Как избавиться от кратеров при сварке полуавтоматом

Возможные дефекты при полуавтоматической сварке: причины и устранение

Высокие требования к качеству сварных соединений обусловлены необходимостью обеспечить прочность, надежность и безопасность промышленных и строительных конструкций и оборудования. Такие возможности в полной мере предоставляет механизированная дуговая сварка в среде защитных газов – в международной терминологии MIG/MAG.

Преимуществами полуавтоматической электросварки являются: высокое качество швов, возможность ведения процесса в различных пространственных положениях, экономичность процесса.

Классификация дефектов MIG/MAG сварки

Отклонения сварных соединений при полуавтоматической сварке от стандартных требований ГОСТ Р ISO 6520-1-2012 делятся на шесть основных групп:

Трещины

Нарушение цельности металла, вызванное разрывом. Места возникновения дефектов находятся на основном металле, в сварном шве, вокруг шовной зоны, на участке термического воздействия.

продольные и поперечные трещины, направленные вдоль или поперек оси;

радиальные трещины, расходящиеся из центра.

Дефекты представляют высокую опасность для прочности сварных соединений.

Газовые полости

Пустоты в металле, образованные застывшими в расплаве газами.

Порами называются полости сферической формы. Поры могут распределяться цепочками или иметь скопление на отдельных участках швов.

Характерные трубчатые полости называют свищами. К полостям также относятся усадочные раковины и кратеры (не заваренные усадочные раковины, расположенные в конце валиков сварных швов).

Твердые включения

Инородные твердые вещества металлического или иного происхождения, оставшиеся в зоне расплава.

Это различные шлаковые, оксидные или металлические включения (например, куски сварочной проволоки или отложения оксидной пленки алюминия). Опасный вид брака, может привести к резкой потере прочности сварного соединения.

Не полные сплавления и провары

Неоднородность в месте сварки основного и наплавленного металла называют несплавлением.

Непровар — плохое сплавление основного металла, возникшее вследствие неспособности расплава заполнить зазор между деталями.

Различают несплавления, расположенные в корне стыкового соединения, боковые или находящиеся между многослойными валиками. Данный тип брака снижает прочность соединений до 70%.

Нарушения формы и размеров

Несоответствия формы профиля, значений ширины и высоты валика от стандартных размеров, а также нарушение геометрических размеров соединения от установленных параметров.

подрезы при сварке: продольные углубления в металле вдоль валика; подрез вдоль корня шва называется усадочной канавкой;

превышение проплава: возникновение избыточного наплавленного металла под стыковым швом;

увеличенная выпуклость: избыток наплавленного металла, возникающий при сварке стыкового или углового соединения;

асимметрия: существенная разница катетов;

наплыв: излишек расплава, застывший на основном металле в стадии кристаллизации;

натек: наплавленный металл, осевший на шве под тяжестью и не сплавленный с поверхностью;

прожог: сквозное отверстие, образованное на месте вытекания металла из сварочной ванны;

линейное или угловое смещение элементов относительно друг друга во время сварки.

Прочие

К прочим дефектам сварки относятся застывшие брызги металла, прилипшие к сварному соединению; местные повреждения металла в местах случайного поджога дуги; поверхностные задиры, оставшиеся после удаления временных прихваток или приспособлений; отклонения от оси валиков двухстороннего стыкового шва.

Причины сварочного брака и способы устранения

Избыточное присутствие водорода, кислорода, азота и углекислого газа в расплаве может возникнуть в результате нарушения газовой защиты, повышенной влажности и состава защитного газа, наличия ржавчины и загрязнений на основном и присадочном металле, повышенного содержания газов в свариваемых кромках.

Устранить причины возникновения газовых полостей поможет:

настройка вылета электрода, соблюдение рекомендуемого расхода защитных газов при сварке;

применение газовых смесей: аргона с кислородом или углекислотой, соединения кислорода и СО₂;

использование абсорбционных осушителей для отделения паров воды и машинного масла, находящихся в газовых смесях;

термический нагрев и выдержка при 600°С в течение часа деталей, изготовленных плазменной резкой;

снижение скорости сварки для выхода газов наружу до начала кристаллизации.

Для устранения проблем эффективно применить механическую зачистку металла и правильную разделку кромок, подобрать качественную проволоку, соблюдать режим и технологию процесса. Важное значение имеет состав и химическая однородность металлов. Информацию об этом можно найти в сопроводительных документах производителя о качестве металла или справочниках.

Предотвратить непровары при сварке низкоуглеродистых и углеродистых сталей, алюминиевых и медных сплавов, нержавеющей стали, а также сплавов магния и никеля помогают следующие приемы:

увеличение сварочного тока;

позиционирование электрода по оси стыка;

очистка поверхностей от загрязнений;

установление необходимого зазора между деталями;

разделка кромок под необходимым углом.

Причинами нарушения формы шва могут являться:

неравномерная подача проволоки;

неправильный наклон горелки;

отклонения электрода от оси;

протекание расплава в зазоры.

Образование подрезов и прожогов при сварке происходит при высоком токе и напряжении на дуге. Образование наплывов и натеков обычно связаны с низкой скоростью движения электрода.

Как исправить бракованную сварку?

Для устранения дефектов сварных соединений используют механическую обработку с последующим проваром места брака.

Для этого вырезают или вырубают металл на необходимую глубину методом строжки газокислородным резаком, с помощью ручного инструмента или электрических абразивных шлифмашин.

Наплывы удаляют углошлифовальным инструментом.

Заключение

Для получения надежных сварных соединений необходимо придерживаться определенных требований.

Применять только качественные сварочные материалы: проволоку и технические газы приобретать у надежных производителей.

Перед выполнением работ уделить внимание подготовке кромок и очистке поверхности металла.

После установки значений силы тока и напряжения на дуге произвести пробную сварку. В случае отклонений формы или плохого качества, откорректировать параметры и расход газа. В холодное время года рекомендуется применять газовый редуктор с подогревом.

Выбор полуавтомата следует производить, руководствуясь критериями:

бытовое или профессиональное применение;

источник тока: трансформатор или инвертор;

встроенный или переносной механизм подачи проволоки, количество подающих роликов (надежнее 4);

необходимая сила тока и диаметр проволоки;

напряжение питания 220 или 380 в;

длина сварочной горелки (3; 4 или 5 м);

наличие цифровой индикации параметров;

возможность работать сварочным электродом с покрытием.

Конструкции современных сварочных аппаратов позволяют подобрать оборудование под свои потребности, любой материал и условия работы. Наиболее продвинутыми моделями считаются аппараты с синергетическим управлением, особенно рекомендуемые для алюминиевых сплавов. Сварщику достаточно указать материал и состав защитного газа, задать диаметр электрода и скорость подачи проволоки. Все остальные параметры при сварке система устанавливает и поддерживает сама.

Источник

Кратер и усадочная раковина при окончании шва

#1 Skip2mylou

Коллеги, добрый день!

Возник вопрос, как избежать кратеров и усадочных раковин при окончании сварного шва тонкого металла.

Вводные данные: Метал 09Г2С толщина от 2 до 4 мм. Сварка проволокой Ok Autrod 12.51 диаметр 0,8 мм, защитный газ смесь Ar+CO2 (80%+20%). Сварной шов прерывистый, длина одного участка 30-50 мм. Сварочный полуавтомат EWM Pheonix 451.

Проблема: В окончаниях шва образуется кратер или усадочная раковина.

Вопрос: как избежать дефектов в окончании шва?

Со сварщиками испробовали различные манипуляции горелкой при завершении сварки (возвращение назад, круговые движения на окончании, движение горелкой назад и вперёд), так же игрались с настройками аппарата EWM, по факту программа заварки кратера на тонком металле просто не работает. Сварку ведём на токе 100 А, при переключении на программу заварки кратера, ток опускается до 50-60 А и сварной шов уже не формируется. Из-за коротких участков шва металл разогревается не достаточно и растекания не происходит.

В итоге приходится окончание швов дорабатывать TIG сваркой или же наваривать бугор и счищать машинкой. Исправления занимает кучу времени, так как таких швов тысячи на изделии.

Несколько фото наших швов:

Добавлю, что при сварке металла толщиной от 5 мм и выше, таких проблем не наблюдается, так как там уже и ток выше и проволока больше диаметра используется.

Возможно есть у кого то опыт работы с относительно тонким металлом и как возможно избежать таких дефектов при выполнении сварки. Так же если есть возможность выслать фото своих швов, буду очень благодарен.

#2 morgmail

Skip2mylou , А почему 0,8 а не 1мм? Попробуйте добавить подачу при том же напряжение, иногда бывает, что из-за нехватки металла (проволоки) идёт усадка и трещина, в вашем случае пора, жопа куриная.

#3 schkaliki

Участник

Cообщений: 1 169

• Город: Тверская деревня.

