Почему при сварке много шлака

Типичные ошибки начинающих сварщиков

Итак, если Вы новичок в сварке и благодаря ТД «Дока» только что приобрели отличный сварочный аппарат инверторного типа и замечательную маску «хамелеон», тогда это статья для Вас.

Прежде чем приступать к выполнению сварочных работ, хотелось бы поговорить о правилах безопасности при работе со сварочным оборудованием. Не стоит игнорировать данный момент. Настоятельно рекомендуем изучить ПУЭ (Правила эксплуатации электроустановок) глава 7.6 «Электросварочные установки». Будьте уверены, что из этого документа Вы почерпнете много полезной информации не только о правилах безопасности при обращении со сварочным оборудованием, но и о электробезопасности всего Вашего загородного дома, дачи.

Далее Вам определенно потребуется качественные перчатки сварщика (краги) и одежда из негорючего материала. Многие пытаются варить в хозяйственных (садовых) перчатках и иногда даже в одежде без рукавов. Поверьте – ожоги от брызг сварки весьма болезненны и заживают очень долго. Также обязательно застегивайтесь на все пуговицы и одевайте качественную обувь. Особенно памятные случаи были с залетанием раскаленного металла и шлака за шиворот и в сапоги с заправленными в них штанами. Крики, танцы, чудеса ловкости начинающих сварщиков.

Старайтесь избегать по возможности использование длинных переносок, так как это ведет к существенным потерям мощности сварочных аппаратов. Если вы все же используете такую переноску, разматывайте кабель с катушки до конца.

Электроды обязательно должны быть просушены, при необходимости прокалены. Вам как новичку и так возможно будет непросто разжигать сварочную дугу, делать это непрокаленными электродами в разы труднее. Режимы (температура и время) прокалки указываются на упаковке электродов. В нашем магазине найдется все для сварки, поэтому если Вы решите купить печь или пенал для прокалки электродов то мы будем рады Вам помочь в выборе.

Маска «хамелеон» должна быть настроена под конкретный вид работы и величину сварочного тока. Обязательно внимательно прочтите паспорт или инструкцию по эксплуатации к сварочной маске. Не начинайте сварку, не убедившись в том, что светофильтр исправен. Некоторые забывают перевести его из положения Grind (зачистка) — получают приличного «зайца».

Сварочный ток должен быть подобран в соответствии с типом выполняемого сварочного соединения, не забывайте что в нижнем положении он всегда выше на 20-30% чем в потолочном и на 10-20% чем в вертикальном. Ориентировочная сила тока указывается на коробке с электродами.

Для новичков желательно начинать варить с рутиловых электродов типа МР3-С.

Не рекомендую использовать электроды УОНИ или дедовские запасы «лохматых годов», на первый раз возьмите свежие МР3-С или АНО-21.

Не стоит сразу пытаться варить изделие: бак для бани, либо ставить забор и т.д., несмотря на то, что это в общем-то не очень и трудно. Помните, что главным оружием солдата-новобранца является лопата, а начинающего сварщика — угловая шлифовальная машинка, она же «болгарка». Поэтому для того, чтобы свести использование главного орудия к минимуму в дальнейшем, начинать нужно с наложения (наплавки) пробных валиков, чтобы «почувствовать сварку».

Желательно для первых тренировок найти толстую пластину металла достаточного размера. Зачистите болгаркой до металлического блеска поверхность металла и наложите пробный валик в нижнем положении углом вперед без колебаний электрода слева направо если вы правша и справа налево если левша.

Поэкспериментируйте с величиной сварочного тока и манипуляциями электродом.

Далее наплавляйте валики, производя колебательные поперечные движения. Обычно геометрия манипуляций электродом представляет собой варианты, представленные на рисунке ниже. Валик должен получаться ровным с равномерными чешуйками. Общее правило у профессионалов: сварочный ток должен быть максимально возможным для качественного провара и внешнего вида.

Старайтесь держать короткую дугу, т.е. электрод должен быть постоянно в 2-3 мм от сварочной ванны, для этого его нужно постепенно плавно подавать в зону сварки, исходя из скорости и величины тока. Это тоже надо прочувствовать.

Клемму заземления или «массу» старайтесь крепить как можно ближе к месту сварки. Электрод зажимайте в держаке плотно. Следите за тем, чтобы огарок был не менее 10 см, не стоит дальше жечь электрод.

Наблюдайте за сварочной ванной. Научитесь отличать металл от шлака. Шлак через сварочную маску, выглядит как темные пятна на солнце.

После окончания сварки аккуратно обстучите специальным молоточком шлак. Подчеркиваю аккуратно, не стоит долбить со всей дури, случаев попадания не остывшего шлака на открытые участки кожи и в глаза предостаточно, причем, как правило, страдают именно новички. Если у Вас маска «хамелеон» тогда желательно ее вообще не поднимать при данной операции.

Зажигайте сварочный электрод либо легким постукиванием, либо «чирком» как спичку.

Если электрод прилип и после того как вы его оторвали, не зажигается, то необходимо потихоньку обломать обмазку руками, так как в таких случаях обычно сгорает стержень электрода. Если вы будете стучать электродом, что есть мочи, то наоборот обмазка отлетит больше, чем надо и останется голый стержень, и снова вероятность залипания увеличится в геометрической прогрессии.

Также рекомендуем поэкспериментировать с крутилкой Arc Force (форсаж дуги) на сварочном аппарате. Она предназначена для регулировки «жесткости дуги». «Мягкая дуга» обеспечивает малое разбрызгивание при мелкокапельном переносе, а «жесткая» позволяет получить глубокое проплавление сварного шва. Также регулировку Arc Force многие сварщики «в теме» используют для предотвращения залипания электрода. Обычно в таких случаях при начале сварки выкручивают ее на полную, а после розжига дуги возвращают в требуемое положение.

Следующий этап курса молодого бойца – вертикальные валики.

Прихватываем пластину, например к заборному столбу, и пробуем положить вертикальный шов. Направление сварки снизу вверх. Если электроды рутиловые, то сварка производится в «отрыв», иначе сварочная ванна «потечет».

В принципе если Вы успешно выполнили наплавку в вертикальном положении, то можно потихоньку приступать к «заборостроению». Для начинающих любителей этого будет достаточно, а остальному научитесь «в бою».

Но для особо пытливых можно попрактиковаться в горизонтальных и потолочных положениях.

Конечно, мало у кого сразу получится хорошо наплавить валик в потолочном положении, однако это даст Вам пищу для размышлений как формируется сварной шов, как себя ведет металл при сварке и т.д.

Для успешного «заборостроения» необходимо не только владение сваркой, но правильной подгонкой, подготовкой под сварку.

Учтите что при сварке металл всегда «сжимается», также его ведет в ту сторону, с которой вы варите. Учитывайте поводки и стягивание при сварке, так как это может сильно сказаться на размерах Ваших конструкций. Рекомендуем по возможности собирать конструкцию на прихватках, применять специальные приспособления (струбцины и т.д.), далее после этого как следует еще раз проверить размеры и геометрию, а обваривать «намертво» конструкцию в самом конце. Если шов длинный, то настоятельно советую варить его от центра к концам короткими швами «в разбежку», в шахматном порядке, если шов двусторонний. Принцип «семь раз отмерь, один отрежь» — в случае сварочных работ актуален как никогда. Это поможет избежать проблем описанных выше.

Если что-то не получается, не отчаивайтесь – обязательно получится позже. Сварка любит терпеливых и настойчивых, учит быть таковыми. В любом случае, ТД «ДОКА» желает Вам удачи!

Копирование контента без указания ссылки на первоисточник ЗАПРЕЩЕНО.

Типичные ошибки начинающих сварщиков

Итак, если Вы новичок в сварке и благодаря ТД «Дока» только что приобрели отличный сварочный аппарат инверторного типа и замечательную маску «хамелеон», тогда это статья для Вас.

Прежде чем приступать к выполнению сварочных работ, хотелось бы поговорить о правилах безопасности при работе со сварочным оборудованием. Не стоит игнорировать данный момент. Настоятельно рекомендуем изучить ПУЭ (Правила эксплуатации электроустановок) глава 7.6 «Электросварочные установки». Будьте уверены, что из этого документа Вы почерпнете много полезной информации не только о правилах безопасности при обращении со сварочным оборудованием, но и о электробезопасности всего Вашего загородного дома, дачи.

