Mucha gente tiene dudas sobre la posibilidad de soldar hierro fundido. No están seguros de si realmente se puede soldar el hierro fundido, así como de los métodos que se pueden utilizar y las precauciones que se deben tomar.
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Analicemos los métodos y precauciones para soldar hierro fundido y cómo seleccionar varillas de soldadura.
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¿Qué es el hierro fundido?
El hierro fundido se refiere a artículos producidos mediante la fundición de hierro fundido.
Aunque el hierro fundido tiene menor resistencia y plasticidad en comparación con el acero, tiene excelente abrasividad, absorción de impactos, moldeabilidad y maquinabilidad.
Debido a la simplicidad de los equipos de fabricación y los bajos costos de producción, a menudo se utiliza para la producción de componentes de máquinas grandes, como cajas, cascos, fuselajes y bases.
Algunas piezas cruciales con un impacto mínimo, como el cigüeñal de los pequeños motores diésel, están hechas de hierro dúctil.
Sin embargo, la escasa soldabilidad del hierro fundido restringe su uso en estructuras soldadas.
Actualmente, la soldadura de hierro fundido se utiliza principalmente para reparación y mantenimiento, con muy pocos casos de uso para la creación de piezas compuestas.
Las piezas de fundición de hierro son propensas a sufrir defectos como orificios de aire, poros, inclusiones de escoria, grietas y picaduras debido a diversos factores.
Los equipos de reparación de uso común incluyen máquinas de soldadura por arco de argón, máquinas de soldadura por resistencia y máquinas de soldadura en frío.
Para defectos de fundición con bajos requisitos de calidad y apariencia, se pueden utilizar para reparación máquinas de soldadura por arco de argón y otras máquinas de soldadura que generan alto calor y velocidad.
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¿Se pueden soldar piezas de fundición de hierro?
El hierro fundido se puede soldar, pero su soldabilidad es pobre.
El hierro fundido se refiere a artículos fundidos con hierro fundido. Desafortunadamente, varios factores pueden provocar defectos, como orificios de aire, poros, inclusiones de escoria, grietas y agujeros. Estos defectos pueden afectar la calidad de la apariencia, la calidad interna y la usabilidad del hierro fundido.
La calidad de la apariencia se refiere a varios factores que afectan la rugosidad de la superficie, los defectos de la superficie, la desviación de tamaño, la desviación de forma y la desviación de peso de las piezas fundidas.
Incluye principalmente la estructura metalográfica de la pieza fundida y la presencia de agujeros, grietas, inclusiones y segregaciones en la pieza fundida.
La calidad del servicio se refiere a la durabilidad del hierro fundido en diferentes condiciones de trabajo, incluida la resistencia al desgaste, la resistencia a la corrosión, la resistencia al frío y al calor, la fatiga, la absorción de impactos y otras propiedades, así como la maquinabilidad, la soldabilidad y otras propiedades del proceso.
Debido a diferentes factores, las piezas fundidas de hierro pueden presentar defectos como orificios de aire, agujeros, inclusiones de escoria, grietas y picaduras.
Los equipos de reparación de uso común incluyen máquinas de soldadura por arco de argón, máquinas de soldadura por resistencia y máquinas de soldadura en frío.
Para reparar defectos de fundición con bajos requisitos de apariencia y calidad, se pueden utilizar máquinas de soldadura de alta temperatura y alta velocidad, como las máquinas de soldadura por arco de argón.
La calidad del hierro fundido tiene una gran influencia en el rendimiento de los productos mecánicos.
Por ejemplo, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional de las piezas fundidas de máquinas herramienta tienen un impacto directo en la precisión y la vida útil de mantenimiento de las máquinas herramienta.
Asimismo, el tamaño, la precisión del perfil y la rugosidad de la superficie de los impulsores, las carcasas y las cavidades internas de las piezas hidráulicas de varias bombas influyen significativamente en la eficiencia de trabajo, el consumo de energía y el desarrollo de la cavitación de las bombas y los sistemas hidráulicos.
