Почему образуются раковины при сварке металлов

Обновлено: 04.10.2024

Возник вопрос, как избежать кратеров и усадочных раковин при окончании сварного шва тонкого металла.

Вводные данные: Метал 09Г2С толщина от 2 до 4 мм. Сварка проволокой Ok Autrod 12.51 диаметр 0,8 мм, защитный газ смесь Ar+CO2 (80%+20%). Сварной шов прерывистый, длина одного участка 30-50 мм. Сварочный полуавтомат EWM Pheonix 451.

Проблема: В окончаниях шва образуется кратер или усадочная раковина.

Вопрос: как избежать дефектов в окончании шва?

Со сварщиками испробовали различные манипуляции горелкой при завершении сварки (возвращение назад, круговые движения на окончании, движение горелкой назад и вперёд), так же игрались с настройками аппарата EWM, по факту программа заварки кратера на тонком металле просто не работает. Сварку ведём на токе 100 А, при переключении на программу заварки кратера, ток опускается до 50-60 А и сварной шов уже не формируется. Из-за коротких участков шва металл разогревается не достаточно и растекания не происходит.

В итоге приходится окончание швов дорабатывать TIG сваркой или же наваривать бугор и счищать машинкой. Исправления занимает кучу времени, так как таких швов тысячи на изделии.

Несколько фото наших швов:

Добавлю, что при сварке металла толщиной от 5 мм и выше, таких проблем не наблюдается, так как там уже и ток выше и проволока больше диаметра используется.

Возможно есть у кого то опыт работы с относительно тонким металлом и как возможно избежать таких дефектов при выполнении сварки. Так же если есть возможность выслать фото своих швов, буду очень благодарен.

Skip2mylou, А почему 0,8 а не 1мм? Попробуйте добавить подачу при том же напряжение, иногда бывает, что из-за нехватки металла (проволоки) идёт усадка и трещина, в вашем случае пора, жопа куриная.

Skip2mylou,доброго времени суток. У вас усадочная раковина и формируется она по причине того, что наплавленный металл быстрее остывает по краям и кристаллизуется нежели в центре последней капли. Края при остывании начинают тянуть металл шва на себя и в результате посредине, где масса еще не остыла, образуется просадочная воронка. Это дефект плох по двум причинам: как концентратор напряжений и на больших катетах при увеличеном рассмотрении в центре кратера виден разрыв(трещина) металла шва. Решается двумя способами: как вы и написали выше- манипуляцией с возвратом горелки. А вот второй способ зависит от умения сварщика видеть формирование сварочной ванны и вОвремя успеть внести каплю в еще не остывший кратер. Короче цмыкнуть кнопкой еще раз. Для начала это делается на счет: закончили участок -горелку не убираем а про себя считаем "раз" и делаем короткое повторное нажатие. Такой способ работает и при сварке швеллеров без выводных планок, разве что щелкать приходится пару-тройку раз.

Skip2mylou, судя по фото, валик достаточно большой, возможно ведете горелку не быстро. Если посмотреть на прихватку, то там все хорошо. Следовательно много расплавленного метала в жидком состоянии. Возврат горелки обратно не даст результата, т.к. вы на расплавленный метал опять воздействуете дугой и его опять подогреваете. Попробуйте в момент отпускания кнопки просто увеличить скорость движения горелки так, чтобы дуга завершилась на металле, а не на шве. Ну или на кромке окончания шва. Так у вас дуга погаснет где минимум жидкого метала и меньше усадка будет. Может подкорректировать режим, чтобы скорость сварки была выше, чтобы сварщик вынужденно быстрее вел горелку для предотвращения перегрева метала.

Так же на скорость ведения горелки влияет диаметр проволоки, как вам выше сказали. Следовательно при большем диаметры вы вынужденно будете вести быстрее и количество расплавленного металла в зоне дуги будет меньше. Конечно процесс менее контролируемым будет, но и аппарат возможно будет легче справляться с режимом заварки кратера.

зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.

Skip2mylou,добавлю еще немного. В водных данных вы не написали положение шва в пространстве (возможно избежать такого дефекта, расположив деталь вертикально, тем более что толщина металла это позволяет), величину катета шва и шаг шва. copich,Игорь, привет. Там и прихватки все с провалами.

за 700 000, а типа не настраивается. Странно. Хотя тот что мне попадался в ремонт, он мне не понравился в работе. Реально дубовый.

