Что такое шлак при сварке

Сварочный шлак как предпосылка возникновения шлаковых включений

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.

Причины, по которым дефект необходимо удалять после работы

Основные причины появления шлаковых включений.

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.

Источник

Сварочный шлак

Содержание:

Соединение металлических деталей в цельные конструкции часто осуществляется с помощью дуговой сварки. Это довольно эффективная и простая технология сваривания, но основным побочным эффектом ее является сварочный шлак.

Что такое шлаковые включения

Все возникающие в процессе сварке на металлической поверхности шлаковые включения разделяют на два вида:

Негативное воздействие на механические характеристики металлического изделия оказывают обе разновидности включений.

Причины, по которым шлаковые включения образуются

Довольно часто только осваивающие сварочные технологии специалисты задаются вопросом почему много шлака при сварке образуется на соединительных стыках. Появление таких включений обусловлено разными факторами:

Чтобы осуществлялась сварка без шлака или же с минимальным его количеством, желательно обратиться за помощью к опытным сварщикам. Если вы хотите самостоятельно сваривать, то следует научиться сваривать самые простые элементы и только потом приступать к более сложным.

Как шлак отличить от металла

С разными проблемами и вопросами при создании металлоизделий посредством сваривания сталкиваются сварщики, особенно новички. Например, многие затрудняются как отличить шлак от металла при сварке.

В действительности отличить металл и шлаковые включения несложно. Для этого следует обратить внимание на следующие факторы:

Почему шлак нужно удалять

Шлаковые включения в основном состоят из оксидов за счет пористой структуры существенно понижают прочностные свойства металла. При эксплуатации сварной конструкции оксиды из шлака способны вступать с железом в химическую реакцию, что приводит к ее разрушению. Поэтому сразу после остывания, когда шлак становится черным его необходимо удалять.

На начальном этапе сварки образовавшийся над ванной шлак с окислами защищает металл от быстрого охлаждения. Поскольку намного медленнее понижается температура металла, при удалении шлака после сварки швы получаются более ровными и однородными.

Есть и другие причины, по которым рекомендовано удалять после сваривания деталей образовавшийся на стыках шлак:

Обратите внимание! Если не удалить сварочный шлак, применение готового изделия может быть невозможным из-за присутствующих дефектов в виде волчков и неметаллических включений. Особенно важно это для конструкций, которые при эксплуатации будут подвергаться высоким внешним нагрузкам.

Как минимизировать шлаковые включения при сваривании металлов

Многих начинающих мастеров беспокоят вопросы «почему много шлака при сварке инвертором». Как правило такие проблемы наблюдаются при сварке, когда элементы находятся в нижнем положении. В случаях, когда деталь расположена под уклоном, то шлак стекает намного быстрее чем жидкая металлическая смесь из сварочной ванны. В связи с тем, что шлак не успел выйти наружу, он остается в сварочном шве.

Также шлаковые образования появляются при чрезмерно больших зазорах или при недостаточном токе в отношении к толщине металла. Намного реже проблемы со шлаком возникают при создании вертикальных швов, при этом шов остается сверху, а шлак стекает вниз.

Некоторые профессиональные сварщики советуют ставить заготовку под уклоном и варить сверху вниз, другие предлагают использовать для сварки электроды без шлака с темным покрытием.

Чтобы внутрь сварочной ванны не попадали частички шлаков, следует координировать направление электрода. Располагать его нужно таким образом, чтобы при испарении электродного покрытия поток газа такой дефект «выдувало» на внешнюю поверхность соединительного стыка. Оставлять шлак в сварочной ванне нельзя. Он быстро должен кристаллизироваться, что позволит удалить его без особых усилий.

Как избавиться от шлака

Чтобы при сваривании избавиться от шлака, можно попытаться увеличить дугу. Это предотвратит затекание шлаковых образований под сварочную ванну.

Изменением полярности тока при сварке инвертором и движением от минуса к плюсу электродом можно предотвратить накопление шлака в шве. Нельзя на одном месте слишком долго задерживаться, перемещать дугу необходимо быстро и равномерно.

Если габариты изделия позволяют, можно попытаться обратно «загнать» шлак, меняя угол наклона детали. Меньше шлака дает инверторная сварка на обратных токах. Такой аппарат лучше всего использовать начинающим сварщикам, поскольку они предотвращают залипание электрода и в разы упрощают сварочный процесс.

Интересное видео

Источник

Свойства шлака

Выполнение сварочных работ, достаточно тонкое и увлекательное занятие. Чтобы научиться получать качественные соединения при помощи сварки, необходимо знать определенные тонкости всего процесса в целом.

Во время расплавления сварочного электрода образуется шлак. Он обладает теплофизическими и химическими свойствами.

Что представляет собой сварочный шлак

Сварочный шлак представляет собой материал, который получается во время дуговой сварки. Шлак начинает образовываться сверху сварного шва при сварке в процессе плавления защитного материала. Частицы застывшего в результате флюса и являются сварочным шлаком.

Самые лучшие свойства у шлаков с температурой плавления 1200 градусов и наличием незначительного температурного интервала. Шлаки с большим интервалом называются длинными. Вследствие чего сварка в разных положениях может быть невозможной.

Подвижность шлака зависит от его вязкости. Чем она меньше, тем больше подвижность. Вместе с ней больше становиться также химическая и физическая активность.

Жидкий шлак не способен справляться со своими задачами, а соответственно страдает защита сварочной ванны.

Длинными шлаками являются кислые шлаки. Им свойственна высокая вязкость. Короткие, основные шлаки, отличаются наличием небольшого удельного веса. Такой шлак способен всплывать на поверхности сварочной ванны.

Важно чтобы шлаковый слой, образующийся на сварочной ванне, хорошо пропускал газы, появляющиеся во время выполнения сварочных работ.

Стоит отметить, что возможно взаимодействие шлака с затвердевшим металлом. Так может происходить в том случае, если по какой-то причине он не всплывёт сверху расплавленного металла. Такие включения шлаков, это уже дефекты сварки.

Они становятся заметны на металле после завершения его обработки в конце сварки. Кроме этого, включения шлаков могут быть прямо в металле. В этом случае нужно их убирать. Для этого требуется сверлить металл и потом сваривать его повторно.

Зачем нужно удалять шлак

Шлак является отработанным материалом после завершения сварочного процесса. Его необходимо удалять по следующим причинам:

Убрать шлак с поверхности металла не составит проблемы. Для этих целей можно работать вручную либо с применением электроинструмента. Удаляется шлак острым концом молотка.

Если говорить об электрических инструментах, то здесь подойдет угловая шлифовальная машина. При использовании болгарки применяются специальные диски либо металлическая щётка. Важно проводить эти работы очень внимательно, чтобы на сварном шве не осталось шлака.

Источник

Что такое сварочный шлак и как отличить от металла

Из всех видов сварки первое место по распространенности занимает дуговая электросварка. Для ее выполнения не требуется сложное оборудование и дорогостоящие материалы. Отличительной чертой технологии считают побочный продукт ― шлак сварочный, который образуется при плавлении металла. В зависимости от количества и места расположения он может быть полезным или вредным отходом.

Что такое и причины появления

Сварочный шлак ― это пористая корка черного цвета, которая образуется на поверхности шва. После остывания легко отбивается молотком. В состав отхода входят оксиды материала заготовок и электродов, марганца, кремния и других элементов. Содержание расплавленных компонентов флюса или обмазки электродов незначительно и существенно не влияет на структуру отхода. По технологии слой шлака должен защищать расплавленное железо от окисления кислородом воздуха и быстрого остывания, предотвращая тем самым образование трещин. Однако если его частицы после остывания остаются внутри сварочного шва, прочность соединения значительно снижается. Это может стать причиной разрушения конструкции во время эксплуатации, если она подвергается механическим нагрузкам.

Внутренние шлаковые включения появляются, если:

Как отличить шлак от металла

Для предотвращения засорения соединения нужно уметь отличать шлак от металла при сварке. Их различают по характерным признакам:

Отследить появление отхода можно в процессе расплавления металла. В свете дуги хорошо видны границы стыка и сварочной ванны. Все что светлое ― металл, темное ― шлак. Распознать различия между ними будет проще, если вести сварку углом назад.

Почему много шлака при сварке

Когда образуется много шлаков при сварке, они мешают следить за качеством формируемого шва и выполнять операцию, так как плохо проводят ток. Причинами появления большого количества отходов могут стать:

Зачем нужно удалять шлак

Если отход не удалить, оксиды, из которых он состоит, вступают в химическую реакцию с металлом и разрушают шов. Поэтому, как только соединение остынет, почерневшую корку удаляют. Кроме этого сварочный шов очищают от шлака, чтобы:

Как избавиться

Не стоит стремиться полностью избавляться от шлака во время сварки, так как расплавленный металл останется без защиты. Но значительно уменьшить его количество необходимо, чтобы снизить риск застывания пористых частиц внутри соединения.

Борьбу с лишними отходами начинают на этапе подготовки. Свариваемые поверхности зачищают до блеска, затем обезжиривают. Диаметр электродов выбирают в соответствии с толщиной деталей, а марку для выполнения конкретной операции (резка, наплавка, сварка) с толстым слоем обмазки. Детали размещают с минимально допустимым зазором между ними. Чтобы шлак из сварочной ванны стекал вниз, заготовки устанавливают с небольшим уклоном, сварку начинают сверху.

Не нужно избавляться от шлака полностью, нужно уменьшить его количество — слой шлака защищает металл от окисления и быстрого остывания, но он не должен попасть внутрь шва, иначе снижается качество сварного соединения.

