Пористость - одна из самых нежелательных вещей в сварке. На самом деле сварщики ненавидят ее, особенно когда торопятся. Почему? Причина в том, что пористость делает сварной шов слабее и более склонным к образованию трещин. Но возникает вопрос: что такое пористость в сварке? Избежать пористости можно только в том случае, если вы понимаете ее основы.
Интересно, что пористость не вызывается какой-то одной причиной. Я считаю, что эта проблема чаще всего возникает из-за небрежности сварщиков. Например, если сварщики не очищают место сварки перед сваркой, эта проблема становится более распространенной. В этой статье я расскажу все о пористости, включая ее причины и основные профилактические меры.
Что такое пористость при сварке?
В предыдущей статье я рассказывал о основы сварки. Однако эта статья больше посвящена распространенной проблеме (пористости). Сварщики сталкиваются с этой проблемой во время процессы сварки и пайки.
Проблемы с пористостью возникают при создании сварного шва на металлических деталях. Это означает наличие на поверхности сварных швов мелких пор (отверстий) или пузырьков, заполненных газами. Эти крошечные отверстия делают сварной шов некрасивым (менее гладким) и ослабляют его. В результате сварной шов становится склонным к образованию трещин и быстро разрушается.
Существуют различные типы пористости. Эти типы отличаются друг от друга тем, как они влияют на сварку. Например, поверхностная пористость приводит к появлению небольших отверстий или пузырьков газа на поверхности сварных швов. Эти поры видны невооруженным глазом. Сварщики обычно шлифуют газовые пузырьки, если они видны на поверхности.
С другой стороны, некоторые виды подповерхностной пористости влияют на сварку по-разному. В этих типах крошечные отверстия или пузырьки газа находятся внутри поверхности сварных швов. Их не видно, поэтому они остаются там в течение длительного времени. В конце концов, они приводят к повреждению или растрескиванию сварных швов. Некоторые другие типы пористости представлены ниже:
- Пористость карьера
- Пористость кластера
- Равномерная пористость
- Пористость червоточины
Действительно ли проблема пористости вредна для сварки? Ответ - ДА! Поры или пустоты, присутствующие в сварном шве, ослабляют его и приводят к ухудшению качества со временем. Кроме того, крошечные отверстия, как единичные, так и расположенные группами, придают сварному шву непривлекательный вид. Поэтому сварщики стремятся свести к минимуму такие пористости. Если это происходит, они немедленно устраняют ее, чтобы обеспечить долговечность сварного шва.
Причины пористости при сварке
Как я уже говорил, пористость в первую очередь характеризуется наличием пузырьков, наполненных газом, которые остаются внутри сварного шва. Верно? Эти пузырьки впоследствии превращаются в поры, или крошечные отверстия, которые ослабляют сварной шов. Однако пористость возникает и по другим, более устранимым причинам. В следующем разделе мы рассмотрим основные причины пористости при сварке.
1- Нечистота основного металла
Иногда деталь, которую вы свариваете, не очищена и на ней есть загрязнения. К таким загрязнениям относятся грязь, смазка, масло и другой мусор. Во время сварки эти загрязнения подвергаются горению. В результате они выделяют некоторые газы, которые остаются в расплавленном материале во время сварки.
К таким газам относятся водород, кислород, углекислый газ и так далее. Эти газы образуют пузыри и полости внутри сварных швов. Однако если вы очистите основной металл перед сваркаНо эту проблему можно легко предотвратить. Когда нет загрязнений, внутри сварного шва не задерживаются газы.
Быстрая подсветка: Если ваша металлическая основа не очищена перед сваркой, это, скорее всего, ошибка сварщика. На самом деле, я считаю это преступлением со стороны сварщиков. Если вы являетесь заказчиком, вы можете напомнить сварщику, чтобы он очистил место сварки перед началом сварки. Таким образом, вы не увидите проблем с пористостью, которые могли бы возникнуть в противном случае.
2- Неправильный защитный газ
При сварке защитные газы играют важную роль. Верно? Эти газы используются практически во всех видах сварки, включая TIG и MIG. Они предотвращают загрязнение воздуха в процессе сварки и делают его безопасным. Однако если защитный газ подается неравномерно, он может вызвать пористость в сварном шве. Предположим, вы подаете большое количество защитного газа.
Из-за этого защитный газ попадает в расплавленный материал во время сварки. Он задерживается внутри сварного шва и впоследствии вызывает пористость. Аналогично, слишком низкое давление защитного газа является недостаточным. Таким образом, эти газы вступают в реакцию с кислородом или азотом, образуя смесь. Эта смесь газов, используемая во время сварки, вызывает пористость.