Далее Вам определенно потребуется качественные перчатки сварщика (краги) и одежда из негорючего материала. Многие пытаются варить в хозяйственных (садовых) перчатках и иногда даже в одежде без рукавов. Поверьте – ожоги от брызг сварки весьма болезненны и заживают очень долго. Также обязательно застегивайтесь на все пуговицы и одевайте качественную обувь. Особенно памятные случаи были с залетанием раскаленного металла и шлака за шиворот и в сапоги с заправленными в них штанами. Крики, танцы, чудеса ловкости начинающих сварщиков.

Старайтесь избегать по возможности использование длинных переносок, так как это ведет к существенным потерям мощности сварочных аппаратов. Если вы все же используете такую переноску, разматывайте кабель с катушки до конца.

Электроды обязательно должны быть просушены, при необходимости прокалены. Вам как новичку и так возможно будет непросто разжигать сварочную дугу, делать это непрокаленными электродами в разы труднее. Режимы (температура и время) прокалки указываются на упаковке электродов. В нашем магазине найдется все для сварки, поэтому если Вы решите купить печь или пенал для прокалки электродов то мы будем рады Вам помочь в выборе.

Маска «хамелеон» должна быть настроена под конкретный вид работы и величину сварочного тока. Обязательно внимательно прочтите паспорт или инструкцию по эксплуатации к сварочной маске. Не начинайте сварку, не убедившись в том, что светофильтр исправен. Некоторые забывают перевести его из положения Grind (зачистка) — получают приличного «зайца».

Сварочный ток должен быть подобран в соответствии с типом выполняемого сварочного соединения, не забывайте что в нижнем положении он всегда выше на 20-30% чем в потолочном и на 10-20% чем в вертикальном. Ориентировочная сила тока указывается на коробке с электродами.

Для новичков желательно начинать варить с рутиловых электродов типа МР3-С.

Не рекомендую использовать электроды УОНИ или дедовские запасы «лохматых годов», на первый раз возьмите свежие МР3-С или АНО-21.

Не стоит сразу пытаться варить изделие: бак для бани, либо ставить забор и т.д., несмотря на то, что это в общем-то не очень и трудно. Помните, что главным оружием солдата-новобранца является лопата, а начинающего сварщика — угловая шлифовальная машинка, она же «болгарка». Поэтому для того, чтобы свести использование главного орудия к минимуму в дальнейшем, начинать нужно с наложения (наплавки) пробных валиков, чтобы «почувствовать сварку».

Желательно для первых тренировок найти толстую пластину металла достаточного размера. Зачистите болгаркой до металлического блеска поверхность металла и наложите пробный валик в нижнем положении углом вперед без колебаний электрода слева направо если вы правша и справа налево если левша.

Поэкспериментируйте с величиной сварочного тока и манипуляциями электродом.

Далее наплавляйте валики, производя колебательные поперечные движения. Обычно геометрия манипуляций электродом представляет собой варианты, представленные на рисунке ниже. Валик должен получаться ровным с равномерными чешуйками. Общее правило у профессионалов: сварочный ток должен быть максимально возможным для качественного провара и внешнего вида.

Старайтесь держать короткую дугу, т.е. электрод должен быть постоянно в 2-3 мм от сварочной ванны, для этого его нужно постепенно плавно подавать в зону сварки, исходя из скорости и величины тока. Это тоже надо прочувствовать.

Клемму заземления или «массу» старайтесь крепить как можно ближе к месту сварки. Электрод зажимайте в держаке плотно. Следите за тем, чтобы огарок был не менее 10 см, не стоит дальше жечь электрод.

Наблюдайте за сварочной ванной. Научитесь отличать металл от шлака. Шлак через сварочную маску, выглядит как темные пятна на солнце.

После окончания сварки аккуратно обстучите специальным молоточком шлак. Подчеркиваю аккуратно, не стоит долбить со всей дури, случаев попадания не остывшего шлака на открытые участки кожи и в глаза предостаточно, причем, как правило, страдают именно новички. Если у Вас маска «хамелеон» тогда желательно ее вообще не поднимать при данной операции.

Зажигайте сварочный электрод либо легким постукиванием, либо «чирком» как спичку.