Вертикал спасет, но по фото похоже на нижнее положение шва. И движение с остановками. А если без остановок, то шов будет аккуратнее. Но. Думается мне, что технологии, говорят в таком случае, катет малый и нужно больше, сварщик наваливает, а настроек аппарата не хватает

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Со сварщиками испробовали различные манипуляции горелкой при завершении сварки (возвращение назад, круговые движения на окончании, движение горелкой назад и вперёд), так же игрались с настройками аппарата EWM, по факту программа заварки кратера на тонком металле просто не работает. Сварку ведём на токе 100 А, при переключении на программу заварки кратера, ток опускается до 50-60 А и сварной шов уже не формируется

Сварочный полуавтомат EWM Pheonix 451. Проблема: В окончаниях шва образуется кратер или усадочная раковина. Вопрос: как избежать дефектов в окончании шва?

за 700 000, а типа не настраивается. Странно.

Игорь , вот в свое время ты знаешь почему я не взял EWMку , да все просто , заморочная она в настройках и Меркле в 10раз проще .

В общем ребятки что то не то настраивают да и 100А для 4мм маловато будет а вот проволочка и 0.8мм сгодиться .

скорее надо заходить во второе меню и там копаться с током окончания и временем окончания и не надо не каких манипуляций горелкой .

Вот посмотри и если есть нормальный спад то нет проблем .

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

copich,по поводу технологии,по мне так катет излишне завышен

за мир во всём мире.

попробуйте финишную длину дуги сделать длиннее при заварке кратера.не знаю.я работаю в С4Т.но аппарат другой. думаю что у вас должен быть такой режим. там и длину дугу выставить можно и процент тока. по отношению к базе.и отжиг длиннее поставте.попробуйте может поможет.надеюсь.я 4 мм как правило 120-140 ампер варю. правда в пульсе.100 маловато будет. а вот проволока 0.8 самое то. до 5-6 мм. ИМХО.

Длина шва 30-50 мм, остывание происходит моментально и поймать момент вручную не всегда получается.

Валик в соответствии с чертежом. Мы работаем по EN стандартам и для нас важна величина "а" - толщина шва.

Спасибо, попробуем больший диаметр проволоки.

Положение при сварке в основном нижнее, но есть кое где швы вертикальные и потолочные. На вертикалах ситуация получше выглядит.

Нет возможности все швы сваривать в вертикале.

Не совсем понял, что значит " И движение с остановками. А если без остановок, то шов будет аккуратнее." ?

В общем ребятки что то не то настраивают да и 100А для 4мм маловато будет а вот проволочка и 0.8мм сгодиться .

доп настройки.jpg

Вот посмотри и если есть нормальный спад то нет проблем .

У нас есть ещё в работе аппараты Fronius и Lincoln Electric. Лучше всего получаются швы на Fronius.

На видео шов совсем другой.

copich,по поводу технологии,по мне так катет излишне завышен 69AC879C-DEB1-4BD7-A311-E0AB74997F35.jpeg

В соответствии с КД всё. Размеры швов а3

Много шлака при сварке

Главный побочный эффект от дуговой сварки – это сварочный шлак. Он представляет собой побочный материал неметаллического происхождения, который состоит либо из расплавленного электронного покрытия плавящегося электрода (при ручной дуговой сварке, в том числе при сварке инвертором) либо из расплавленного сварочного флюса (автоматическая сварка под флюсом).

Этот материал является побочным, потому что после непосредственного соединения он подлежит удалению. В случае, когда по каким-то причинам он начинает контактировать с затвердевающей деталью и становится уже частью полученного шва – это является серьезным дефектом. Такой результат называется шлаковыми включениями. Они визуально видны на поверхности изделия. Удалить шлаковые включения, когда они уже полностью находятся в затвердевшей детали можно только путем сверления, чтобы потом сварить его заново.

Главная причина возникновения шлаковых включений – это ситуация, когда небольшой объем металла слишком быстро застывает, в результате чего весь шлак не успевает «выйти» за пределы области сварочной ванны. При наличии этого дефекта эксплуатация соединения по назначению будет невозможна.

Шлаковые включения могут быть макроскопические и микроскопические. Первые появляются в случае плохой зачистки кромок либо вообще её отсутствия. Они представляют собой сферический материал, с удлиненными хвостами. Избежать их появление можно путем тщательного очищения кромок соединяемых деталей. Микроскопические включения могут возникнуть в процессе возникновения химических реакций в процессе сварки, когда металл кристаллизуется.

