При сварке образуются раковины

Обновлено: 15.05.2024

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

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.

Дефекты сварочных швов и причины их образования

Все отклонения от технологических параметров, вызванные небрежностью в работе, нарушением режимов и внешними причинами, часто не зависящими от сварщика, могут привести к возникновению дефектов в сварочном шве и околшовной зоне, попадающей в область термического воздействия. К дефектам приводит и нарушение технологических приемов как самого процесса сварки, так и некачественная подготовка, неисправность оборудования, отклонения от норм качества сварочных материалов, влияние погодных условий, низкая квалификация сварщика.

Возникновение дефектов часто связано с металлургическими и тепловыми явлениями, возникающими в процессе образования сварочной ванны и ее кристаллизации (горячие и холодные трещины, поры, шлаковые включения и т.д.; Эти дефекты снижают прочность и надежность сварного соединения, его герметичность и коррозионную стойкость. Все это может оказать значительное влияние на эксплуатационные возможности всей конструкции и даже вызвать ее разрушение.

Дефекты сварочных швов могут быть наружными и внутренними.

Наружные дефекты сварочных швов

К наружным дефектам сварных швов (рис.1) относят нарушение размеров и формы шва, подрезы и другие отклонения, которые могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения.

Нарушение формы и размеров сварного шва чаще всего вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, небрежностью в работе или низкой квалификацией сварщика, проявляющейся в неправильном выборе режимов, неточном направлении электрода и методике его перемещения. Дефекты проявляются в неодинаковой ширине сварочного шва по его длине, в неравномерности катета угловых швов, чрезмерной выпуклости и резких переходах от основного металла к наплавленному. Отклонения от размеров и формы сварного соединения, проявляющиеся в угловых швах, связаны с неправильной подготовкой кромок, неравномерной скоростью сварки, а также с несвоевременным контрольным обмером шва. При автоматической и полуавтоматической сварке эти дефекты чаще всего связаны с колебаниями напряжения, проскальзыванием проволоки в подающих роликах, нарушениями режимов сварки.

Непровар — местное отсутствие сплавления между свариваемыми элементами, между основным и наплавленным металлом или отдельными слоями шва при многослойной сварке. Причинами непровара являются некачественная подготовка свариваемых кромок (окалина, ржавчина, малый зазор, излишнее притупление и т.д.), большая скорость сварки, смещение электрода с оси стыка, недостаточная сила тока. В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%. Поэтому если непровар превышает допустимую величину, участок шва подлежит удалению с последующей переваркой.

Подрез — дефект, наиболее часто встречающийся при сварке. Он выражен в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом. В результате подреза происходит местное уменьшение толщины основного металла, что приводит к снижению прочности. Особенно опасен подрез в случаях, когда он расположен перпендикулярно действующим рабочим напряжениям. Подрез возникает обычно при повышенном напряжении дуги с завышенной скоростью сварки, когда одна из кромок проплавляется глубже, жидкий металл стекает на горизонтальную плоскость и его не хватает для заполнения канавки. При сварке угловых швов подрезы возникают в основном из-за смещения электрода в сторону вертикальной стенки, что вызывает значительный разогрев, плавление и стекание металла на горизонтальную полку. В стыковых швах подрезы образуются при сварке на больших токах и при неправильном положении присадочного материала. К подрезу могут привести увеличенные углы разделки кромок. Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы полежит переварке с предварительной зачисткой. Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5% в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок можно считать допустимыми. В конструкциях, работающих на выносливость, подрезы недопустимы.

Наплыв — проявляется в виде натекания металла шва на поверхность основного металла без сплавления с ним. Наплывы резко изменяют очертания швов и тем самым снижают выносливость констукции. Причиной этого дефекта может стать пониженное напряжение дуги, наличие окалины на свариваемых кромках, медленная сварка, когда появляются излишки расплавленного присадочного металла. Чаще всего наплывы возникают при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При сварке кольцевых поворотных стыков наплывы могут возникать при неправильном расположении электрода относительно оси шва. Наплывы большой протяженности недопустимы.

Прожог — сквозное проплавление обычно возникает из-за большого тока при малой скорости сварки. Проявляется он в виде сквозного отверстия в сварочном шве, которое возникает в результате утечки сварочной ванны. При многослойной сварке прожог возникает в процессе выполнения первого прохода шва. Причинами прожога могут стать - завышенный зазор между свариваемыми кромками, недостаточная толщина подкладки или неплотное ее прилегание к основному металлу, что создает предпосылку для утечки сварочной ванны. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита. Дефект обнаруживается визуально и переваривается после предварительной зачистки. Ожоги вызываются попаданием жидкого металла на участки, которые находятся вне сварного шва.