#4 copich

Участник

Cообщений: 4 948

• Город: Москва

Skip2mylou , судя по фото, валик достаточно большой, возможно ведете горелку не быстро. Если посмотреть на прихватку, то там все хорошо. Следовательно много расплавленного метала в жидком состоянии. Возврат горелки обратно не даст результата, т.к. вы на расплавленный метал опять воздействуете дугой и его опять подогреваете. Попробуйте в момент отпускания кнопки просто увеличить скорость движения горелки так, чтобы дуга завершилась на металле, а не на шве. Ну или на кромке окончания шва. Так у вас дуга погаснет где минимум жидкого метала и меньше усадка будет. Может подкорректировать режим, чтобы скорость сварки была выше, чтобы сварщик вынужденно быстрее вел горелку для предотвращения перегрева метала.

Так же на скорость ведения горелки влияет диаметр проволоки, как вам выше сказали. Следовательно при большем диаметры вы вынужденно будете вести быстрее и количество расплавленного металла в зоне дуги будет меньше. Конечно процесс менее контролируемым будет, но и аппарат возможно будет легче справляться с режимом заварки кратера.

Начните себя уважать и тогда вас то же будут уважать.

работайте на оборудовании, которое будет доставлять вам радость и тогда работа будет в сладость!

#5 schkaliki

Участник

Cообщений: 1 169

• Город: Тверская деревня.

Сообщение отредактировал schkaliki: 29 Сентябрь 2021 18:21

#6 copich

Участник

Cообщений: 4 948

• Город: Москва

Skip2mylou ,добавлю еще немного. В водных данных вы не написали положение шва в пространстве (возможно избежать такого дефекта, расположив деталь вертикально, тем более что толщина металла это позволяет), величину катета шва и шаг шва. copich ,Игорь, привет. Там и прихватки все с провалами.

за 700 000, а типа не настраивается. Странно. Хотя тот что мне попадался в ремонт, он мне не понравился в работе. Реально дубовый.

Ну одна прихватка, прям ни чего, нормуль. Вторая, что жирнее, уже да, видно и на ней проблему. И короткими пшиками думается, что уже не поправить результат. Опыт подсказывает, пробовать другой диаметр проволоки.

Вертикал спасет, но по фото похоже на нижнее положение шва. И движение с остановками. А если без остановок, то шов будет аккуратнее. Но. Думается мне, что технологии, говорят в таком случае, катет малый и нужно больше, сварщик наваливает, а настроек аппарата не хватает

Начните себя уважать и тогда вас то же будут уважать.

работайте на оборудовании, которое будет доставлять вам радость и тогда работа будет в сладость!

#7 selco

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Участник

Cообщений: 9 086

• Город: Электросталь

Со сварщиками испробовали различные манипуляции горелкой при завершении сварки (возвращение назад, круговые движения на окончании, движение горелкой назад и вперёд), так же игрались с настройками аппарата EWM, по факту программа заварки кратера на тонком металле просто не работает. Сварку ведём на токе 100 А, при переключении на программу заварки кратера, ток опускается до 50-60 А и сварной шов уже не формируется

Сварочный полуавтомат EWM Pheonix 451. Проблема: В окончаниях шва образуется кратер или усадочная раковина. Вопрос: как избежать дефектов в окончании шва?

за 700 000, а типа не настраивается. Странно.

Игорь , вот в свое время ты знаешь почему я не взял EWMку , да все просто , заморочная она в настройках и Меркле в 10раз проще .

В общем ребятки что то не то настраивают да и 100А для 4мм маловато будет а вот проволочка и 0.8мм сгодиться .

скорее надо заходить во второе меню и там копаться с током окончания и временем окончания и не надо не каких манипуляций горелкой .

Вот посмотри и если есть нормальный спад то нет проблем .

#8 Георгий 11

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

Участник

Cообщений: 11 317

• Город: Орел

#9 niis2008

попробуйте финишную длину дуги сделать длиннее при заварке кратера.не знаю.я работаю в С4Т.но аппарат другой. думаю что у вас должен быть такой режим. там и длину дугу выставить можно и процент тока. по отношению к базе.и отжиг длиннее поставте.попробуйте может поможет.надеюсь.я 4 мм как правило 120-140 ампер варю. правда в пульсе.100 маловато будет. а вот проволока 0.8 самое то. до 5-6 мм. ИМХО.

