Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Svařování a opravy litinových výrobků
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Svařování a opravy litinových výrobků

Slévárenství patří mezi nejstarší výrobní postupy, které lidé ovládli již před mnoha tisíciletími. Z původního, především uměleckého řemesla se slévání přeměnilo v průmyslové odvětví především v 19. století. Souběžně s rozvojem slévárenství musela být řešena i otázka spojování a zároveň i oprav různých typů odlitků.

Odlitky převládají v konstrukci armatur, spalovacích motorů, kompresorů, obráběcích a tvářecích strojů dodnes. Zhruba 80 % všech odlitků tvoří litinové odlitky. Z důvodu velmi častých dotazů na svařování a opravy litiny uvádíme v následujícím článku doporučení pro zajištění jakosti svarových spojů.
Za litiny se všeobecně pokládají slitiny železa obsahující více než 2 % C. Velmi důležitými prvky u litin jsou křemík a fosfor, které mají vliv na posun eutektické koncentrace k nižším hodnotám.
Základní rozdělení litin je určeno způsobem krystalizace. Dle metastabilní soustavy Fe-Fe3C krystalizuje např. litina bílá a dle stabilní soustavy Fe-C krystalizují např. litiny šedé a tvárné. Mezi nejrozšířenější litiny se řadí litina šedá a litina s kuličkovým grafitem.
Z technického pohledu se nejčastěji řeší problémy konstrukčních spojů, opravy prasklin, renovace opotřebených součástí a opravy licích defektů. Z technické praxe vyplývá, že základním problémem při spojování odlitků je správná identifikace základního materiálu, jde-li skutečně o litinu nebo o ocel určenou na odlitky. O jaký materiál skutečně jde, lze zjistit následujícími způsoby:
  • dle typu lomu,
  • zkouškou sekáním,
  • zkouškou hořákem,
  • zkouškou jiskrovou.
  • V případě jiskrové zkoušky lze dle tvaru a barvy jisker detekovat rozdíl mezi ocelí a litinou. U oceli mají jiskry světle žlutou barvu a dlouhý chvost. Naproti tomu u šedé litiny jsou jiskry těžké a mají tmavou barvu.
    Šedou litinu lze svařovat základními metodami svařování včetně pájení plamenem. Nejběžnější technologií u svařování litiny je použití obalované elektrody. Vždy je však nutné vzít v úvahu základní faktory, které velmi podstatně určují svařitelnost litin. Jde zejména o vlastní chemické složení litiny, formu uhlíku v litině, mechanické vlastnosti, korozní napadení a prosycení tuky a oleji.
    V současné době existují tři základní principy jejího svařování.

    Svařování s vysokým předehřevem

    Při tomto způsobu svařování se doporučuje předehřev v rozmezí 500 až 600 °C, přičemž rychlost ohřevu by se měla pohybovat mezi 30 až 70 °C/hod. Interpass teplota by neměla klesnout pod 450 °C. Po svaření následuje dohřev v délce asi 1 - 2 hodiny v peci a následné ochlazování by mělo probíhat rovněž v peci, až do teploty 150 °C.
    Jako přídavné materiály se používají elektrody na bázi litiny. Výhodou tohoto principu je shodný svarový kov se základním materiálem. Nevýhodou je technologická náročnost, možná deformace odlitku vlivem tepla a obtěžování svářeče sálavým teplem.

    Svařování s mírným předehřevem

    Tato technologie nachází uplatnění tam, kde není možno použít vysoký předehřev, ale teplota předehřevu se pohybuje okolo 450 °C. Stejně jako u předchozího způsobu se musí dodržovat interpass teplota a tepelný režim po svařování.
    Jako přídavné materiály se používají elektrody na bázi litiny.

    Svařování bez předehřevu

    Při použití tohoto svařování se nepoužívá předehřev vůbec. Pouze u masivních odlitků se doporučuje v rozmezí 50 až 100 °C. Je však velmi důležitá příprava svarových ploch, kde se přednostně doporučuje větší rozevření úkosu než u běžných ocelí. Nepřípustné jsou ostré přechody svarových ploch.
    V případě opravy trhlin je nutné celou trhlinu vhodným způsobem odstranit, aby bylo zabráněno jejímu dalšímu šíření. Doporučuje se její oba konce odvrtat. Vhodné je před započetím svařování provést penetrační zkoušku, abychom se ujistili, že se na svarové ploše již žádné trhliny ani mikrotrhliny nevyskytují.
    Celkový postup svařování má být následující: Připravit svarové plochy, např. sekáním, obráběním nebo drážkováním. Zaoblit svarové plochy zejména v kořeni. Použít elektrody menších průměrů a klást tzv. tahové housenky z důvodu minimalizace vneseného tepla. Klást krátké housenky dlouhé jen asi 2 - 4 cm a dodržovat interpass max. 50 - 80 °C. Prokovat svarové housenky z důvodu snížení pnutí ve svarovém spoji.
    Přídavné svařovací materiály se používají na bázi Ni, Ni-Fe nebo Ni-Cu.
    V tabulkách jsou uvedeny základní typy přídavných svařovacích materiálů vhodných pro svařování litin, včetně drážkovacích elektrod vhodných pro přípravu svarových ploch. Zatřídění těchto materiálů je uvedeno nově i v normě ČSN EN ISO 1071: Svařovací materiály - Obalované elektrody, dráty, tyčinky a plněné elektrody pro tavné svařování litiny.
    Ing. Jiří Martinec
    Zdeněk Šveidler
    Ing. Aleš Plíhal
    Schémata, obrázky a tabulky naleznete v tištěné podobě časopisu.

    Další články

    Technologie spojování/ dělení materiálů

    Komentáře

    Nebyly nalezeny žádné příspěvky

    Sledujte nás na sociálních sítích: