Litina patří mezi materiály, jejichž svařování vyžaduje zkušenosti, správný postup i vhodně zvolenou elektrodu. Na rozdíl od běžné konstrukční oceli obsahuje vysoký podíl uhlíku, což zvyšuje její tvrdost, ale zároveň i křehkost. Při nesprávném svařování proto může docházet ke vzniku trhlin nebo deformací.
V tomto článku se dozvíte, jak svařovat litinu elektrodou, kdy je vhodné svařování za studena a jak vybrat správnou elektrodu pro opravy litinových součástí.
Co je litina a kde se používá?
Litina je slitina železa s obsahem uhlíku vyšším než 2 %. Oproti běžné oceli se vyznačuje dobrou slévatelností, vysokou pevností v tlaku a výbornou odolností proti opotřebení. Na druhou stranu je křehčí a hůře snáší rychlé změny teplot.
Nejčastěji se používá pro výrobu:
- bloků motorů,
- převodových skříní,
- čerpadel a ventilů,
- strojních rámů,
- kamen, kotlů a topných těles,
- ozubených kol a ložiskových domků.
Proč je svařování litiny náročné?
Při zahřívání a následném chladnutí vzniká v litině značné vnitřní pnutí. Pokud není zvolen správný postup nebo vhodná elektroda, může dojít ke vzniku nových trhlin nebo k popraskání svaru.
- Vznik trhlin
- Největší riziko představují trhliny ve svaru i v tepelně ovlivněné oblasti (TOO).
- Litina má nízkou tažnost a špatně snáší tahová napětí vznikající při rychlém ochlazení.
- Zakalení tepelně ovlivněné oblasti
- Rychlé ochlazení může způsobit vznik tvrdé bílé litiny nebo martenzitu.
- Taková oblast je velmi tvrdá, křehká a obtížně obrobitelná.
- Vysoká zbytková napětí
- Bez předehřevu vznikají velké teplotní gradienty.
- Ty vedou k deformacím nebo pozdějšímu prasknutí součásti, někdy až po několika hodinách či dnech.
- Pórovitost svaru
- Litina obsahuje uhlík ve formě grafitu, který může při svařování uvolňovat plyny.
- To zvyšuje pravděpodobnost vzniku pórů a dalších vad svaru.
- Nízká pevnost spoje
- Pokud není zvolen vhodný přídavný materiál a technologie, může být svar křehký a méně odolný proti dynamickému namáhání.
Mezi nejčastější příčiny neúspěšného svařování patří:
- příliš rychlé ochlazení,
- použití nevhodné elektrody,
- dlouhé souvislé svary,
- nedostatečná příprava praskliny,
- přehřátí základního materiálu.
Svařování litiny za studena
Svařování litiny za studena je nejčastěji používaná technologie ve většině opravárenských prací. Správný postup při svařování litiny minimalizuje tepelné namáhání materiálu a snižuje riziko vzniku trhlin.
Typický postup:
- Důkladně očistěte místo opravy od rzi, oleje a nečistot.
- Na koncích praskliny vyvrtejte malé otvory, které zabrání jejímu dalšímu šíření.
- Otevřít trhlinu - vybrousit nebo vydrážkovat pomocí drážkovací elektrody.
- Svařujte krátkými housenkami o délce přibližně 20–30 mm.
- Po každé housence nechte materiál vychladnout a svar lehce utemujte.
- Po dokončení nechte díl pomalu vychladnout na vzduchu nebo pod izolační přikrývkou.
Jaké elektrody použít na litinu?
Výběr elektrody závisí především na typu opravy a požadovaných vlastnostech svaru.
CHEM-WELD 6000 – niklová elektroda pro náročné opravy
Elektroda vhodná pro svařování šedé a temperované litiny za studena i pro spojování litiny s mědí. Díky vysokému obsahu niklu vytváří dobře obrobitelný svar a minimalizuje riziko vzniku trhlin.
Hlavní výhody:
- výborná obrobitelnost svaru,
- minimální pnutí,
- vhodná pro přesné opravárenské práce,
- kvalitní zapalování oblouku.
CHEM-WELD 6100 – bimetalová elektroda
Bimetalová elektroda určená pro svařování šedé litiny a spojování litiny s ocelí. Nabízí vyšší pevnost svarového kovu a je vhodná pro mechanicky namáhané díly.
Výhody:
- vysoká pevnost svaru,
- dobrá odolnost proti praskání,
- vhodná pro spojování litiny s ocelí,
- snadné vedení oblouku.
CHEM-WELD 6200 – elektroda pro opravy litinových odlitků
Elektroda určená především pro opravy poškozených litinových odlitků za studena. Je vhodná pro servisní zásahy, údržbu i renovace starších dílů.
Výhody:
- spolehlivé opravy bez předehřevu,
- kvalitní vzhled svaru,
- dobrá obrobitelnost,
- vhodná pro servisní použití.
Nejčastější chyby při svařování litiny
Při opravách litiny se vyplatí vyhnout několika častým chybám:
- svařování dlouhými souvislými housenkami,
- nedostatečné očištění materiálu,
- příliš vysoký svařovací proud,
- rychlé ochlazení svaru,
- použití běžných elektrod na konstrukční ocel.
Kdy použít předehřev?
Předehřev (250–600 °C podle druhu litiny a technologie) se doporučuje u:
- velkých nebo silnostěnných odlitků (ca nad 40 mm),
- konstrukčních a vysoce namáhaných dílů,
- šedé litiny s vysokým obsahem uhlíku, kde hrozí rozsáhlé praskání.
Pro předehřev lze použít různé metody ohřevu litiny na požadovanou teplotu
- ohřev plamenem
- ohřev v peci
- indukční ohřev
- ohřev elektrodou
Kdy zvolit jinou technologii?
Obalená elektroda (MMA) je nejčastější metodou oprav litiny, protože umožňuje svařování přímo na místě bez ochranného plynu.
U přesných oprav tenkostěnných odlitků nebo tam, kde je požadován velmi kvalitní vzhled svaru, lze využít také metodu TIG s vhodným přídavným materiálem pro litinu. V nabídce CHEM-WELD jsou dostupné i TIG dráty určené pro svařování litiny.
MIG dráty pro svařování litiny jsou, vzhledem k množství materiálu na cívce, dobrou volbou pro velké zakázky.
Litina lze také úspěšně pájet stříbrnými pájkami. Metoda pájení litiny plamenem je vhodná pro svary, které nejsou mechanicky namáhané, nejsou vystaveny teplotám, pnutí, tlaku atp.
Shrnutí
Svařování litiny patří mezi nejnáročnější opravárenské práce. Správně zvolená elektroda, pečlivá příprava materiálu a dodržení postupu výrazně snižují riziko vzniku trhlin a prodlužují životnost opraveného dílu.
Pro běžné opravy litiny za studena nabízí CHEM-WELD několik specializovaných řešení – 6000 pro kvalitní niklové svary, 6100 pro pevné spoje litiny s ocelí a 6200 pro opravy litinových odlitků bez nutnosti vysokého předehřevu.