Почему шлак попадает в сварочный шов

Обновлено: 20.09.2024

Сварщики-новички сталкиваются с множеством проблем и вопросов, возникающих в процессе. В этой статье мастер сантехник расскажет, чем вызвано появления сварочного шлака и как этого можно избежать.

Как отличить шлак от металла

При сварке над местом соединения металла (швом) образуется черная рыхлая корка — шлак сварочный. Он состоит из расплавленного флюса или обмазки электродов, окисленного металла. В процессе плавления и соединения свариваемых материалов и электрода он закрывает плавильную ванну. Благодаря шлаку шов остывает медленно, без доступа кислорода, и не окисляется.

Попав непосредственно в шов, расплавленные отходы становятся причиной быстрого разрушения металла. Исключить попадание окислов в шов можно изменением режимов сварки и положения детали.

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.

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:

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

Сварочный шлак как предпосылка возникновения сварочных включений

На начальном этапе окислы защищают горячий металл от быстрого охлаждения, закрывают шов сверху, перекрывая доступ воздуха. Затем их надо убирать, чтобы проверить качество соединения, наличие дефектов в виде неметаллических включений, волчков.

При сварке деталей большой толщины последовательно накладывается несколько швов. Неочищенный шлак будет препятствовать нормальному контакту, гасить дугу. Он останется в виде неметаллических включений — дефектов.

Причины, по которым дефект необходимо удалять после работы

Шлаковые включения имеют пористую структуру и состоят из оксидов. Они снижают прочность металла. Сразу после охлаждения, когда он становится черным, сварочный шлак следует удалять. Он пористый, хрупкий без прочных связей.

Флюс и пары шлака над ванной предотвращают окисление металла при сварке, способствуют созданию однородной структуры. После отхода его от детали в процессе остывания он становится ненужным, препятствует дальнейшей обработке детали. В процессе эксплуатации изделия оксиды из шлака могут вступить в химическую реакцию с железом. Куски, отвалившись, поломают механизм.

Основные причины появления шлаковых включений

Когда происходит быстрое охлаждение сварочного шва, шлак не успевает выйти наружу и застывает в металле. Причинами служат:

Малое напряжение;
Затекание шлака с ванны перед электродом;
Неправильно подобранный диаметр;
Ржавый и грязный металл;
Неравномерное перемещение инструмента.

На упаковке с электродами указано рабочее напряжение. Его можно немного превысить, тогда кипящий металл в ванной будет выбрасывать шлак. Необходимо подбирать правильное положение свариваемого металла, приподнять его со стороны завершения шва. Электрод держать не строго перпендикулярно, а на 10–15 ⁰ наклонить в сторону себя.

Металл в месте сварки должен быть блестящим. Его надо очистить от бытовых и промышленных отходов, окалины, масла. Они мешают контакту электрической дуги со сталью, ухудшают нагрев и расплавление материала в ванной.

Чтобы замедлить остывание сварочного шва и дать возможность шлаку свободно выйти, крупногабаритные детали и легированные металлы предварительно подогревают до 200–400⁰. Это снимает напряжение и позволяет варить сталь с высоким содержанием углерода и легирующих веществ.

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.

Сварка инвертором для начинающих, как варить без шлаковых включений

Инвертор превращает переменный ток в постоянный и позволяет менять полярность. Сварка на обратных токах обычно дает меньше шлака.

Преимущества инвертора перед обычным сварочным аппаратом в его малых размерах и работе от тока с бытовым напряжением 220Вт и частотой 50 Гц. Для новичков важно иметь возможность плавно менять силу тока.
Инверторные аппараты имеют дополнительные функции дуги:

Облегченное зажигание;
Аварийное отключение при залипании;
Форсажное зажигание.

Все они упрощают работу неопытного сварщика и предотвращают залипание электрода.

Избавиться от шлака при сварке инвертором можно изменением полярности тока и движением электрода от минуса к плюсу. При работе с тонким металлом необходимо учитывать его быстрое охлаждение и нельзя давать высокое напряжение, лист может прогореть. Нельзя задерживаться долго на одном месте, нужно равномерно и быстро перемещать дугу. На тонкий лист крепится клемма от «–», на электрод подается «+». Толстый лист греется и остывает дольше, чтобы шлак успел выйти, на свариваемый металл подается минус, на электрод плюс.

В сюжете - Как отличить металл от шлака

В сюжете - Как бороться со шлаком во время сварки

В сюжете - Почему при сварке шлак оказывается по середине шва, а металл по краям

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как заварить трубу с течью

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.

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.

Что делать, если при сварке много шлака

Много шлака при сварке электродами: причины, что делать?

У некоторых сварщиков, а особенно начинающих, при сварке на металле образуется много шлака. Все бы ничего, но обильное количество шлаковой корки мешает варить и видеть качество сварного шва.

При этом, как правило, многие сварщики грешат на качество электродов. Однако, в ряде случаев, большое количество шлака при сварке образуется не только из-за некачественных расходных материалов.

Много шлака при сварке электродами и причины этому

Мало-мальски опытный сварщик знает, насколько важно уметь отличать шлак от металла при сварке и отбивать его каждый раз при наложении нового шва. Однако большое количество шлака мешает нормально варить, особенно тем, кто только познает это непростое и увлекательное ремесло.

