Vas öntvény hideg hegesztése bevonatos pálcával, ívhegesztéssel

Sokszor keresnek meg azzal, hogy öntvényt kellene hegesztéssel javítani. Első kérdésem mindig az, hogy egyáltalán milyen öntvényről van szó? Mert öntvény lehet sárgaréz, bronz, alumínium is amit sokszor csak „öntvénynek” hívnak.
Ha egyik sem ezek közül, akkor is felmerül a lehetősége, hogy acél öntvényről van szó. Azonban az acél öntvény nehéz és költséges előállíthatósága miatt nem túl gyakori. Hogy lehet megkülönböztetni őket? Ha töret felülete sötétszürke, grafit szürke és a törött darabokat össze lehet illeszteni, mintha el sem lenne törve akkor szinte biztosan vasöntvényről van szó, mivel az acél törés előtt deformálódik. Azért fontosak ezek a különbségek, mert ezekhez az anyagokhoz mind máshogy kell hozzá állni.

Most azonban a vas öntvényekről lesz szó, hiszen ezek lesznek leggyakrabban valamilyen törés áldozatai. Vasöntvények problémái, hogy rendkívül ridegek, nem tűrik a deformációkat és a belső feszültségeket, könnyel eltörnek és ez persze hegesztés után is fenn áll!

További gondja, hogy fő ötvözőként rengeteg szenet tartalmaz és ha bármilyen acél anyaggal hegesztjük biztosan lesz egy olyan keveredési zóna a hegesztésben, ahol a két anyag tökéletes összetételű ahhoz, hogy üvegkeményre - ridegre edződjön. Ahol aztán azonnal vagy idővel, de elreped, eltörik.

Itt említem, hogy a vasöntvényeknek is van sokféle típusa, mint különféle szilárdságú öntvények, ötvözőtől és szennyezőtől függően, szürke és fehér, perlites, lemezgrafitos, gömbgrafitos, fekete vagy fehér temper öntvény, hőálló, saválló, stb...

A javításnak sok módja van és mindegyik módhoz többféle ukáz, miként is kell jól csinálni. Ahány szakkönyv, majd annyiféle recept. És persze ahányféle probléma annyiféle ideális megoldás. Ugyan úgy olvashatunk forrasztást felmelegítés nélkül is, és persze a hideg hegesztést előmelegítéssel, sőt jelentős előmelegítéssel. Itt és most azt adom közre amit kipróbáltam és magam is tapasztaltam.

Mielőtt még belemerülnénk a módszerekbe egy közös jellemzője az összes módszernek; vagy az alapanyag, vagy a munkásabb végrehajtás miatt a javítás költséges lesz, és ez csak hatványozódik ha vastag is az öntvény, sok darabra törött stb. Nem zártszelvény amire csak húzunk egy varratot és kész, hosszas előkészítés, drága hegesztő anyagok, energia igényes módszerek, lassú megfontolt munka. Ezzel nem árt tisztában lennünk. De most jöjjenek a módszerek:

Legtökéletesebb kötést adja és nagy fordulatszámú alkatrészekre, hőálló alkatrészek (lendkerék, rotorok, nagyméretű szíjtárcsák, kazánrostély) kizárólagosan használható megoldás hogy saját anyagával, azaz öntvény pálcával lánghegesztéssel végezzük a javítást. Ennek nagy problémája, hogy az egész alkatrészt lassan kell cseresznyepirosra hevíteni, elvégezni a hegesztést, majd lassan hűteni. Arról nem is beszélve hogy ilyen hegesztőpálca manapság kereskedelemben beszerezhetetlen, le kell gyártatni, persze ha ismerjük az öntvény típusát. Viszont a hegesztés tökéletes, azonos szilárdságú az eredetivel, színre, szerkezetre tökéletes az egyezés, és az anyag elhúzódásmentes. Folyasztószere bórax és szóda, jobb eredményt adnak a keverékek mint például: bórax, nátriumkarbonát, nátriumklorid.

Lánghegesztésnél maradva, lehetséges a sárgarézzel végzett tulajdonképpen keményforrasztás. Kevés deformációt okoz, a kötés ha jól csinálják szilárd és nem hajlamos repedni, ugyan akkor gáz- folyadéktömör varratot ad. Viszont nem hőálló, színe eltér az alapanyagtól, a művelethez fel kell melegíteni erőteljesen a munka környékét, sőt ha bonyolult az alkatrész akkor gondoskodni kell az egyenletes hőtágulásról melegítési technikákkal. Folyasztószert kell használni és nem szabad hogy az anyag túllépje a 900 °C-t. Folyasztószernek többféle keveréket említ a szakirodalom de házi vegyészettel is többféle kikeverhető.

Harmadik fontos módszer amiért belekezdtem ebbe a kis írásba - a talán legkönnyebben használható megoldás - a bevonatos, nikkel pálcával végzett hideg hegesztés. Ahogy a neve elárulja: a problémák megoldása a magas, 50% vagy magasabb nikkel tartalmú pálca, ami annyira jól működik, hogy nem kell hozzá magas hőmérsékletű előmelegítés. Ilyen anyag például a Magmaweld ENi 416 típus vagy ESAB OK 92.58 típusú elektróda. Legtöbb leírás úgy fogalmaz, hogy kézmelegnél ne legyen melegebb az alapanyag sosem a hegesztés során, ezzel azonban vitatkoznék saját tapasztalataimból kiindulva és ugyan ezt erősíti az ESAB megállapítása, ahol 250°C-ról is beszél, bár szerintem itt éppen azt az előnyt veszítjük el amit a hideghegesztés jelent.

Hogyan is? A módszer egyszerű! Köszörüljük ki a repedést alaposan, széles V-alakban, tisztítsuk le a környéket is, festéktől, olajtól, öntési kéregtől. Rögzítsük a széttörött felületeket megfelelő helyzetben, azaz rögtönözzünk valamilyen hegesztő készüléket, kalodát. Tapasztalatom szerint bár hideg hegesztés, jobban járunk ha kezdetkor az anyag 50-80 °C körüli, vastagságtól függően. Ettől akkor lehet eltekinteni, ha az anyag vékony  (3-6 mm) , vagy ha kicsivel több, akkor nagyobb áramerősséggel tesszük le az első 1-2 cm-t.

Maga a hegesztés meglehetősen sziszifuszi. 2-3 cm egyenes varrat lerakása után megállunk és egy kalapács fokával addig kalapáljuk közepes ütésekkel a varrat felületét, míg az fel nem veszi a környezet hőmérsékletét. Azért van erre szükség hogy a hűlés közben keletkező húzó feszültségeket nyomó igénybevételekkel leépítsük, így később sem következik be a repedés, ezért ez fontos.

Mielőtt újra indulunk a hegesztéssel, alaposan tisztítsuk le az előző varratot, semmi salak ne maradjon. Hegeszteni bázikus pálcákra jellemző módon kell, bár az ívet nem kell teljesen leszorítani, amikor már fújni kezd, valószínűleg nincs elég ív hogy a keletkező gázok távozzanak, lukacsos lesz a varrat.

Munka közben rengeteg füst keletkezik, mivel a legtöbb bevonatban celulóz adalék van, így kevés salak marad majd, ami néhol nem is fedi a varratot, ezen nem kell csodálkozni. Hegesszünk nyugodtan, lehetőleg ívelés nélkül lassú mozdulatokkal.

Ha lehetséges két oldalról gyököljünk és hegesszünk két oldalról mindig. Mielőtt a másik oldalt hegesszük, gyököljük ki az előző hegesztést, mivel indulásoknál könnyen marad alul beszorult salak. Ha látható, hogy hegesztés közben pezseg a varrat vagy kész varraton csak egy lyukat is látni, érdemes kiköszörülni mert lyukacsos lehet. Utolsó réteget úgy tegyük fel, hogy ne legyen nagy varrat dudor, enyhe ívelésű, sőt kifejezetten lapos.

Nagy terhelésű öntvényeknél, amik dinamikus igénybevételt szenvednek, szükség lehet úgynevezett szegcsavaros módszerre. Ennek során a leélezett felületekbe különböző mélységben lyukakat fúrunk, menetet vágunk és csavarokat hajtunk, majd ezeket rövid kinyúlással behegesztjük, így vállnak a varrat részévé. Ez a módszer gondos tervezést igényel és pontos leírást nem vállalok ezen írás keretein belül.

A hideg hegesztés módszere bár könnyűnek tűnik valójában gáz vagy folyadék tömör hegesztést csinálni nagyon nehéz, alapos munkát igényel. Ezért motorblokk vagy más nyomás alatt működő szerkezeteknél előfordulhat hogy utólagos Dichtol-os kezelésre van szükség hogy a szivárgásokat megszüntessük.

További problémát szoktak okozni az olajjal átitatott, zsírral szennyezett öntvények. Mivel az anyag grafitjában felhalmozott olaj hegesztési zárványokat okozhat. Erre megoldás lehet ha a hegesztési felületet lánghegesztővel alaposan kiégetjük.

Persze a sikeres munkának több buktatója lehet ezeken felül, hiszen komplett szakkönyvek foglalkoznak kizárólag ezzel a témával, de az alapvető technikát nagyjából körül jártuk. Ha nem vagyunk biztosak a dolgunkban, kérjünk tanácsot, vagy bízzuk szakemberre a munkát.

2013.04.15