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Soldadura de hierro fundido: consejos y técnicas para el éxito

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Muchas personas tienen dudas sobre la posibilidad de soldar hierro fundido. No están seguros de que el hierro fundido pueda soldarse, ni de los métodos que pueden utilizarse ni de las precauciones que deben tomarse.

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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 los artículos producidos por fundición de hierro fundido.

Aunque la resistencia y la plasticidad del hierro fundido son inferiores a las del acero, presenta una excelente abrasividad, absorción de impactos, moldeabilidad y mecanizabilidad.

Debido a la sencillez del equipo de fabricación y a los bajos costes de producción, se utiliza con frecuencia para fabricar grandes componentes de máquinas, como cajas, carcasas, fuselajes y bases.

Algunas piezas cruciales con un impacto mínimo, como el cigüeñal de los pequeños motores diésel, se fabrican con fundición dúctil.

Sin embargo, la escasa soldabilidad restringe su uso en estructuras soldadas.

Actualmente, soldadura de hierro fundido sirve principalmente para la reparación y el mantenimiento, con muy pocos casos de uso para crear piezas compuestas.

Las piezas fundidas de hierro son propensas a defectos como agujeros de aire, agujeros de alfiler, inclusiones de escoria, grietas y picaduras debido a varios factores.

Entre los equipos de reparación más utilizados figuran las máquinas de soldadura por arco de argón, soldadura por resistencia y máquinas de soldadura en frío.

Para defectos de fundición con bajos requisitos de calidad y apariencia, se pueden utilizar para la reparación máquinas de soldadura por arco de argón y otras máquinas de soldadura que generan calor y velocidad elevados.

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¿Se pueden soldar las piezas de hierro fundido?

El hierro fundido puede soldarse, pero su soldabilidad es deficiente.

Por fundición se entienden los artículos moldeados con hierro fundido. Desgraciadamente, diversos factores pueden provocar defectos como agujeros de aire, agujeros de alfiler, inclusiones de escoria, grietas y picaduras. Estos defectos pueden afectar a la calidad del aspecto, la calidad interna y la calidad de uso del hierro fundido.

La calidad del aspecto se refiere a diversos factores que afectan a la rugosidad superficialdefectos superficiales, desviación de tamaño, desviación de forma y desviación de peso de las piezas fundidas.

Incluye principalmente la estructura metalográfica de la fundición y la presencia de agujeros, grietas, inclusiones y segregación en la fundición.

La calidad de servicio se refiere a la durabilidad de la fundición 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 de proceso.

Debido a diversos factores, las piezas de fundición de hierro pueden presentar defectos como orificios de aire, agujeros de alfiler, inclusiones de escoria, grietas y picaduras.

Entre los equipos de reparación más utilizados figuran las máquinas de soldadura por arco de argón, soldadura por resistencia y máquinas de soldadura en frío.

Para reparar defectos de fundición con escasos requisitos de aspecto y calidad, se utilizan soldadoras de alto calor y alta velocidad, tales como soldadura por arco de argón pueden utilizarse máquinas.

La calidad de la fundición influye mucho en el rendimiento de los productos mecánicos.

Por ejemplo, la resistencia al desgaste y la estabilidad dimensional de las piezas fundidas para máquinas herramienta tienen un impacto directo en la precisión y la vida útil de mantenimiento de las máquinas herramienta.

Del mismo modo, 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 el rendimiento de trabajo, el consumo de energía y el desarrollo de cavitación de las bombas y sistemas hidráulicos.

Además, la solidez y la resistencia al choque térmico de las piezas de cobre fundido, como bloques de cilindros, culatas, camisas de cilindros, segmentos de pistón y tubos de escape, de los motores de combustión interna tienen un impacto directo en la vida útil del funcionamiento 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 caliente método de soldadura para soldar hierro fundido consiste en precalentar la pieza fundida a una temperatura de 500 a 600 ℃. Para este método se suele utilizar la varilla de soldadura con núcleo de fundición Z248 o la varilla de soldadura con núcleo de acero Z208, lo que da como resultado una soldadura de composición similar a la fundición y, por tanto, homogénea.

Sin embargo, el precalentamiento no es necesario para la soldadura en frío del hierro fundido, y para este método se utiliza generalmente el electrodo de níquel puro Z308 o el electrodo de níquel-hierro Z408. La composición de la soldadura resultante es diferente de la del hierro fundido y, por tanto, heterogénea.

Durante la soldadura, es importante pulir el superficie de soldadura para evitar impurezas y garantizar una superficie firme tras la soldadura.

¿Cómo soldar hierro fundido?

Es posible soldar piezas de fundición de hierro, pero la soldabilidad suele ser deficiente y plantea dificultades.

Por lo general, no se recomienda reparar el hierro fundido mediante soldadura.

En el caso de defectos menores de aspecto sin requisitos de tensión, pueden rectificarse utilizando varilla de soldadura Z308 y soldadura por arco manual. Sin embargo, es necesario utilizar un martillo para golpear continuamente después de la soldadura para eliminar tensión residual y evitar grietas.

En caso de defectos importantes, oxiacetileno soldadura con gas puede emplearse. El material de soldadura debe ser varilla de hierro fundido del mismo material que la pieza fundida, y debe utilizarse bórax como fundente. El precalentamiento es esencial antes de soldar, con la temperatura fijada entre 850-900℃.

Tras la soldadura, es necesario un tratamiento térmico, que puede resultar bastante engorroso. Sin embargo, la soldadura de reparación no está permitida para los componentes sometidos a tensiones importantes. El sitio técnica de soldadura adoptada depende de varios factores, como el material, el tamaño, el grosor, la complejidad, el tipo y tamaño de los defectos, el proceso de corte y los requisitos técnicos de la fundición.

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Para cumplir los distintos requisitos de soldadura, es importante prepararse previamente eliminando las manchas de aceite y las inclusiones de arena, biselando o precalentando.

Los métodos de soldadura disponibles incluyen la soldadura con gas, la soldadura fuerte, la soldadura manual por arco y la soldadura manual por arco. soldadura 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 en semicaliente, soldadura sin precalentamiento y soldadura en caliente.

1. Soldadura de fundición gris

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 soldadura deficiente rendimiento.

El principal problema de la soldadura de fundición gris es la susceptibilidad a la formación de estructuras blancas y endurecidas, junto con grietas en el junta soldada.

La soldadura de la fundición gris puede dar lugar a la formación de una estructura de fundición blanca tanto en el metal de soldadura como en la zona afectada por el calor. Este resultado depende del materiales de soldadura empleado durante el proceso de soldadura y la velocidad de enfriamiento tras la soldadura.

Lectura relacionada: 8 Problemas al soldar materiales distintos

El precalentamiento, la conservación del calor y el enfriamiento lento son medidas eficaces para reducir y evitar los puntos blancos durante la soldadura.

Para una soldadura homogénea, un precalentamiento entre 400-700 ℃ puede evitar generalmente la formación de puntos blancos en la soldadura y zona de fusión.

Cuando se utiliza la soldadura heterogénea, suele realizarse 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 puede reducirse utilizando precalentamiento a baja temperatura, conservación del calor tras la soldadura y enfriamiento lento.

2. Proceso de soldadura de la fundición gris

Soldar hierro fundido puede ser una tarea difícil debido a su dureza. Sin embargo, con los métodos y materiales de soldadura adecuados, puede lograrse el éxito. Además, se necesita un conjunto de medidas de proceso de soldadura adecuadas para cooperar con el proceso de reparación por soldadura.

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Existen varios métodos habituales para soldar fundición gris, como la soldadura por arco y la soldadura con gas, así como la soldadura fuerte y la soldadura manual. soldadura por electroescoria.

La soldadura por arco es el método más utilizado, siendo la soldadura por arco con electrodos la más común. Soldadura con gas protectores menos frecuente.

Grietas de soldadura en la fundición se deben a la baja resistencia y escasa plasticidad del material, así como a las tensiones de soldadura.

Por lo tanto, la prevención de las grietas de soldadura implica principalmente reducir o eliminar la tensión de soldadura.

En la práctica, existen varios métodos de reparación mediante soldadura por arco, como la soldadura en frío, la soldadura en caliente, la soldadura semicaliente y la soldadura sin precalentamiento. Los métodos de soldadura con gas incluyen la soldadura en caliente, la zona de alivio de tensión calentada y la soldadura sin precalentamiento.

Utilizando estos métodos de soldadura de forma eficaz y razonable, se pueden conseguir buenos resultados.

Causas de dificultades específicas en la reparación por soldadura de hierro fundido y soluciones correspondientes

Es fácil que se forme una estructura de punto blanco, que se debe principalmente a la rápida velocidad de enfriamiento de la soldadura y a la falta de elementos de grafitización.

Solución:

a. Para obtener resultados óptimos, se recomienda ajustar la composición química de la soldadura aumentando el elemento de ennegrecimiento y seleccionando una varilla de soldadura adecuada.

b. Para evitar el agrietamiento y mejorar las condiciones de ennegrecimiento, se sugiere reducir la velocidad de enfriamiento de la soldadura. Esto puede lograrse mediante precalentamiento antes de soldar y utilizando un proceso de enfriamiento lento tras la soldadura.

c. Soldadura es el método preferido para las reparaciones por soldadura, ya que evita que el hierro fundido se funda.

② Nota: El hierro fundido tiene un alto contenido en carbonoEs un material de baja resistencia, escasa plasticidad y propenso a la contracción. Como resultado, es susceptible de agrietarse e incluso pelarse bajo la tensión de soldadura después del enfriamiento.

Solución:

a. Adoptar soldadura térmica método;

b. Método de la zona de alivio de tensiones por calentamiento;

c. Método de soldadura en frío por arco;

d. Soldadura con gas de protección (normalmente se utiliza hilo fino de CO2soldadura blindada);

e. Adoptar medidas tecnológicas especiales, como la plantación de seda.

③ Es fácil que se formen poros en las soldaduras de fundición, debido principalmente a la rápida velocidad de enfriamiento y al pequeño intervalo de semifusión. Esto hace que a menudo no haya tiempo suficiente para que el gas presente en el baño de fusión salga, lo que provoca la formación de poros.

Solución:

a. Limpiar cuidadosamente antes de soldar;

b. Adoptar el método de soldadura térmica;

c. Seleccionar razonablemente la varilla de soldadura.

④ La mala formación de la soldadura se debe principalmente a la 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 bonitas.

Solución:

a. Seleccionar materiales de soldadura con buena fusibilidad con la fundición;

b. Seleccionar parámetros de soldadura razonables;

c. Mejorar gradualmente las habilidades operativas.

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