Żeliwo jest niezwykle ważnym materiałem konstrukcyjnym, znalezienie swoje zastosowanie w różnorodnych branżach przemysłu dzięki swojej unikalnej kombinacji wytrzymałości, odporności na korozję i właściwości termicznych. W tym artykule przyjrzymy się bliżej różnym rodzajom żeliwa, takim jak żeliwo szare, białe i ciągliwe oraz omówimy różnorodne metody spawania tego materiału, w tym spawanie na zimno, na gorąco oraz lutospawanie.

Co to jest żeliwo?

Żeliwo to stop metali, którego głównymi składnikami są żelazo, węgiel, krzem oraz czasami cement lub perlit. Dzięki swojemu charakterystycznemu składowi chemicznemu, żeliwo ma zdolność do tworzenia różnych struktur krystalicznych, co przekłada się na różne właściwości mechaniczne. Ze względu na swoją wytrzymałość i trwałość, żeliwo znalazło zastosowanie w dziedzinach od motoryzacji po budownictwo.

Jakie są rodzaje żeliwa?

Żeliwo, jako wszechstronny i niezwykle ważny materiał w przemyśle, posiada różne odmiany, z których każda charakteryzuje się unikalnym zestawem właściwości. Podział żeliwa oparty na składzie chemicznym i mikrostrukturze umożliwia dostosowanie jego zastosowań do konkretnych potrzeb i wymagań projektów. W tym rozdziale przyjrzymy się głównym kategoriom żeliwa: żeliwu szaremu, białemu oraz ciągliwemu, omawiając ich charakterystyczne cechy, właściwości mechaniczne i obszary wykorzystania. 

• Żeliwo szare

Żeliwo szare jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych rodzajów żeliwa. Jego charakterystyczna struktura mikroskopowa zawiera cząsteczki grafitu, które nadają mu odcień szarości i umożliwiają łatwe rozprzestrzenianie się pęknięć. Jest wyjątkowo wytrzymałe na ściskanie, jednak jego kruche właściwości sprawiają, że jest bardziej podatne na pęknięcia i złamania. Stosuje się je w produkcji tulei, korpusów silników i innych elementów maszynowych.

• Żeliwo białe

Żeliwo białe charakteryzuje się bardziej gęstą i twardą strukturą niż żeliwo szare. Jego skład chemiczny obejmuje cementyt, ledeburyt i perlit. Jest to rodzaj żeliwa o wyjątkowej wytrzymałości na ściskanie i udary, co czyni je idealnym do zastosowań, gdzie niezawodność i trwałość są kluczowe, np. w produkcji kół zębatych czy wałów korbowych.

• Żeliwo ciągliwe

Żeliwo ciągliwe jest wynikiem długotrwałego wyżarzania żeliwa białego. Dzięki temu procesowi struktura perlitu lub ferrytu ulega przekształceniu, co skutkuje bardziej wytrzymałym i giętkim materiałem. Jest to świetne rozwiązanie w przypadkach, gdzie wymagana jest zarówno wytrzymałość, jak i elastyczność, jak na przykład w produkcji kół pasowych czy korpusów pomp.

Jak spawać żeliwo? – metody spawania żeliwa

Spawanie żeliwa to proces, który umożliwia łączenie elementów tego trwałego materiału w sposób precyzyjny i wydajny. Wybór odpowiedniej metody spawania ma kluczowe znaczenie dla zachowania integralności i właściwości żeliwa, a także dla osiągnięcia trwałych konstrukcji. W tym rozdziale przyjrzymy się różnym technikom spawania żeliwa, takim jak spawanie na zimno, na gorąco oraz lutospawanie. Każda z tych metod posiada swoje charakterystyczne cechy, zalety i zastosowania, które pozwalają inżynierom i rzemieślnikom dostosować proces spawania do konkretnych wymagań projektowych. Poprzez zgłębienie tych technik, czytelnik zdobędzie wgląd w złożoność procesów spawania żeliwa oraz ich kluczową rolę w tworzeniu wytrzymałych i niezawodnych konstrukcji.

• Spawanie żeliwa na gorąco

Spawanie żeliwa na gorąco wymaga specjalnych elektrod i odpowiednio wysokiej temperatury. Metody TIG (Tungsten Inert Gas) oraz MIG (Metal Inert Gas) pozwalają na precyzyjne i wydajne łączenie różnych rodzajów żeliwa. Ta technika jest nieoceniona w przypadku łączenia elementów o różnych właściwościach mechanicznych.

• Spawanie żeliwa na zimno

Spawanie na zimno jest metodą polegającą na wykorzystaniu technik spawalniczych takich jak MMA, MIG/MAG lub TIG do łączenia elementów bez konieczności podgrzewania ich do wysokich temperatur. Jest to opcja często wybierana przy naprawach, gdzie uniknięcie wysokich temperatur jest kluczowe dla zachowania właściwości materiału.

• Lutospawanie żeliwa

Lutospawanie żeliwa opiera się na wykorzystaniu lutowania do łączenia elementów żeliwnych. Dzięki temu można osiągnąć trwałe i precyzyjne połączenia, zachowując właściwości materiału. Jest to szczególnie przydatne w naprawach, gdzie konieczne jest precyzyjne połączenie i minimalny wpływ na właściwości mechaniczne żeliwa.

Podsumowanie

Żeliwo to materiał o różnorodnych właściwościach i zastosowaniach, który znalazł swoje miejsce w wielu dziedzinach przemysłu. Rozpoznanie różnych rodzajów żeliwa oraz ich właściwego spawania jest kluczowe dla osiągnięcia trwałych i efektywnych konstrukcji.