Además, la resistencia y la resistencia al choque térmico de las piezas de cobre fundido, como bloques de cilindros, culatas, camisas de cilindros, aros de pistón y tubos de escape de motores de combustión interna, tienen un impacto directo en la vida útil del motor.
Tipo de soldadura de hierro fundido
La soldadura común de hierro fundido se divide en soldadura en caliente y soldadura en frío.
El método de soldadura en caliente para soldar hierro fundido implica precalentar la pieza fundida a una temperatura de 500 a 600 ℃. Para este método, normalmente se utiliza una varilla de soldadura con núcleo de hierro fundido Z248 o una varilla de soldadura con núcleo de acero Z208, lo que da como resultado una soldadura de composición similar a la del hierro fundido y, por lo tanto, homogénea.
Sin embargo, el precalentamiento no es necesario para la soldadura en frío de hierro fundido, y generalmente para este método se utiliza el electrodo de níquel puro Z308 o el electrodo de hierro-níquel Z408. La composición de la soldadura resultante es diferente a la del hierro fundido y por tanto heterogénea.
Durante la soldadura, es importante pulir la superficie de soldadura para evitar impurezas y asegurar una superficie firme después de soldar.
¿Cómo soldar hierro fundido?
Es posible soldar piezas fundidas de hierro, sin embargo, la soldabilidad suele ser mala y presenta dificultades.
Por lo general, no se recomienda reparar el hierro fundido mediante soldadura.
Para defectos de apariencia menores sin ningún requisito de voltaje, se pueden corregir utilizando una varilla de soldadura Z308 y soldadura por arco manual. Sin embargo, es necesario utilizar un martillo para golpear continuamente después de soldar para eliminar la tensión residual y evitar grietas.
En caso de defectos mayores, se puede utilizar soldadura con gas oxiacetileno. El material de soldadura debe ser una barra de hierro fundido del mismo material que la fundición y se debe utilizar bórax como fundente. Es fundamental precalentar antes de soldar, con la temperatura fijada entre 850-900°C.
Después de la soldadura, es necesario un tratamiento térmico, que puede resultar bastante complicado. Sin embargo, no se permite la soldadura de reparación para componentes activos importantes. La técnica de soldadura adoptada depende de varios factores como el material, tamaño, espesor, complejidad, tipo y tamaño del defecto, proceso de corte y requisitos técnicos de la pieza fundida.
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Para cumplir con diversos requisitos de soldadura, es importante prepararse con anticipación eliminando manchas de aceite e inclusiones de arena, biselando o precalentando.
Los métodos de soldadura disponibles incluyen soldadura con gas, soldadura fuerte, soldadura por arco manual y soldadura manual por electroescoria.
La soldadura con gas, en particular, se clasifica en tres tipos: soldadura en caliente, método de zona de alivio de tensión por calentamiento y soldadura con gas sin precalentamiento.
La soldadura por arco manual se divide en soldadura en frío, soldadura semicaliente, soldadura sin precalentamiento y soldadura en caliente.
1. Soldadura de fundición gris.
La fundición gris contiene altos niveles de carbono, azufre, fósforo y otras impurezas. Tiene baja resistencia a la tracción, fragilidad y muy poca capacidad de deformación plástica, lo que en última instancia conduce a un rendimiento de soldadura deficiente.
El principal problema al soldar fundición gris es la susceptibilidad a la formación de estructuras blancas y endurecidas junto con grietas en la junta soldada.
Soldar hierro fundido gris puede dar como resultado la formación de una estructura fundida blanca tanto en el metal de soldadura como en la zona afectada por el calor. Este resultado depende de los materiales de soldadura utilizados durante el proceso de soldadura y de la velocidad de enfriamiento después de la soldadura.
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El precalentamiento, la conservación del calor y el enfriamiento lento son medidas eficaces para reducir y prevenir las manchas blancas durante la soldadura.
Para una soldadura homogénea, el precalentamiento entre 400 y 700 ℃ generalmente puede evitar la formación de puntos blancos en la zona de soldadura y fusión.
Cuando se utiliza soldadura heterogénea, normalmente se realiza a temperatura ambiente sin precalentar la soldadura, lo que dificulta evitar por completo la formación de puntos blancos en la zona de fusión.
Sin embargo, la generación de puntos blancos se puede reducir mediante el uso de precalentamiento a baja temperatura, conservación del calor posterior a la soldadura y enfriamiento lento.
2. Proceso de soldadura de fundición gris.
Soldar hierro fundido puede ser una tarea desafiante debido a su dureza. Sin embargo, con métodos y materiales de soldadura adecuados, se puede lograr el éxito. Además, se requiere un conjunto de medidas adecuadas del proceso de soldadura para cooperar con el proceso de reparación por soldadura.
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Existen varios métodos comunes para soldar hierro fundido gris, incluida la soldadura por arco y la soldadura con gas, así como la soldadura fuerte y la soldadura manual por electroescoria.
La soldadura por arco es el método más utilizado, siendo la soldadura por arco con electrodos la más común. La soldadura con protección de gas, por el contrario, se utiliza con menos frecuencia.
Las grietas por soldadura en el hierro fundido son causadas por la baja resistencia y plasticidad del material, así como por las tensiones de soldadura.
Por tanto, la prevención de grietas por soldadura pasa principalmente por reducir o eliminar la tensión de soldadura.
En la práctica, existen varios métodos para la reparación por soldadura por arco, incluida la soldadura en frío, la soldadura en caliente, la soldadura semicaliente y la soldadura sin precalentamiento. Los métodos de soldadura con gas incluyen soldadura en caliente, zona de alivio de tensión calentada y soldadura sin precalentamiento.
Utilizando estos métodos de soldadura de forma eficaz y razonable, se pueden lograr buenos resultados.
Causas de dificultades específicas en la reparación por soldadura de hierro fundido y soluciones correspondientes.
Es fácil formar una estructura de puntos blancos, causada principalmente por la rápida velocidad de enfriamiento de la soldadura y la falta de elementos de grafitización.
Solución :
El. Para obtener resultados óptimos, se recomienda ajustar la composición química de la soldadura aumentando el elemento de oscurecimiento y seleccionando una varilla de soldadura adecuada.
B. Para evitar grietas y mejorar las condiciones de oscurecimiento, se sugiere reducir la velocidad de enfriamiento de la soldadura. Esto se puede lograr precalentando antes de soldar y utilizando un proceso de enfriamiento lento después de soldar.
w. El método de soldadura fuerte se prefiere para reparaciones por soldadura porque evita que el hierro fundido se derrita.
② Nota: El hierro fundido tiene un alto contenido de carbono, baja resistencia, baja plasticidad y es propenso a encogerse. Como resultado, es susceptible a agrietarse e incluso pelarse bajo tensión de soldadura después del enfriamiento.
Solución :
El. Adoptar el método de soldadura térmica;
B. Método de zona de alivio del estrés por calentamiento;
w. Método de soldadura por arco frío;
d. Soldadura con protección de gas (alambre fino comúnmente utilizado para soldadura con protección de CO 2 );
Es. Tome medidas tecnológicas especiales, como plantar seda.
③ Es fácil formar poros en las soldaduras de hierro fundido, principalmente debido a la rápida velocidad de enfriamiento y al pequeño rango de semifusión. Esto a menudo resulta en un tiempo insuficiente para que escape el gas presente en el baño fundido, lo que lleva a la formación de poros.
Solución :
El. Limpiar cuidadosamente antes de soldar;
B. Adoptar el método de soldadura térmica;
w. Seleccione la varilla de soldadura de manera razonable.
④ La mala formación de soldadura se debe principalmente a una película de óxido de silicio que es difícil de fundir cuando se suelda hierro fundido, lo que reducirá la fluidez del metal fundido y dificultará la obtención de soldaduras hermosas.
Solución :
El. Seleccione materiales de soldadura con buena fusibilidad con hierro fundido;
B. Seleccione parámetros de soldadura razonables;
w. Mejorar gradualmente las habilidades operativas.
