Spawanie żeliwa – czy wiesz jak spawać żeliwo?

Żeliwo to trudne i wymagające doświadczenia tworzywo. Spawanie żeliwa ma więc ogólnie przyjętą opinię trudnego do wykonania. Czy rzeczywiście tak jest? W tym artykule poznasz charakterystykę żeliwa oraz dowiesz się, jakie są znane metody spawania tego tworzywa. Jeśli masz już wiedzę na ten temat, koniecznie sprawdź, czy coś nie umknęło Twojej uwadze.

Żeliwo — czym jest?

Żeliwo to znany stop metalu z węglem. To właśnie zawartość węgla sprawia, że stop ten uważany jest za trudny do spawania, a w niektórych przypadkach (przy wyższej zawartości węgla) nawet niemożliwy. Węgiel to jednak niejedyny składnik stopu żelaza. Zależnie od kategorii żeliwa, znajdziemy tam również siarkę, mangan fosfor i krzem.

Żeliwo zyskało ogromną popularność dzięki swoim właściwościom. To niezwykle wytrzymały i odporny na ścieranie materiał. Ponadto świetnie nadaje się do wytopu, dzięki wysokiej płynności i niskiej kurczliwości podczas odlewania. Na domiar dobrego, żeliwo jest stosunkowo tanim materiałem w wyprodukowaniu.

Rodzaje żeliwa

Wyróżniamy nawet do stu różnych gatunków żeliwa, jednak je wszystkie możemy podzielić na następujące kategorie:

Żeliwo białe

To jedyny rodzaj żeliwa, który zupełnie nie nadaje się do spawania. Żeliwo białe jest bardzo wytrzymałe, ale i jednocześnie kruche. Jedyny dopuszczalny sposób obróbki to szlifowanie. Przykładem zastosowania są klocki hamulcowe.

Żeliwo szare

Swoją nazwę zyskało od grafitu, który jest jednym ze składnikiem tego stopu. W przypadku żeliwa szarego, możliwości przetwarzania są szerokie. Stop ten jest miękki, ale też mniej wytrzymały.

Żeliwo stopowe

Żeliwo stopowe to żeliwo z dodatkami stopowymi — na przykład z dodatkiem chromu czy krzemu.

Żeliwo ciągliwe

Żeliwo ciągliwe jest pochodną żeliwa białego, jednak tworzywo to w procesie zostaje poddawane ciągłemu wyżarzaniu. Obróbka cieplna wpływa na jego możliwości ciągliwości.

Spawanie żeliwa – co musisz wiedzieć

Jak już wiesz, żeliwo nie należy do najłatwiejszych tworzyw, jeśli chodzi o spawanie. Podstawą udanego przeprowadzenia procesu spawania jest z pewnością odpowiednie przygotowanie materiału. Aby uniknąć niepożądanego efektu, należy bezwzględnie oczyścić spawaną powierzchnię przed rozpoczęciem pracy. W innym przypadku możesz spodziewać się występowania niepożądanych porów, pęcherzy czy nierównej powierzchni spawanych elementów. Warto też pamiętać, że spawanie żeliwa wymaga zastosowania odpowiedniego spoiwa. Jak je dobrać? Tutaj przyda się ogólna wiedza na temat spawanego materiału (w tym przypadku wybranego rodzaju żeliwa), jego podatność na obróbkę mechaniczną i znajomość odpowiednich metod.

Metody spawania żeliwa

Jeśli już znasz charakterystykę żeliwa, które zamierzasz poddać obróbce, czas na wybór odpowiedniej metody. Wyróżniamy trzy podstawowe sposoby spawania żeliwa. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się jakie.

Metoda spawania żeliwa na gorąco

Ta metoda sprawdzi się, szczególnie jeśli mamy do czynienia z rodzajem żeliwa wymagających użycia wysokich temperatur przy spawaniu czy odlewach. Z tego typu materiałów z powodzeniem możesz usunąć uszkodzenia za pomocą spawania. Nazwa „spawanie na gorąco” nie jest jednak użyta przypadkowa. Tytułowe „gorąco” to nawet 700 stopni celsjusza, do których podgrzewane jest tworzywo. Nie przypadkową rolę gra tu też wapno lub kreda — to właśnie ten materiał jest wykorzystywany do pokrycia żeliwa, zapobiegając tym samym powstawaniu pęknięć i odkształceń. W tej metodzie naszym sprzymierzeńcem jest też czas. Podgrzewanie nie powinno następować gwałtownie, zamiast tego powinno być rozłożone w czasie. Nie szybciej niż 100 stopni Celsjusza na godzinę.

Metoda spawania żeliwa na zimno

W kontraście do spawania żeliwa metodą na gorąco stoi metoda spawania żeliwa na zimno. Warto jednak zaznaczyć, że i w tym przypadku temperatura nie jest bez znaczenia. Żeliwo jest w tym przypadku poddawane stałej temperaturze spawania, która wynosi około 60-70 stopni Celsjusza. To, co wyróżnia spawanie na zimno to fakt, że dzieje się ono bez wstępnego podgrzewania stopu dzięki zastosowaniu metod takich jak spawanie żeliwa migomatem. Obszar zastosowania metody spawania żeliwa na zimno to między innymi naprawa dużych odlewów, łączenie dużych odlewów, a także w sytuacjach możliwego wzrostu twardości żeliwa.

Lutospawanie żeliwa

Bardzo ciekawą metodą spawania żeliwa jest lutospawanie. Metoda ta charakteryzuje się wykorzystaniem spoiwa, którym jest osnowie miedzi. Dlaczego akurat miedź? Dzięki jej właściwościom. A konkretnie temperaturze topnienia, która w porównaniu do żeliwa jest znacznie niższa. Alternatywnie, można wykorzystać również spoiwo mosiężne, często z dodatkiem innych elementów takich jak krzem lub mangan. W przypadku lutospawania proces spawania również odbywa się za pomocą metod MIG/MAG lub TIG, czyli metodami dostępnymi w firmie Metikam.