Способы защиты от налипания сварочных брызг

Как снизить разбрызгивание металла при сварке? Этот вопрос особенно актуален для тех поверхностей, к которым предъявляются высокие требования – трущихся, или внешних, тех, которые будут впоследствии окрашены. Кардинальным решением является использование защитных химических средств, но и с помощью других решений можно добиться неплохих результатов. Некоторые из них мы рассматриваем далее.

Если брызги при сварке появляются чаще и их больше чем обычно, проверьте сварочный аппарат. Наиболее частыми «виновниками» брызг, связанными со сварочным аппаратом, становятся:

низкое качество сварочного тока (скачки тока);

износившееся сопло или токовый наконечник;

качество сварочного аппарата.

Как правило, лучшее качество аппарата означает меньшее количество брызг. Практически невозможно избежать их на однофазном оборудовании неинверторного типа. А вот сварочные инверторы способны существенно улучшить сварку за счет стабилизации характеристик сварочного тока.

Износившееся сопло или токовый наконечник не обеспечивают качественную дугу, из-за чего снижается качество шва и увеличивается количество искр. Менять эти расходные материалы нужно сразу же, как только будут заметны первые признаки износа.

1. Качественные сварочные материалы

Существенное влияние на количество брызг оказывают расходные материалы, которые сварщик использует в работе: электроды, газ, флюс. Снижают излишнее количество искр следующими способами:

сварка с порошкообразным флюсом;

сварка со специальными марками флюса;

использование защитной среды из смеси углекислого газа и аргона;

отказ от электродов с рутиловой обмазкой.

1. Правильная подготовка материала к сварке

Уменьшить количество брызг помогает тщательная очистка поверхности и удаление с нее ржавчины. Кардинально помогает обработка специальными составами, которые как снижают количество искр, так и защищают свариваемую поверхность от прилипания брызг.

1. Специальная техника сварки

Опытные сварщики советуют для снижения разбрызгивания металла уменьшать длину дуги, максимально приближая электрод к свариваемой поверхности. Избавится от брызг также можно, перейдя на сварку TIG, однако, это увеличит себестоимость сварки и увеличит время работы с деталью.

При выполнении сварочных работ очень часто наблюдается разбрызгивание металла электрода и прилипание его к поверхностям соединяемых деталей или шва.

При приемке сварочных работ, в зависимости от степени ответственности конструкции, налипшие капли металла могут восприниматься как серьезный дефект.

Защита от сварочных брызг является определенной проблемой для начинающих сварщиков. Для предупреждения разбрызгивания надо соблюдать технологию и применять защитные составы.

Причины появления

Сварочные брызги возникают, как правило, в момент зажигания дуги, пока ток имеет наибольшее значение. При касании электродом соединяемых деталей в момент короткого замыкания металл электрода, подвергаясь электродинамическому удару, разлетается и каплями в виде шариков оседает на поверхности.

В некоторых случаях сваривание капель с основным металлом бывает очень прочным. Дефект отлично заметен. Устранение его производится срубанием застывших капель или шлифовкой специальными инструментами.

Кроме этого случая, наиболее часто сварочные брызги возникают при сварке полуавтоматом с применением однофазного тока во время скачков напряжения.

Количество брызг очень сильно увеличивается, если сварка производится по ржавой и грязной поверхности металла.

Таким образом, основными причинами возникновения сварочных брызг являются:

• некачественные электроды;
• неправильный выбор режима и параметров сварки;
• низкое качество подготовки изделий к сварке;
• отсутствие защиты изделия от налипания.

Устранив полностью или частично эти проблемы, можно обеспечить высокое качество работы с минимальным количеством сварочных брызг.

Блог

Сварочные брызги не только визуально непривлекательны, но также влияют на эффективность сварочной операции. В большинстве случаев брызги необходимо удалить, чтобы пройти проверку качества в компании. Компании также должны учитывать затраты на приобретение шлифовального оборудования и абразивов для удаления брызг, а также на техническое обслуживание и связанные с этим процессом риски безопасности при использовании шлифовальных машин. Состав, предотвращающий налипание сварочных брызг, может предотвратить скопление брызг на детали, однако это должно быть крайней мерой. Компаунд (термоактивная, термопластическая полимерная смола) предотвращающая налипание, увеличивает эксплуатационные расходы и может вызвать дефекты сварного шва, к примеру пористость. Он также очень грязный и может прилипать к оборудованию, инструментам и полу. Есть несколько способов уменьшить разбрызгивание, которые позволяют улучшить внешний вид сварных швов и повысить эффективность без использования специальных составов.

№ 1: Отрегулируйте параметры проволоки и сварки.

Диаметр используемой проволоки, а также параметры источника питания, в частности, напряжения, влияют на образование брызг. Например, проволока большего диаметра, работающая при более низких параметрах сварки (меньшее напряжение), склонна к образованию более высоких уровней разбрызгивания. В этой ситуации комбинация типа и размера проволоки вместе с определенными параметрами сварки будет работать при передаче короткого замыкания. В этом режиме сварочная проволока вступает в электрический контакт, поскольку она касается основного материала несколько раз в секунду. Или комбинация может перейти в режим глобулярного переноса, заставляя большие капли сварочного металла (больше диаметра проволоки) перемещаться по дуге. Оба варианта могут вызвать разбрызгивание. При сварке с использованием проволоки большего диаметра с неподходящими настройками, может оказаться целесообразным уменьшить размер проволоки — например, с 1.2 мм до 1.0 мм. Проволока меньшего размера с более оптимальными настройками позволяет использовать режим распыления, при котором крошечные капли сварочного металла распыляются по дуге. В результате дуга становится более гладкой и уменьшается разбрызгивание. Выбор защитного газа также влияет на возможность достижения плавного режима распыления. При сварке сплошной проволокой необходимо использовать минимум 80% аргона в смеси защитных газов. Для трубчатой проволоки, как и для проволоки с металлическим сердечником, требуется минимум 75% аргона с балансом CO2. Есть компромисс с более высоким уровнем аргона: он обеспечивает глубокое и узкое проникновение в стык, которое может быть менее прощающим ошибки, чем более широкое проникновение, но менее глубокое. Сварочные технологи должны будут определить, является ли это более серьезной проблемой и фактором затрат, чем устранение брызг.

№ 2: По возможности избегайте прокатной окалины.

Наличие прокатной окалины — распространенная проблема при сварочных работах. Эта шелушащаяся поверхность горячекатаной стали состоит из смешанных оксидов железа и плавится при более высокой температуре, чем фактический основной металл, по существу блокируя электрический ток дуги во время сварки. В результате получается более холодный сварочный налет, который имеет тенденцию «комковаться», а не плавно смачиваться, и вызывает сварочные брызги. Если возможно, приваривайте к основному материалу, на котором нет окалины. Этого можно добиться, купив уже очищенный металлопрокат или прибегнув к механической зачистке с помощью шлифовальной машины или лепесткового диска. Оба варианта увеличивают затраты на сварку, но могут помочь избежать простоев из-за удаления брызг.

Если сварка материалов без окалины невозможна, обязательно надежно заземлите источник питания на зачищенной поверхности. Заземление поверх окалины может вызвать прерывание зажигания дуги, что приведет к разбрызгиванию. Использование некоторых присадочных металлов, таких как порошковая проволока, также может помочь минимизировать проблемы с прокатной окалиной и разбрызгиванием.

№ 3: Рассмотрите возможность использования порошковой проволоки.

Когда это возможно и целесообразно для сварочного применения, переход от сплошной проволоки к порошковой проволоке является хорошим способом контролировать уровень разбрызгивания. В отличие от сплошной проволоки с твердым поперечным сечением, порошковая проволока является трубчатой и наполнена металлическими порошками, сплавами и стабилизаторами дуги. Эти проволоки пропускают ток через внешнюю металлическую оболочку, которая создает более широкую конусообразную дугу для более широкого профиля проплавления с минимальным разбрызгиванием или без него вовсе. Порошковая проволока также работает в режиме распыления, описанном ранее, и может хорошо сваривать через прокатную окалину без предварительной очистки.