Если положение деталей изменить нельзя, для очистки сварочной ванны от отходов электрод ведут с наклоном. При этом будет легче выявить места его образования. Однако при большом наклоне вместе со шлаком начнет выдуваться расплавленный металл. Поэтому надо уметь находить оптимальный угол положения электрода.

Если варить большим током или короткой дугой, частицы сварочного шлака будут быстрее всплывать на поверхность за счет вскипания металла. Но такой способ не годится для работы с тонкостенными деталями, так как высока вероятность прожига заготовок. Для того, чтобы весь шлак успел подняться на поверхность при сварке легированных марок стали, увеличивают время охлаждения. Для этого заготовки предварительно нагревают до 200 — 400⁰C.

Чистые швы без шлаковых примесей получаются при сварке инвертором методом обратного тока. Перед началом операции заготовки соединяют с минусовой клеммой, держатель с электродом подключают к плюсовой. За счет дополнительных функций на таком аппарате новички быстрее осваивают основы сварочного дела. У большинства инверторов есть защита от залипания электродов и стабилизация тока дуги, поэтому проще научиться вести сварку с равномерной скоростью без задержек на одном месте.

На промышленных предприятиях отходы сварочного производства сдают на металлолом. После сортировки по составу огарки электродов и шлак используют как добавки при выплавке легированных марок стали. В результате получают сплавы с нужным набором химических элементов. Для экономии флюса в него можно добавлять небольшое количество дробленой шлаковой корки.

Без умения отличать шлак от металла и освоения способов его удаления создавать качественные швы не получится. Хорошо если у начинающего сварщика есть опытный наставник, который подскажет что и как делать. В противном случае учиться придется методом проб и ошибок, экспериментируя на ненужных металлических обрезках.

Источник

Как отличить шлак от металла при сварке

Во время сварки новички сталкиваются с большим количеством вопросов, один из которых, как отличить шлак от металла. Шлак отличается от металла не только цветом и плотностью, но и текучестью. Однако когда учишься варить, контролировать полностью процесс сварки, следить за дугой и движением электрода, да ещё и обращать внимание на шлак, не имеющему опыта сварщику очень трудно.

Тем не менее, научившись разжигать дугу и вести электрода, с данным вопросом разобраться все-таки придется, ведь в процессе сварки нужно не просто различать, где металл, а где шлак, но и уметь выгнать его из сварочной ванны. В данной статье сайта про сварку mmasvarka.ru будет рассказано о том, как отличить шлак от металла, и выгнать его во время сварки.

Из-за чего появляется шлак на металле

Наверняка вы не раз замечали, что прямо над сварочным швом и по его краям, сразу после сварки, образуется темная сильнопористая корка, которая легко отлетает от металла при ударе молотком. Это и есть тот самый пресловутый шлак — не что иное, как продукт сгоревшей электродной обмазки и окислившегося металла.

Ни в коем случае не стоит думать, что шлак это зло. Конечно же, нет, ведь главной его задачей, является перекрыть доступ кислорода к сварочной ванне, и защитить тем самым металл от окисления. Однако, если шлак попадёт непосредственно в сам сварочный шов, то, быть беде. При попадании в сварочную ванну, шлак серьезно ослабляет прочность сварного соединения и может стать причиной его разрушения в дальнейшем.

Как отличить шлак от металла при сварке

Чтобы отличить шлак от раскалённого металла в процессе сварки, достаточно запомнить следующее:

О чем это все говорит? На самом деле, все очень просто, и в процессе сварки отличить шлак от металла, совсем несложно.

Достаточно лишь приглядеться к самому процессу, и станет понятно, что шлак зачастую стремится сбежать в сварочную ванну, он темного цвета и легко сдувается, если изменить угол движения электродом. Следует помнить всегда о том, что шлак не должен попасть в сварочную ванну, и это самое главное правило при сварке металлов.

Как выгнать шлак во время сварки

Чтобы полностью выгнать шлак при сварке, достаточно выдерживать большой наклон электрода. Кстати, так легче будет распознать этот самый шлак от металла. При этом важно заметить, что большой наклон электрода способен сдуть не только шлак, но и раскалённый металл, поэтому здесь важно найти «золотую середину».

Для начинающих сварщиков, которые еще не умеют отличать шлак от металла, держать электрод во время сварки нужно вертикально. Делая небольшие колебательные движения электродом поперёк шва, нужно добиться, тем самым, перекрывания кромки фасок. Также можно попробовать варить углом назад, таким образом, отличить шлак от металла будет намного проще.

Ну и последнее, при сварке электродами с основным покрытием, распознать шлак намного проще. Выгнать его получится как самим электродом (изменив его наклон), так и повышением силы тока или же короткой дугой. Не бойтесь экспериментировать, и у вас, наверняка, все получится!

Источник