Ниже будут рассмотрены основные причины, из-за которых появляется много шлака при сварке металла электродами:

Высокая скорость, из-за чего расплавленный металл слишком быстро затвердевает и остывает.

Некачественные электроды, также способны повлиять на появление большого количества шлаковых выделений. Если используются некачественные электроды, то и наплавленный металл будет низкого качества с обильным покрытием сверху в виде шлака.

Определить, насколько качественные электроды и не будет ли от них много шлака, можно, если взглянуть на толщину их обмазки. У электродов, от которых остаётся сильно много шлака, обмазка нанесена на металлический стержень очень тонким слоем.

Плохая очистка свариваемого металла, также способна привести к рассматриваемой в этой статье проблеме. В таком случае, шлак имеет увеличенные размеры с несколько вытянутыми вверх «хвостами». Шлак в виде небольших пор, как правило, образуется в результате химических соединений, в тот момент, когда металл кристаллизуется.

Кроме того, нельзя исключать и такую причину, по которой образуется много шлака при сварке электродами, как низкое мастерство сварщика. Поэтому, если данная проблема не исчезнет при замене электродов на лучшие, то, возможно, стоит пригласить более профессионального коллегу, который разъяснит в чем дела и поможет сварить трудную конструкцию.

Как избежать появление шлака при сварке

Полностью исключить появление шлака при ручной дуговой сварке электродами нельзя. Шлак призван защищать сварное соединение, но от большого его количества избавиться всё-таки можно.

Для этого следует:

Выбирать только качественные электроды с толстой обмазкой и подходящие для выполнения каких-то конкретных работ. Например, электроды ОЗР-1, служат для резки металла, а электроды какой-то другой марки, для выполнения иных задач;
Тщательно подготавливать поверхность свариваемого металла, на ней не должно быть ржавчины, даже если говорят, что электроды отлично варят и ржавый металл;
Нельзя торопиться, ведь спешка — главный враг сварщика. Быстрое застывание металла при сварке приводит также к появлению большого количества шлака.

В завершении хотелось бы сказать, что никогда не поздно учиться и совершенствоваться в любом деле, не говоря уже про сварку металлов. Электросварка — это такой процесс, который познаётся годами, а качество сварного шва, приходит только с опытом.

Как варить без шлака

Если шлака при сварке электродом очень много, то это может говорить о проблемах. Шлак состоит из неметаллических компонентов, которые образуются в результате сгорания электродной обмазки.

Шлак представляет собой твёрдое и сильно пористое соединение в виде наплывов. Чтобы добраться до сварного шва, сварщику приходится сбивать шлак небольшим молоточком.

Больших проблем доставляет шлак тогда, когда он попадает в раскалённый металл, еще, будучи в жидком состоянии. В таком случае шлак портит не только внешний вид сварного соединения, но и его прочность.

Избавиться полностью от шлака при сварке электродом невозможно. Однако есть варианты сократить количество шлака и сделать его наличие минимальным. Каковы причины образования шлака и как от него избавиться, читайте ниже.

Из-за чего при сварке появляется много шлака

Выше было сказано, что избавиться полностью от шлака при сварке электродом нельзя. Шлак — это продукт сгорания обмазки электрода, во время чего образуется защитный газ, который нужен для того, чтобы кислород не попал в сварочную ванну.

Однако большое количество шлака тоже не очень хорошо. Такое обилие может говорить о наличии следующих проблем:

Применение некачественных или же неподходящих для сварки электродов;
Плохо подготовленный металл;
Несоблюдение техники сварки;
Отсутствие опыта у сварщика.

В процессе сварки очень важно вовремя избавиться от шлака. В противном случае шлак попадёт в металл и застынет в нем, что приведёт к появлению серьёзных дефектов и сильно подпортит качество полученного соединения.

Опытные сварщики знают, как именно выгонять шлак из сварочной ванны, и не дать шлаку стечь обратно. Делается это путем регулирования положения электрода во время сварки. Очень важно чтобы газ, образующийся при сгорании электродного покрытия, сразу же выдувал шлак на поверхность металла.

Как можно отличить шлак от металла

Но именно с этим у начинающих сварщиков чаще всего и возникают проблемы, поскольку они не могут правильно отличить шлак от металла при сварке.

Чтобы разобраться с этим вопросом, достаточно вникнуть в следующий нюанс:

При разогревании металла электродом, в самом начале сварки, металл становится красным. Однако он сразу же темнеет и быстро застывает;
Шлак застывает гораздо дольше. Поэтому когда металл уже потемнел, шлак ещё светлый. Также шлак немного выступает над самим металлом, который уже значительно потемнел.

Научившись отделать шлак от металла, вы сможете начать экспериментировать с положением электрода. Именно правильно подобранный угол движения электродным стержнем поможет выдуть шлак из сварочной ванны и не дать ему стечь обратно.

Никогда нельзя спешить сразу же после сварки отбивать шлак. Во-первых, это небезопасно, поскольку раскалённый шлак может залететь под одежду. Во-вторых, это вредит сварному соединению. Нужно немного подождать и только после этого можно будет сбить шлак молотком, чтобы затем посмотреть на качество полученного шва.

Читайте также: