Sudarea fontei

Sudarea fontei

Fontele fiind aliaje cu continut mare de carbon, sudarea oxiacetilenica a acestora nu se executa decat la cald .

In acest scop, piesele din fonta se incalzesc in cuptoare la 600-700°C, iar in cazul pieselor mari incalzirea se face in cuptoare zidite special in acest scop, dupa ce a fost efectuata formarea locului de imbinat.

In prealabil, defectele se scobesc pana la obtinerea metalului sanatos, iar locurile de sudat se formeaza cu placi de grafit si nisip, dupa ce piesele se incalzesc incet si uniform pana la temperatura de lucru.

La sudare, fonta reprezinta urmatoarele caracteristici:

Ø      La incalzire pana la temperatura de topire, fonta nu trece printr-o stare plastica ca otelul, iar la temperatura de topire ea devine brusc lichida;

Ø      In timpul sudarii este necesara folosirea de fluxuri, deoarece se formeaza oxizi de mangan si siliciu, care trebuie eliminati; se recomanda fluxul cu 50% borax, 47% bicarbonat de sodiu si 3% bioxid de siliciu, sau 80% acid boric si 20% bioxid de siliciu; fluxurile dizolva oxidul de fier format si impiedica decarburarea metalului.

Fonta fiind mai fragila atat la cald cat si la rece, in piesele de fonta se formeaza usor fisuri, daca incalzirea piesei nu este uniforma si daca operatia de sudare nu este condusa corect.

Piesele de fonta alba se sudeaza cu vergele de fonta alba ( cu continut redus de siliciu), avand urmatoarea compozitie: 2,2-2,6% C; 0,8-1% Si; 0,4-0,6% Mn;

P< 0,2% , S< 0,1%; dupa sudare, piesele se maleabilizeaza. Cu aceleasi vergele se sudeaza si fonta maleabila, care dupa sudura este supusa din nou maleabilizarii.

Piesele de fonta cenusie se sudeaza cu vergele de fonta cenusie VT-S30 si VT-S36. Vergelele, in afara continutului de siliciu care le diferentiaza, mai contin : 3-3,6% C; 0,5-0,8%Mn; 0,3-0,5% P. La sudare se vor folosi dimensiuni de bare mult mai groase ca la sudarea otelului, si anume: de 8-10 mm diametru la sudarea grosimilor de 10-15 mm si de 12-14 mm diametru pentru grosimea peretelui peste 15 mm.

La sudarea fontei se folosesc suflaiuri puternice , de 150-200 l/h acetilena, pentru fiecare milimetru grosime de material de baza, in vederea mentinerii cat mai usoare a unei bai fluide; flacara se regleaza cu un mic exces de acetilena.

La sudarea pieselor cu pereti subtiri si medii, suflaiul va fi condus in zig-zag, iar la sudarea pieselor groase in spirala.

In figura este reprezentat, in vederea sudarii la cald, modul de formare a unei piese sparte din fonta.

Cum partea rupta nu poate fi reutilizata, aceasta a fost inlaturata si urmeaza sa fie inlocuita cu sudura.

Se recurge la o cutie de formare din tabla de otel, in care se aseaza capetele de otel, in care se aseaza capetele de sudat; locul de sudat se formeaza cu placi de grafit. Sudura ce urmeaza sa fie executata se compartimenteaza cu ajutorul placilor de grafit in mai multe locasuri dupa care se indeasa intre cutie si placile de grafit nisip de formare ( vezi sectiunea A-A).

Compartimentarea are drept scop sa poata fi executate mai multe bai de sudura ( in cazul de fata patru bai) de volum mai redus, mai usor de mentinut, deoarece baia in care se topeste metalul de adaos trebuie mentinuta tot timpul in stare lichida.

Dupa formare, in jurul cutiei, in vederea incalzirii piesei de sudat, se executa un cuptor de caramida in care se introduce carbune de lemn aprins.

Incalzirea se executa timp de 2-10 ore, in functie de marimea piesei, de grosimea peretilor si de complexitatea ei.

Sudarea se executa succesiv in cate unul din compartimente. Dupa ce se umplu cu sudura baile 5 si 8 de la capete, se indeparteaza una din placile de grafit si se umple baia 6, iar dupa cristalizarea acesteia se inlatura cealalta placa si se executa baia 7 care leaga celelate trei bai , respectiv cele doua capete.

Dupa sudare se mai adauga carbune aprins intre cutia de formare si zidurile cuptorului , se astupa cuptorul cu placi de azbest si tabla si se lasa sa se raceasca cat mai incet timp de aproape 24 de ore.

Sudura se executa cu ingrosarea necesara de cel putin 10 mm de fiecare parte a piesei, spre a se dispune de suficient material pentru prelucrare.

In cazul folosirii unei tehnologii corecte se obtin suduri compacte, usor prelucrabile cu scule obisnuite de atelier.

Repararea unei roti de scripete cu spite, din fonta, se arata in figura

Daca este sparta canelura periferica in locul A al rotii (figura a), intre doua spite, se incalzesc pana la rosu inchis spitele 1 si 2, ceea ce provoaca dilatarea marginilor canelurii rupte; incalzirea se mentine pana la terminarea sudurii in A. Dupa sudare, roata se lasa sa se raceasca foarte incet.

In cazul cand este rupta o spita 3 (figura b), se incalzesc zonele B si C ale canelurii de o parte si de alta a spitei pana la rosu inchis si se sudeaza spita 3, dupa care se lasa sa se raceasca foarte incet.

Daca este complet rupta o bucata din roata, adica spita 3 si in doua locuri D si E canelura (figura c), se sudeaza intai la rece spita 3, dupa care se incalzesc spitele 1 si 3 pentru sudarea canelurii rupte D; se incalzesc, apoi, spitele 2 si 3 pentru sudarea canelurii in punctul E . Dupa sudare, piesele se lasa sa se raceasca foarte incet , de preferinta intr-un cuptor.

Piesele mici se incalzesc in cuptoare de incalzire; dupa ce au fost aduse la rosu se scot din cuptor, pentru racire inceata impreuna cu cuptorul astupat.