№ 4: Соблюдайте надлежащую подготовку сварщиков и передовой опыт.

Менее опытные сварщики часто могут производить сварные швы с большим количеством брызг. Как и в любом другом сварочном процессе, ключевым моментом является обучение сварщика и соблюдение некоторых передовых методов. Использование соответствующих рабочих углов и углов перемещения в зависимости от области применения, типа проволоки и конфигурации соединения, а также поддержание надлежащего вида контактного наконечника также может уменьшить разбрызгивание и должно быть включено в программы обучения для начинающих сварщиков. Кроме того, использование подходящих расходных материалов и их замена при необходимости могут помочь уменьшить разбрызгивание. Принятие мер по уменьшению разбрызгивания при сварке может помочь компаниям оптимизировать сварочные процессы и повысить их эффективность.

№ 5: Используйте импульсную сварку MIG.

Если для сварочной операции используется источник питания, способный выполнять импульсную сварку MIG, или если есть возможность приобрести его, создаваемые им формы сигналов могут помочь уменьшить разбрызгивание. Импульсная сварка MIG осуществляется путем переключения между высоким пиковым и низким фоновым током примерно от 30 до 400 раз в секунду. Когда происходит переключение, капля металла отрывается от проволоки во время пикового тока и перемещается в сварочную ванну. Фоновая сила тока отвечает за поддержание дуги во время этого процесса, но при низком тепловложении, что предотвращает перенос металла. Импульсная сварка MIG хорошо сочетается со сплошной проволокой и проволокой с металлическим сердечником, чтобы уменьшить разбрызгивание и помочь при сварке в нерабочем положении. Поскольку при использовании порошковой проволоки разбрызгивание практически отсутствует, уменьшение разбрызгивания более заметно при использовании импульсной сварки MIG сплошной проволокой. Импульсная сварка MIG также относительно проста для освоения начинающими сварщиками, что является дополнительным преимуществом для создания однородных сварных швов с низким разбрызгиванием, и этот процесс часто позволяет сваривать через прокатную окалину.

Поддержка производительности, качества и экономии средств.

Принятие мер по сокращению разбрызгивания при сварке может помочь компаниям оптимизировать сварочные процессы и повысить их эффективность. Это особенно актуально для заказов, требующих окраски деталей. За счет уменьшения или устранения разбрызгивания деталь можно быстрее переместить на следующий технологический уровень. Уменьшение разбрызгивания также может улучшить качество сварки, увеличить производительность и минимизировать ненужные затраты.

Статья основана на мировом опыте и знаниях ITW Welding.

Оригинал статьи

Влияние оборудования и технологии

Для защиты от сварочных брызг в первую очередь необходимо обратить внимание на использование качественного оборудования и электродов. Хороший результат может дать использование инверторных полуавтоматов.

Эти аппараты при работе дают очень ровный по значениям ток, который позволяет получать стабильную дугу.

Стоимость инверторных полуавтоматов достигает больших значений, но не всегда более дорогое оборудование полностью устраняет сварочные брызги.

Улучшение качества сварки происходит и при переходе на использование трехфазного тока.

Практически полностью устраняет сварочные брызги работа в среде газа. Для этого используют смесь аргона с углекислым газом в пропорциях 95% аргона к 5% углекислого газа.

При выборе параметров необходимо обращать внимание на величину сварочного тока. Именно завышенное его значение способствует возникновению и разбросу расплавленного металла.

Электроды должны применяться в соответствии с режимом сварки, характеристики их должны отвечать свойствам свариваемых материалов, что обеспечивает защиту от образования брызг. Не допускается использование влажных, отсыревших электродов, а также стержней с потрескавшейся или отслаивающейся обмазкой.

При подготовке изделий к сварке следует тщательно очистить их от грязи, ржавчины, копоти. Замасленные детали должны обезжириваться. Разделку кромок швов необходимо производить в соответствии с требованиями технологии работ.

