電気機器、照明、照明

日曜大工の鋳鉄溶接

家庭でほとんどの種類の鋼を溶接することは、必要な機器で難しくありません。しかし、鋼とともに主要な構造材料である鋳鉄を溶接することを計画している場合、いくつかの問題が発生する可能性があります。自分の手で鋳鉄を溶接する手順の主な失敗は、溶接継手の品質が低いことです。これは、溶接領域の金属の飽和硬化によって説明されます-言い換えると、この領域の鋳鉄の脆性と亀裂の出現.

コンテンツ:

合金としての鋳鉄

鋳鉄は鉄-炭素合金として知られており、炭素含有量が2〜6%と高くなっています。この高い炭素含有量により、鋳鉄の炭素は鋼とは異なり、遊離状態になります。鋳鉄には、シリコン、硫黄、マンガン、リンも含まれていますが、鋳鉄材料には鋼よりも多くのリンと硫黄が含まれています。合金鋳鉄には、モリブデン、バナジウム、ニッケル、クロムの添加剤が含まれています.

たとえば、最も一般的で使用されている灰色がかった鋳鉄の炭素は、グラファイト介在物の形で存在し(鋳鉄が汚れていることを忘れないでください)、溶接性が低下します。また、炭素はセメンタイトとして存在する可能性があります。また、添加剤の種類によって、白鉄、灰色鋳鉄、ダクタイル鋳鉄が区別されます。.

鋳鉄もランク付けされている鉄金属の耐久性は、格子、門、および家の装飾品を作成するための最高の材料になります。鋳鉄製の電池とパイプは、現代のオプションに置き換えられ、鋳鉄の溶接コストは下がっていますが、今日ではほとんどすべての家庭で使用されていますが、この材料の価値はこれから低下しません.

鋳鉄溶接の特徴

鋳鉄は、低コスト、高い被削性、優れた鋳造性を備えた、広く使用されている建材です。しかし、鋳鉄の高い脆弱性と低い強度は、鋳鉄で作られた多くの部品の操作中に故障を引き起こします。.

実用的な溶接工は、鋳鉄の溶接性が悪いのは、破壊における材料構造の構造が原因であると考えています。灰色の割れ目が細かく分散している鋳鉄は、きめの粗い構造と濃い色が特徴の鋳鉄よりも溶接が容易です。油を塗った鋳鉄および過酷な環境にさらされた鋳鉄は、実質的に溶接の影響を受けません。.

鋳鉄は、その化学組成、物理的特性、および構造に応じて、限定された溶接可能な合金に分類されます。したがって、鋳鉄溶接の次の機能を常に考慮する必要があります。

鋳鉄の電気溶接や手動アーク溶接に伴うことが多い主な問題は、コールドクラックの発生です。この材料を扱う専門家は、鋳鉄の一般的な組成、カーボンインサートの存在と比率を注意深く研究します。適切な操作モードを選択することにより、不快な結果を回避することが可能になります。.

亀裂の出現に対する技術的対策には、次のものが含まれます。溶接中の鋳鉄の過熱の防止。これは、小径の電極を使用するか、低電流またはランダムに溶接することによって達成されます。熱間鍛造によって得られた溶接金属または表面の収縮の結果として生じる応力の減少、および堆積された鋳鉄の量の減少。.

溶接の準備

鋳鉄の溶接方法にかかわらず、溶接の直前に、接続されている部品のエッジを常に準備するか、欠陥のある場所を切断する必要があることに注意してください。エッジは、金属製のノミまたは柔軟なシャフトを備えたポータブルエメリーホイールを使用して手作業で面取りされています。切りくずの厚さは0.8〜1ミリメートルを超えてはならないため、剥離を防ぐために、鋳鉄は薄層に切断する必要があります。.

欠陥箇所は、ノミ、スクレーパー、カッター、ドリルを使用して金属をきれいにするために切断されます。これらの寸法は、欠陥の寸法、製品の形状、および快適な作業条件を作成する必要性によって異なります。.

