Saldare la ghisa è impegnativo, ma è assolutamente fattibile se si seguono i passaggi giusti. La chiave è capire con quale tipo di ghisa si sta lavorando, preparare adeguatamente il metallo e controllare il calore durante l'intero processo.
La maggior parte dei guasti nella saldatura della ghisa si verifica perché i saldatori la trattano come se fosse acciaio. La ghisa contiene molto più carbonio, il che la rende fragile e soggetta a cricche se riscaldata e raffreddata troppo rapidamente.
Non tutte le saldature in ghisa sono uguali. Il successo dipende interamente dall'identificazione del tipo di saldatura con cui si ha a che fare prima di innescare un arco.
La ghisa grigia è il tipo più comune e più facile da saldare. Prende il nome dal colore grigio che si nota quando la si rompe.
Il carbonio presente nella ghisa grigia si presenta sotto forma di scaglie di grafite. Queste scaglie contribuiscono ad assorbire le sollecitazioni durante la saldatura, riducendone la probabilità di criccabilità rispetto ad altri tipi di ghisa.
È possibile saldare con successo la ghisa grigia utilizzando la saldatura ad arco con bacchette di nichel o la brasatura. Ricordatevi solo di preriscaldarla prima ad almeno 500 °C.
La ghisa duttile è più resistente e flessibile della ghisa grigia, ma è più difficile da saldare. Il carbonio forma piccole sfere anziché scaglie, modificando la sua risposta al calore.
Quando si salda la ghisa sferoidale, se non si presta attenzione, queste sfere di carbonio possono trasformarsi in fragili carburi. Questo rende il controllo della temperatura assolutamente fondamentale.
Utilizzare elettrodi a basso contenuto di idrogeno e ridurre al minimo l'apporto di calore. Il preriscaldamento a 600-700 °C aiuta a prevenire la formazione di crepe.
La ghisa bianca è quasi impossibile da saldare con successo. Il carbonio si combina con il ferro formando carburi estremamente duri in tutta la struttura.
Questi carburi rendono la ghisa bianca così fragile che si crepa solo per lo stress del raffreddamento. La maggior parte dei saldatori non ci prova nemmeno.
Se proprio devi riparare la ghisa bianca, la brasatura è l'unica vera opzione. Ma anche in questo caso, il successo non è garantito.
La ghisa malleabile nasce come ghisa bianca trattata termicamente per renderla più lavorabile. Questo processo crea un materiale resistente ma comunque saldabile con il giusto approccio.
La sfida è che il calore di saldatura può invertire il trattamento termico. La zona di saldatura torna a essere fragile come ghisa bianca.
Utilizzare il minimo apporto termico possibile e valutare la brasatura anziché la saldatura. Se è necessario saldare, utilizzare elettrodi a base di nichel e un preriscaldamento prolungato.
La ghisa austenitica contiene alti livelli di nichel, il che la rende amagnetica e altamente resistente al calore e alla corrosione. È comunemente utilizzata nei collettori di scarico e negli alloggiamenti dei turbocompressori.
Questo tipo di ghisa si salda meglio della maggior parte delle ghise perché non forma facilmente fasi fragili. Il contenuto di nichel la mantiene più stabile durante il riscaldamento e il raffreddamento.
È possibile saldarlo con elettrodi in nichel o acciaio inossidabile. Il preriscaldamento non è sempre necessario, ma aiuta comunque a ridurre lo stress.
Iniziate levigando via tutta la ruggine, la vernice, l'olio e il grasso dalla zona di saldatura. La ghisa è porosa e assorbe contaminanti che rovinerebbero la saldatura.
Utilizzare una smerigliatrice per creare una scanalatura a V lungo la crepa o la giunzione. Realizzare la scanalatura con una profondità di almeno 3 mm per garantire una buona penetrazione.
Pulire almeno 1 cm su entrambi i lati dell'area di saldatura. Qualsiasi contaminazione vicino alla saldatura verrà aspirata dal calore.
Il preriscaldamento è la fase più critica nella saldatura della ghisa. Riduce la differenza di temperatura tra l'area di saldatura e il metallo circostante, prevenendo crepe dallo stress termico.
Riscaldare l'intero pezzo lentamente e in modo uniforme a 500-1200 °C, a seconda del tipo e dello spessore. Utilizzare un cannello a propano, un forno o una fucina per portare l'intero pezzo a temperatura.
Controlla la temperatura con pastelli termometrici o un termometro a infrarossi. Non tirare a indovinare: anche uno scarto di 100 °C può causare guasti.
La scelta del metodo di saldatura e dell'elettrodo determina il successo o il fallimento della riparazione. Ogni metodo presenta vantaggi specifici per diverse situazioni.
La saldatura ad elettrodo con elettrodi di nichel è il metodo più affidabile per la riparazione della ghisa. Le barre di nichel (ENi-CI o ENiFe-CI) rimangono morbide e duttili durante il raffreddamento, assorbendo le sollecitazioni che causerebbero crepe in altre saldature.
Mantieni l'arco il più corto possibile e imposta un amperaggio basso. Salda perline corte da 1 cm, quindi lascia raffreddare leggermente il metallo prima di continuare.
Battere ogni perla mentre è ancora calda aiuta ad alleviare lo stress. Basta picchiettarla leggermente con un martello a penna sferica mentre si raffredda, passando dal rosso al nero.
La saldatura TIG offre il miglior controllo sull'apporto termico, rendendola ideale per sezioni sottili in ghisa. È possibile controllare con precisione il bagno di fusione e ridurre al minimo la zona termicamente alterata.
Utilizzare bacchette di apporto in bronzo al silicio o nichel con gas di protezione argon puro. Mantenere il tungsteno affilato e mantenere una lunghezza dell'arco ridotta.
Lo svantaggio è che la saldatura TIG richiede più abilità e più tempo rispetto alla saldatura ad elettrodo. È più adatta ai lavori di precisione che alle riparazioni più impegnative.
Saldatura MIG ghisa È possibile, ma non è consigliato per riparazioni critiche. L'elevato apporto di calore e la rapida velocità di avanzamento rendono difficile la prevenzione delle crepe.
Se proprio devi usare la saldatura MIG, scegli un filo a base di nichel e imposta la tensione più bassa che garantisca comunque una buona fusione. Lavora a raffiche molto brevi per ridurre al minimo l'accumulo di calore.
I fili animati progettati per la ghisa lavorano meglio dei fili pieni. Offrono una certa protezione dalle scorie e migliori caratteristiche dell'arco.
La brasatura è spesso la scelta migliore per la ghisa perché utilizza temperature molto più basse rispetto alla saldatura. Il metallo d'apporto in ottone fonde a circa 1600 °F, ben al di sotto del punto di fusione della ghisa.
Pulire e flussare accuratamente il giunto prima della brasatura. Riscaldare il metallo di base fino a quando la barra di ottone non si fonde al contatto, quindi flussarla nel giunto.
La giunzione brasata non sarà resistente come una saldatura, ma è molto meno soggetta a crepe. È perfetta per riparazioni non strutturali e sezioni sottili.
La pallinatura di ogni cordone di saldatura durante il raffreddamento aiuta a prevenire le cricche, alleviando le tensioni interne. Colpire la saldatura con un martello a penna sferica mentre si raffredda, passando dal calore rosso al nero.
Non colpire troppo forte: stai solo allungando leggermente il metallo, non cercando di appiattirlo. Colpi leggeri e rapidi funzionano meglio dei colpi più forti.
Continuare a pallinare a intermittenza mentre il metallo si raffredda. Questo continua ad alleviare lo stress mentre il metallo si contrae.
Raffreddare la ghisa troppo rapidamente è il modo più rapido per creare crepe. L'intero pezzo deve raffreddarsi lentamente e uniformemente nell'arco di diverse ore.
Subito dopo la saldatura, interrare la parte saldata in sabbia, calce o vermiculite isolante. Questi materiali rallentano notevolmente la velocità di raffreddamento.
Per risultati ottimali, lasciare raffreddare il pezzo per almeno 24 ore prima di maneggiarlo. Più lentamente si raffredda, minore è la probabilità che si rompa.
Un raffreddamento troppo rapido del metallo causa la maggior parte dei guasti nella saldatura della ghisa. Il rapido sbalzo di temperatura crea tensioni che provocano la rottura del materiale fragile. Per evitare questo problema, utilizzare sempre il preriscaldamento e un raffreddamento lento.
A volte è possibile evitare il preriscaldamento per riparazioni molto piccole utilizzando elettrodi di nichel, ma è rischioso. Il preriscaldamento aumenta notevolmente le probabilità di successo riducendo lo stress termico e dovrebbe essere una pratica standard.
Spezza un piccolo pezzo e osserva la superficie di frattura. La ghisa grigia appare grigia e granulosa, la ghisa bianca appare bianca e cristallina, mentre la ghisa duttile ha un aspetto più metallico, simile all'acciaio.
No, i giunti brasati sono in genere resistenti dal 50 al 75% rispetto ai giunti saldati. Tuttavia, hanno molte meno probabilità di rompersi e sono perfetti per molte riparazioni, soprattutto su sezioni sottili o parti non strutturali.
