نحوه پخت چدن با جوش برقی: فناوری کار و مواد لازم

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

چدن در ترکیب آن آلیاژی از آهن و کربن است که ممکن است شامل ناخالصی ها و برخی از افزودنی های آلیاژی نیز باشد. این فلز به طور گسترده در صنعت برای ساخت قطعات و سازه های باربر مختلف استفاده می شود. اکثر رادیاتورهای فاضلاب و رادیاتورهای گرمایش از چدن در ساختمان های مسکونی ساخته می شوند.

محتوای کربن بالا اتصال قطعات چدنی را به یکدیگر و سایر فلزات دشوار می کند. نقض الزامات فن آوری اغلب منجر به گرم شدن بیش از حد و در نتیجه افزایش شکنندگی فلز می شود. بنابراین لازم است قبل از اقدام به اتصال سازه های چدنی نحوه پخت چدن با جوش برقی و همچنین مواد و تکنولوژی لازم برای انجام این گونه کارها به طور کامل مطالعه شود.

انواع چدن

ترکیب چدن نه تنها شامل کربن (2-6٪) و آهن، بلکه منگنز (تا 1٪)، سیلیکون (3٪)، فسفر، گوگرد و همچنین مواد افزودنی برای آلیاژسازی است. آلومینیوم، وانادیم، کروم،منیزیم، نیکل و برخی اجزای دیگر. این مواد آلیاژی است که بسته به کاربرد آن به ماده سختی، استحکام و شکل پذیری می بخشد.

جوشکاری الکتریکی چدن بسته به شکل و مقدار کربن موجود در فلز به صورت گرافیت یا سیمانت انجام می شود. با توجه به این شاخص ها است که چدن به انواع زیر تقسیم می شود:

1. چدن سفید رنگ سطح شکستگی روشنی دارد زیرا کربن موجود در این فلز شکلی از سمنتیت است. پردازش چنین موادی به دلیل سختی بالا دشوار است.
2. در چدن خاکستری، کربن به شکل گرافیت است. سطح شکستگی فلز خاکستری. این چدن به راحتی ماشینکاری می شود و خاصیت ریخته گری خوبی دارد.
3. عملیات حرارتی چدن سفید آن را به فلزی چکش خوار تبدیل می کند که به طور گسترده در مهندسی استفاده می شود.
4. نیمه چدن حاوی کربن به شکل سیمانیت و گرافیت است. این نسبت به فلز مقاومت سایش بالایی می دهد.
5. گرافیت کروی به چدن استحکام بالایی می بخشد. چدن داکتیل برای ساخت لوله های با کیفیت برای خطوط لوله نفت و آب استفاده می شود.

ویژگی های چدن جوش

قبل از پاسخ به این سوال که آیا می توان چدن را با جوش برقی پخت، باید ویژگی های فرآیند اتصال فلز را درک کرد. چدن با توجه به ساختار خود و همچنین بسیاری از خواص فیزیکی، متعلق به آلیاژهایی است که تحت فرآیند جوشکاری محدودی قرار دارند.

در حین جوشکاری برقی چدن دردر خانه، باید به پیچیدگی‌های این فرآیند توجه کنید:

1. تشکیل یک درز با کیفیت ماهیت سیال آلیاژ چدن را پیچیده می کند.
2. عدم رعایت رژیم دمایی جوشکاری منجر به گرم شدن بیش از حد چدن می شود. این باعث می شود کربن موجود در حوضچه جوش بسوزد و بنابراین تشکیل منافذ را افزایش می دهد.
3. همچنین دمای بالای قوس الکتریکی به سفید شدن چدن در محل جوشکاری کمک می کند. این اثر به دلیل ناهمگونی ساختار فلزی منجر به ترک خوردن درز می شود.
4. در طول فرآیند جوشکاری، چدن قادر به اکسید شدن است و یک اکسید نسوز ایجاد می کند که نقطه ذوب آن بسیار بالاتر از نقطه ذوب ماده اصلی است.

برای جلوگیری از همه این مشکلات هنگام جوشکاری چدن، باید با مسئولیت پذیری حالت صحیح کار را انتخاب کنید.

آماده سازی چدن برای جوشکاری

قبل از جوشکاری چدن با جوش برقی، لازم است لبه های سطوح مورد اتصال را آماده کنید. تمیز کردن اولیه سطح را می توان هم به صورت دستی و هم با ابزار الکتریکی با نازل فلزی انجام داد.

بعد، برش دادن لبه ها به فلز لخت ضروری است، زیرا پختن چدن با جوشکاری الکتریکی در کارگاه های خانگی بسیار دشوارتر از فولاد است.

جاهای معیوب چدن طبق قوانین زیر بریده می شوند:

• برش به شدت در امتداد ترک انجام می شود؛
• ترک‌های غیر از طریق مته سوراخ می‌شوند و سپس برش داده می‌شوند.مواد اصلی؛
• بسته به ضخامت فلز، از طریق ترک ها از دو یا یک طرف بریده می شود؛
• توصیه می شود یک وصله روی شکاف هایی با فاصله نزدیک جوش داده شود که باید عیب را از همه طرف به اندازه 15-20 میلی متر بپوشاند.

پس از تمیز کردن سطح و برش لبه ها، لازم است محل اتصال را با استون یا حلال به دقت چرب کنید.

روش های اصلی جوشکاری چدن

پخت چدن هم با جوش برقی و هم در محیط گاز بی اثر امکان پذیر است. روش دوم عمدتاً برای اتصال فلزات ناهمگن استفاده می شود. جوش گازی اغلب برای تعمیر لوله های فاضلاب و همچنین ترمیم قطعات خودرو استفاده می شود.