Полное устранение такого производственного брака невозможно, при незначительных шлаковых включениях соединение может быть признано качественным. Существуют определенные условия и признаки, при которых устанавливается допустимое значение наличия такого вида брака на изделии. Такие допустимости устанавливаются в зависимости от количества, расположения и размера дефектного шва; от процентного соотношения площади всего брака к площади наплавленного металла на изделии; от удельного веса наплавленного металла.

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.

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.

Ошибки сварочных швов

Сварочные швы и ошибки начинающих сварщиков

Ошибки начинающих сварщиков заключаются не только в неправильном подборе электрода для сварки, но и в технических моментах. Ну, нельзя без дефектов заварить тонкий металл, толщина которого составляет 1-2 мм, электродами, диаметром в 3-4 мм.

При использовании слишком толстых электродов, дыра в тонком металле неминуема. Почему? Да потому, что в данном случае, металл проплавляется полностью, поскольку глубина сварочной ванны в несколько раз превышает его толщину. Здесь действуют простые законы физики.

Однако ошибки начинающих сварщиков на этом не заканчиваются. Увидев дыру в прожжённом металле, начинающий сварщик бежит к сварочному инвертору, чтобы уменьшить ток. Вследствие этого электрод начинает прилипать к металлу. В попытках его оторвать от заготовки, и зажечь сварочную дугу, металл прожигается снова и снова.

Как не допускать типичных ошибок при сварке

Ну, во-первых, не следует даже пробовать варить тонкий металл электродами 3-4 мм. Важно подобрать диаметр электрода, таким образом, чтобы он не прожигал металл. Однако не в одной толщине электрода дело, поскольку также, важны его тип и марка.

Кроме того, важно правильно научиться удерживать и вести электрод во время сварки. Типичные ошибки электросварщиков, это заужение и уширение сварочного шва, неравномерное количество наплавленного металла по высоте.

Если осуществлять движение электродом слишком быстро, то в сварочную ванну попадёт меньше металла, чем нужно. В таком случае мы получим сильно зауженный шов. И наоборот, если замедлить движение электродом, то произойдёт сильное уширение сварочного шва. Следовательно, чем равномерней будет происходить движение электродом, тем красивей и качественней получится сварочный шов.

Данный процесс требует большого опыта. Поэтому не пытайтесь сразу получить ровный и качественный шов, поскольку навряд ли у вас что-то получится. Также не забывайте о том, что помимо скорости движения электродом, важно соблюдать и его правильный наклон.

Что нужно знать о наклоне электрода во время сварки?

Вести электрод во время сварки можно различными углами, углом вперёд или назад, перпендикулярно. При этом важно, чтобы электрод не был слишком наклонен к поверхности металла, что приведёт к появлению острых выступов на сварочном шве.

При ведении электродом вперёд или назад, угол наклона должен составлять порядка 40°. Перпендикулярное удерживание электрода применяется сварщиками не так часто и требует опыта. Однако удерживая электрод, таким образом, можно избежать прожигание тонкого металла, и варить в труднодоступных местах (например, при сварке операционных швов).

Поэтому основные ошибки начинающих сварщиков связаны именно с неправильным выбором электродов, а также из-за того, что угол, скорость, и движение электродом осуществляются не так как нужно. Большинство из всех вышеперечисленных ошибок уходят лишь с опытом, поэтому важно набраться терпения.

Шлак сварочный — как не перепутать с металлом

Шлак сварочный — учимся отличать от металла при сварке

При сварке металла, прямо над сварочным швом, образуется шлак, который представляет собой продукт окисленного металла и электродной обмазки. Шлак защищает сварочную ванну от попадания кислорода, и не даёт соединению слишком быстро остыть, что приводит к потере прочности и появлению различных дефектов сварки.

Однако, попав в ванну вместе с жидким металлом, шлак становится причиной разрушения сварочного соединения. Вот почему так важно при сварке уметь выгнать шлак из сварочной ванны, и не дать ему перемешаться с металлом. При этом новичку-сварщику очень непросто определить, в начале своей карьеры, где шлак, а где непосредственно сам металл.

Шлак сварочный — учимся отличать от металла

Не допустить попадание шлака в сварочную ванну, можно подобрав правильный режим сварки и изменив положение свариваемых деталей. Однако для этого важно разглядеть шлак и отличить его от металла. Только так получится выбрать угол наклона электрода и выгнать шлак, тем самым, с места соединения металлов.

Сварочный шлак и металл имеют различную степень плотности, а также у них разная вязкость. В результате этого, шлак и металл имеют отличные температуры нагрева — металл нагревается быстрее, но и остывает, также, быстрее в отличие от шлака. После остывания, шлак становится намного светлее металла.