3- Поверхностные покрытия (краски)
Покрытие поверхности популярно в современные фабрики. Верно? Она помогает предотвратить ржавчину и коррозию на детали или предмете. Почти все производители наносят тонкий слой краски, чтобы сделать ее более долговечной. Однако когда эта деталь требует сварки, тот же слой краски представляет серьезную опасность. Каким образом? Когда деталь подвергается сварке, краска нагревается.
В результате он сгорает и выделяет некоторые химические вещества и газы. К ним относятся углекислый газ и водород. Эти газы не могут выйти наружу, поэтому они остаются внутри сварочной ванны. Когда сварной шов застывает, эти газы образуют пузырьки, которые могут повлиять на качество сварного шва. Если вы свариваете окрашенную деталь, необходимо удалить с нее слой краски. Таким образом вы сможете избежать проблем с пористостью.
4- Влажность и сырость
Влажность и сырость также могут стать причиной пористости при сварке. Иногда на металлическом изделии, которое вы свариваете, может быть влага. Во время сварки влага, присутствующая на металлических деталях, превращается в газообразный водород. Поэтому он не может выйти и остается внутри сварочной ванны.
Когда сварной шов застывает, этот водород остается внутри шва. Эти пузырьки, наполненные газом, влияют на качество сварного шва. Если пузырь находится на поверхности, его можно отшлифовать. Однако если он находится внутри сварного шва, то впоследствии он лопается, образуя крошечные отверстия. Эти отверстия или полости делают сварной шов очень слабым и склонным к разрушению под воздействием напряжения.
5- Технология сварки (высокий ток) и металлургические факторы
Интересно, что техника сварки также играет ключевую роль. Как правило, при наличии опыта у сварщиков не возникает проблем с пористостью, и наоборот. Я рекомендую выполнять сварку на сбалансированной скорости. Слишком низкая или слишком высокая скорость сварки может привести к образованию пористости.
Кроме того, еще одним фактором, требующим внимания, является сварочный ток. Если сварочный ток слишком высок, это приведет к тому, что сварочная ванна станет очень горячей, подобно кипящей воде. Из-за этого газы не смогут выйти наружу и окажутся в сварном шве. Кроме того, низкий сварочный ток также негативно скажется на процессе сварки.
Как можно забыть о свойствах отдельных металлов? Некоторые металлы легче поддаются сварке, чем другие. Например, алюминий и магний поглощают газы. Эти поглощенные газы впоследствии могут привести к проблемам с пористостью. Поэтому перед сваркой необходимо обращать внимание на свойства металла. Поэтому при сварке чувствительных металлов следует соблюдать некоторые технологии предварительной сварки.
Как исправить пористость? Исправляет
У вас есть деталь с пористостью на сварном шве? Это неприятно слышать, поскольку пористость может существенно повлиять на качество и общую прочность сварки. Однако вы можете устранить пористость и сделать деталь пригодной для использования.
Для этого сначала нужно удалить участок шва с пористостью. Видите ли вы, что на поверхности сварного шва поднимаются пузырьки? Если да, то вам следует воспользоваться шлифовальной машинкой и тщательно отшлифовать этот пузырь. Как только пузырь будет удален, велика вероятность того, что у вас больше не будет ни пор, ни полостей. Если на месте пузыря нет крошечных отверстий, значит, проблема пористости решена.
Однако в некоторых случаях на месте пор и отверстий все равно будут видны пузырьки. Вырежьте тот участок, где вы видите пустоты, крошечные отверстия или небольшие воздушные карманы. Продолжайте резать до тех пор, пока не перестанете видеть отверстия. На этом проблемы с пористостью заканчиваются. Затем вы можете очистить участок и повторно сварить деталь с надлежащей осторожностью, чтобы избежать повторного появления пористости.
Что делать, если вы столкнулись с подповерхностной пористостью? В таких случаях поры или отверстия обычно не видны. Верно? В таких случаях сварщики проверяют поверхность с помощью ультразвукового или рентгеновского контроля. Это позволяет точно определить место, где внутри сварного шва имеется пористость. Сварщик вырезает весь пораженный участок и заваривает его заново. Таким образом, сварной шов прослужит дольше и не растрескается.
Как предотвратить пористость при сварке?
Дефекты пористости реальны и могут вызвать серьезные проблемы со сварным швом. Верно? Однако есть некоторые меры предосторожности, которые вы должны учитывать. В приведенном ниже разделе я даю несколько советов по предотвращению этой проблемы со сваркой.
Подготовка перед началом сварки
Прежде всего, перед началом сварки необходимо дать себе время на подготовку. Подготовка включает в себя очистку свариваемых деталей и выбор правильной техники сварки. Она также включает в себя правильную настройку сварочных аппаратов. Очищенные металлы менее склонны к образованию пористости во время сварки. Кроме того, правильный выбор параметров сварки, таких как температура и напряжение, также предотвратит эту проблему. Помните, что сварка на высоких токах является значительным фактором, способствующим возникновению опасностей при сварке.
2- Используйте сухие электроды и проволоку для заполнения
Никогда не используйте влажные или мокрые электроды, присадочную проволоку или металлические детали. Помните, что влага во время сварки может превратиться в водородный газ. Этот газ может впоследствии задержаться внутри сварного шва и вызвать пористость. Для создания прочного сварного шва используйте сухие электроды и металлические детали. В ваших металлических деталях есть влага? Я рекомендую поместить их в сухую духовку, чтобы удалить всю влагу, и убедиться, что они 100% сухие перед сваркой.
3- Удалите поверхностное покрытие, если оно есть
Как я уже говорил, краска при горении выделяет газы. Эти газы не могут выйти во время сварки и остаются в сварочной ванне. Когда расплавленный шов застывает, эти газы становятся его частью в виде пузырьков внутри материала. Эти пузырьки влияют на прочность и качество сварного шва. Поэтому перед началом процесса сварки необходимо удалить поверхностное покрытие. Удаление поверхностного покрытия существенно меняет ситуацию, особенно при создании сварного шва на стыках.
4- Сбалансированный защитный газ
Защитные газы полезны при использовании всех методов сварки, включая лазерные и TIG-процедуры. Однако если эти газы выпускаются под очень высоким или низким давлением, они могут вызвать проблемы при сварке. Например, слишком высокое давление может привести к образованию вытянутых отверстий (червоточин) на поверхности сварных швов. Аналогично, использование слишком низкого давления защитного газа может привести к загрязнению сварного шва воздухом. Во время сварки необходимо поддерживать баланс защитного газа, чтобы предотвратить появление пористости.
5- Никогда не игнорируйте поведение материала
Я настоятельно рекомендую обращать внимание на свойства материалов в процессе сварки. Помните, что каждый материал ведет себя по-разному под воздействием тепла. Например, алюминий может поглощать газ во время сварки и более склонен к пористости, чем другие материалы. Поэтому вы должны понимать свойства материала, а затем использовать правильную технику для создания сварного шва. Вот таблица, показывающая легкость сварки различных материалов:
| Материал | Простота сварки | Шансы на пористость |
| Мягкая сталь | Легко | Низкий |
| Нержавеющая сталь | Умеренный | Средний |
| Алюминий | Трудности | Высокий |
| Магний | Трудности | Высокий |
| Чугун | Очень трудно | Высокий |
| Никелевые сплавы | Умеренный | Средний |
| Титан | Трудности | Высокий |
Часто задаваемые вопросы
Что такое дефект пористости?
Пористость - это серьезная проблема, вызванная задержкой газа внутри сварочной ванны. Она приводит к образованию небольших отверстий или полостей на поверхности или внутри сварочного шва. Это может сделать сварной шов более слабым и сделать его склонным к растрескиванию и разрушению.
Как обнаружить пористость при сварке?
Пористость можно обнаружить, осмотрев поверхность сварки. Если вы видите небольшие отверстия, пузырьки или полости, это говорит о том, что сварной шов имеет пористость, и наоборот. Если вы заметили пористость, примите меры по ее устранению, чтобы обеспечить долговечность и прочность сварного шва.
Как устранить пористость в сварном шве?
Устранение пористости - сложная задача. Вам предстоит отшлифовать пузыри и удалить участок сварного шва с порами и пустотами. После этого необходимо заново сварить поверхность, чтобы она оставалась более прочной в долгосрочной перспективе.
Является ли пористость очень вредной для процесса сварки?
Да. Пористость очень вредна для сварки. Она делает сварной шов очень слабым и придает ему непривлекательный вид (с визуальной точки зрения). Сварные швы с пористостью повреждаются при воздействии нагрузки. Более того, если не подвергать сварку нагрузкам и не ухаживать за ней должным образом, в ней могут даже появиться трещины. Нет смысла в сварном шве, если он нуждается в уходе на протяжении всей своей жизни.
Заключение
Пористость - серьезная проблема, которая обычно возникает из-за небрежного отношения к сварке. Когда сварка выполняется небрежно, на сварном шве остаются небольшие пузырьки газа. Эти пузырьки иногда лопаются, что приводит к образованию мелких пор или крошечных отверстий.
Эти отверстия могут быть как сгруппированными, так и расположенными на некотором расстоянии друг от друга. Если сварщики соблюдают правильный сварочный этикет, этой проблемы можно избежать. Помните, что пористость не только ослабляет сварной шов, но и влияет на его внешний вид. В этой статье я рассказал об основах пористости, ее причинах и о том, как ее можно предотвратить, чтобы обеспечить качественную сварку.