Сварочный шлак как причина возникновения сварочных включений: разъясняем вопрос

Шлаковое включение (301; Bа) — шлак, попавший в металл сварного шва.

В зависимости от условий образования включения бывают:

• линейные (3011);
• разобщенные (3012);
• прочие (3013)

Допустимо при сварке неответственных конструкций

Недопустимо при сварке конструкций, работающих при малоцикловом нагружении, и ответственных конструкций

Как отличить шлак от металла

Чтобы не допустить подтекания и засорения шва, необходимо знать, как отличается шлак от металла при сварке. Как правило, это разные по плотности и вязкости материалы, которые нагреваются с разной скоростью. В начале сварки металл начинает плавиться и становится красным. После завершения сварки он быстрее остывает и темнеет. Шлак выдувается из ванны на поверхность. В начале работы он темный, плохо прогретый. Остывает медленнее и становится светлее металла.

Как отличить металл от шлака — Территория сварки

Зачистив шов и постучав по немку молотком, легко распознать металлический блеск чистой стали и черные матовые включения.

В шлаках нет чистого железа, он состоит из окислов, которые образуются при плавлении металла и флюса. Состав незначительно изменяется в зависимости от обмазки стержня, но в основном состоит из одних и тех же веществ. В таблице приведены данные по 3 видам электродов, используемым наиболее часто:

Вещество, оксид	Содержание, % УОНИ	Содержание, % ОММ-5	Содержание, % Ц-3
железа	7,9	13,2	18,5
титана	2,2	15,2	12,2
марганца	4,6	28,9	13,7
кальция	42	3,6	8,1
диоксид кремния	43,3	39,1	47,5

Состав зависит от материала самого стержня, обмазки. Частично оксид железа получается в результате контакта материала с воздухом при большой температуре.

Как увидеть сварочную ванну и отличать металл от шлака

Причины, по которым дефект необходимо удалять после работы

• При удалении шлака изделие визуальным выглядит лучше.
• Когда производится много слоёв.
• Часто изделие необходимо покрывать сверху, например, краской.
• Чтобы проверить насколько качественно выполнен шов.

Основные причины появления шлаковых включений

• Быстрое застывание металла небольших объемов, в результате чего шлак не успевает выйти за границы сварочной ванны.
• Применение электродов и флюса большого удельного веса и/или из тугоплавких материалов.
• Малые показатели раскисления металла. Раскисление подразумевает процесс исключения из уже мягкого металла молекул кислорода. Кислород для него является вредной составляющей, которая ухудшает качество.
• Высокие показатели силы поверхностного натяжения шлака. При этом, он не всплывает на поверхность.
• Плохо зачищены кромки деталей или валики шва.
• Низкое качество электрода, а точнее его покрытия, плавление которого осуществляется неравномерно, его частицы попадают в сварочную ванну.
• Не соблюдение правил и техники и режимов соединения деталей (выбор неподходящей скорости, угла наклона электрода), изменение длины дуги без причины.
• Непрофессионализм сварщика. Если вам нужно качественное изделие, лучше привлечь к этому нелегкому делу специалиста в этой области. Если вы хотите сделать все сами, то прежде чем браться за ответственную сложную работу, нужно наработать практику с несложными соединениями.

Так выглядит сварочный шлак после удаления со шва

Профессиональные сварщики умеют сразу же отличить шлак от металла при сварке и «выгонять» его в процессе работы, однако, у каждого свои советы, как это сделать. Некоторые утверждают, что лучше использовать новые электроды, в которых покрытие более темное, а металл красного оттенка (это не касается рутиловых электродов), другие говорят, что металл более жидкий, а шлак вязкий. На его вязкость влияет температура.

Чтобы шлак не закрывал сварочную ванну, необходимо регулировать положение электрода. Положение должно быть таким, чтобы направление газа от испарения покрытия электрода выдувало данный дефект на поверхность шва. Сварщику ни в коем случае нельзя оставлять его в сварочной ванне. Сварочный шлак должен оперативно поддаться процессу кристаллизации и без особых усилий удаляться.

Попадание шлака в готовое соединение бывает неизбежно, такой дефект если не невозможно устранить, то зачастую очень сложно. Именно поэтому существуют допустимые нормы наличия «лишних» включений в уже сваренном изделии. Например, в межгосударственном стандарте касательно строительных стальных конструкций (введен в действие в 2001 году). В приложении к этому документу предусмотрены требования к качеству сварных соединений, допустимые дефекты. Требования в части шлаковых включений указаны в таблице ниже.

Длинные дефекты

He допускаются

Короткие дефекты:

стыковой шов

h ≤ 0,2 S

h ≤ 0,25 S

h ≤ 0,3 S

угловой шов

h ≤ 0,2 K

h ≤ 0,25 K

h ≤ 0,3 K

Максимальный размер включения

2 мм

3 мм

4 мм

Таким образом, чтобы обеспечить правильное появление шлака на поверхности сварочного шва, необходимо знать, как его отличить от металла. В случае, если заметно, что шлак остается в сварочной ванне и не выходит наверх, нужно изменить угол наклона электрода. Перед процессом соединения необходимо позаботиться о надлежащем состоянии кромок, а также о правильном выборе режимов и параметров. Электроды нужно выбирать высокого качества, тогда и сварной шов будет качественный. Если соблюсти все условия, тогда шлак будет не вязкий, низкого удельного веса, с малым поверхностным натяжением. Только в этом случае, шлаковые соединения будут взаимодействовать с деталью, увеличивая его показатели раскисления, удаляя кислород. И только тогда сварочный шлак будет легко выходить на поверхность шва. Здесь не обойтись без профессионализма сварщика, выполняющего работу. Он должен уметь отличить шлак от металла при сварке, знать, почему вообще он появляется. Только опытный специалист сумеет сделать качественное и прочное соединение.

Причины возникновения

• сложные физико-химические процессы, протекающие в сварочной ванне при сварке покрытыми электродами;
• грязь на кромках;
• малый сварочный ток;
• большая скорость сварки.

Почему когда варишь электродами образуется много шлака

В процессе сварки растворяется обмазка электродов или флюс. Выгорает часть железа, серы и фосфора из свариваемого материала. Электрическая проводимость шлака меньше, чем у металла, поэтому он хуже прогревается, гасит дугу. Повышенное напряжение и неправильно выбранные параметры работы, электроды способствуют выгоранию металла, окислению железа и других элементов стали.

Причина того, почему много шлака, кроется в его структуре. Все вещества, образующиеся в результате плавления металла от электрической дуги, легче стали, не имеют между собой прочных связей и всплывают на поверхность.

Процесс сварки

Как варить без шлаковых включений

Добиться этого очень просто, зная нескольких основных правил:

1. Избегайте неправильного размещения сварных швов, особенно при выполнении нескольких проходов на толстых сечениях металла, например, необходимых для корневых проходов сварных швов или широких отверстий с V-образной канавкой. Убедитесь, что в сварном соединении достаточно места для дополнительных проходов, особенно в соединениях, требующих нескольких проходов.
2. Соблюдайте правильный угол и скорость движения. В плоском, горизонтальном и верхнем положениях угол перетаскивания должен составлять от 15 до 45 градусов. В вертикальном верхнем положении угол вашего сопротивления должен составлять от 5 до 15 градусов. Если вы испытываете включения шлака под этими углами, вам следует немного увеличить угол сопротивления. Поддерживать постоянную скорость движения: если вы двигаетесь слишком медленно, сварочная лужа опережает дугу и создает шлак.
3. Затем следует поддерживать надлежащий подвод тепла при сварке, так как слишком низкий подвод тепла также может привести к сварочному шлаку. Всегда используйте рекомендованные производителем параметры для данного диаметра проволоки. Если это не помогает, увеличивайте напряжение до тех пор, пока включения не прекратятся.

Способы предупреждения

Перед сваркой:

• использовать электроды, обеспечивающие высокую жидкотекучесть металла сварочной ванны;
• не использовать электроды с тонким и особо тонким покрытиями;
• применять электроды с покрытиями обеспечивающими низкую вязкость и хорошую смачиваемость.

Во время сварки:

• перемешивать жидкий металл сварочной ванны;
• формировать шов минимальной ширины;
• использовать режимы сварки, при которых время существования сварочной ванны минимально.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...