Если электрод прилип и после того как вы его оторвали, не зажигается, то необходимо потихоньку обломать обмазку руками, так как в таких случаях обычно сгорает стержень электрода. Если вы будете стучать электродом, что есть мочи, то наоборот обмазка отлетит больше, чем надо и останется голый стержень, и снова вероятность залипания увеличится в геометрической прогрессии.

Также рекомендуем поэкспериментировать с крутилкой Arc Force (форсаж дуги) на сварочном аппарате. Она предназначена для регулировки «жесткости дуги». «Мягкая дуга» обеспечивает малое разбрызгивание при мелкокапельном переносе, а «жесткая» позволяет получить глубокое проплавление сварного шва. Также регулировку Arc Force многие сварщики «в теме» используют для предотвращения залипания электрода. Обычно в таких случаях при начале сварки выкручивают ее на полную, а после розжига дуги возвращают в требуемое положение.

Следующий этап курса молодого бойца – вертикальные валики.

Прихватываем пластину, например к заборному столбу, и пробуем положить вертикальный шов. Направление сварки снизу вверх. Если электроды рутиловые, то сварка производится в «отрыв», иначе сварочная ванна «потечет».

В принципе если Вы успешно выполнили наплавку в вертикальном положении, то можно потихоньку приступать к «заборостроению». Для начинающих любителей этого будет достаточно, а остальному научитесь «в бою».

Но для особо пытливых можно попрактиковаться в горизонтальных и потолочных положениях.

Конечно, мало у кого сразу получится хорошо наплавить валик в потолочном положении, однако это даст Вам пищу для размышлений как формируется сварной шов, как себя ведет металл при сварке и т.д.

Для успешного «заборостроения» необходимо не только владение сваркой, но правильной подгонкой, подготовкой под сварку.

Учтите что при сварке металл всегда «сжимается», также его ведет в ту сторону, с которой вы варите. Учитывайте поводки и стягивание при сварке, так как это может сильно сказаться на размерах Ваших конструкций. Рекомендуем по возможности собирать конструкцию на прихватках, применять специальные приспособления (струбцины и т.д.), далее после этого как следует еще раз проверить размеры и геометрию, а обваривать «намертво» конструкцию в самом конце. Если шов длинный, то настоятельно советую варить его от центра к концам короткими швами «в разбежку», в шахматном порядке, если шов двусторонний. Принцип «семь раз отмерь, один отрежь» — в случае сварочных работ актуален как никогда. Это поможет избежать проблем описанных выше.

Если что-то не получается, не отчаивайтесь – обязательно получится позже. Сварка любит терпеливых и настойчивых, учит быть таковыми. В любом случае, ТД «ДОКА» желает Вам удачи!

Копирование контента без указания ссылки на первоисточник ЗАПРЕЩЕНО.

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

Сварочный шлак — это побочный стеклообразный материал, образующийся из расплавленного покрытия электрода или сварочного флюса. Наличие шлаковых включений считается весьма серьезным дефектом, который способен понизить качество сварного соединения и всей конструкции.

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

• макроскопические. Образуются при недостаточной зачистке свариваемых кромок или же при их отсутствии;
• микроскопические. Как правило возникают вследствие возникающих при сваривании и кристаллизации металла химических реакций.

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:

• металл быстрее обычного остывает и шлак попросту не успевает выйти за пределы сварочной ванны;
• низкое качество электродов, используемых при сварке. При этом неравномерно происходит плавление и в сварочную ванну попадают частички электрода;
• при низких значениях раскисления металла образуется много шлака при сварке. Это процесс, при котором из уже мягкого металла устраняются молекул кислорода. Они ухудшают механические свойства металла и разрушают его структуру;
• некачественная подготовка и зачистка от грязи, ржавчины и масел свариваемых кромок;
• высокие значения поверхностного натяжения шлака препятствуют всплытию его на поверхность;
• применение флюса или электродов из тугоплавких металлов и с большим удельным весом;
• не соблюдении режимов и технологии сварки, например, неправильно подобранный угол наклона или же неподходящая скорость перемещение электрода.

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:

• цвет. Под воздействием высокой температуры металл при сваривании расплавляется, приобретая при этом красноватый оттенок. При остывании цвет покрасневшего металла темнеет. Совершенно иначе ведет себя шлак. Он непосредственно в процессе сваривания имеет темный цвет, а при остывании становится светлее;
• скорость остывания. Металл в отличии от шлака застывает намного быстрее;
• структура остывшего металлического сплава более плотная, а шлаковые включения являют собой рыхлую корочку;
• текучесть. Металл при расплавлении более жидкий, что способствует большей его подвижности. В процессе сваривания несложно увидеть, как он закипает. Шлак более тягучий и хуже прогревается.

Отличить шлак от металла при сварке можно непосредственно в момент, когда он появляется в сварочной ванне. Если проследить как расплавляется металл, то можно увидеть возникновение яркого света под кончиком электрода, а за его очертаниями видны четкие контуры стыкового соединения и самой сварочной ванны. Металл определяется по светлому оттенку, шлак — по темному.

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:

• намного легче проверить качество сварного соединения, когда на нем отсутствуют шлаковые включения;
• нередко на готовые изделия наносят лакокрасочные покрытия, а наличие шлаковых вкраплений существенно ухудшает внешний вид конструкций;
• при необходимости выполнить шок в несколько слоев сперва необходимо удалить шлак и только после этого создавать следующий слой.

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

Мы все варили понемногу, чего-нибудь и как-нибудь.

Мы ее должны наблюдать в маску. Это такая блестящая поверхность прямо возле электрода.
Еще в маску мы видим шлак, но он мутный и течет беспорядочно.
Еще мы там видим дугу, но на нее тоже смотреть не надо.
В маску смотрим ТОЛЬКО НА СВАРОЧНУЮ ВАННУ.

Теперь сам процесс сварки.
Дуга должна быть короткая, электрод опирается на металл.
Короткая дуга — основа управляемого процесса. Чем короче дуга — тем меньше ванна и глубже проплавление.
Ванной нужно сознательно управлять.
Как увидели ванну, пробуем ей управлять наклонами электрода вдоль оси шва — она будет увеличиваться-уменьшаться. Так вот, сначала наклон делаем побольше, металл быстрее прогреется, быстрее отползет пузырь, потом наклон уменьшаем. Задача держать ванну одного размера. Капелька должна быть плоская, неразрывная, и все время одного размера, тогда у нас будет сплошной красивый шов.
Перед прожогом она всегда увеличивается, и у нее появляется хвост.

Какой площади и формы должна быть ванна когда все хорошо, и что происходит с ванной когда дело идет не так?
Когда все хорошо ванна имеет овальную форму, вытянутую в направлении сварки. Меньшая ось должна быть чуть больше диаметра электрода с обмазкой, большая — ну максимум в полтора раза больше.
Кроме того ванна должна быть управляемой если она начинает расти значит скоро прожжем.
Размер ванны, при котором будет прожог, вы увидите с приобретением опыта, он индивидуален для каждой толщины, способа стыковки и т.д.

Величина тока.
Ванна должна быть плоская и растекаться по обеим кромкам. Если она выглядит как какая-то ляпка, нужно добавить току, если все время увеличивается и металл прожигается — ток нужно убавить.
Если ток мал, то сложно начать шов, ванна вся закрыта шлаком, и он как бы бурлит.
Если ток нормальный, то возле электрода видно ванну, шлак нормально оттесняется дугой и сварка идет как бы в » автоматическом» режиме.
Большой ток — это когда мы не успеваем контролировать процесс.
Чем больше мы улучшаем свои навыки, тем большим током мы можем работать. Не до бесконечности, конечно.

Провар и прожог.
Прожог зависит не от глубины а от площади. Можно прожечь, так и не достигнув провара.
Признак проплавления на всю толщину, это маленькое отверстие впереди ванны, которое само заваривается.
Для получения провара важна плотность тока. И если току не хватает, например сеть не тянет, нужно использовать более тонкие электроды.
Как оценить глубину провара? Т.е. если ток слишком велик или электрод движется слишком медленно, все понятно — будет дырка. А если наоборот? Как это визуально определить в момент сварки?
А наоборот-ванна разрывается, в места разрывов — несплавлений попадает шлак, который потом невозможно выбить. Кроме того растет горб.