При выполнении вышеперечисленных советов удается значительно снизить количество брызг. Но небольшие брызги все равно образовываются, налипая на металл.

Если конструкция или сооружение невысокой степени ответственности, и к ее внешнему виду не предъявляют жесткие требования, на применении этих мер можно было бы и остановиться. В противном случае приходится устранять последствия.

Коэффициент разбрызгивания при сварке

Как снизить разбрызгивание металла при сварке? Этот вопрос особенно актуален для тех поверхностей, к которым предъявляются высокие требования – трущихся, или внешних, тех, которые будут впоследствии окрашены. Кардинальным решением является использование защитных химических средств, но и с помощью других решений можно добиться неплохих результатов. Некоторые из них мы рассматриваем далее.

Если брызги при сварке появляются чаще и их больше чем обычно, проверьте сварочный аппарат. Наиболее частыми «виновниками» брызг, связанными со сварочным аппаратом, становятся:

низкое качество сварочного тока (скачки тока);

износившееся сопло или токовый наконечник;

качество сварочного аппарата.

Как правило, лучшее качество аппарата означает меньшее количество брызг. Практически невозможно избежать их на однофазном оборудовании неинверторного типа. А вот сварочные инверторы способны существенно улучшить сварку за счет стабилизации характеристик сварочного тока.

Износившееся сопло или токовый наконечник не обеспечивают качественную дугу, из-за чего снижается качество шва и увеличивается количество искр. Менять эти расходные материалы нужно сразу же, как только будут заметны первые признаки износа.

1. Качественные сварочные материалы

Существенное влияние на количество брызг оказывают расходные материалы, которые сварщик использует в работе: электроды, газ, флюс. Снижают излишнее количество искр следующими способами:

сварка с порошкообразным флюсом;

сварка со специальными марками флюса;

использование защитной среды из смеси углекислого газа и аргона;

отказ от электродов с рутиловой обмазкой.

1. Правильная подготовка материала к сварке

Уменьшить количество брызг помогает тщательная очистка поверхности и удаление с нее ржавчины. Кардинально помогает обработка специальными составами, которые как снижают количество искр, так и защищают свариваемую поверхность от прилипания брызг.

1. Специальная техника сварки

Опытные сварщики советуют для снижения разбрызгивания металла уменьшать длину дуги, максимально приближая электрод к свариваемой поверхности. Избавится от брызг также можно, перейдя на сварку TIG, однако, это увеличит себестоимость сварки и увеличит время работы с деталью.

источник

Средства от налипания

Иногда удаление брызг расплавленного металла невозможно механическими методами, то есть срубанием или шлифовкой. Проблемы возникают из-за расположения шва в труднодоступных местах.

В этом случае поверхности соединяемых сваркой деталей предварительно обрабатывают вокруг зоны шва средствами для защиты от сварочных брызг. Такие средства представляют собой пасту или жидкость от налипания расплавленного металла.

В настоящее время существует множество различных средств для защиты. В торговой сети имеются готовые средства торговых марок BINZEL, ESAB, E-WELD, ИНДУСВАР.

По способу применения они разделяются на:

• выпускаемые в виде жидкостей, расфасованных в канистры и бутыли. Нанесение защиты происходит кистью или распылением через пульверизатор;
• производимые в виде аэрозолей в специальных флаконах;
• в виде паст, расфасованных в металлические или пластиковые банки с широким горлом для удобства использования.

Каждое средство должно применяться в соответствии с указаниями предприятия-производителя.

Очень часто опытные сварщики применяют свои, годами наработанные рецепты составов для предотвращения налипания брызг.

В качестве подручных средств защиты можно использовать раствор мела в воде. Желательно, чтобы консистенция была близкой к пасте. Этим раствором, при помощи кисти покрывается деталь вокруг будущего шва, однако сами кромки должны остаться чистыми.

После производства сварочных работ необходимо тщательно очистить поверхности шва и металла от наносимого средства. Многие составы для защиты от брызг включают в себя масла, жиры, и другие вещества, значительно снижающие адгезивные средства покрытия.