Незаваренный кратер — дефект сварного шва, который образуется в виде углублений в местах резкого отрыва дуги в конце сварки. В углублениях кратера могут появляться усадочные рыхлости, часто переходящие в трещины. Кратеры обычно появляются в результате неправильных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры часто являются причиной начала развития трещин и поэтому недопустимы. Их зачищают и заваривают.

Поверхностное окисление — окалина или пленка оксидов на поверхности сварного соединения. Поверхностное окисление зависит от плохой защиты сварочной ванны, качества подготовки свариваемых кромок, неправильной регулировки подачи защитного газа, его составом, большим вылетом электрода.

Свищ — воронкообразное углубление в сварочном шве, развивающееся из раковины или большой поры. Причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку. Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.

Рис. 1 Наружные дефекты сварных швов, выявляемые внешним осмотром: А — подрез; Б — наплыв; В — прожог; Г — незаваренный кратер; Д —свищ.

Рис. 2. Трещины в сварном шве и околошовной зоне: А — продольная горячая трещина; Б — холодная трещина в околошовной зоне.

Внутренние дефекты сварочных швов

Трещины бывают холодные и горячие (рис. 2). Трещины могут быть как наружными, так и внутренними. Это самые опасные дефекты сварного соединения, часто приводящие к его разрушению. Проявляются они в виде разрыва в сварном шве или в прилегающих к нему зонах. Сначала трещины образуются с очень малым раскрытием, но под действием напряжений их распространение может быть соизмеримо со скоростью звука, в результате чего происходит разрушение конструкции. Причинами образования трещин являются большие напряжения, возникающие при сварке. Чаще всего трещины проявляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате быстрого охлаждения сварочной ванны. Вероятность появления трещин увеличивается при жестком закреплении свариваемых деталей.

Горячие трещины — появляются в процессе кристаллизации металла при температурах 1100 —1300°С вследствие резкого снижения пластических свойств и развития растягивающих деформаций. Появляются горячие трещины на границах зерен кристаллической решетки. Появлению горячих трещин способствует повышенное содержание в металле шва углерода, кремния, водорода, никеля, серы и фосфора. Горячие трещины могут возникать как в массиве шва, так и в зоне термического влияния. Распространяться горячие трещины могут как вдоль, так и поперек шва. Они могут быть внутренними или выходить на поверхность.

Холодные трещины — возникают при температурах ниже 120°С, то есть сразу после остывания сварочного шва. Кроме того, холодные трещины могут возникнуть и через длительный промежуток времени. Причиной появления холодных трещин являются сварочные напряжения, возникающие во время фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла. Причиной появления холодных трещин может стать растворенный атомарный водород, не успевший выделиться во время сварки. Причинами попадания водорода могут служить непросушенные швы или сварочные материалы, нарушения защиты сварочной ванны.

Поры — представляют собой полости внутри шва, заполненные не успевшим выделиться газом (в первую очередь водородом). Они могут быть округлой или вытянутой формы, а их размеры зависят от размеров пузырьков образовавшихся газов. Поры могут быть одиночными или развиваться целой цепочкой вдоль сварочного шва. Основными причинами появления пор являются: присутствие вредных примесей в основном или присадочном металлах, ржавчина или другие загрязнения, не удаленные со свариваемых кромок перед сваркой. Повышенное содержание углерода также способствует появлению пор. Поры могут появляться при нарушениях защиты сварочной ванны, повышенной скорости сварки. Основной причиной появления пор при сварке плавящимся электродом является отсыревшее покрытие. Одиночные поры не опасны, но их цепочка влияет на прочность сварного соединения. Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке предварительной механической зачисткой.

Шлаковые включения — это дефекты сварного шва, выраженные в наличии полостей, заполненных не успевшим всплыть шлаком. Образование шлаковых включений происходит при некачественной подготовке свариваемых кромок и присадочного материала, завышенной скорости сварки или плохой защите ванны. При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке переварке.

Вольфрамовые включения — возникают при нарушении защиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.

Оксидные включения — образуются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаще всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения могут привести к его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.

Читайте также: