la soldadura interna efectiva de piezas de hierro fundido puede ahorrar tiempo y dinero, pero hay desafíos. La falla de la soldadura a menudo puede resultar en grietas u otros daños. Si hay partes críticas involucradas, puede ser prudente buscar la mano de obra de una instalación de soldadura con soldadores experimentados para garantizar un resultado exitoso.
si la soldadura se realiza internamente, es crucial investigar los pasos necesarios para producir efectivamente una pieza soldada., Se deben tomar cuatro pasos clave antes de comenzar:
- Identificar la aleación
- limpiar la fundición a fondo
- Seleccionar una temperatura de precalentamiento
- Seleccionar una técnica de soldadura adecuada
identificar la aleación
los hierros fundidos son una familia de aleaciones de hierro y carbono., Su alto contenido de carbono (generalmente 2-4%) le da al hierro fundido su dureza característica. Sin embargo, esa dureza viene a expensas de la ductilidad. Es menos maleable en comparación con el acero o el hierro forjado. Los ciclos de calentamiento y enfriamiento durante la soldadura causan expansión y contracción en el metal, induciendo tensión de tracción. Los hierros fundidos no se estiran ni se deforman cuando se calientan o estresan, en cambio, se agrietan, lo que los hace extremadamente difíciles de soldar. Esta característica se puede mejorar mediante la adición de diferentes aleaciones.,
algunas aleaciones de hierro fundido son más fáciles de soldar que otras:
- hierro fundido gris
El Hierro fundido gris es la forma más común de hierro fundido. El carbono se precipita en escamas de grafito durante la fabricación en una microestructura cristalina de perlita o ferrita. Es más dúctil y soldable que el hierro fundido blanco. Sin embargo, todavía plantea un desafío a los posibles soldadores, ya que las escamas de grafito dentro del hierro fundido gris pueden ingresar al grupo de soldadura para causar fragilización del metal de soldadura.,
- hierro fundido blanco
El Hierro fundido blanco retiene el carbono como carburo de hierro sin precipitarlo como grafito. La microestructura cristalina de cementita es muy dura y quebradiza. El hierro fundido blanco generalmente se considera no soldable. - hierro dúctil, nodular o maleable
estos hierros fundidos son todos menos frágiles debido a las diferencias microestructurales debido a la fabricación. Los tres tienen microestructuras de carbono esferoidales creadas por sus procesos de fabricación únicos.,
la mejor manera de determinar si tiene hierro blanco o gris es verificar la especificación original. El análisis espectroquímico puede proporcionar esta especificación después del hecho. Cuando estas formas precisas no son posibles, hay algunas maneras de registrarse en la tienda.
El Hierro Gris mostrará gris a lo largo de un punto de fractura, debido al grafito en su microestructura. El hierro blanco es más blanco a lo largo de una fractura debido a la cementita. Desafortunadamente, la prueba de fractura solo es útil si el soldador sabe que el material es gris o blanco. Estas son formas más antiguas y tradicionales de hierro fundido., También son más comunes en ciertas clases de bienes. Sin embargo, el hierro dúctil, un recién llegado relativo, también es bastante blanco a lo largo de la fractura, y es mucho más soldable.
la prueba de chispa también puede ser utilizada por un metalúrgico experimentado para tratar de determinar el tipo de hierro.
limpie la fundición
independientemente de la aleación, todas las piezas fundidas deben prepararse correctamente antes de la soldadura. Durante la preparación de la fundición para la soldadura, es crucial eliminar todos los materiales de la superficie. La fundición debe estar completamente limpia en el área de la soldadura., Retire la pintura, la grasa, el aceite y otros materiales extraños de la zona de soldadura. Lo mejor es aplicar calor con cuidado y lentamente al área de soldadura durante un corto tiempo para eliminar el gas atrapado de la zona de soldadura del metal base.
una técnica simple para probar la preparación de la superficie de hierro fundido es depositar un pase de soldadura en el metal: será poroso si hay impurezas presentes. Este paso se puede moler, y el proceso se repite un par de veces hasta que la porosidad desaparece.
precalentamiento
todos los hierros fundidos son vulnerables al agrietamiento bajo estrés., El control del calor es el factor más importante para evitar grietas.
una soldadura de hierro fundido requiere tres pasos:
- precalentamiento
- Baja Entrada de calor
- enfriamiento lento
la razón principal para el control de calor es la expansión térmica. Cuando el metal se calienta, se expande. No se produce estrés cuando un objeto entero se calienta y se expande a la misma velocidad, pero el estrés se acumulará cuando el calor se localiza en una pequeña zona afectada por el calor (HZ).
el calentamiento localizado causa una expansión restringida: los HZ están contenidos por el metal más frío a su alrededor., El grado de tensión resultante depende del gradiente térmico entre los HZ y el cuerpo de fundición. En el acero y otros metales dúctiles, la tensión generada por la expansión y contracción restringida se alivia mediante el estiramiento. Desafortunadamente, esto puede causar agrietamiento durante el período de contracción, ya que los hierros fundidos tienen una ductilidad relativamente pobre. El precalentamiento disminuye el gradiente térmico entre el cuerpo de fundición y los HZ, minimizando así la tensión de tracción causada por la soldadura. En general, los métodos de soldadura a mayor temperatura requieren un precalentamiento a mayor temperatura., Cuando el precalentamiento adecuado no es posible, la mejor estrategia es minimizar la entrada de calor: seleccione un proceso de soldadura a baja temperatura y varillas o alambres de soldadura de bajo punto de fusión.
La velocidad de enfriamiento es otro factor que tiene un impacto directo en las tensiones inducidas en la soldadura. El enfriamiento rápido causa contracción, lo que crea soldaduras frágiles y fácilmente agrietadas. Por el contrario, el enfriamiento bajo reduce el endurecimiento y la tensión de contracción.