Co je to svařování litiny a jaký je nejlepší způsob svařování? - Paton .cz
CHOOSE YOUR LANGUAGE
follow us

Co je to svařování litiny a jaký je nejlepší způsob svařování?

30 dub. 2021
0
svařování litiny

Litina je jednou z nejstarších a nejpoužívanějších kovových slitin, jejíž vznik inicioval sám člověk tavením železné rudy. Při tavení železa se do roztaveného železa obvykle dostává uhlík, který se procesu účastní. Když se do železa dostalo o něco více uhlíku než obvykle, zjistilo se, že výsledná slitina je mnohem tvrdší a také křehčí – tak vznikla litina. Po nějaké době dokázali taviči železa snadno rozlišit ocel od litiny a naučili se také sami vyrábět litinu přidáním správného množství uhlíku do slitiny železa. Dalším krokem ve vývoji technologie bylo zahájení svařování litiny a různé další metody jejího zpracování. Co přesně je litina, k čemu se používá a jak efektivně svařovat litinu? Odpovědi na tyto otázky a mnoho dalších informací o svařování litiny naleznete níže.

Co je litina?

Výše uvedená zkrácená historie litiny nám přiblížila, co je litina a jak vznikla. Litina je slitina železa a uhlíku s vysokým obsahem uhlíku od 2,11 do 6,67 %. Tento kov obsahuje chemické složky jako mangan, křemík, fosfor, síru a legující látky, avšak rozlišujeme několik typů litiny, jejichž chemické složení a tím i parametry se mírně liší. Jedná se o:

  • Šedá litina – je slitinou křemíku, uhlíku a železa a obsahuje fosfor, síru a mangan.
  • Bílá litina – skládá se z chemických složek, jako je cement, ledeburit a perlit. Jedná se o křehkou, ale pevnou slitinu.
  • Kujná litina – je derivátem bílé litiny, který se vyrábí kontinuálním žíháním. Základem tohoto typu litiny je perlit nebo ferit. Kujná litina se získává dlouhým pálením, další formou je grafit.

Litina je slitina železa, ale kromě železa obsahuje křemík, síru, mangan, fosfor a různé příměsi. Každý z dříve rozlišovaných typů litiny se liší bodem tání. Přibližná teplota tání litiny je 1200 stupňů Celsia, v případě šedé litiny může teplota tání dosáhnout 1260 stupňů, poté se po nalití do forem zvýší až na 1400 stupňů. Bílá litina má nejvyšší bod tání, který je 1350 stupňů, po nalití do forem stoupne na 1450. Litina je kov považovaný za nejvhodnější pro tavení, což je ovlivněno jejím nízkým smrštěním a vysokou tekutostí, která zaručuje nejlepší odlévací vlastnosti.

Svařování litiny – co to obnáší?

Litina je považována za velmi obtížně svařitelný kov a některé druhy, například bílá litina, jsou považovány za nesvařitelné. Obtížnost nebo nemožnost svařování litiny je způsobena vysokým obsahem uhlíku a vysokou křehkostí materiálu. Pro efektivní svařování litiny je proto nutné zvolit správnou metodu svařování pro daný typ materiálu. Budete také potřebovat správné svařovací příslušenství.

Jak svařovat litinu?

Před svařováním litiny je třeba provést řádnou přípravu. Nejdůležitější je důkladně očistit spojované plochy a oblast přiléhající k odlitku, jinak se mohou ve svaru vytvořit póry a puchýře a nekovový lept může svar oslabit. Pokud se k opravě prasklé litiny používá svařování, měly by se před svařováním na koncích praskliny vyvrtat otvory o průměru 5 mm nebo o něco větší, aby se zabránilo zvětšování praskliny. Podél praskliny musí být také vytvořena svařovací drážka, tj. litina musí být odstraněna, aby bylo možné přesně manévrovat s elektrodou nebo svařovací pistolí. Pro úspěšné svařování je nutné zvolit vhodný přídavný materiál, který musí být přizpůsoben typu litiny, metodě svařování, barevné shodě svaru s odlitkem a náchylnosti svaru k obrábění. Svařování litiny provází mnoho pochybností, například zda je možné svařovat litinu s ocelí. Podle odborníků je to možné díky správné volbě svařovací elektrody.

