Soldadura de hierro fundido de bricolaje

Soldar la mayoría de los tipos de acero en casa no es difícil con el equipo necesario. Pero si planea soldar hierro fundido, que, junto con el acero, es el material estructural principal, pueden surgir algunas dificultades. La principal falla en el procedimiento para soldar hierro fundido con sus propias manos es la baja calidad de la junta soldada, que se explica por el endurecimiento saturado del metal en el área de la soldadura, en otras palabras, con un aumento en la fragilidad del hierro fundido en esta área y la aparición de grietas.

Contenido:

Hierro fundido como aleación

El hierro fundido se conoce como una aleación de hierro y carbono, tiene un mayor contenido de carbono, del 2 al 6%. Este alto contenido de carbono hace que el carbono del hierro fundido, a diferencia del acero, esté en estado libre. En el hierro fundido, también están presentes silicio, azufre, manganeso y fósforo, mientras que hay más fósforo y azufre en el material de hierro fundido que en el acero. El hierro fundido de aleación contiene aditivos de molibdeno, vanadio, níquel y cromo..

Por ejemplo, el carbono en el hierro fundido grisáceo más común y usado existe en forma de inclusiones de grafito (recuerde que el hierro fundido está manchado), lo que provoca su mala soldabilidad. También el carbono puede estar presente como cementita. Y dependiendo del tipo de aditivos, se distinguen el hierro blanco, gris y dúctil..

La durabilidad del metal ferroso, al que también se clasifica el hierro fundido, lo convierte en el mejor material para crear rejillas, puertas y artículos de decoración del hogar. Baterías y tuberías de hierro fundido, que hoy en día se pueden encontrar en casi todos los hogares, aunque se reemplazan con opciones modernas, y el costo de soldar hierro fundido está disminuyendo, pero el valor de este material no disminuye a partir de esto..

Características de la soldadura de hierro fundido.

El hierro fundido es un material de construcción ampliamente utilizado con bajo costo, alta maquinabilidad y buenas propiedades de fundición. Pero la alta fragilidad y la baja resistencia del hierro fundido provocan fallas durante el funcionamiento de muchas piezas fabricadas con él..

Los soldadores prácticos creen que la mala soldabilidad del hierro fundido se debe a la estructura de la estructura del material en la fractura. El hierro fundido, que tiene una fractura gris finamente dispersa, es más fácil de soldar que el hierro fundido, en el que la fractura se caracteriza por una estructura de grano grueso y un color oscuro. Los hierros fundidos engrasados ​​y los hierros fundidos que han estado expuestos a entornos brutales son prácticamente inmunes a la soldadura..

Según su composición química, propiedades físicas y estructura, el hierro fundido se clasifica como aleaciones soldables limitadas. Por lo tanto, siempre debe considerar las siguientes características de la soldadura de hierro fundido:

La principal dificultad que a menudo acompaña a la soldadura eléctrica y la soldadura manual por arco de hierro fundido es la aparición de grietas en frío. Los especialistas que trabajan con este material estudian cuidadosamente la composición general del hierro fundido, la presencia y la proporción de inserciones de carbono. Al elegir el modo de operación correcto, será posible evitar consecuencias desagradables..

Las medidas tecnológicas que se dirigen contra la aparición de grietas incluyen: prevención del sobrecalentamiento del hierro fundido durante la soldadura, que se logra mediante el uso de electrodos de pequeño diámetro, soldadura con baja corriente o al azar; reducción de las tensiones que surgen como resultado de la contracción del metal de soldadura o del revestimiento obtenido por forjado en caliente y una disminución en el volumen de hierro fundido depositado.

Preparación para soldar

Recuerde que inmediatamente antes de soldar, a pesar del método de soldadura de hierro fundido, siempre debe preparar los bordes de las partes que están conectadas, o cortar los lugares defectuosos. Los bordes se biselan a mano con un cincel de metal o una rueda de esmeril portátil con eje flexible. Para evitar el desconchado, el hierro fundido debe cortarse en capas delgadas, porque el grosor de las virutas no debe ser superior a 0,8-1 milímetros..

Los puntos defectuosos se cortan para limpiar el metal utilizando cinceles, raspadores, cortadores, taladros, cuyas dimensiones dependen de las dimensiones del defecto, la forma del producto y la necesidad de crear condiciones de trabajo cómodas..

Durante el proceso de corte de puntos defectuosos en piezas de hierro fundido, se deben observar las siguientes reglas:

• Están cortando estrictamente a lo largo de la grieta..
• Las grietas ciegas se perforan a una distancia de 10 milímetros de sus extremos con un taladro, que tiene un diámetro de 1-2 milímetros más grande que el ancho de la grieta, y se cortan hasta el metal..
• Las grietas pasantes deben cortarse por uno o ambos lados, todo está determinado por el grosor del metal y la conveniencia de cortar..
• En las grietas que están demasiado cerca entre sí, se acostumbra soldar en un parche, como en los agujeros..

