Прожог сварного шва: причины появления, способы избежания прожога

О чем статья:

Если при сварке прожигается металл

Варить тонкий металл можно только набив руку и имея маломальский опыт в сварке. Гораздо проще сваривать заготовки толщиной 4-6 мм, но и здесь возникают свои проблемы в виде непроваров и т. д.

Из этой статьи вы узнаете, как варить тонкостенный металл, таким образом, чтобы его не прожигать. Статья носит рекомендательный характер. Для подробного изучения данного материала рекомендуется почитать про настройки сварочного инвертора и подбор тока.

Причины возникновения прожога

Сварочные работы сопровождаются различными мероприятиями, где в конечном итоге могут возникнуть как объективные, так и субъективные причины, вызывающие прожог сварочного шва. К объективным причинам относят естественные свойства металлов, которые в разной степени могут повлиять на качество работы. К субъективной природе относят все характеристики, связанные с технологическим процессом проведения сварки- оборудование, сопутствующие материалы и т.д. в какой-то мере, оправдать появление причины прожога сварного шва со стороны сварщика можно лишь только по объективным признакам, да и то, лаборатории дают заключение о свойствах металла, о которых сварщик должен знать перед началом производственных работ.

Учитывая нормативные и регламентные положения, даётся единственное правильное определение возникновения дефекта, где прожог сварного шва это комплекс взаимоисключающих факторов, которые ухудшают технические свойства свариваемых металлических изделий.

Неправильный режим подготовки для свариваемых поверхностей.
Несоответствие или неисправность технологического оборудования.
Неверный подбор класса флюсов или защитных газов, которые стали основой появления причин прожога.
Низкая квалификация специалиста – сварщика.
Нарушение технологического процесса сварки, в частности отклонение от технической документации, неверный подбор сварочного оборудования, а также сопутствующих материалов.

Последняя категория имеет несколько обоснований, позволяющие увидеть только на фото прожог сварного шва, где специалист и надзорные структуры делают соответствующее технические заключение и рекомендации. Нарушение техпроцесса вызвано несоблюдением параметра тока сварочного оборудования, неверный выбор длины дуги и др.

Какие возникают проблемы при сварке тонкостенных изделий

Чаще всего, при сварке тонкостенных изделий возникают проблемы такого рода:

В изделии образуется дыра, заварить которую впоследствии становится проблематично;
Тонкостенное изделие деформируется под воздействием высокой температуры. Если это кусок тонкой стали, то её гнёт и коробит.
Происходит прилипание электрода к металлу.

Прожигание металла при сварке, это ряд ошибок допущенных сварщиком. Избыток сварочного тока или неправильно подобранный диаметр электрода приведёт к тому, что в тонкостенном изделии появиться отверстие.

Прилипает же электрод к металлу в нескольких случаях, когда он сырой, мало сварочного тока или же свариваемое изделие имеет большое количество ржавчины. Следует хорошо почистить металл перед сваркой, а также убедиться в том, что электроды полностью сухие, без испорченной обмазки.

Или же происходит наоборот, когда начинающий сварщик боится прожечь тонкий металл, и слишком далеко от поверхности держит электрод. В таком случае появляется непровар сварочного шва, а расплавленный металл от электрода попросту растекается по поверхности металла.

Разновидности дефектов

Согласно общим принципам и положениям технологии, связанные со сварочным оборудованием выделяют две разновидности возникновения дефектов:

Внешние. Это видимые дефекты, которые можно увидеть невооружённым глазом. К таким дефектам относятся непровары, а также прожог сварного шва.
Внутренние. К этим типам относятся трещины, сколы, напряжение, поры, которые можно выявить лабораторным путём.

Разновидность прожога шва

Для каждой системы выявления дефектов разработаны собственные правила и режимы, которые имеют регламенты, разработанные государственными стандартами.

Как решить проблему с прожиганием металла при сварке

Для сварки тонкостенных изделий лучше всего воспользоваться инвертором для сварки. Здесь и плавная регулировка тока, и режим обратной полярности, который позволит не прожигать тонкий металл. Что даёт прямая и обратная полярность инвертора, читайте, кликнув выделенную ссылку.

Во-вторых, не используйте для сварки толстые электроды, диаметр которых составляет более 3 мм. Для толстых электродов нужен приличный сварочный ток, а если его сделать меньше, чтобы не прожечь металл, то электрод будет все время прилипать к поверхности и нормально сварить деталь не получится.

В-третьих, правильно подготовьте свариваемые заготовки. Если на их поверхности или в местах соединения присутствует грязь, ржавчина, следы краски, то обязательно от них избавьтесь. Любые загрязнения мешают загораться сварочной дуге, что в итоге приводит к многочисленным дефектам сварки.

Также, давайте изделию время, чтобы остыть, а иначе его сильно деформирует под воздействием большой температуры. Не старайтесь сварить все и сразу за один проход. Чтобы не прожечь металл, придётся приноровиться и постараться водить электродом как можно быстрей, но при этом, максимально близко к металлу. Большой отрыв электрода от поверхности приведёт к увеличению дуги, которая моментально прожжёт тонкий металл.

Из-за чего чаще всего прожигается металл

Тонким металл для сварщика можно считать такой металл, толщина которого едва достигает двух миллиметров. Чаще всего это один или полтора миллиметра. Так вот, варить такой металл электродами достаточно проблематично, в виду постоянно образующихся прожогов.

Чаще всего эти прожоги связаны вот с чем:

Неправильно выставлен сварочный ток;
Используются слишком толстые электроды;
Сварщик варит на длинной дуге, вместо того, чтобы использовать короткую дугу;
Осуществляется сварка сплошным швом, что помимо прожогов приводит к возникновению и других проблем, таких как деформация металла в результате больших температур;
Грязный и неочищенный металл;
Неудобная сварочная маска;
Отсутствие какого-либо опыта у сварщика.

Итак, чтобы определиться с каждой из вышеперечисленных проблем, нужно внимательно рассмотреть каждую.

Дефекты сварных швов (схема)

Все виды дефектов швов подразделяют на три группы:

наружные, к основным из которых относятся: трещины, подрезы, наплывы, кратеры;
внутренние, среди которых чаще всего встречаются: пористость, непровары и посторонние включения;
сквозные — трещины, прожоги.

Основные дефекты сварки, их характеристика, причины возникновения и способы исправления

Трещины

. Это наиболее опасные дефекты сварки, способные привести к практически мгновенному разрушению сваренных конструкций с самыми трагическими последствиям. Трещины различаются по размерам (микро- и макротрещины) и времени возникновения (в процессе сварки или после нее).

Чаще всего причиной образования трещин является несоблюдение технологии сварки (например, неправильное расположение швов, приводящее к возникновению концентрации напряжения), неверный выбор сварочных материалов, резкое охлаждение конструкции. Способствует их возникновению также повышенное содержание в шве углерода и различных примесей — кремния, никеля, серы, водорода, фосфора.

Исправление трещины заключается в рассверливании ее начала и конца, с целью исключения дальнейшего распространения, удалении шва (вырубанию или вырезанию) и заваривании.

Подрезы

. Подрезы — это углубления (канавки) в месте перехода «основной металл-сварной шов». Подрезы встречаются довольно часто. Их отрицательное действие выражается в уменьшении сечения шва и возникновении очага концентрации напряжения. И то и другое ослабляет шов. Подрезы возникают из-за повышенной величины сварочного тока. Чаще всего этот дефект образуется в горизонтальных швах. Устраняют его наплавкой тонкого шва по линии подреза.
Подрезы сварного шва
Наплывы

. Наплывы возникают, когда расплавленный металл натекает на основной, но не образует с ним гомогенного соединения. Дефект шва возникает по разным причинам — при недостаточном прогреве основного металла вследствие малого тока, из-за наличия окалины на свариваемых кромках, препятствующей сплавлению, излишнего количества присадочного материала. Устраняются наплывы срезанием с проверкой наличия непровара в этом месте.

Наплыв сварного шва

Прожоги

. Прожогами называют дефекты сварки, проявляющиеся в сквозном проплавлении и вытекании жидкого металла через сквозное отверстие в шве. При этом обычно с другой стороны образуется натек. Прожоги возникают из-за чрезмерно высокого сварочного тока, недостаточной скорости перемещения электрода, большого зазора между кромками металла, слишком малой толщины подкладки или ее неплотного прилегания к основному металлу. Исправляют дефект зачисткой и последующей заваркой.

Прожог сварного соединения

Непровар

. Непровары — это локальные несплавления наплавленного металла с основным, или слоев шва между собой. К этому дефекту относят и незаполнение сечения шва. Непровары существенно снижают прочность шва и могут явиться причиной разрушения конструкции.

Незаполнение и непровар шва

Дефект возникает из-за заниженного сварочного тока, неправильной подготовки кромок, излишне высокой скорости сварки, наличия на кромках свариваемых деталей посторонних веществ (окалины, ржавчины, шлака) и загрязнений. При исправлении нужно вырезать зону непровара и заварить её.

Кратеры

. Это дефекты в виде углубления, возникающего в результате обрыва сварочной дуги. Кратеры снижают прочность шва из-за уменьшения его сечения. В них могут находиться усадочные рыхлости, способствующие образованию трещин. Кратеры надлежит вырезать до основного металла и заварить.

Кратер сварочного шва

Свищи

. Свищами называют дефекты швов в виде полости. Как и кратеры, они уменьшают прочность шва и способствуют развитию трещин. Способ исправления обычный — вырезка дефектного места и заварка.