Практическое занятие. Приобретаем навыки.
Отрабатывать работу руки проще наплавляя простой валик, пока рука не чувствует что делать ей надо помочь понять.
Возьмите пластину которую не сразу прожжёшь, миллиметров 4-5. Очень толстую не надо, ибо она начнет искажать результаты теплоотводом. Нужно научиться различать ванну в процессе сварки. У Вас ведь инвертор? Тогда возьмите электрод 2мм выставьте ток на морде аппарата в 70А.
Электрод пробуйте зажигать не ударом кончика о железку, а чирканьем так меньше вероятность осыпать обмазку и проще зажечь дугу.
После того как дуга загорится быстренько тяните ее к месту сварки. Держите электрод почти вертикально. Под его кончиком начнёт набухать пузырь шлака. Ванны с металлом пока не видно. Когда пузырь станет больше диаметра электрода (с обмазкой) раза в полтора, вокруг пузыря кончиком электрода делаете оборот. Когда электрод поравняется с точкой от которой вы собираетесь вести шов, немного наклоните электрод в сторону движения (градусов 15-20). Потом держак с наклоненным электродом прижмите вертикально вниз с усилием, достаточным чтобы электрод коснулся обмазкой железки. Поддерживаете небольшое давление в вертикальном направлении и больше ничего рукой не делайте, а внимательно смотрите что твориться за дугой. Электрод сгорая будет перемещать дугу по ходу направления сварки, а дуговой промежуток будет постоянным из-за наклона и упора обмазкой. Следить за рукой не надо, достаточно просто немного давить вертикально вниз (не вдоль оси электрода, а именно вниз) чтобы электрод не отрывался от металла.
После того как дуга оторвется от пузыря, она разделится на две области: ближе к дуге более темная блестящая, дальше она мутнеет — это на нее набегает шлак. Вот эта темная и блестящая область и есть сварочная ванна. Она должна иметь круглую или немного вытянутую форму, это значит что ток в норме для данной толщины металла и скорости движения электрода.
Жгите полными электродами если позволяет заготовка, чтобы запомнить что происходит и потом находить ванну быстро и без труда на любом токе и с любыми электродам.
Наварите несколько валиков каждый раз меняя наклон электрода, оббейте шлак и посмотрите как меняется валик от скорости, а также соотнесите чешуйки шва с формой ванны.

Сварка тонких металлов.
Если варите постоянным током, при сварке тонкого металл ставьте обратную полярность — т.е плюс (+) на электрод, а минус (-) на изделие, ток около 40-50А.

На тонком металле не всегда успеваешь увидеть ванну под шлаком — слишком скоротечный процесс, зачастую нужно варить с отрывом. Так вот, оторвали электрод, оно там как бы собралось к центру, дальше тыкаем в то же место. Отрывать, как только ванна набрала свой размер. Очень важно, если варим сплошной шов сначала частенько поприхватывать. И напишу еще раз, т.к. это важно:
Не приподнимай электрод, не успеваешь управлять процессом — оторви, но не удлиняй дугу. Чем больше ванна по площади, тем больше вероятность прожога. На шлак внимания не обращать, пусть льётся, как хочет.

Шлаковая фаза при сварке плавлением

Шлаковая фаза при сварке плавлением

Шлаком называется неметаллический покров на поверхности металла шва. Он образуется за счет плавления электродного покрытия, флюса, шихты порошковой проволоки или за счет металлургических процессов, протекающих при сварке (например, при сварке в углекислом газе).

Назначение шлака – получить желаемое направление процессов при сварке, а именно:

– защитить расплавленный металл от взаимодействия с газовой фазой;
– обеспечить необходимые сварочно-технологические свойства процесса: минимальное разбрызгивание, хорошее формирование шва, стабильное существование дугового разряда, газовыделение из металла шва, легкую отделимость шлаковой корки от поверхности закристаллизовавшегося металла шва;
– обеспечить протекание требуемых металлургических процессов в зоне плавления – раскисления, легирования, рафинирования, связывания водорода в соединения, нерастворимые в металле;
– замедлить остывание металла шва после сварки.

По своему составу шлаки представляют сложную систему из оксидов и (или) нейтральных солей, между которыми могут происходить химические реакции, приводящие к образованию новых веществ. Главные шлаковые компоненты, применяемые в сварочных шлаках, можно разбить на четыре группы (табл. 9).

Таблица 9. Главные компоненты сварочных шлаков

В расплавленном состоянии основные оксиды взаимодействуют с кислотными или амфотерными и образуют химические соединения – комплексные оксиды, как правило, более жидкотекучие и легкоплавкие.