В начале нагревания, шлак темнее раскалённого металла, который имеет красный цвет. Поэтому отличить шлак от металла можно по цвету: в начале нагрева он темней металла, а по мере остывания становится светлей. Таким образом, можно видеть, где раскалённый металл, а где шлак.

На первых порах начинающему сварщику может показаться, что особых различий нет, но все приходит с опытом. Со временем, когда вы будете более спокойно относиться к сварочному процессу, результат не заставит себя долго ждать.

Из-за чего появляются шлаковые включения в металле

Очень частой проблемой у начинающих сварщиков, является застывание шлака прямо в металле. В результате этого сварочный шов имеет непрезентабельный внешний вид и множество различных дефектов: крупные поры, дыры и т. д. Как правило, связано это с тем, что шлак не успел вовремя выйти из жидкого металла до остывания.

Причинами этому может быть:

Слишком низкое напряжение;
Неправильно подобранный диаметр;
Ошибки при выборе режима сварки (шлак затекает перед электродом со сварочной ванны);
Неравномерное движение электродом;
Свариваемый металл плохо подготовлен: имеет ржавчину или слишком грязный.

Если при сварке ток слишком занижен, то образование шлака в соединении будет слишком заметным. Рекомендуется увеличить значения сварочного тока, чтобы металл смог выбрасывать шлак наружу из ванны. Также, необходимо подобрать правильное положение электрода во время сварки. Это позволит не допустить попадание шлака в сварочную ванну.

Не стоит держать электрод строго под прямым углом к свариваемой заготовке. Угол наклона должен составлять приблизительно 10-15 градусов (на себя). В месте соединения сваркой, металл необходимо очистить от ржавчины и грязи. Только так можно будет получить качественный контакт между электродом и заготовкой, что будет являться залогом прочного и надёжного соединения.

Зашлаковка шва у начинающих

Зашлаковка шва у начинающих, непровар и причины

Достаточно распространёнными проблемами при сварке у начинающих является непровар и сильная зашлаковка шва. Вроде бы и электроды сухие, и сварочный ток подобран правильно, а металл никак не хочет свариваться.

Причин этому может быть несколько, но, как правило, основная из них связана с нарушение технологии самой сварки. Чаще всего непровары образуются в корне шва и между слоями расплавленного металла. Также непровар может возникнуть вдоль кромок основного и наплавленного металла.

Обильное же количество шлаковых включений возникает в результате высокой скорости затвердевания металла, а также из-за использования электродов низкого качества. Про зашлаковку сварочного шва, а также о проблемах непровара, мы и поговорим в этой статье.

Из-за чего происходит непровар металла при сварке

Непровар — это серьёзный дефект сварки, который характеризуется частичным или даже полным отсутствием сплавления металлов. Вроде бы шов и наложен, но при отбивании шлака молотком, сварное соединение разваливается.

Происходит это по причине того, что металл недостаточно хорошо расплавлен в корне шва или вдоль кромок. Зачастую начинающий сварщик выдерживает слишком большое расстояние между металлом и электродом, что приводит к нестабильному горению сварочной дуги и к разбрызгиванию металла.

Чтобы решить проблемы нужно удерживать электрод как можно ближе к поверхности заготовки, практически «втыкая» в неё конец электрода. Также виной непровара могут быть неправильные настройки сварочного тока или слабое напряжение в сети.

Все это приводит к тому, что в зоне сварки не обеспечивается нужное количество тепла для полноценного проплавления металла. Кроме этого, слишком быстрое движение электродом, что как раз и характерно для начинающих сварщиков (спешка), также приводит к образованию непровара.

Сильная зашлаковка сварного шва

Чаще всего непровар металла характеризуется сильной зашлаковкой сварочного шва. То есть, ведя быстро электрод вдоль соединения, расплавленного металла, образуется слишком мало, что и приводит к зашлаковке шва.

Поэтому главной причиной зашлаковки и возникновения обильного количества шлака при сварке, являются недостаточный объем расплавленного металла и его быстрое застывание. В результате этого шлак остается в сварочной ванне и не успевает вовремя из неё выйти.

Также зашлаковка может происходить и по вине электродов низкого качества, а также при использовании неподходящих электродов. Причинами могут быть и не соблюдение технологий сварки, например, неправильный угол наклона электрода или высокая скорость его передвижения вдоль свариваемых кромок изделия.

Избавиться и от той, и от другой проблемы можно, если изучить азы сварочного дела и набраться опыта. Со временем, рассматривая те или иные дефекты, получится полностью от них избавиться. Однако на это нужно время и практика.

Читайте также: