Het is mogelijk om gietijzeren onderdelen te lassen door middel van elektrisch lassen, zowel op speciale apparatuur als thuis. We stellen voor om de regels te bestuderen voor het voorbereiden van onderdelen voor het lassen, de keuze van de methode en techniek voor het maken van een las met behulp van een conventionele MMA-inverter.
Gietijzer: kenmerken van het materiaal en ermee werken
Gietijzer is een gesmolten ijzer waaraan tijdens het koelen in grote hoeveelheden koolstof is toegevoegd. Vanwege koolstofconcentraties boven de beperkende oplosbaarheid, wordt de gevormde legering gekenmerkt door een hoge hardheid, maar een lage homogeniteit. Door zijn structuur is gietijzer poreus, het kristalrooster wordt gebroken door grote insluitsels van koolstof, waardoor interatomaire bindingen worden gekenmerkt door een kleine limiet van elastische vervorming.
Vanwege het feit dat de structuur van het metaal wordt verdund met grote insluitsels van grafiet, is gietijzer moeilijk te lassen: op plaatsen waar het kristalrooster is gebroken, worden lokale spanningen gevormd en wordt het product bijzonder kwetsbaar. Om gietijzer te lassen is een zorgvuldig geselecteerde set additieven nodig om te zorgen voor:
- goede mengbaarheid van de verbinding met de rest van het metaal;
- het kleinst mogelijke verschil in temperatuurkrimp;
- de minimaal mogelijke naaddikte;
- hoge sterkte.
Het is ook moeilijk om gietijzer te koken met een elektrode omdat er veel varianten van dit metaal zijn. Tegelijkertijd is er voor de meeste producten geen ontwerpdocumentatie en is het niet mogelijk om de legeringssamenstelling betrouwbaar te bepalen. Daarom wordt de kwaliteit van gietijzer met het oog bepaald door de kleur van de breuk en vervolgens worden elektroden en lasmodi geselecteerd die zo goed mogelijk zijn. Thuis is het lassen van gietijzer bijna altijd een loterij en een breed veld om te experimenteren om het beste resultaat te bereiken.
Welke omvormer te gebruiken
Gietijzeren onderdelen hebben meestal een indrukwekkende dikte en het is vrij moeilijk om ze naar binnen te verwarmen zonder een merkbare uitzetting van de verwarmingszone. De beste optie is om te koken met korte kopjes in een pulsmodus, waardoor de onderdelen de tijd krijgen om af te koelen.
Niet elke omvormer zal in deze modus effectief werken. Het meest geschikt voor deze doeleinden zijn moderne apparaten met verbeterde ontsteking en boognaverbrander, een krachtig koelsysteem. Gietijzeren lasstromen worden verhoogd door extra geleidbaarheid van de wikkeling en elektrodecoating. Het plafond van het stroombereik moet ongeveer 200-250 A zijn met een inschakelduur bij maximale belasting van minimaal 50%.
In het algemeen geldt dat hoe meer geavanceerde lasstroombesturingscircuits worden gebruikt, hoe beter. Bij het lassen van gietijzer zijn snelle ontsteking, gelijkmatige verbranding en snelle onderbreking van de boog vereist zonder vorming van een hoge temperatuurfocus. Tegelijkertijd heeft geen van de huishoudelijke en zelfs professionele automatische machines speciale modi voor gietijzer..
Professionele apparatuur van FoxWeld of KEMPPI zal de taak zonder problemen aan. Van budgetopties kunnen we omvormers aanbevelen van fabrikanten zoals Aurora en Tesla, die 10.000 roebel kosten. Goedkopere (“Resanta”, “Svarog”) omvormers kunnen ook met wisselend succes worden gebruikt, maar voor het lassen van kritische onderdelen hebben ze weinig nut.
Regels voor het voorbereiden van onderdelen
Voor gietijzeren onderdelen wordt de kwaliteit van het lassen zelfs in het stadium van verwerking en voorbereiding van de las bepaald. In tegenstelling tot andere materialen kan zelfs de aanwezigheid van een vette film hier van belang zijn. Voor het gemak verdelen we de voorbereiding in drie soorten, afhankelijk van de aard van de aansluitingen.
Scheuren in gietijzer moeten vóór het lassen aan de randen worden geboord om verdere scheurvorming door thermische krimp te voorkomen. Daarna wordt met een molen een snede langs de scheur gemaakt. Het is noodzakelijk om de naad op te lossen tot een breedte van ongeveer 3 mm, waarbij je onderaan een pilaar houdt die even dik is als de elektrodestaaf of iets meer.
Delen die in tweeën zijn gescheurd, kunnen meestal zeer strak worden gevouwen en moeten bij het lassen worden gebruikt. Het enige dat moet worden gedaan, is onbeweeglijkheid verzekeren met klemmen of boutverbinding en ook de naad oplossen.
De derde optie is twee onafhankelijke onderdelen die worden afgesteld voor het lassen. Aan de uiteinden moet u de risico’s van het snijgereedschap verwijderen met een vijl of een amarilstaaf en afschuinen vanaf de laszijde, naar analogie met het breken van de naad. Bij het plaatsen van onderdelen moeten deze zeer voorzichtig worden gesneden om oververhitting te voorkomen.
De te verbinden randen moeten direct voor het lassen worden ontvet. Het is optimaal als je een acetyleen- of propaantoorts bij de hand hebt: de las wordt ermee gecalcineerd, het grafiet verbrandt en het gietijzeren deel wordt verwarmd tot een donkerrode kleur.
Met behulp van speciale elektroden
Er zijn ongelooflijk veel soorten elektroden voor het lassen van gietijzer van verschillende kwaliteiten. We kijken alleen naar de meest geschikte voor thuisgebruik..
De meest populaire merken elektroden voor het lassen van gietijzer zijn ESAB (OK) 92.60, 92.58 en 92.18. De eerste twee hebben een matig nikkelgehalte, wat een TCR heeft die vergelijkbaar is met die van gietijzer. Kwaliteit 92.18 heeft een hoog nikkelgehalte en vereist heet smeden om het kristalrooster af te dichten en de ductiliteit van de las te vergroten. Deze elektroden zijn goed voor het lassen van grijs en nodulair gietijzer.
Een iets ander lasprincipe, ook wel solderen op hoge temperatuur genoemd, wordt gebruikt bij het werken met koper-nikkelhoudende elektroden, zoals MNCh-2. Dergelijk soldeer bestaat uit substanties die niet reageren met grafiet, en daarom is de kans op “chipping” -vorming aan de rand van de las aanzienlijk kleiner. Koperen elektroden zijn geschikt voor het meeste gietijzer.
Voor het lassen van onderdelen zonder voorverwarming zijn de kwaliteiten OZZHN-1 en UTP 86 FN van toepassing. Dit zijn elektroden op ijzer-nikkelbasis met legeringsadditieven, ze worden voornamelijk gebruikt voor het lassen van grijs gietijzer. De dikte van elk type elektrode voor thuiswerk moet 3 mm zijn, voor bijzonder massieve onderdelen – niet meer dan 4 mm, anders zal de omvormer eenvoudigweg niet de vereiste stroom produceren voor volledige opwarming.
Toepassing van lasdraad
In sommige gevallen kunnen bij het handmatig booglassen van gietijzer speciale additieven worden toegevoegd, die het naadmateriaal speciale eigenschappen geven. Deze additieven zijn gebaseerd op hetzelfde nikkel en koper, soms ijzer, roestvaste legeringen en tin. Het gebruik van de draad vereist een kameleonmasker, een goede pasvorm en een beetje oefening..
De meest populaire lasdraad is PANCH-11, die wordt gebruikt bij het semi-automatisch lassen van gietijzeren producten. De draad wordt bij elke boogontsteking in kleine porties ingebracht en het contact van de elektrode met het oppervlak vindt precies door het soldeer plaats. Dit zorgt voor een goede mengbaarheid en vermindert de effecten van hoge temperaturen..
Additieven op basis van monel zijn ook erg handig bij het lassen van gietijzer. Dit is een vrij zeldzame en dure legering, maar heeft de vereiste TCR, hardheid en ductiliteit vergelijkbaar met die van gietijzer zelf. Monel wordt kort na het ontsteken van de boog in kleine doses aangebracht. Tegelijkertijd is het branden langer, wat praktisch geen invloed heeft op de kwaliteit van de naad..
Lasmodi, stromen, werktechniek
Gietijzer wordt gekookt met gelijkstroom, voornamelijk met omgekeerde polariteit, hoewel het voor sommige merken elektroden (MNCh-2) nodig kan zijn om de min naar de houder te wisselen. Vanwege de hoge vloeibaarheid van gietijzer, mag het altijd alleen in de onderste naadpositie worden gekookt..
Thuis kunt u twee soorten lassen gebruiken: met gedeeltelijke verwarming en zonder. Dit wordt voor elk merk elektroden individueel bepaald. De onderdelen worden lang voordat het lassen begint opgewarmd met een benzine- of gasbrander of acetyleentoortsen. Het opwarmen van het gietijzeren deel moet tijdens het lasproces doorgaan, dus het werk wordt door twee personen uitgevoerd.
Gietijzer is gelast met korte naden (2–4 cm elk) met een inkeping van 2–3 naadlengtes. Elke “steek” is gemaakt met talrijke kopspijkers met een boogbrandtijd van 0,5 tot 1,5 seconde, afhankelijk van de dikte van het metaal en het merk elektroden.
Het naadgebied wordt 2-3 minuten verwarmd, waarna de lasser het metaal op de wortel van de gesneden naad aanbrengt en de assistent de las voorzichtig opwarmt. Wanneer de “steek” is voltooid, wordt deze bedekt met droog zand of bedekt met asbestdoek en wordt de vlam verwijderd.
Langzame afkoeling is van cruciaal belang bij het lassen van gietijzer. Zonder dit kan het metaal onmiddellijk bedekt raken met een spinnenweb van scheuren die uit het smeltbad komen en zal het product hopeloos worden beschadigd. De warmte-isolerende voering kan ook vooraf op de achterkant van de naad worden aangebracht, maar ook dan moet elke laskrater onmiddellijk worden beschermd tegen direct contact met lucht. Het wordt aanbevolen om kleine onderdelen een uur naar een hete oven te sturen..
Bij het lassen wordt allereerst de wortel van de naad gevuld, de volledige las wordt uitgevoerd nadat het onderdeel volledig is afgekoeld volgens exact dezelfde technologie met een gelijkmatige ontlaten. Als de dichtheid van de verbinding vereist is, worden er nog een paar tussenliggende steken gemaakt tussen de “steken”, en dan is de naad volledig gesmolten. Het is echter veel beter om polymeer- of epoxykitten te gebruiken om de dichtheid te garanderen..
Hoe lang duurt het om de techniek van gietijzerlassen met elektroden onder de knie te krijgen?
Wat zijn de belangrijkste technologische kenmerken en voorwaarden voor het lassen van gietijzer met elektroden?