В настоящее время существуют две теории, описывающие строение жидких шлаков – молекулярная и ионная. Наиболее распространенной теорией строения жидких шлаков явилась молекулярная теория, развитая в основном Г. Шенком. В соответствии с молекулярной теорией, шлаки – это системы свободных и химически связанных неметаллических соединений (оксидов и пр.), между которыми имеется подвижное химическое равновесие. При этом с металлом взаимодействуют только свободные компоненты (в частности оксиды).

Более поздняя – ионная теория предполагает, что шлаки имеют строение ионного типа. В соответствии с этой теорией в жидких шлаках все оксиды и их химические соединения диссоциированы на ионы. В расплавленных шлаках находятся положительно заряженные катионы Ca 2+ , Mg 2+ , Mn 2+ , Al 3+ и др. и отрицательно заряженные анионы O 2- , F – , S 2- , SiO , TiOи др. Наибольший вклад в теорию электрохимии металлургических шлаков внесла школа О.А. Есина.

Молекулярная теория шлаков разработана достаточно детально, более удобна для практических расчетов равновесных систем. Поэтому в большинстве сварочной литературы сварочные шлаки рассматриваются как молекулярные растворы.

Важнейшие показатели хорошего сварочного шлака – его способность связывать оксиды, нитриды, сульфиды, фосфиды в прочные химические соединения, нерастворимые в металле и легко удаляемые в шлак.

Характер протекания металлургических процессов между металлом и шлаком зависит от химического состава шлака. Формально преобладание кислотных или основных характеристик шлака оценивается коэффициентом основности В или кислотности К.

Обычно в сварочных шлаках В = 0,6 ¸ 1,3, но уже при В > 1,1 ухудшаются сварочно-технологические свойства шлака.

Кислый шлак хорошо раскисляет стали за счет связывания FeO в комплексные соединения с SiO₂, TiO₂. Но большие скорости охлаждения не позволяют довести процесс до конца. Приходится применять и раскислители. Но кислый шлак не может рафинировать металл. Поэтому сырые (т.е. исходные) материалы должны иметь минимальное содержание серы и фосфора (не более 0,10 % каждого).

Основные шлаки не могут связать FeO в комплексы. Поэтому требуют большего количества раскислителей. Но они хорошо связывают серу и фосфор в комплексные соединения, удаляемые в шлак.

Шлак должен обладать следующими физическими свойствами:

• температура плавления шлака должна быть на 200 ¸ 300 0 С ниже температуры плавления металла;
• удельный вес шлака должен быть меньше удельного веса металла;
• шлак должен обладать вязкостью на два порядка больше, чем металл (так, у сталей коэффициент вязкости h = (1 ¸ 2)×10 -3 Па.с, у шлаков – h = (0,8 ¸ 3)×10 -1 Па.с);
• сварочные шлаки должны при расплавлении резко уменьшать свою вязкость, т.е. они должны быть короткими .
• шлаковая корка должна легко отделяться от поверхности закристаллизовавшегося металла.

Шлаковая корка легко удаляется при отсутствии шпинелей в шлаках. Шпинели – это комплексные соединения типа MeR₂O₄, где в качестве элемента Ме выступают Fe, Mn, Mg, а в качестве элемента R – Al, Cr, V. Шпинель пристраивается к кристаллической решетке стали, поэтому ее тяжело удалять с поверхности металла шва. Кроме того, для хорошей отделимости шлака от металла шва необходимо, чтобы коэффициенты линейного расширения металла и шлака a существенно отличались по своим величинам. Обычно у сталей a×10 6 = 11,5 ¸ 14,0 1/ 0 С, у шлаков a×10 8 = 9,9 ¸ 11,5 1/ 0 С. Наилучшая отделяемость шлака наблюдается при малой его окисленности.

Температура плавления и удельный вес некоторых оксидов и соединений, образующихся при сварке сталей приведен в табл. 10.

Шлаки имеют три состояния: жидкотекучее (h £ 1 Па×с), вязкое (h = 10 ¸ 10 2 Па×с) и хрупкое (h > 10 2 Па×с).

