Содержание

Как отличить шлак от металла при сварке?

Сварочный шлак и металл: какие существуют способы отличить их друг от друга в процессе сварки?

Существуют несколько способов, помогающих отличить металл от шлака:

Различия между металлическим изделием и шлаком можно заметить в процессе образования сварочной ванны. Наблюдая, как плавится основной материал, можно увидеть такую картину: под кончиком электрода образуется яркий свет, за его пределами появляются четкие границы сварочной ванны и контуры шва. Более светлый оттенок принадлежит металлу, а темный цвет за его пределами – шлаку.

Что собой представляют шлаковые включения

Шлаковые включения – серьезный дефект, который может навредить не только металлу, но и самой конструкции.

Существуют два вида: макроскопические и микроскопические шлаковые включения, которые можно обнаружить на поверхности металлического изделия. Дефектные включения могут возникнуть в результате окисления металла (окиси), флюса, механического засорения частицами электродных покрытий, загрязнения кромок.

Первый вариант шлаковых включений появляется в случае отсутствия или плохой зачистки кромок. Микровключения возникают, как правило, вследствие химических реакций, которые образуются в момент сварочного процесса и кристаллизации металла. Оба варианта включений негативно влияют на механические свойства металлического изделия.

Причины образования шлаковых включений

На появление шлаковых включений влияют следующие факторы:

Непрофессионализм сварщика. Зачастую новички делают ошибки при работе со сварочным аппаратом, а именно выбирают не ту скорость, беспричинно изменяют длину дуги и угол наклона электрода и флюса. Неравномерное перемещение инструмента также является причиной образования шлаковых включений.
Некачественное зачищение кромки.
Использование электрода низкого качества. При этом процесс плавления происходит неравномерно, а частицы покрытия электрода попадают в сварочную ванну.
Силы поверхностного натяжения шлака имеют высокие показатели, что создает препятствие для его выхода наружу. Это происходит за счет того, что в поверхностном слое шлака имеется повышенное содержание оксида кальция, магния и алюминия, приводящее к повышению поверхностного натяжения, при котором увеличиваются силы сцепления между поверхностными частицами шлака.
Одна из причин отсутствия возможности выхода шлака за пределы сварочной ванны является быстрое застывание металла.
Эксплуатация электродов и флюса из тугоплавких металлов и большого удельного веса.
Малые показатели раскисления металла. Раскисление – процесс удаления растворённого кислорода из металлических сплавов, содержащие железо. Как правило, кислород является разрушителем механических свойств металла.
Наличие на изделии остатков промышленных отходов, ржавчины, масел может замедлить или ухудшить процесс нагревания и плавления в сварочной ванне.

Почему шлак при сварке необходимо удалять

Оставшийся на поверхности металлического изделия шлак может препятствовать проверке качественности полученного шва. Сварочный процесс деталей большего объема предполагает накладывание нескольких слоев, поэтому наличие шлаковых включений может привести к некачественному соединению и трудоёмкому исправлению таких дефектов шва. Также шлаковые включения могут гасить дугу.

Состоящие из оксидов, шлаковые включения имеют пористость. Они способны снизить прочность металла и всей конструкции за счет наличия хрупкости и отсутствия прочных связей.

Присутствие на поверхности основного материала шлака может препятствовать дальнейшей обработке изделия. Это может быть как шлифовка, так и нанесение защитного антикоррозийного покрытия.

Оксиды шлака могут взаимодействовать с составляющими компонентами металлического изделия в процессе использования, в частности, с железом. Данный процесс предполагает полное разрушение конструкции.

Сварочный шлак

Содержание:

Что такое шлаковые включения
Причины, по которым шлаковые включения образуются
Как шлак отличить от металла
Почему шлак нужно удалять
Как минимизировать шлаковые включения при сваривании металлов
Как избавиться от шлака
Интересное видео

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

Как отличить шлак от металла

Проблему со шлаком можно решить если знать как с этим бороться. В основном причины когда появляется много шлака при сварке очень похожи.

