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Soldagem de ferro fundido com eletrodos: características e condições da tecnologia

A soldagem de ferro fundido com eletrodos é uma tecnologia de ponta, com alta resistência e controle da raidez. Esta técnica tem a vantagem de produzir juntas soldadas fortes com propriedades mecânicas superiores, boa resistência à fadiga, soldagem segura, ausência de fissuras, e uniformidade da junta. Isso é conseguido através de ajustes precisos das condições de soldagem para evitar o trabalho em excesso. Além disso, a soldagem com eletrodos é simples de realizar, requer pouca ou nenhuma preparação da superfície e é ideal para soldar estruturas internas e externas.

É possível soldar peças de ferro fundido por soldagem elétrica em equipamentos especiais e em casa. Oferecemos o estudo das regras de preparação das peças para soldagem, a escolha do método e da técnica de soldagem com inversor MMA convencional..

Soldagem de ferro fundido com eletrodos: características e condições da tecnologia

Ferro fundido: características do material e trabalho com ele

O ferro fundido é um ferro fundido ao qual, durante o resfriamento, foi adicionado carbono em grandes quantidades. Devido à concentração de carbono acima da solubilidade limitante, a liga formada é caracterizada por alta dureza, mas baixa homogeneidade. Por sua estrutura, o ferro fundido é poroso, sua estrutura cristalina é quebrada por grandes inclusões de carbono, devido às quais as ligações interatômicas são caracterizadas por um pequeno limite de deformação elástica.

Soldagem de ferro fundido com eletrodos

Devido ao fato de a estrutura do metal ser diluída com grandes inclusões de grafite, o ferro fundido é difícil de soldar: em locais onde a estrutura cristalina é quebrada, tensões locais são formadas e o produto torna-se especialmente frágil. Para soldar ferro fundido, um conjunto cuidadosamente selecionado de aditivos é necessário para garantir:

  • boa miscibilidade da junta com o resto do metal;
  • a menor diferença possível na redução da temperatura;
  • a espessura mínima possível da costura;
  • alto nível de força.

Cozinhar o ferro fundido com um eletrodo também é difícil devido ao fato de que existem muitas variedades desse metal. Ao mesmo tempo, não há documentação de projeto para a maioria dos produtos e não é possível determinar com segurança a composição da liga. Portanto, o grau do ferro fundido é determinado a olho nu pela cor da quebra e então os eletrodos e modos de soldagem são selecionados o mais próximo possível dos ótimos. Em casa, soldar ferro fundido é quase sempre uma loteria e um amplo campo de experimentação para alcançar o melhor resultado.

Qual inversor usar

As peças de ferro fundido geralmente têm uma espessura impressionante e é muito difícil aquecê-las internamente sem uma expansão perceptível da zona de aquecimento. A melhor opção é cozinhar com tachas curtas em modo pulsado, dando às peças tempo para esfriar.

Nem todo inversor funcionará efetivamente neste modo. Os mais adequados para esses fins são os dispositivos modernos com ignição aprimorada e pós-combustão de arco, um poderoso sistema de resfriamento. As correntes ao soldar o ferro fundido são aumentadas devido à condutividade adicional do enrolamento e do revestimento do eletrodo. O teto da faixa de corrente deve ser de cerca de 200-250 A com um tempo de carga máxima de pelo menos 50%.

Inversor de soldagem para soldagem de ferro fundido

Em geral, quanto mais sofisticado for o circuito de controle de corrente de soldagem, melhor. Na soldagem de ferro fundido, são necessárias ignição rápida, combustão uniforme e interrupção rápida do arco sem a formação de um foco de alta temperatura. Ao mesmo tempo, nenhuma das máquinas domésticas e mesmo profissionais tem modos especiais para ferro fundido..

Inversor de soldagem para soldagem de ferro fundido

Equipamentos profissionais da FoxWeld ou KEMPPI realizarão a tarefa sem problemas. Nas opções de orçamento, podemos recomendar inversores de fabricantes como Aurora e Tesla, que custam a partir de 10.000 rublos. Inversores mais baratos (“Resanta”, “Svarog”) também podem ser usados ​​com sucesso variável, mas para soldar peças críticas eles são de pouca utilidade.

Regras de preparação de peças

Para peças de ferro fundido, a qualidade da soldagem é determinada ainda na etapa de processamento e preparação da solda. Ao contrário de outros materiais, até mesmo a presença de uma película de gordura pode ser importante aqui. Por conveniência, vamos dividir a preparação em três tipos, dependendo da natureza das conexões.

As rachaduras no ferro fundido devem ser perfuradas nas bordas antes da soldagem para evitar mais rachaduras devido ao encolhimento térmico. Em seguida, é feito um corte ao longo da fenda com uma trituradora. É necessário dissolver a costura até uma largura de cerca de 3 mm, mantendo na parte inferior um pilar de espessura igual ou ligeiramente maior à haste do eletrodo.

Preparação de ferro fundido para soldagem

As peças divididas em duas geralmente podem ser dobradas com bastante força e devem ser usadas na soldagem. A única coisa que precisa ser feita é garantir a imobilidade com grampos ou conexão aparafusada e também dissolver a costura.

A terceira opção são duas peças independentes que são ajustadas antes da soldagem. No final, é necessário remover os riscos da ferramenta de corte com uma lima ou barra de esmeril e chanfro do lado da soldagem por analogia com a quebra da costura. Ao encaixar as peças, elas devem ser cortadas com muito cuidado, evitando o superaquecimento.

As bordas a serem unidas devem ser desengraxadas imediatamente antes da soldagem. É ideal se você tiver uma tocha de acetileno ou propano em mãos: com ela a costura de solda é calcinada, queimando o grafite, com o aquecimento da parte de ferro fundido até a cor vermelho escuro.