Те шлаки, у которых температурный интервал перехода из вязкого состояния в жидкотекучее небольшой, называются короткими. Длинные шлаки имеют значительно больший данный температурный интервал.

Короткие шлаки имеют вязкость почти постоянную в интервале температур 1200 ¸ 1400 0 С. При температуре около 1100 0 С вязкость коротких шлаков резко повышается и они затвердевают. Таким образом, короткий шлак быстро затвердевает с поверхности, оставаясь жидким в зоне соприкосновения с кристаллизующимся металлом. Это обеспечивает как свободный выход газов из металла, так и соответствующее формирование шва. Короткие шлаки – основные.

Длинные шлаки более густые, их вязкость медленно снижается в интервале 1000 ¸ 1400 0 С. Такие шлаки постепенно переходят сначала из жидкого состояния в густое, потом – в тестообразное, а затем – в твердое.

У длинных шлаков трудно установить температуру начала их затвердевания. Переход из тестообразного состояния в твердое у длинных шлаков сопровождается нарастанием вязкости, при котором перегруппировка частиц, необходимая для получения кристаллической решетки, затрудняется. Поэтому длинные шлаки не кристаллизуются, а переходят в стекловидную массу.

Длинные шлаки – это обычно кислые, силикатные шлаки. Чем больше содержание SiO₂ в шлаке, тем выше его вязкость. Длинные, густые, медленно затвердевающие шлаки менее активны по отношению к металлу и отличаются худшими формирующими свойствами.

От вязкости шлака зависит его газопроницаемость, т.е. способность пропускать выделяющиеся из металла газы. Скорость выделения газов из металла зависит от их давления над поверхностью металла. Если у шлаков плохая газопроницаемость, то на поверхности металла создается повышенное давление газов, препятствующее их дальнейшему выделению. В этом случае в шве может образоваться пористость, а на поверхности шва – мелкие вмятины, штриховатость, побитость.

Густые шлаки обладают плохой, а маловязкие подвижные шлаки – высокой газопроницаемостью. В жидкотекучих шлаках быстрое выделение газов из металла сопровождается попутным «захватом» частиц шлаковых включений и более полным очищением металла шва. Поэтому важно правильно подбирать соответствующие добавки к шлаку, чтобы влиять на его вязкость в нужном направлении.

Лучшим разжижителем шлаков, особенно основных, является фтористый кальций CaF₂ (плавиковый шпат). Уменьшают вязкость также хлориды, оксиды (TiO₂, K₂O, Na₂O, MnO). Особенно благоприятно влияние TiO₂, который способствует получению короткого шлака.

Для сварки более желательны маловязкие, легкоподвижные, быстро затвердевающие шлаки. Этому условию больше всего удовлетворяют короткие, основные шлаки.

Главные шлаковые системы по составу компонентов делятся на три типа: оксидные – силикаты и основные, оксидно-солевые и солевые. Силикаты применяют для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, основные шлаковые системы – для сварки нержавеющих высоколегированных сталей. Оксидно-солевые шлаки применяют для сварки средне- и высоколегированных сталей и для наплавки, солевые – для сварки алюминиевых и титановых сплавов.

По строению шлаки должны иметь не более трех главных компонентов. Например, кислые электродные покрытия построены на основе SiO₂-FeO-MnO, основные на базе CaO-SiO₂-CaF₂, плавленые флюсы для сварки малоуглеродистых сталей на основе SiO₂-MnO-CaF₂.

По содержанию двуокиси кремния SiO₂ и закиси марганца MnO оксидные флюсы (шлаки) разделяют на несколько категорий.

По содержанию SiO₂:

– бескремнистые (SiO₂ содержится в виде примесей в количестве не более 5 %);

– низкокремнистые (содержание SiO₂ = 6 ¸ 35 %);

– высококремнистые (содержание SiO₂ > 35 %).

По содержанию MnO:

– безмарганцовистые (MnO содержится в виде примесей не более 1 %);

– низкомарганцовистые (содержание MnO до 10 %);

– среднемарганцовистые (содержание MnO = 15 ¸ 30 %);

– высокомарганцовистые (содержание MnO > 30 %).

Согласно рекомендации Международного института сварки (МИС) сварочные флюсы по химическому составу делятся на группы, приведенные в табл. 11.

Таблица 11. Классификация сварочных флюсов по содержанию основных составляющих