Хотите отличать шлак от металла при сварке и управлять тем как будет выглядеть ваш сварочный шов. Читаем это краткое мини руководство как это можно сделать быстро и без лишних усилий.

Как правило сильно шлакуют электроды с рутиловым покрытием и лучше применить основное.

Чтоб качественно получалась сварка вам нужно просто различать металл и шлак.

При сварке когда мы варим смотря через защитную маску на сварочную ванну мы пытаемся отличить шлак и металл, но не знаем на что нужно обращать внимание.

Первое что нужно сделать это поймать ту границу которая разделяет металл и шлак и если вы ее поймаете вы сможете понять что шлак и металл остывает по разному промо во время сварки. Я встречал сварщика который был с опытом, но создавалось такое впечатление что он не отличает шлак в сварочной ванне.

Для того чтоб увидеть границу шлака в сварочной ванне следуйте пошаговым инструкциям.

Пошаговые действия как отличить металл от шлака.

Сварочный аппарат
Качественные электроды диаметром 4 мм
Обычный кусок металлической трубы диаметром примерно от 50 мм — 200 мм(будем на ней тренироваться)
Молоток для отбивания шлака или секач(Острый молоток).
Соблюдение пожарной безопасности.

Включаем сварочный аппарат и выставляем сварочный ток на 105 ампер
Электрод в держак и выбираем правильный угол электрода по отношению к шву
Начинаем варить и при этом совершаем колебательные движения которые будут разгонять шлак и не даст проникать в корень шва.

А теперь все тоже самое только намного подробней и с фотографиями.

Вот мой сварочный аппарат.

Сварочный аппарат инверторный

Мой сварочный аппарат на 250 Ампер

Электроды у меня к сожалению впитали много влаги, но варят отлично и шлак отделяется легко.

Электроды мр 3 впитали много влаги, но варят отлично.

Как говорилось ранее выставляем ток в 105 Ампер. Трубу ложим горизонтально. Держим электрод под углом как на фото. Сделал фото с двух сторон чтоб было понятно.

Держим электрод под углом для того чтоб улучшить видимость металла и шлака

Наклон электрода для того чтоб выдувал шлак который нам пытается помешать варить качественно.

Зачем вообще выдерживать какой то угол спросите вы. Да все просто нужно же нам получить качественные швы. Когда электрод горит под углом дуга как бы выдувает металл из электрода и этим нужно пользоваться так как вместе с металлом можно и сдуть шлак который нам мешает. Регулируя длину дуги можно увидеть шлак и металл. Попробуйте сперва поиграть с длинной дуги. То есть зажгли дугу и ведем горящий электрод по нашей трубе и пытаемся слегка отдалить дугу — это будет длинная дуга и приближаем — это будет короткая дуга. И так вот играем и ведем дугу до тех пор пока не начнете понимать где металл, а где шлак. Поверьте как только вы увидели что металл и шлак начали отличаться можно приступать к следующему пункту.

Теперь будем выполнять движения электрода при сварке шва чтоб отличить шлак и металл во время реальной сварки.

Выполняем движения в порядке таком. Б — В — А

Если у вас до сих пор не получается отличить металл и шлак делаем следующее.

Пробуем сменить силу тока как правило если шлакует нужно тока добавить ампер на 10. Если и это не помогло и электроды все равно шлакуют причина может быть в самом металле или качество электродов низкое. Если шлак пениться и возникает много пор попробуйте зачистить металл или вовсе его сменить. Если и это не помогло тогда возможно что не правильно подключены провода и у вас сейчас другая полярность вместо плюса минус — это кстати влияет на то что будет больше и быстрей нагреваться металл или электрод. Сказал бы что могут быть виноваты кривые руки, но это не так. Немного тренировки и все получится.

Сделал несколько фото металла и шлака и то что у меня получилось.

Отбил шлак на половину

Вот как отличается металл от шлака

Немного тренировки и метод который описан выше и все получится. Еще я подобрал видео ролики которые вам помогут понять и увидеть как же все таки очень сильно отличается металл и шлак. А да чуть не забыл выбирайте светофильтр на маске средний с-4 если хамелеон то еще лучше поиграйте с ним когда будете пытаться увидеть шлак и металл это помогает в 20% случаев увидеть металл в шлаке.