Al realizar una reparación de soldadura, los agujeros en sus bordes deben alisarse cortando las protuberancias en ángulo agudo con un cincel. Lije la superficie de la pieza a una distancia de 30 milímetros de los bordes del agujero con una rueda de esmeril. Luego, corte un parche de la hoja de acero dulce con el grosor y la forma deseados. El parche debe cubrir cualquier agujero de todos los lados entre 15 y 20 milímetros..

Para reducir las tensiones que surgen en el material durante el proceso de soldadura de hierro fundido en casa, debe rebordear los bordes del parche en un ángulo de 30 grados. El parche se coloca sobre el producto con una brida al material de hierro fundido y se suelda con una superposición..

Variedades de soldadura de hierro fundido.

Según los criterios de producción, la soldadura por arco eléctrico de hierro fundido se realiza de forma caliente, en la que las piezas a soldar se precalientan a una temperatura de 650 grados centígrados. También existe un método en frío, cuando, antes de soldar, las piezas se calientan solo a una temperatura de 250 grados o no se calientan en absoluto..

Soldadura en caliente de hierro fundido

La soldadura en caliente de hierro fundido es mucho más compleja que la soldadura en frío, pero ayuda a eliminar el riesgo de agrietamiento en las áreas de transición de las soldaduras. Al soldar, intente calentar uniformemente la superficie del producto, porque la causa de las fracturas y grietas es una diferencia de temperatura excesivamente grande entre el elemento principal y la costura..

Antes de calentar las piezas, conviene fijarlas en un marco rígido para eliminar las tensiones que pueden provocar grietas durante el proceso de soldadura. Si el calentamiento de productos de hierro fundido es de naturaleza local, no es necesario utilizar un marco rígido. Es habitual calentar piezas mediante instalaciones de calentamiento por inducción que utilizan corrientes de frecuencia industrial. Además, puedes calentarlos en hornos con sopletes o sopletes..

Al soldar defectos que se encuentran en los bordes de una pieza o soldar a través de grietas, se recomienda utilizar moldes de grafito, que evitan que el metal líquido salga del baño de soldadura. Es habitual preparar moldes con placas de grafito, que se conectan con una mezcla de moldeo que consiste en arena de cuarzo humedecida con vidrio líquido. El calentamiento se realiza para enfriar uniformemente el producto terminado para evitar la aparición de grietas..

Inmediatamente antes de soldar, debe preparar el lugar defectuoso: limpiar a fondo el polvo y la suciedad y dividir para formar cavidades para proporcionar un buen acceso para manipular los electrodos en la zona de soldadura..

Cuando trabaje, siga estrictamente la tecnología de soldadura de hierro fundido: observe el volumen de hierro fundido durante la soldadura y agítelo con el extremo de la varilla de relleno o el electrodo. Vale la pena enfriar la pieza gradualmente. El lugar de preparación no debe enfriarse demasiado rápido; debe cubrirse con carbón, arena seca caliente o enfriarse en un horno. Las piezas pequeñas se enfrían de 3 a 40 horas, las más grandes, hasta 5 días.

Para proteger y desoxidar el baño, se utilizan fundentes a base de boro, por ejemplo, bórax técnico sin agua, calcinado a una temperatura de 400 grados. Este método de soldadura se considera actualmente el más perfecto en términos de calidad. Sin embargo, la soldadura en caliente de hierro fundido tiene sus inconvenientes: condiciones de trabajo difíciles y un proceso minucioso..

Soldadura por electrodo frío

En condiciones normales, cuando no hay un equipo de calentamiento especial y la necesidad de soldadura de metales es de naturaleza episódica, el procedimiento para la soldadura de hierro fundido frío con electrodos especiales es adecuado. Para esto, se utilizan ampliamente los electrodos OZCH-2 con una varilla de cobre, que están cubiertos con una composición especial, así como los electrodos MNCh-2, cuya varilla está hecha de una aleación de níquel, hierro, cobre y manganeso..

El metal, que se deposita con electrodos MNCh-2, se presta mejor al corte, pero estos electrodos son muy escasos y costosos. Los electrodos OZCH-2 son baratos, se pueden hacer fácilmente sin ayuda viendo un video sobre la soldadura de hierro fundido..