При необходимости поверхности должны быть обезжирены, что улучшает качество дальнейшей обработки изделий и конструкций.

Всем привет! Уже умучился и не знаю что делать. В общем имею полуавтомат BestWeld Master 132A. Не варит среде защитного газа. Порошковой проволокой варит нормально, но швы как птица нагадила, а омедненной в углекислоте не хочет. При попытке варить омедненной с углекислотой, сварка просто плюется и не приваривает ничего. Просто получаются капли окалин на металле и все. Уже все перепробовал, и с настройками игрался, и напругу замерял, и полярности менял. Толку нет. Грешу на плохой газ уже…Подскажите, у кого такое было!

Коэффициент наплавки

Значение КН в большинстве случаев ниже коэффициента расплавления. Причина – потери металла в процессе проведения сварочных работ. Иногда КН ровняется КР, если покрытие электрода содержит в себе железный порошок. Наличие последнего может привести к превалированию коэффициента наплавки над КР. На КН влияет:

• используемый ток;
• тип проволоки, использованной для производства стержня;
• пространственное положение, в котором происходит выполнение сварки.

Выделяют три типа покрытия сварочных стержней:

• повышенное. КН таких стержней – от пятнадцати до шестнадцати г/А-ч. Используются исключительно для варки в нижнем положении, для получения длинных соединительных швов;
• среднее. КН – от восьми до девяти г/А-ч. Коэффициент наплавки электродов Э46, к примеру, позволяет отнести их к данному виду изделий. Проводить сварку допустимо с любого положения;
• большое. КН – до двенадцати г/А-ч. Рекомендовано использовать нижнее положение, однако допустимы и другие варианты.

Для определения КН необходимо массу металла, наплавленного на шов за определенный промежуток времени, поделить на ток, используемый для сварки (измеряется в амперах). Масса указывается в граммах. Значение коэффициента указывается в граммах на ампер-час. К примеру, коэффициент наплавки электродов УОНИ 13 55 – 9,5 г/А-ч.

Знание КН важно для предварительной подготовки необходимого для проведения процедуры количества электродов. Это позволяет обеспечить непрерывную сварку, увеличивая производительность труда. От КН зависит качество будущего шва. Зная этот параметр, сварщик имеет возможность применить оптимальное положение для проведения сварочной работы. Регулирует коэффициент наплавки электродов ГОСТ 9466-75.

Коэффициент расплавки

Приспособление для сварки в процессе ее проведения расплавляется. Благодаря этому возможно образование швов. Каждое изделие расплавляется в зависимости от ряда параметров. На этот процесс влияет:

• состав проволоки, из которой изготовлено изделие;
• тип покрытия, наносимого на нее;
• режим сварки;
• тип соединения.

Не весь материал изделия идет на образование шва. Значительная его часть не переносится в шов. Это связано с:

• разбрызгиванием расплавленного металла;
• испарением металла;
• угаром, возникающим из-за горения сварочной дуги.

Данный показатель рассчитывается за следующей формулой – Мрм/(Ст*Вр).»

В данной формуле: Мрм – масса металла, расплавленного за определенный промежуток времени (в граммах); Ст – сварочный ток (в амперах); Вр – промежуток времени, в течение которого происходило горение дуги (в часах).

Существуют специальные таблицы, в которых указываются описанные выше параметры для каждого изделия. Подобная таблица будет приведена ниже. Однако специалисты редко прибегают к их использованию. В большинстве случаев КР и КН устанавливаются экспериментально, путем предварительной апробации изделий.

Конкретные показатели

Показатели КР и КН, как уже было указано ранее, различны для каждого изделия и зависят от многих параметров. Так, коэффициент наплавки электродов МР-3, отличается от такового у УОНИ 13/55. Производитель стержней, используемых для сварки, указывает данные параметры. Ознакомиться со значениями для отдельных изделий можно с помощью следующей таблицы:

наплавленного металла (грамм)