Думаю теперь осталось дело за тренировкой так как у вас в запасе теперь кучу теории.

Причины появления большого количества сварочного шлака

При сварке над местом соединения металла (швом) образуется черная рыхлая корка — шлак сварочный. Он состоит из расплавленного флюса или обмазки электродов, окисленного металла. В процессе плавления и соединения свариваемых материалов и электрода он закрывает плавильную ванну. Благодаря шлаку шов остывает медленно, без доступа кислорода, и не окисляется. Попав непосредственно в шов, расплавленные отходы становятся причиной быстрого разрушения металла. Исключить попадание окислов в шов можно изменением режимов сварки и положения детали.

Сварочный шлак

Как отличить шлак от металла

Чтобы не допустить подтекания и засорения шва, необходимо знать, как отличается шлак от металла при сварке. Как правило, это разные по плотности и вязкости материалы, которые нагреваются с разной скоростью. В начале сварки металл начинает плавиться и становится красным. После завершения сварки он быстрее остывает и темнеет. Шлак выдувается из ванны на поверхность. В начале работы он темный, плохо прогретый. Остывает медленнее и становится светлее металла.

Зачистив шов и постучав по немку молотком, легко распознать металлический блеск чистой стали и черные матовые включения.

В шлаках нет чистого железа, он состоит из окислов, которые образуются при плавлении металла и флюса. Состав незначительно изменяется в зависимости от обмазки стержня, но в основном состоит из одних и тех же веществ. В таблице приведены данные по 3 видам электродов, используемым наиболее часто:

Вещество, оксид	Содержание, % УОНИ	Содержание, % ОММ-5	Содержание, % Ц-3
железа	7,9	13,2	18,5
титана	2,2	15,2	12,2
марганца	4,6	28,9	13,7
кальция	42	3,6	8,1
диоксид кремния	43,3	39,1	47,5

Состав зависит от материала самого стержня, обмазки. Частично оксид железа получается в результате контакта материала с воздухом при большой температуре.

Сварочный шлак как предпосылка возникновения сварочных включений

На начальном этапе окислы защищают горячий металл от быстрого охлаждения, закрывают шов сверху, перекрывая доступ воздуха. Затем их надо убирать, чтобы проверить качество соединения, наличие дефектов в виде неметаллических включений, волчков.

При сварке деталей большой толщины последовательно накладывается несколько швов. Неочищенный шлак будет препятствовать нормальному контакту, гасить дугу. Он останется в виде неметаллических включений — дефектов.

Причины, по которым дефект необходимо удалять после работы

Шлаковые включения имеют пористую структуру и состоят из оксидов. Они снижают прочность металла. Сразу после охлаждения, когда он становится черным, сварочный шлак следует удалять. Он пористый, хрупкий без прочных связей.

Флюс и пары шлака над ванной предотвращают окисление металла при сварке, способствуют созданию однородной структуры. После отхода его от детали в процессе остывания он становится ненужным, препятствует дальнейшей обработке детали. В процессе эксплуатации изделия оксиды из шлака могут вступить в химическую реакцию с железом. Куски, отвалившись, поломают механизм.

Удаление шлака

Основные причины появления шлаковых включений

Когда происходит быстрое охлаждение сварочного шва, шлак не успевает выйти наружу и застывает в металле. Причинами служат:

малое напряжение;
затекание шлака с ванны перед электродом;
неправильно подобранный диаметр;
ржавый и грязный металл;
неравномерное перемещение инструмента.

На упаковке с электродами указано рабочее напряжение. Его можно немного превысить, тогда кипящий металл в ванной будет выбрасывать шлак. Необходимо подбирать правильное положение свариваемого металла, приподнять его со стороны завершения шва. Электрод держать не строго перпендикулярно, а на 10–15 ⁰ наклонить в сторону себя.

Металл в месте сварки должен быть блестящим. Его надо очистить от бытовых и промышленных отходов, окалины, масла. Они мешают контакту электрической дуги со сталью, ухудшают нагрев и расплавление материала в ванной.