Metody svařování litiny

Existuje několik metod svařování litiny:

  • svařování litiny za studena
  • svařování za tepla
  • pájení litiny

Svařování litiny žárovým obloukem

Svařování litiny za tepla se používá k opravám odlitků, které jsou velmi náročné a obtížné z hlediska stálosti tvaru a struktury. Při svařování za tepla se materiál nejprve zahřeje na 700 °C. Odlitek by měl být pokryt hustým roztokem vápna nebo křídy, aby se zabránilo oxidaci povrchu. Bezprostředně před svařováním se roztok odstraní drátěným kartáčem. Předehřívání by mělo probíhat při teplotě nepřesahující 100 °C po dobu jedné hodiny, aby se zabránilo popraskání litiny v důsledku náhlého působení příliš vysoké teploty. Předehřívání se obvykle provádí na dřevěném uhlí nebo na plynovém ohništi, případně se malé díly mohou ohřívat kyslíko-acetylenovým plamenem. Svařování za tepla se provádí stejnosměrným proudem o vysoké intenzitě a doporučená poloha pro svařování litiny je poloha pod podlahou. Svařování metodou Tig, tj. svařování netavící se elektrodou v ochranném plynu, se nejčastěji provádí na litině. Nedoporučuje se svařovat litinu běžnou elektrodou; doporučuje se svařovat litinu elektrodou z nerezové oceli s parametry vhodně zvolenými pro daný materiál. Někdy se také používá k obloukovému svařování litiny pomocí obalených elektrod EZO. Svařování litiny metodou TIG za tepla umožňuje dosáhnout menšího průvaru, protože slitina se mísí s odlitkem.

Svařování litiny za studena

Další metodou svařování litiny je svařování za studena. Tato metoda se nejčastěji používá pro spojování velkých a těžkých odlitků a také v případech, kdy je možné zvýšit tvrdost odlitku nebo svaru. Svařování za studena probíhá při teplotě přibližně 60-70 °C, zatímco přibližně 100 mm od svarové lázně je teplota přibližně 30-40 °C. Tato metoda nevyžaduje předehřev slitiny. Svařování za studena se provádí metodami MMA, MIG MAG nebo TIG.

Jak svařovat litinu svářečkou MIG MAG? Svařování litiny za studena vyžaduje především nastavení nejnižších proudových parametrů na svařovacím stroji, aby teplota odlitku nepřekročila 70 °C. V ideálním případě by délka jednotlivých částí svaru neměla přesáhnout 20-30 mm. První část svaru by měla být umístěna uprostřed trhliny, další na koncích a další postupně, dokud není vyplněna celá trhlina. Při svařování litiny za studena je třeba po každém položení části svaru práci přerušit a překrytou část jemně poklepat kladivem. Pro svařování litiny za studena se používají niklové, nikl-měděné, nikl-železné a někdy i ocelové přídavné materiály, které jsou poměrně drahé. V tomto případě je cena svařování litiny poměrně vysoká, a to právě kvůli vysokým nákladům na pojivo.

Pájení litiny

Další dostupnou metodou svařování litiny je pájení. Základem je spojení materiálu s měděným matricovým pojivem. Teplota tání mědi je nižší než teplota tání litiny. Při pájení se materiál zahřívá kyslíko-acetylenovým hořákem, zatímco svařování se provádí metodou MAG nebo TIG. Pro pájení plynem se používají mosazná pojiva a tavidla boraxového typu. Obloukové pájení MAG vyžaduje použití bronzových pojiv a ochranného plynu, což je směs argonu a malého množství kyslíku a oxidu uhličitého.