#10 Skip2mylou

Skip2mylou,доброго времени суток. У вас усадочная раковина и формируется она по причине того, что наплавленный металл быстрее остывает по краям и кристаллизуется нежели в центре последней капли. Края при остывании начинают тянуть металл шва на себя и в результате посредине, где масса еще не остыла, образуется просадочная воронка. Это дефект плох по двум причинам: как концентратор напряжений и на больших катетах при увеличеном рассмотрении в центре кратера виден разрыв(трещина) металла шва. Решается двумя способами: как вы и написали выше- манипуляцией с возвратом горелки. А вот второй способ зависит от умения сварщика видеть формирование сварочной ванны и вОвремя успеть внести каплю в еще не остывший кратер. Короче цмыкнуть кнопкой еще раз. Для начала это делается на счет: закончили участок -горелку не убираем а про себя считаем «раз» и делаем короткое повторное нажатие. Такой способ работает и при сварке швеллеров без выводных планок, разве что щелкать приходится пару-тройку раз.

Длина шва 30-50 мм, остывание происходит моментально и поймать момент вручную не всегда получается.

Skip2mylou, судя по фото, валик достаточно большой, возможно ведете горелку не быстро. Если посмотреть на прихватку, то там все хорошо. Следовательно много расплавленного метала в жидком состоянии. Возврат горелки обратно не даст результата, т.к. вы на расплавленный метал опять воздействуете дугой и его опять подогреваете. Попробуйте в момент отпускания кнопки просто увеличить скорость движения горелки так, чтобы дуга завершилась на металле, а не на шве. Ну или на кромке окончания шва. Так у вас дуга погаснет где минимум жидкого метала и меньше усадка будет. Может подкорректировать режим, чтобы скорость сварки была выше, чтобы сварщик вынужденно быстрее вел горелку для предотвращения перегрева метала.

Так же на скорость ведения горелки влияет диаметр проволоки, как вам выше сказали. Следовательно при большем диаметры вы вынужденно будете вести быстрее и количество расплавленного металла в зоне дуги будет меньше. Конечно процесс менее контролируемым будет, но и аппарат возможно будет легче справляться с режимом заварки кратера.

Валик в соответствии с чертежом. Мы работаем по EN стандартам и для нас важна величина «а» — толщина шва.

Спасибо, попробуем больший диаметр проволоки.

Skip2mylou,добавлю еще немного. В водных данных вы не написали положение шва в пространстве (возможно избежать такого дефекта, расположив деталь вертикально, тем более что толщина металла это позволяет), величину катета шва и шаг шва.

Положение при сварке в основном нижнее, но есть кое где швы вертикальные и потолочные. На вертикалах ситуация получше выглядит.

за 700 000, а типа не настраивается. Странно. Хотя тот что мне попадался в ремонт, он мне не понравился в работе. Реально дубовый.

Ну одна прихватка, прям ни чего, нормуль. Вторая, что жирнее, уже да, видно и на ней проблему. И короткими пшиками думается, что уже не поправить результат. Опыт подсказывает, пробовать другой диаметр проволоки.

Вертикал спасет, но по фото похоже на нижнее положение шва. И движение с остановками. А если без остановок, то шов будет аккуратнее. Но. Думается мне, что технологии, говорят в таком случае, катет малый и нужно больше, сварщик наваливает, а настроек аппарата не хватает

Нет возможности все швы сваривать в вертикале.

Не совсем понял, что значит » И движение с остановками. А если без остановок, то шов будет аккуратнее.» ?

Игорь , вот в свое время ты знаешь почему я не взял EWMку , да все просто , заморочная она в настройках и Меркле в 10раз проще .

В общем ребятки что то не то настраивают да и 100А для 4мм маловато будет а вот проволочка и 0.8мм сгодиться .

скорее надо заходить во второе меню и там копаться с током окончания и временем окончания и не надо не каких манипуляций горелкой .

доп настройки.jpg

Вот посмотри и если есть нормальный спад то нет проблем .

У нас есть ещё в работе аппараты Fronius и Lincoln Electric. Лучше всего получаются швы на Fronius.

На видео шов совсем другой.

copich,по поводу технологии,по мне так катет излишне завышен 69AC879C-DEB1-4BD7-A311-E0AB74997F35.jpeg

В соответствии с КД всё. Размеры швов а3

попробуйте финишную длину дуги сделать длиннее при заварке кратера.не знаю.я работаю в С4Т.но аппарат другой. думаю что у вас должен быть такой режим. там и длину дугу выставить можно и процент тока. по отношению к базе.и отжиг длиннее поставте.попробуйте может поможет.надеюсь.я 4 мм как правило 120-140 ампер варю. правда в пульсе.100 маловато будет. а вот проволока 0.8 самое то. до 5-6 мм. ИМХО.

Источник