Свищи сварных швов

Посторонние включения

. Включения могут состоять из различных веществ — шлака, вольфрама, окислов металлов и пр. Шлаковые включения образуются тогда, когда шлак не успевает всплыть на поверхность металла и остается внутри него. Это происходит при неправильном режиме сварки (завышенной скорости, например), плохой зачистке свариваемого металла или предыдущего слоя при многослойной сварке.

Посторонние включения сварного соединения

Вольфрамовые включения возникают при сварке вольфрамовым электродом, окисные — из-за плохой растворимости окислов и чрезмерно быстрого охлаждения.

Все виды включений уменьшают сечение шва и образуют очаг концентрации напряжения, снижая тем самым прочность соединения. Дефект устраняют вырезкой и завариванием.

Пористость

. Пористость — это полости, заполненные газами. Они возникают из-за интенсивного газообразования внутри металла, при котором газовые пузырьки остаются в металле после его затвердевания. Размеры пор могут быть микроскопическими или достигать нескольких миллиметров. Нередко возникает целое скопление пор в сочетании со свищами и раковинами.

Пористость в сварном шве

Возникновению пор способствует наличие загрязнений и посторонних веществ на поверхности свариваемого металла, высокое содержание углерода в присадочном материале и основном металле, слишком высокая скорость сварки, из-за которой газы не успевают выйти наружу, повышенная влажность электродов. Как и прочие дефекты, пористость снижет прочность сварного шва. Зону с ней необходимо вырезать до основного металла и заварить.

Перегрев и пережог металла

. Пережог и перегрев возникают из-за чрезмерно большого сварочного тока или малой скорости сварки. При перегреве размеры зерен металла в шве и околошовной зоне увеличиваются, в результате чего снижаются прочностные характеристики сварного соединения, главным образом — ударная вязкость. Перегрев устраняется термической обработкой изделия.

Пережог представляет собой более опасный дефект, чем перегрев. Пережженный металл становится хрупким из-за наличия окисленных зерен, обладающих малым взаимным сцеплением. Причины пережога те же самые, что и перегрева, а кроме этого еще и недостаточная защита расплавленного металла от азота и кислорода воздуха. Пережженный металл необходимо полностью вырезать и заварить это место заново.

Пережог металла шва

MetalloPraktik.ru

Дефект «прожог» на белой жести бывает трех видов:

— прожог с токовых роликов;

— прожог от электродов;

— микропрожог.

Характеристика дефектов (фото ниже):

Прожог с токовых роликов представляет собой дефект покрытия в виде матовых оплавленных пятен дугообразной формы, расположенных дорожкой по длине полосы. Прожоги от загрязнений токовых роликов образуются в виде точек и мелких полосок с надавом матового цвета до оплавления покрытия, и черного цвета на оплавленной жести.

Для правильной идентификации места возникновения дефекта следует помнить, что:

– прожог с первого токового ролика лужения представляет собой голубые окисные пятна на черной жести по низу полосы, которые после лужения становятся белыми матовыми;

– прожог с остальных токовых роликов лужения представляет сбой точки с надавом матового цвета на оплавленной поверхности по низу полосы;

– прожог с токовых роликов печи оплавления или с пассивации представляет собой черные двухсторонние точки по оплавленной поверхности полосы; при наблюдении под микроскопом дефект представляет собой ”кратер” с лицевой и выпуклость (продав) с обратной стороны листа.

Прожоги от электродов на поверхности белой жести образуются в виде черных пятен, наплывов, мазков различной формы по оплавленной поверхности полосы вследствие соприкосновения с электродами. Прожоги в виде анодных полос серо-белого цвета шириной 30-110 мм образуются на поверхности жести вследствие искривления оловянного анода и сближения его с полосой.

Дефект «микропрожог» на поверхности белой жести образуется в виде мелких черных точек или каплеобразной формы. Точки расположены с обоих сторон полосы строго напротив друг друга.

Причина возникновения дефекта:

1 Наличие между полосой и поверхностью ролика пленки воды, приводящей к образованию дуги;

2 Загрязнена поверхность токового ролика или полосы;

3 Неплотный контакт полосы с токовыми роликами лужения вследствие малого зазора между полосой и электродами;

4 Неудовлетворительная планшетность металла;

5 Слишком большой ток обезжиривания или травления;

6 Искривление оловянного анода и сближение его с полосой;

7 Образование дуги от прилипшего олова или инородного тела.

8 Касание полосой электродов обезжиривания, декапирования, пассивации.

Устранение дефектов:

1 Перед нанесением покрытия производить замочку полосы в электролите лужения.

2 Своевременно зачищать скребком поверхность токовых роликов.

3 Регулировка прижима прижимных роликов лужения, увеличение натяжения полосы.

4 Восстановление зазора между электродами и полосой.

5 Улучшить качество очистки проката.

6 Обеспечение целостной поверхности прижимных роликов.

7 Своевременная очистка печи оплавления от налипших частиц оловянной пыли.

8 Задача на агрегаты лужения металла без дефектов формы.

Металл переводится в некондицию.

Сварка тонкого металла. Как не прожечь