Reparação de torno de ferro fundido

Usando eletrodos especiais

Existem muitas variedades de eletrodos para soldar ferro fundido de diferentes graus. Iremos considerar apenas os mais adequados para uso doméstico..

As marcas mais populares de eletrodos para soldagem de ferro fundido são ESAB (OK) 92.60, 92.58 e 92.18. Os dois primeiros têm teor moderado de níquel, que apresenta um TCR comparável ao do ferro fundido. O grau 92.18 tem um alto teor de níquel e requer forjamento a quente para selar a estrutura do cristal e aumentar a ductilidade da solda. Esses eletrodos são bons para soldar ferro cinzento e dúctil.

Eletrodos de soldagem de ferro fundido

Um princípio ligeiramente diferente de soldagem, também chamado de brasagem de alta temperatura, é usado ao trabalhar com eletrodos de cobre-níquel, como o MNCh-2. Essa solda consiste em substâncias que não reagem com o grafite e, portanto, a probabilidade de formação de “lascas” no limite da solda é significativamente menor. Eletrodos de cobre são adequados para a maioria dos ferros fundidos.

Eletrodos de soldagem de ferro fundido

Para soldar peças sem pré-aquecimento, os graus OZZHN-1 e UTP 86 FN são aplicáveis. São eletrodos à base de ferro-níquel com aditivos de liga, principalmente para soldagem de ferro fundido cinzento. A espessura dos eletrodos de qualquer tipo para trabalho em casa deve ser de 3 mm, para peças especialmente grandes – não mais que 4 mm, caso contrário o inversor simplesmente não produzirá a corrente necessária para o aquecimento total.

Aplicação de fio de enchimento

Em alguns casos, no processo de soldagem a arco manual de ferro fundido, podem ser introduzidos aditivos especiais, que conferem propriedades especiais ao material da emenda. Esses aditivos são baseados no mesmo níquel e cobre, às vezes ferro, ligas de aço inoxidável e estanho. Usar o fio exigirá uma máscara camaleônica, um ajuste seguro e um pouco de prática.

O arame de adição mais popular é o PANCH-11, usado na soldagem semiautomática de produtos de ferro fundido. O fio é introduzido em pequenas porções a cada ignição do arco, e o contato do eletrodo com a superfície ocorre precisamente através da solda. Isso garante boa miscibilidade e suaviza os efeitos de altas temperaturas..

Fio de enchimento

Os aditivos à base de Monel também são muito úteis na soldagem de ferro fundido. Esta é uma liga bastante rara e cara, mas tem o TCR, dureza e ductilidade necessários comparáveis ​​aos do próprio ferro fundido. Monel é aplicado em pequenas doses um momento após a ignição do arco. Ao mesmo tempo, a queima é mais longa, o que praticamente não afeta a qualidade da costura..

Modos de soldagem, correntes, técnica de trabalho

O ferro fundido é fervido com corrente contínua, predominantemente de polaridade reversa, embora para algumas marcas de eletrodos (MNCh-2), a troca do menos para o suporte pode ser necessária. Devido à alta fluidez do ferro fundido, ele deve ser sempre cozido somente na posição de costura inferior..

Em casa, você pode usar dois tipos de soldagem: com aquecimento parcial e sem aquecimento. Isso é determinado individualmente para cada marca de eletrodos. A peça é aquecida muito antes do início da soldagem usando um maçarico a gasolina ou a gás ou maçaricos de acetileno. O aquecimento da peça de ferro fundido deve continuar durante o processo de soldagem, para que o trabalho seja realizado por duas pessoas.

Soldagem de ferro fundido a quente

O ferro fundido é soldado com costuras curtas (2–4 cm cada) com um recuo de 2–3 comprimentos de costura. Cada “ponto” é feito por numerosas tachas com um tempo de queima do arco de 0,5 a 1,5 segundos, dependendo da espessura do metal e da marca dos eletrodos.

A área da costura é aquecida por 2-3 minutos, então o soldador aplica o metal na raiz da costura cortada e o assistente aquece suavemente a solda. Quando o “ponto” é concluído, é coberto com areia seca ou coberto com pano de amianto e a chama é removida.

Soldagem de ferro fundido com eletrodos

O resfriamento lento é crítico ao soldar ferro fundido. Sem ele, o metal pode ficar imediatamente coberto por uma teia de rachaduras irradiando da poça de fusão, e o produto será irremediavelmente danificado. O revestimento de isolamento térmico também pode ser instalado na parte de trás da emenda com antecedência, mas mesmo assim cada cratera de solda deve ser imediatamente protegida do contato direto com o ar. Recomenda-se enviar as peças pequenas ao forno quente por uma hora..

Na soldagem, em primeiro lugar, a raiz da costura é preenchida, a fusão total é realizada após o resfriamento total da peça exatamente com a mesma tecnologia com um revenido suave. Se for necessária uma conexão firme, mais alguns intermediários são feitos entre os “pontos”, e a costura é completamente derretida. No entanto, é muito melhor usar selantes de polímero ou epóxi para garantir a estanqueidade..

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Paul Conselheiro

Olá! Meu nome é Paul Conselheiro, e sou o autor deste sítio Web de artigos sobre renovação e construção de casas. Desde muito jovem, sempre me interessei pela arquitetura e pelo design de interiores. A ideia de transformar espaços e criar ambientes acolhedores sempre me fascinou. Leia mais

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Comments: 1
  1. Sara Martins

    Tenho interesse em aprender mais sobre a soldagem de ferro fundido com eletrodos. Quais são as principais características dessa tecnologia? E quais são as condições ideais para utilizar essa técnica de soldagem? Agradeço se puderem compartilhar informações sobre o assunto.

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