiar metales con taladros, cinceles, conos, raspadores, cuyo tamaño depende del tamaño del defecto.
Al preparar y cortar un lugar defectuoso, es necesario observar algunas condiciones:
Opciones para uniones soldadas.
- El corte se realiza estrictamente a lo largo de la grieta.
- Dependiendo del grosor de la plancha y la conveniencia, las grietas se cortan desde uno o dos lados. Lugares del final de las grietas antes de su taladrado.
- Las grietas de un lado a una distancia de 9 mm de sus extremos se perforan con un taladro, cuyo diámetro debe ser unos milímetros más grande que el ancho del defecto, después de lo cual se cortan a metal sólido.
- En las grietas que se colocan cerca unas de otras, suelde el parche de la misma manera que cuando cierra los orificios.
Cuando se reparan los agujeros, sus bordes se alinean con un cincel. Después de eso, la superficie del producto se limpia con una rueda de esmeril a una distancia de 20-30 mm desde el borde del orificio. A continuación, recorte el espesor requerido y la forma del parche de acero con bajo contenido de carbono. Debe cubrir el orificio a 16-22 mm de todos los lados.
Para reducir la tensión que aparece en el material durante la soldadura, los bordes del parche se doblan 25-30 °. A continuación, el parche se coloca en el lugar dañado y el electrodo soldado se superpone.
Métodos de soldadura de hierro fundido.
Soldadura por arco eléctrico.
La soldadura de hierro fundido se utiliza en la fabricación de estructuras fundidas soldadas o en los trabajos de reparación. Dependiendo de las condiciones operativas del producto, se imponen diversos requisitos a las soldaduras: desde incrustaciones decorativas de pequeños defectos externos hasta la obtención de soldaduras de alta calidad, cuya resistencia no debe ser peor que la del metal base.
El hierro fundido puede soldarse por soldadura de arco con un electrodo de carbono o metal, un aparato de gas o de otra manera. En la mayoría de los casos, la elección de un método en particular está determinada por el estado del elemento que se está soldando. Dependiendo de la temperatura de precalentamiento, la soldadura de hierro fundido se divide en:
- frio
- caliente
El primer tipo se utiliza en la eliminación de defectos pequeños o medianos, cuando las grietas son pequeñas, y también en el caso de que el material depositado no pueda ser de hierro fundido por varias razones. Al realizar la soldadura en frío, no es necesario precalentar la pieza.
La soldadura en caliente se utiliza cuando el metal a soldar es de hierro fundido, que en sus características de rendimiento es similar al material principal de la pieza.
Soldadura de hierro caliente
La tecnología de tal soldadura es mucho más complicada que el método de frío, pero puede usarse para reducir el riesgo de agrietamiento en la costura a casi cero. Antes de soldar, es necesario calentar la superficie de la pieza de manera uniforme, ya que la causa principal de las grietas es una gran diferencia de temperatura entre la soldadura y la base.
Antes del tratamiento térmico del producto, debe estar bien fijado en un marco rígido para reducir el estrés, lo que puede provocar la aparición de grietas.
El producto de hierro fundido está hecho para ser calentado usando dispositivos de calentamiento por inducción usando corrientes de frecuencia de 50 Hz. Si tal dispositivo no está disponible, puede usar una bocina, un soplete o una antorcha de fuego. El esquema de soldadura en caliente.
Al sellar defectos en los bordes del producto, o soldar a través de grietas, es mejor usar moldes de grafito que evitan que el material líquido se escape de la piscina de soldadura. Antes de soldar, es necesario preparar cualitativamente el lugar defectuoso, es decir, limpiarlo del polvo, la suciedad y separar la pieza para formar cavidades, lo que permite un mejor acceso al sitio de soldadura.
En el proceso de trabajo, es necesario seguir estrictamente el proceso tecnológico: observar el volumen de hierro fundido y agitarlo con el extremo de la varilla de llenado o el electrodo. El enfriamiento del producto debe ser gradual, no permitiendo un enfriamiento rápido. Los artículos pequeños pueden enfriarse de 4 horas a 2 días, y los grandes hasta 5 a 6 días.
Soldadura en frío por electrodos.
Para una soldadura en frío de calidad, se deben usar electrodos especiales a base de cobre o níquel. El cobre no reacciona con el carbono y no se disuelve en hierro, por lo que la costura de la soldadura no es uniforme, con la presencia de hierro de alto contenido de carbono de alta resistencia.
El níquel se disuelve en hierro, no forma compuestos con carbono y, por lo tanto, prácticamente no hay sección de hierro fundido blanqueado, y el material depositado tiene poca resistencia y es fácil de procesar.
Hoy en día hay una gran cantidad de diferentes tipos de electrodos para fundición: cobre-hierro, hierro-níquel, hierro-cobre-níquel. Los tipos más comunes de electrodos se presentan en la tabla.
| La marca | Diámetro, mm | Tipo de soldadura de metal | Propósito |
| OZCH-2 | 3; 4; 5 | Aleación a base de cobre | Eliminación de defectos en los elementos de fundición dúctil y gris. |
| OZCH-6 | 2; 2.5; 3; 4; 5 | Aleación a base de cobre | Soldadura de piezas de pared delgada de fundición dúctil y gris |
| MNCH-2 | 3; 4; 5; 6 | Cobre-níquel | Piezas de soldadura de fundición dúctil, de alta resistencia y gris. |
| OZZHN-1 | 2.5; 3; 4; 5 | Níquel de hierro | Soldadura de alta resistencia y material gris. |
| OZZHN-2 | 3 | Níquel de hierro | Soldadura de alta resistencia y material gris. |
| OZCH-3 | 2.5; 3; 4; 5 | Aleación a base de níquel | Soldadura de piezas de hierro gris y dúctil. |
| OZCH-4 | 2.5; 3; 4; 5 | Aleación a base de níquel | Soldadura de piezas de hierro gris y dúctil. |
Estos electrodos permiten realizar trabajos de soldadura no solo en las superficies inferiores, sino también en las verticales. El método de soldadura con electrodos especiales se indica en las instrucciones para ellos. Se utilizan principalmente cuando se trabaja con corriente continua de polaridad inversa. La regla principal de la soldadura de hierro fundido es que cuando se realiza un trabajo es necesario fundir el metal lo menos posible. Para estos fines, se recomienda utilizar una pequeña corriente y electrodos de pequeño diámetro. Después de aplicar cada costura, se debe tomar un descanso para reducir la temperatura del producto a 45-65 ° C.
Soldadura de fundición con electrodos de acero.
Este método de soldadura es el más asequible, pero en muchos casos proporciona una calidad deficiente de la soldadura. Esto se debe al hecho de que el acero de soldadura tiene un acoplamiento débil con el hierro fundido debido a la contracción diferente.
Al soldar con electrodos de acero, debido a la penetración del hierro, el contenido de carbono en el metal de soldadura es muy alto (1.1-1.8%). El material del rodillo, destinado al hierro fundido, es un acero endurecido con alto contenido de carbono con un alto contenido de manganeso, sílex y, a veces, azufre, fósforo y otras sustancias que se transfieren del hierro.
El enfriamiento rápido conduce a un aumento en la resistencia del material depositado y el metal en la zona cercana a la soldadura. Entre el metal de soldadura y la base, se forma una capa de hierro fundido blanqueado con una anchura de aproximadamente 1 mm, y luego una capa más amplia de hierro fundido endurecido. La costura de soldadura, hecha por un electrodo de acero, no es susceptible de procesamiento adicional con una herramienta de corte. La tercera capa es el material del electrodo.
Algunos soldadores utilizan otras técnicas para soldar productos de hierro fundido, pero los métodos mencionados anteriormente son los más efectivos. Al conocer todos los matices tecnológicos de la soldadura, puede crear una junta confiable que le permita usar el producto durante mucho tiempo.