鋳鉄部品の欠陥箇所を切断するプロセスでは、次の規則に従う必要があります。

  • 彼らは厳密に亀裂に沿って切断しています.
  • ブラインドクラックは、クラック幅よりも直径が1〜2ミリメートル大きいドリルを使用して、両端から10ミリメートルの距離でドリルで穴を開け、金属に切り落とします。.
  • 亀裂は片側または両側から切断する必要があり、すべては金属の厚さと切断の利便性によって決まります.
  • 互いに近すぎる亀裂では、穴のようにパッチで溶接するのが通例です。.

溶接補修を行う場合は、鋭角の突起をノミで切り落とし、端の穴を滑らかにする必要があります。エメリーホイールを使用して、穴の端から30mmの距離でパーツの表面を研磨します。次に、軟鋼板からパッチを希望の厚さと形状に切り取ります。パッチは、すべての側面から15〜20ミリメートルの穴をカバーする必要があります.

自宅で鋳鉄を溶接するプロセス中に材料に発生する応力を減らすには、パッチのエッジを30度の角度でフランジする必要があります。パッチは鋳鉄材料にフランジを付けて製品に配置され、オーバーラップして溶接されます.

溶接鋳鉄の種類

製造基準によると、鋳鉄の電気アーク溶接は、溶接される部品が摂氏650度の温度に予熱されるホットな方法で実行されます。溶接前に部品を250度までしか加熱しない、またはまったく加熱しないというコールド方式もあります。.

鋳鉄の熱間溶接

鋳鉄の熱間溶接は冷間溶接よりもはるかに複雑ですが、溶接の遷移領域での亀裂のリスクを排除するのに役立ちます。溶接の際は、本体と継ぎ目の温度差が大きすぎるため、割れやひび割れの原因となるため、製品表面を均一に温めるようにしてください。.

部品を加熱する前に、溶接プロセス中に亀裂を引き起こす可能性のある応力を排除するために、部品をラーメンに固定する必要があります。鋳鉄製品の加熱が本質的に局所的である場合、剛性フレームを使用する必要はありません。工業用周波数電流を使用する誘導加熱設備を使用して部品を加熱するのが通例です。さらに、火炎トーチまたはブロートーチを使用して炉内でそれらを加熱することができます。.

部品の端にある欠陥を溶接したり、亀裂を介して溶接したりする場合は、液体金属が溶接プールから流出するのを防ぐグラファイトモールドを使用することをお勧めします。液体ガラスで湿らせた石英砂からなる成形混合物に接続されたグラファイトプレートを使用して金型を準備するのが通例です。ひび割れの発生を防ぐために完成品を均一に冷却するために加熱が行われます.

溶接の直前に、欠陥のある場所を準備する必要があります-ほこりや汚れを完全に取り除き、分割して空洞を形成し、溶接ゾーンの電極を操作するための良好なアクセスを提供します.

作業するときは、鋳鉄の溶接技術に厳密に従ってください。溶接中の溶鉄の量を観察し、フィラーロッドまたは電極の端でかき混ぜます。部品を徐々に冷却する価値があります。醸造場所は急速に冷えないようにする必要があります。木炭、乾燥した熱い砂で覆うか、オーブンで冷却する必要があります。小さな部品は3〜40時間、大きな部品は最大5日冷却します.

浴を保護および脱酸するために、ホウ素ベースのフラックスが使用されます。たとえば、400度の温度で焼成された技術的な水なしのホウ砂です。この溶接方法は、現在、品質の点で最も完璧であると考えられています。ただし、鋳鉄の熱間溶接には欠点があります-困難な作業条件と骨の折れるプロセス.

冷間電極溶接

通常の状態では、特別な加熱装置がなく、金属溶接の必要性が一時的な性質である場合、特別な電極を使用した冷間鋳鉄溶接の手順が適しています。そのために、特殊な組成で覆われた銅棒を備えたOZCH-2電極や、棒がニッケル、鉄、銅、マンガンの合金でできているMNCh-2電極が広く使用されています。.

MNCh-2電極で堆積された金属は、切断に適していますが、そのような電極は非常に希少で高価です。 OZCH-2電極は安価で、鋳鉄の溶接に関するビデオを見ると、補助なしで簡単に作成できます。.

OZCH-2電極は、50%の金属粉末、27%の大理石、7%の蛍光体、4.5%の石英、2.5%のフェロマンガン、6%のフェロシリコン、2.5%のフェロシリコン、0.5%のソーダを含む電極コーティングを施した銅棒です。自家製の電極を作るときは既製のコーティングを使用できるので、多数のコンポーネントに恐れることはありません.

鋳鉄材料を溶接するための電極を作成する手順は次のとおりです。コーティングする前に銅線を剥がし、有機溶剤で脱脂します。鉄粉または小さな鉄粉と1:1の比率で研削および結合することにより、鉄溶接電極からコーティングを削り取ります。.

その後、水っぽいガラスですべてを丹念に混ぜます。得られたクリーミーな混合物に銅線を垂直に浸し、コーティングマスからゆっくりと取り除き、余分なものが排出されるようにします。この場合、コーティング層の厚さは少なくとも1.5〜2ミリメートルでなければなりません。電極は、最初に空気中で垂直に乾燥され、次に、例えば、ストーブオーブンを使用して、摂氏250度の温度で煆焼される。.

自家製電極を使用した鋳鉄溶接は、逆極性で定電流を使用して短いアークで実行されます。金属を50度の温度に冷却するための破損は取り消せません。電極の直径が3〜5ミリメートルの場合、溶接電流の値は90〜180アンペアに達します。高品質の溶接を保証するために、シームは長さ30〜50ミリメートルの小さなセクションに適用し、溶接直後に鍛造する必要があります。これにより、溶接シームに亀裂が発生するのを防ぎます。.

電極を作成する時間がまったくない場合は、家庭の状況では、銅鋼電極を組み合わせて鋳鉄を溶接すると良好な結果が得られることを覚えておいてください。後者は、鋼を溶接するために作成されたコーティングされた電極上に、直径1.5〜2ミリメートルの真ちゅうまたは銅線のスパイラルを巻くことによって作成されます。このようなスパイラルの質量は、電極の鉄棒の重量の4〜5倍にする必要があります.

鋳鉄の冷間圧接技術による複合電極を使用する場合、鋳鉄製の溶接部品を強く加熱することは不可能であるため、プロセスは低い溶接電流で小さなセクションで「ランダムに」実行されます。取得したシームをハンマーで叩き、ワークピースを冷却するために破損します.

鋳鉄の火炎溶接

鋳鉄の溶接方法は数多くありますが、最も信頼性の高いガス溶接が残っているため、母材と同様の特性を持つ高品質の表面仕上げを実現できます。同様の手法は通常、損傷を修復するために使用されます。たとえば、構造の破れた部分を取り付けたり、損傷した穴を復元したりします。.

火炎溶接を行う場合、鋳鉄部品のより均一でゆったりとした加熱または冷却を簡単に行うことができます。その結果、溶接部の境界と溶接金属に炭素の黒鉛化により適した条件が作成され、内部応力が発生する可能性が最小限に抑えられます。.

しかし、通常、鋳鉄とガスの手動アーク溶接の技術には、製品の加熱が含まれます。局所加熱は、作業プロセスの前にバーナー炎で実行されます。溶加材として鋳鉄棒を使用するのが通例です。それらは、ホウ砂またはコンシステンシーからのフラックスを使用して、通常のまたは浸炭炎で溶接を実行します:それぞれ56%のホウ砂、22%のカリおよびソーダ.

鋳鉄材料よりも融点が低い真ちゅう棒を使用して、ガス炎で鋳鉄材料を溶接することにより、優れた結果が実証されています。このプロセスは、等量で摂取されるホウ砂またはホウ酸フラックスとホウ砂を使用して実行されます。 80度の角度で切断された亀裂のエッジは、900度の温度に加熱し、フラックスを振りかけ、真ちゅう製の棒で錫メッキする必要があります。その後、鋳鉄を溶かさずに溝全体を真ちゅうで埋める必要があります。.

したがって、鋳鉄は鉄と炭素の合金と呼ばれ、その含有量は2〜6.7%です。鋳鉄の溶接を困難にするのはこの組成です。このプロセスは、特に大型製品の場合、非常に手間がかかるため、鋳鉄製の溶接部品の特性を考慮し、主に冷間溶接技術を使用することをお勧めします。.