Soldadura de fundición con electrodos: características y condiciones de la tecnología.

El contenido del artículo

• Hierro fundido: características del material y trabajo con él.
• Que inversor usar
• Reglas de preparación de piezas
• Usando electrodos especiales
• Aplicación de alambre de relleno
• Modos de soldadura, corrientes, técnica de trabajo

Es posible soldar piezas de hierro fundido mediante soldadura eléctrica tanto en equipos especiales como en casa. Proponemos estudiar las reglas para la preparación de piezas para soldar, la elección del método y la técnica para realizar una soldadura utilizando un inversor MMA convencional..

Hierro fundido: características del material y trabajo con él.

El hierro fundido es un hierro fundido al que se le añadió carbono en grandes cantidades durante el enfriamiento. Debido a la concentración de carbono por encima de la solubilidad límite, la aleación formada se caracteriza por una alta dureza, pero una baja homogeneidad. Por su estructura, el hierro fundido es poroso, su red cristalina está rota por grandes inclusiones de carbono, por lo que los enlaces interatómicos se caracterizan por un pequeño límite de deformación elástica..

Debido al hecho de que la estructura del metal está diluida con grandes inclusiones de grafito, el hierro fundido es difícil de soldar: en los lugares donde se rompe la red cristalina, se forman tensiones locales y el producto se vuelve especialmente frágil. Para soldar hierro fundido, se requiere un conjunto de aditivos cuidadosamente seleccionados para garantizar:

• buena miscibilidad de la costura con el resto del metal;
• la menor diferencia posible en la contracción de temperatura;
• el mínimo espesor de costura posible;
• alto nivel de fuerza.

También es difícil cocinar hierro fundido con un electrodo debido a que existen muchas variedades de este metal. Al mismo tiempo, no existe documentación de diseño para la mayoría de los productos y no es posible determinar de manera confiable la composición de la aleación. Por lo tanto, el grado de hierro fundido se determina a simple vista por el color de la fractura y luego se seleccionan los electrodos y los modos de soldadura que están lo más cerca posible del óptimo. En casa, soldar hierro fundido es casi siempre una lotería y un amplio campo de experimentación para lograr el mejor resultado..

Que inversor usar

Las piezas de hierro fundido suelen tener un grosor impresionante y es bastante difícil calentarlas hacia adentro sin una expansión notable de la zona de calentamiento. La mejor opción es cocinar con tachuelas cortas en modo pulso, dando tiempo a las piezas para que se enfríen..

No todos los inversores funcionarán eficazmente en este modo. Los más adecuados para estos fines son los dispositivos modernos con encendido mejorado y postcombustión de arco, un potente sistema de refrigeración. Las corrientes al soldar hierro fundido aumentan debido a la conductividad adicional del devanado y el recubrimiento del electrodo. El límite máximo del rango de corriente debe ser de aproximadamente 200-250 A con un tiempo de encendido a carga máxima de al menos el 50%.

En general, cuanto más sofisticados sean los circuitos de control de la corriente de soldadura, mejor. Al soldar hierro fundido, se requiere un encendido rápido, una combustión uniforme y una interrupción rápida del arco sin la formación de un foco de alta temperatura. Al mismo tiempo, ninguna de las máquinas automáticas domésticas e incluso profesionales tiene modos especiales para hierro fundido..

Los equipos profesionales de FoxWeld o KEMPPI se encargarán de la tarea sin ningún problema. De las opciones de presupuesto, podemos recomendar inversores de fabricantes como Aurora y Tesla, que cuestan desde 10,000 rublos. Los inversores más baratos («Resanta», «Svarog») también se pueden utilizar con éxito variable, pero para soldar piezas críticas son de poca utilidad.

Reglas de preparación de piezas

Para las piezas de hierro fundido, la calidad de la soldadura se determina incluso en la etapa de procesamiento y preparación de la soldadura. A diferencia de otros materiales, incluso la presencia de una película grasa puede ser importante aquí. Por conveniencia, dividiremos la preparación en tres tipos, según la naturaleza de las conexiones..

Las grietas en el hierro fundido deben perforarse en los bordes antes de soldar para evitar más grietas debido a la contracción térmica. Después de eso, se hace un corte a lo largo de la grieta con un molinillo. Es necesario disolver la costura a un ancho de aproximadamente 3 mm, manteniendo en la parte inferior un pilar del mismo grosor que la varilla del electrodo o un poco más..

Las partes que se dividen en dos generalmente se pueden doblar muy apretadas y deben usarse al soldar. Lo único que hay que hacer es asegurar la inmovilidad con abrazaderas o conexión atornillada y también disolver la costura..

La tercera opción son dos partes independientes que se ajustan antes de soldar. En los extremos, debe eliminar los riesgos de la herramienta de corte con una lima o una barra de esmeril y achaflanar desde el lado de soldadura por analogía con la ruptura de la costura. A la hora de montar piezas, hay que cortarlas con mucho cuidado, evitando el sobrecalentamiento..

Los bordes a unir deben desengrasarse inmediatamente antes de soldar. Es óptimo si tiene un soplete de acetileno o propano a mano: la costura de soldadura se calcina con él, quemando el grafito, con el calentamiento de la pieza de hierro fundido a un color rojo oscuro..

Usando electrodos especiales

Hay muchísimas variedades de electrodos para soldar hierro fundido de diferentes grados. Solo consideraremos los más adecuados para uso doméstico..

Las marcas más populares de electrodos para soldar hierro fundido son ESAB (OK) 92.60, 92.58 y 92.18. Los dos primeros tienen un contenido moderado de níquel, que tiene un TCR comparable al del hierro fundido. El grado 92.18 tiene un alto contenido de níquel y requiere forjado en caliente para sellar la red cristalina y aumentar la ductilidad de la soldadura. Estos electrodos son buenos para soldar hierro gris y dúctil..

Cuando se trabaja con electrodos que contienen cobre y níquel, como MNCh-2, se utiliza un principio de soldadura ligeramente diferente, también llamado soldadura fuerte a alta temperatura. Dicha soldadura consta de sustancias que no reaccionan con el grafito y, por lo tanto, la probabilidad de «astillado» en el límite de la soldadura es significativamente menor. Los electrodos de cobre son adecuados para la mayoría de los.

Para soldar piezas sin precalentamiento, se aplican los grados OZZHN-1 y UTP 86 FN. Son electrodos a base de hierro-níquel con aditivos de aleación, se utilizan principalmente para soldar fundición gris. El grosor de los electrodos de cualquier tipo para el trabajo en el hogar debe ser de 3 mm, para piezas especialmente masivas, no más de 4 mm, de lo contrario, el inversor simplemente no producirá la corriente requerida para un calentamiento completo.

Aplicación de alambre de relleno

En algunos casos, en el proceso de soldadura por arco manual de hierro fundido, se pueden introducir aditivos especiales, que le dan al material de costura propiedades especiales. Estos aditivos se basan en el mismo níquel y cobre, a veces hierro, aleaciones inoxidables y estaño. El uso del cable requiere una máscara de camaleón, un ajuste seguro y un poco de práctica..

El alambre de relleno más popular es el PANCH-11, que se utiliza en la soldadura semiautomática de productos de hierro fundido. El alambre se introduce en pequeñas porciones en cada encendido del arco, y el contacto del electrodo con la superficie ocurre precisamente a través de la soldadura. Esto asegura una buena miscibilidad y mitiga los efectos de las altas temperaturas..

Los aditivos a base de monel también son muy útiles en la soldadura de hierro fundido. Esta es una aleación bastante rara y cara, pero tiene el TCR requerido, una dureza y una ductilidad comparables a las del propio hierro fundido. Monel se aplica en pequeñas dosis un momento después de la ignición del arco. Al mismo tiempo, la quema es más larga, lo que prácticamente no afecta la calidad de la costura..

Modos de soldadura, corrientes, técnica de trabajo

El hierro fundido se cuece con corriente continua, principalmente de polaridad inversa, aunque para algunas marcas de electrodos (MNCh-2), puede ser necesario cambiar el negativo al soporte. Debido a la alta fluidez del hierro fundido, siempre debe cocinarse solo en la posición de costura inferior..

En casa, puede utilizar dos tipos de soldadura: con calentamiento parcial y sin él. Esto se determina individualmente para cada marca de electrodos. Las piezas se calientan mucho antes del inicio de la soldadura, utilizando un soplete de gasolina o gas, o sopletes de acetileno. El calentamiento de la pieza de fundición debe continuar durante el proceso de soldadura, por lo que el trabajo lo realizan dos personas.

El hierro fundido se suelda con costuras cortas (de 2 a 4 cm cada una) con una sangría de 2 a 3 longitudes de costura. Cada «puntada» se realiza con numerosas tachuelas con un tiempo de combustión del arco de 0,5 a 1,5 segundos, según el grosor del metal y la marca de los electrodos..

El área de la costura se calienta durante 2 a 3 minutos, luego el soldador aplica metal a la raíz de la costura cortada y el asistente calienta suavemente la soldadura. Cuando se completa la «puntada», se cubre con arena seca o se cubre con tela de amianto y se retira la llama.

El enfriamiento lento es fundamental al soldar hierro fundido. Sin él, el metal puede cubrirse inmediatamente con una telaraña de grietas que irradian del baño de soldadura, y el producto se dañará irremediablemente. El revestimiento de aislamiento térmico también se puede instalar en la parte posterior de la costura con anticipación, pero incluso entonces cada cráter de soldadura debe protegerse inmediatamente del contacto directo con el aire. Se recomienda enviar piezas pequeñas a un horno caliente durante una hora..

Al soldar, la raíz de la costura se llena en primer lugar, la soldadura completa se lleva a cabo después de que la pieza se haya enfriado completamente de acuerdo con exactamente la misma tecnología con un templado suave. Si se requiere apretar la conexión, se hacen algunas más intermedias entre las «puntadas», y luego la costura se derrite por completo. Sin embargo, es mucho mejor utilizar selladores de polímero o epoxi para garantizar la estanqueidad..