Lito železo je sicer težek in robusten material, vendar pa ga ni nemogoče variti. V večini primerov varjenje litega železa vključuje popravilo ulitkov, ne pa povezovanja ulitkov z drugimi elementi. Popravila se lahko izvedejo v livarni, kjer se ulitki proizvajajo, ali pa se opravijo za popravilo napak ulitkov, ki se odkrijejo po strojni obdelavi dela. Napačno obdelani deli iz litega železa lahko zahtevajo popravila s področja varjenja, na primer, ko so luknje izvrtane na napačnem mestu. Pogosto se pokvarjeni deli iz litega železa popravijo z varjenjem. Zlomljeni deli iz litega železa niso redki, glede na krhkost večine litega železa.
Čeprav obstaja veliko vrst litega železa, je najpogostejša vrsta siva litina in spodnje smernice oz. nasveti, ki jih bomo podali v tem prispevku, veljajo pretežno za to vrsto materiala.
Karakteristike litega železa
Nekaj poglejmo nekaj dejstev o litem železu, ki bodo pomagala razumeti izzive pri varjenju. Lito železo ima običajno vsebnost ogljika 2% – 4%, kar je približno 10-krat več kot večina jekel. Visoka vsebnost ogljika povzroča, da ogljik tvori delce grafita. Ta grafit daje sivi litini značilen videz, ko se zlomi.
Ko so ulitki narejeni, staljeno železo vlijemo v kalup in pustimo, da se počasi ohladi. Šele ko pustimo, da se ta visokoogljični material počasi ohladi, je mogoče izdelati ulitke brez razpok. Koristno je, da si pri varjenju litega železa to zapomnite – med varjenjem in po njem je treba ulitek pustiti, da se počasi ohlaja, ali pa ga je treba hraniti na dovolj hladnem mestu, da hitrost hlajenja ni pomembna.
Kritična temperatura pri večini litega železa je približno 780 stopinj celzija. Pri tej temperaturi se pojavijo pogoji, ki lahko povzročijo razpoke. Medtem ko bo lok segrel ulitek na temperature nad to ravnjo, je pomembno, da ne ulivate pri tej temperaturi dlje časa.
Izbira elektrode
Če je treba del po varjenju strojno obdelati, bo potrebna nikljeva elektroda. Uporabite lahko npr. paličasto elektrodo Lincoln Softweld® 99Ni za enoprehodne zvare z visokim razredčenjem. Softweld 55 Ni je priporočljiv za zvare z več prehodi. Včasih se korenski prehodi vnesejo s Softweld 99 Ni, čemur sledijo polni prehodi s Softweld 55 Ni. Za zvare, kjer strojna obdelava ni potrebna in kjer se pričakuje, da bo zvar rjavel kot lito železo, se lahko uporabi paličasta elektroda Lincoln Ferroweld®.
Ogrevati ali ne ogrevati
Na splošno je priporočeno variti lito železo s predgretjem. Toda drug način za uspešno varjenje litega železa je, da ostane mrzel – ne hladen, ampak mrzel. V nadaljevanju bomo sicer opisali obe metodi, a vam svetujemo, da ko izberete eno metodo, se je tudi držite. Naj bo vroče ali hladno, vendar ne menjajte konj sredi potoka.
Tehnike varjenja s predgretjem
Predgretje dela iz litega železa pred varjenjem bo upočasnilo hitrost hlajenja zvara in območje, ki obdaja zvar. Vedno je bolje, če je le mogoče, segreti celoten ulitek. Tipične temperature predgretja so 260-650 stopinj celzija. Ne segrevajte nad 760 stopinj, saj bo to postavilo material v kritično temperaturno območje. Del segrevajte počasi in enakomerno.
Varite z nizkim tokom, da zmanjšate primesi in preostale napetosti. V nekaterih primerih bo morda treba omejiti zvare na majhne, približno 2,5 cm dolge segmente, da preprečimo kopičenje preostalih napetosti, ki lahko povzročijo razpoke. Pri tem je lahko v pomoč tudi luščenje zvarnih kroglic.
Po varjenju pustite, da se del počasi ohladi. Zavijanje ulitka v izolacijsko odejo ali zakopavanje v suh pesek bo pripomoglo k upočasnitvi hlajenja in zmanjšanju nagnjenosti k razpokam.
Tehnike varjenja brez predgretja
Velikost ulitka ali druge okoliščine lahko zahtevajo, da se popravilo izvede brez predgrevanja. V tem primeru je treba del hraniti na hladnem, vendar ne mrzlem.
Priporočljiv je dvig temperature vlivanja na 38 stopinj celzija. Če je del na motorju, ga bo morda treba zaganjati nekaj minut, da dosežete to temperaturo. Odlitka nikoli ne segrevajte tako vroče, da nanj ne morete položiti gole roke.
Naredite kratke, približno 2,5 cm dolge zvare. Pri tej tehniki je pomembno luščenje po varjenju. Pustite, da se zvar in ulitek ohladita. Ne pospešujte hitrosti hlajenja z vodo ali stisnjenim zrakom. Morda je mogoče variti na drugem področju ulitka, medtem ko se prejšnji zvar ohladi. Vse kraterje je treba napolniti. Kadar koli je mogoče, je treba kroglice odlagati v isto smer, pri čemer je zaželeno, da se konci vzporednih kroglic ne poravnajo drug z drugim.
Tesnjenje razpok
Zaradi narave litega železa se ob zvaru ponavadi pojavijo drobne razpoke, tudi če se upoštevajo priporočeni postopki. Če mora biti ulitek vodotesen, je to lahko težava. Vendar pa je puščanje običajno mogoče odpraviti z nekakšno tesnilno maso, sicer se lahko zgodi, da bodo kmalu zarjaveli.
Metoda s čepi
Ena od metod, ki se uporablja za popravilo večjih zlomov pri velikih ulitkih, je vrtanje in izrezovanje lukenj na površinah, ki so bile zaradi popravila upognjene. Privijte jeklene čepe v navojne luknje, tako da pustite od 5 do 6 mm čepa nad površino. Z zgoraj opisanimi metodami zavarite čepe in pokrijte celotno površino preloma z varjenim nanosom. Ko je narejen dober zvar, lahko obe strani razpoke zvarite skupaj.
Povzetek
Ne glede na vrsto vašega projekta varjenja litega železa, smo prepričani, da vam bodo koristili zgornji nasveti, kakovostni varilni aparat in veliko prakse. Dodajte še primeren potrošni material in že ste na dobri poti, da obvladate varjenje litega železa. Če ste strokovnjak, ki to že obvlada, najbrž veste, kaj mislimo.
Ko obvladate osnove varjenja litega železa, lahko svoje znanje razširite tudi na bolj specializirana področja, kot so varjenje litega železa do mehkega jekla, varjenje kovanega železa ali pa se morda preizkusite v MIG varjenju litega železa.
Kadarkoli se boste odločili za varjenje litega železa, ne pozabite, da je ekipa SQS tukaj za vas. Seveda vam bodo pomagali izbrati karkoli, od TIG palic do vrhunskega varilnega stroja MIG ali TIG, ki je sposoben obločnega varjenja litega železa. Kontaktirajte nas in se prepričajte.