El electrodo OZCH-2 es una varilla de cobre que tiene un recubrimiento de electrodo que contiene 50% de polvo de metal, 27% de mármol, 7% de espato flúor, 4.5% de cuarzo, 2.5% de ferromanganeso, 6% de ferrotitanio, 2.5% de ferrosilicio, 0.5% de sosa. No se deje intimidar por la gran cantidad de componentes, porque al hacer un electrodo casero, puede usar un recubrimiento listo para usar..

El procedimiento para crear electrodos para soldar material de hierro fundido es el siguiente. Pele el alambre de cobre antes de recubrir y desengrase con cualquier solvente orgánico. Quite el revestimiento de los electrodos de soldadura de hierro triturando y combinando en una proporción de 1: 1 con polvo de acero o pequeñas limaduras de hierro..

Después de eso, mezcle todo cuidadosamente con un vaso aguado. Sumerja los trozos de alambre de cobre verticalmente en la mezcla cremosa resultante y retírelos lentamente de la masa de recubrimiento para que el exceso tenga tiempo de escurrirse. En este caso, el grosor de la capa de revestimiento debe ser de al menos 1,5-2 milímetros. Los electrodos se secan primero verticalmente al aire y luego se calcinan a una temperatura de 250 grados Celsius, utilizando, por ejemplo, un horno de estufa..

La soldadura de hierro fundido con electrodos caseros se realiza con un arco corto, utilizando una corriente constante, en polaridad inversa. Las pausas para enfriar el metal a una temperatura de 50 grados son irrevocables. Con diámetros de electrodo de 3-5 milímetros, el valor de la corriente de soldadura alcanza los 90-180 amperios. Para garantizar una soldadura de alta calidad, la costura debe aplicarse en pequeñas secciones, que tienen una longitud de 30-50 milímetros, y forjarse inmediatamente después de la soldadura, esto evita la aparición de grietas en la costura soldada..

Si no tiene tiempo para crear electrodos, recuerde que en condiciones domésticas, se obtienen buenos resultados soldando hierro fundido utilizando electrodos combinados de cobre y acero. Estos últimos se fabrican enrollando una espiral de alambre de latón o cobre, que tiene un diámetro de 1,5-2 milímetros, sobre los electrodos revestidos creados para soldar acero. La masa de dicha espiral debe ser 4-5 veces mayor que el peso de la varilla de hierro del electrodo..

Cuando se utilizan electrodos combinados de acuerdo con la tecnología de soldadura en frío de hierro fundido, es imposible calentar fuertemente las piezas a soldar de hierro fundido, por lo tanto, el proceso se lleva a cabo a una baja corriente de soldadura en pequeñas secciones “al azar” con el martilleo de las costuras adquiridas y las roturas para enfriar la pieza de trabajo.

Soldadura por llama de hierro fundido

A pesar de la existencia de muchos métodos para soldar hierro fundido, el más confiable sigue siendo la soldadura por gas, que le permite lograr una superficie de alta calidad, que tendrá propiedades similares al material base. Por lo general, se usa una técnica similar para reparar daños, por ejemplo, unir una parte rota de una estructura, restaurar un agujero dañado.

Al realizar la soldadura por llama, es fácil realizar un calentamiento o enfriamiento más uniforme y sin prisas de la pieza de hierro fundido. Como resultado, se crean condiciones más adecuadas en los límites de la soldadura y en el metal de soldadura para la grafitización del carbono, y se minimiza la posibilidad de que se produzcan tensiones internas..

Pero generalmente la tecnología de soldadura por arco manual de hierro fundido con gas implica calentar el producto. El calentamiento local se realiza con una llama de quemador antes del proceso de trabajo. Es habitual utilizar varillas de hierro fundido como metal de aportación. Realizan soldaduras con llama ordinaria o carburante, utilizando fundentes de bórax o consistencia: 56% bórax, 22% potasa y sosa cada uno..

Se demuestra un resultado excelente soldando material de hierro fundido con una llama de gas utilizando varillas de latón, cuyo punto de fusión es más bajo que el del material de hierro fundido. El proceso se lleva a cabo con la participación de bórax o fundente de ácido bórico y bórax, que se toman en cantidades iguales. Los bordes de las grietas que se cortan en un ángulo de 80 grados deben calentarse a una temperatura de 900 grados, rociarse con fundente y estañarse con una varilla de latón. Después de eso, toda la ranura debe llenarse con latón sin derretir el hierro fundido..

Por lo tanto, el hierro fundido se denomina aleación de hierro con carbono, cuyo contenido es del 2 al 6,7%. Es esta composición la que causa las dificultades para soldar hierro fundido. Debido a la gran laboriosidad de este proceso, especialmente para productos de gran tamaño, se recomienda tener en cuenta las peculiaridades de las piezas de soldadura de hierro fundido y utilizar predominantemente tecnología de soldadura en frío..