پخت چدن با جوش برقی هم به صورت گرم، با پیش گرم کردن قطعات کار و هم سرد، بدون گرم کردن محل اتصال امکان پذیر است. جوشکاری گرم از نظر فناوری پیچیده‌تر از جوش سرد است، بنابراین استفاده از آن در شرایط خانگی غیرعملی است.

جوشکاری گاز

جوش چدن در یک ابر گاز محافظ برای ایجاد درز با استحکام بالا استفاده می شود که در شرایط نفوذ اندک فلز حاصل می شود. تجربه عملی جوشکار و همچنین انتخاب حالت صحیح برای ایجاد جوش اهمیت ویژه ای در نتیجه نهایی کار دارد.

فرآیند جوشکاری گازی توصیه می شود با دو مشعل انجام شود. در همان زمان، یک مشعل فراهم می کندپیش گرم شدن محل اتصال، و دومی سیم را ذوب می کند و مستقیماً قطعات چدنی را جوش می دهد. خنک شدن قطعات جوش داده شده باید آهسته باشد، بنابراین اغلب برای پوشاندن محصولات با لایه ای از ماسه یا آزبست استفاده می شود.

چدن جوش گرم

جوشکاری محصولات چدن با پیش گرم کردن لبه های سطح متصل اغلب در شرکت های صنعتی انجام می شود. گرمایش قطعات کار را می توان در کوره های بی اثر و همچنین مشعل های خاص مختلف انجام داد.

گرم کردن محل جوش تا 600-650 ℃ امکان کشش و گرم شدن بیش از حد فلز در محل اتصال را از بین می برد.

فناوری جوشکاری به شرح زیر است:

1. آماده سازی مقدماتی تقاطع در حال انجام است.
2. محصول به گونه ای قرار گرفته است که امکان جوشکاری با موقعیت پایین درز وجود دارد.
3. دستگاه جوش برای کار با قطبیت مستقیم پیکربندی شده است. استحکام فعلی هنگام جوشکاری چدن بسیار بیشتر از جوشکاری فولاد است.
4. قطعه تا دمای 300-600 درجه گرم می شود.
5. حوضچه جوش باید در طول فرآیند ایجاد درز با فلز مذاب پر شود. توصیه می شود مذاب مایع را با نوک الکترود هم بزنید.
6. پس از جوشکاری بهتر است محصول را در کوره خنک کننده بگذارید یا روی آن را با مواد عایق حرارت بپوشانید. خنک شدن آهسته چدن کلید اتصال با کیفیت است.

البته جوشکاری آهن داغروش کار پر زحمت تلقی می شود، اما دقیقاً چنین شرایطی است که امکان درز بدون نقص و با کیفیت بالا را فراهم می کند.

روش جوش سرد

در مواردی که الزامات زیادی بر روی جوش تحمیل نمی شود، می توان چدن را با جوش برقی در منزل به صورت سرد و با حرارت کم پخت کرد.

ویژگی های تکنولوژیکی جوش سرد به شرح زیر است:

1. دستگاه جوش بر روی حداقل توان مجاز برای ضخامت معینی از الکترود تنظیم شده است تا از گرم شدن بیش از حد فلز جلوگیری شود.
2. جوشکاری با جریان قطبی معکوس انجام می شود.
3. درز جوش باید در طول های 30-50 میلی متر انجام شود.
4. گرم شدن بیش از حد مفصل با قطع یا تکان دادن درز از بین می رود.
5. هنگام جوشکاری چند لایه، هر درز باید با چکش آهنگری شود.

کیفیت اتصال چدن کاملاً به انتخاب صحیح الکترودها بستگی دارد.

الکترود برای جوشکاری چدن

پخت چدن با جوش برقی هم با الکترود برای چدن و هم با محصولات حاوی نیکل یا مس امکان پذیر است. کربن با این فلزات غیرآهنی ترکیب نمی شود، بنابراین چدن سفید در جوش تشکیل نمی شود. اغلب جوشکاری با چنین الکترودهایی در چند مرحله انجام می‌شود که برای خنک‌شدن استراحت می‌کند.

الکترودهای زیر برای چدن برای جوشکاری الکتریکی محصولات چدن استفاده می شود:

• OZCH-2 و OZCH-6 - الکترودهای مبتنی بر مس و آهن که برای جوشکاری خاکستری یا خاکستری استفاده می شود.آهن شکل پذیر؛
• OZZHN-1 - این گرید حاوی آهن و نیکل است که برای آهن انعطاف پذیر بسیار موثر است؛
• MNCH-2 - این محصولات حاوی مس، نیکل و آهن هستند که برای جوشکاری انواع چدن مناسب است.

اصول ایمنی جوشکاری

جوشکاری به عنوان یک خطر افزایش یافته برای سلامت جوشکار طبقه بندی می شود. بنابراین رعایت مقررات ایمنی هنگام جوشکاری چدن پیش نیاز کار است.

اقدامات احتیاطی کلیدی ایمنی عبارتند از:

• همه کارها باید با استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (ماسک، دستکش، کت و شلوار ویژه و کفش) انجام شود؛
• جوشکاری باید در مکانی با تهویه مناسب انجام شود؛
• تجهیزات جوشکاری باید در شرایط خوبی نگهداری شوند؛
• تجهیزات الکتریکی باید به درستی زمین شوند.

چدن به فلزاتی اطلاق می شود که جوشکاری آنها دشوار است. بنابراین، قبل از اقدام به فرآیند اتصال محصولات چدنی، لازم است که تفاوت های اصلی عملکرد باکیفیت چنین کاری را به دقت مطالعه کنید.