Чтобы замедлить остывание сварочного шва и дать возможность шлаку свободно выйти, крупногабаритные детали и легированные металлы предварительно подогревают до 200–400⁰. Это снимает напряжение и позволяет варить сталь с высоким содержанием углерода и легирующих веществ.

Почему когда варишь электродами образуется много шлака

В процессе сварки растворяется обмазка электродов или флюс. Выгорает часть железа, серы и фосфора из свариваемого материала. Электрическая проводимость шлака меньше, чем у металла, поэтому он хуже прогревается, гасит дугу. Повышенное напряжение и неправильно выбранные параметры работы, электроды способствуют выгоранию металла, окислению железа и других элементов стали.

Причина того, почему много шлака, кроется в его структуре. Все вещества, образующиеся в результате плавления металла от электрической дуги, легче стали, не имеют между собой прочных связей и всплывают на поверхность.

Процесс сварки

Сварка инвертором для начинающих, как варить без шлаковых включений

Инвертор превращает переменный ток в постоянный и позволяет менять полярность. Сварка на обратных токах обычно дает меньше шлака.

Преимущества инвертора перед обычным сварочным аппаратом в его малых размерах и работе от тока с бытовым напряжением 220Вт и частотой 50 Гц. Для новичков важно иметь возможность плавно менять силу тока.

Инверторные аппараты имеют дополнительные функции дуги:

облегченное зажигание;
аварийное отключение при залипании;
форсажное зажигание.

Все они упрощают работу неопытного сварщика и предотвращают залипание электрода.

Как избавиться

Избавиться от шлака при сварке инвертором можно изменением полярности тока и движением электрода от минуса к плюсу. При работе с тонким металлом необходимо учитывать его быстрое охлаждение и нельзя давать высокое напряжение, лист может прогореть. Нельзя задерживаться долго на одном месте, нужно равномерно и быстро перемещать дугу. На тонкий лист крепится клемма от «–», на электрод подается «+». Толстый лист греется и остывает дольше, чтобы шлак успел выйти, на свариваемый металл подается минус, на электрод плюс.

Как отличить шлак от металла и как его выгонять при сварке

Авторизуйтесь для ответа в теме

#1 varvaran

Наверх
Вставить ник

#2 BelaZZ

Наверх
Вставить ник

#3 blazen79

Посмотрите на стоп кадрах.

Наверх
Вставить ник

#4 Helper

Наверх
Вставить ник

#5 svarnjuk

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Участник

Cообщений: 916

Город: п.Орловский, Ростовская область

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Наверх
Вставить ник

#6 Лепило

Наверх
Вставить ник

#7 АВН

Наверх
Вставить ник

#8 Elektro_D

Наверх
Вставить ник

#9 varvaran

Лучше всего будет видно металл (на рутиловых электродах ано21 мр3) на вертикале.

Наверх
Вставить ник

#10 АВН

Наверх
Вставить ник

#11 svarnjuk

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Участник

Cообщений: 916

Город: п.Орловский, Ростовская область

Я варю уони 1355 д 5 ржавый, грязный металл на работе( жд рельсы). 2 месяца теории на курсах сварщика.Теперь практика,а варить ничерта не умею!

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Наверх
Вставить ник

#12 schkaliki

Участник

Cообщений: 1 084

Город: Тверская деревня.

Наверх
Вставить ник

#13 varvaran

Стекло в мкске чистое ? Если да, то внимательно смотрите на место под электродом. Обычно сварочная ванна хорошо видна при сварке электродами уони. Она напоминает по цвету золотую лужицу, над которой постоянно летают языки пламени дуги, отгоняющие шлак. Эта лужица хорошо блестит, присмотритесь.

Наверх
Вставить ник

#14 svarnjuk

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Участник

Cообщений: 916

Город: п.Орловский, Ростовская область

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Наверх
Вставить ник

#15 varvaran

Металл разбрасывает по краям или от недостаточной силы тока, или от не правильного положения электрода, относительно изделий.
Тут только один совет -> не бойтесь эксперементировать с силой тока, ведением и положением электрода. На практике заведите правило: 5-10 швов эксперементальных, каждый раз что-то новое (сила тока, угол наклона, колебательные движения). Так будет проще понять где ваш метод.

Наверх
Вставить ник

#16 АВН

Наверх
Вставить ник

#17 svarnjuk

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Участник

Cообщений: 916

Город: п.Орловский, Ростовская область

Когда варишь угол нужно ли делать колебательные движения?

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Наверх
Вставить ник

#18 varvaran

Если я правильно понял, речь идёт про нижнее угловое положение (оно же тавровое) и без зазора, то колебательные движения не нужны Ва пока. Рутиловые электроды (мр3, ано21 и т.д.) лучше прижимать в угол и не наплавлять много, но и не растягивать сварочную ванну. Т.е. Пусть электрод продвигается по мере плавления сам, Вам нужно только следить за углом наклона электрода и его лёгким прижимом в угол.
Если толщина металла позволяет, то побольше ампер, но без фанатизма (обычно чуть больше указанного максимума на пачке). Наклоняйте эбектро ближе к нижней пластине, чтоб дуга горела (была направлена) больше на вертикальную пластину. Так вы более равномерно распределите металл будущего шва. Дуга сама будет отжимать шлак (____/) и при короткой дуге (кончик электрода прижат к обеим пластинам) подрезов и зашлаковывания не будет.
Если всё пойдёт нормально, то дальше можно пробовать растягивать сварочную ванну, т.е. перемещать электрод чуть быстрее, чем если бы он сам перемещался при плавлении. Это пригодится при сваривании тонкого металла на чуть меньшем токе.
Примерные углы наклона: между электродом и нижней пластиной 30-35 градусов (от электродов зависит, бывает почти горизонтально). И по направлению к будущему шву не заламывайте, угол потупее, а то как раз пойдут подрезы и не сплавления + увеличится разбрызгивание, 60-70 градусов.
П.с. Всё это конечно очень примерно и трудно объяснить, когда у Вас получится — сами поймёте. Удачи)

Наверх
Вставить ник

#19 svarnjuk

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Участник

Cообщений: 916

Город: п.Орловский, Ростовская область

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Наверх
Вставить ник

#20 СварщикРучник

Не хочу еще раз на операцию! А придется(((

Участник

Cообщений: 501

Город: Иркутск

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:

сварка проводится на заниженном токе;
неправильно выбран диаметр электрода;
шов быстро охлаждается, поэтому сварочный шлак не успевает всплыть на поверхность;
недобросовестно выполнена подготовка кромок деталей;
у расплавленного отхода большое поверхностное натяжение, которое удерживает его внутри сварочной ванны;
неравномерно перемещать электрод вдоль стыка.

Как отличить шлак от металла

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

цвет расплавленного железа более светлый;
плотность сварочного шлака меньше;
за счет большей текучести жидкий металл более подвижен;
время застывания шлака больше.

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:

Остатки грязи, ржавчины на кромках. Из них образуются крупные включения с хвостами.
Низкое значение раскисления металла. Поэтому в расплаве остается много растворенного кислорода, который образует оксиды.
Проведение сварки некачественными электродами с тонким слоем обмазки. Из-за неравномерного плавления их частицы попадают в сварочную ванну.
Использование флюсов с тугоплавкими компонентами. Из-за большого удельного веса их оксиды не поднимаются на поверхность.
Нарушения технологического процесса. При неправильном угле наклона или быстром перемещении электрода детали не успевают прогреться и быстро охлаждаются.

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:

Провести визуальную проверку поверхности соединения на наличие дефектов.
Покрасить собранную конструкцию или защитить сварочные швы антикоррозийным составом. Если предварительно не убрать шлаковую корку, она из-за слабого сцепления с металлом отвалится при эксплуатации вместе с нанесенным покрытием.
Выполнить многослойную сварку толстостенных заготовок. Без очистки предыдущего наплавить следующий шов будет затруднительно. Из-за низкой электропроводности отхода дуга начнет гаснуть, а электрод залипать.

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.