Jak uniknąć porowatości samoosłonowych drutów spawalniczych z rdzeniem topnikowym

W ostatnim artykule przedstawiliśmy czym jest drut spawalniczy bez miedzi oraz jego zalety. Jak wiemy, istnieją głównie dwa rodzaje drutu spawalniczego w zależności od jego ochrony: Jeden to drut spawalniczy, który polega na topniku lub ochronie gazowej, drut spawalniczy gra jako metal wypełniający i przewodzący prąd, taki jak spawanie łukiem krytym, drut spawalniczy z rdzeniem litym i część drutu spawalniczego z rdzeniem topnikowym używanego w spawaniu w osłonie gazu CO2; Innym rodzajem jest drut spawalniczy z rdzeniem topnikowym bez zewnętrznej ochrony gazowej, polega na elementach stopowych samego drutu i wysokiej temperaturze, aby zapobiec inwazji tlenu, azotu i innych gazów w powietrzu i dostosować skład metalu spoiny, który jest nazywany samoosłonowym drutem z rdzeniem topnikowym, jest rodzajem trochę drogiego, ale potencjalnego drutu spawalniczego.

Obecnie samoosłonowy drut z rdzeniem topnikowym jest szeroko stosowany w budowie rurociągów, inżynierii oceanicznej, produkcji dużych konstrukcji stalowych na zewnątrz, budowie wysokich konstrukcji stalowych, napawania powierzchni, zwłaszcza spawania lekkich konstrukcji, takich jak cienka stal węglowa i ocynkowana płyta stalowa. Samoosłonowy drut z topnikiem chroni kropelki i stopione jeziorko przez gaz i żużel wytwarzany przez żużlowy i gazotwórczy środek w rdzeniu łuku pod działaniem wysokiej temperatury, a porowatość spawalnicza lub pory spawalnicze są częstym problemem w półautomatycznym spawaniu samoosłonowego drutu z topnikiem, więc analizujemy i podejmujemy pewne środki kontroli, aby ich uniknąć.

Przyczyna powstawania porów spawalniczych dla samoosłonowych drutów spawalniczych z rdzeniem topnikowym

Szybkość chłodzenia spawania

Ze względu na ciężar samego ciekłego metalu w pionowej sekcji spawania, prędkość spawania jest szybsza, a głębokość topienia spoiny płytsza, co przyspiesza szybkość chłodzenia ciekłego metalu w spoinie, zmniejsza ucieczkę gazu i powoduje więcej porów w spoinie.

Odpryski spawalnicze

Gdy odprysk tlenku metalu przylegający do przedniej części dyszy przewodzącej osiągnie pewną ilość, dostaje się do jeziorka ciekłego wraz z poruszającym się drutem spawalniczym. Staje się to poważniejsze wraz ze wzrostem ilości metalu w spoinie, co skutkuje występowaniem porowatości w spoinie.

Połączenie spawane

Połączenie spoiny gorącej warstwy spawalniczej, warstwy wypełniającej i warstwy osłonowej łatwo ulega superpozycji, co zwiększa szansę na powstanie gęstych porów w stopce spoiny.

Otoczenie zewnętrzne

Gdy drut spawalniczy jest umieszczony w środowisku otwartym o wysokiej wilgotności, co łatwo powoduje, że drut spawalniczy jest wilgotny. Ponadto, jeśli nie zastosowano środków ochrony przed wiatrem, gdy prędkość wiatru jest większa niż 8m/s, jest to również ważna przyczyna występowania porów w przejściu spoiny.

Parametry procesu spawania

Jeśli istnieje wąski zakres regulacji parametrów procesu spawania półautomatycznego spawania samoosłonowego flux-cored. Ogólnie rzecz biorąc, napięcie łuku wynosi od 18 do 22V, a prędkość podawania drutu wynosi od 2000 do 2300mm/min. W przeciwnym razie, wysokie napięcie jest łatwo spowodować efekt ochrony żużla na powierzchni przejścia spoiny nie jest dobry, łatwo produkować pory.


Jak uniknąć porów spawalniczych?

  • Przed spawaniem wyregulować napięcie łuku i parametry spawania.

Zasilanie spawania przyjmuje DC i zasilanie inwerterowe, bezpośrednie połączenie DC (DC-): części spawalnicze są podłączone do dodatniego bieguna zasilania, a pistolet spawalniczy jest podłączony do ujemnego bieguna zasilania. Przewód uziemienia spawalniczego znajduje się jak najbliżej miejsca spawania i należy potwierdzić, że przewodzenie jest dobre (czy przewód uziemiający jest utleniony, czy połączenie jest mocne, a w miejscu styku przewodu uziemiającego z metalem podstawowym nie może być rdzy). Jeśli przewodzenie nie jest dobre, spowoduje to niestabilność łuku.

Parametry spawania bezpośrednio wpływają na jakość spawania. Zbyt mały prąd jest łatwo spowodować niepełne fuzji, żużel i inne wady, podczas gdy zbyt duży prąd jest łatwo spowodować spalanie, wzrost rozprysku, w dół do spawania spowodowane przez żużel i stopionego żelaza kapać, nie mogą być stosowane do spawania, również łatwo pojawić pory. Napięcie jest zbyt niskie, to łatwo spowodować niestabilność łuku, drut górny, niekompletne stopionego basenu i włączenie żużla. Napięcie jest zbyt wysokie, łuk jest zbyt daleko od puli stopionego, powietrze zaangażowane w puli stopionego, i dziury występuje.

Specyfikacje Rozmiar OpakowaniePolaryzacja
AWS A5.20 E71T-11
AWS A5.20 E71T-GS
0,8 mm
0,9 mm
1,0 mm
1kg
5 kg
Przyłącze DC-, dodatni przewód uziemiający, ujemny uchwyt spawalniczy
  • Kąt nachylenia palnika spawalniczego

Przed spawaniem warstwy wierzchniej, jeśli warstwa wypełniająca w pionowej sekcji spawania jest zbyt niska lub zbyt wysoka, należy ją przyciąć, aż wysokość spawania warstwy wypełniającej będzie o około 0,5~1,0 mm niższa niż metal bazowy, zanim będzie można przeprowadzić spawanie kolejnej procedury.

  • Kontrola długości wysuwu i kąta nachylenia drutu spawalniczego

Ogólnie należy kontrolować w 6 ~ 10 razy średnicy drutu spawalniczego, ogólnie 15 ~ 20 mm, takie jak suche wydłużenie jest zbyt długie, sprawi, że drut spawalniczy stopi się zbyt szybko, zmniejszy siłę nadmuchu łuku. Zbyt krótki spowoduje zbyt szybkie gromadzenie się odprysków tlenku metalu z przodu dyszy przewodzącej; Zbyt długi zmniejszy napięcie łuku i wpłynie na jakość spawania. Ponadto należy sprawdzić i oczyścić dyszę przewodzącą przed spawaniem. Kąt drutu spawalniczego jest ogólnie wymagany do utrzymania 800 ~ 900 między drutem spawalniczym a przedmiotem obrabianym, aby uniknąć przepływu w dół stopionego żużlu i stopionego żelaza w pobliżu pozycji pionowej, co wpływa na płynną operację spawania i jest podatne na wady, takie jak inkluzja żużla i porowatość.

  • Niezbędne przygotowanie przed spawaniem.

Powierzchnia elementów spawanych powinna być jednolita i gładka, nie powinno być na niej rdzy, żużlu, smaru i innych szkodliwych substancji, które wpływają na jakość spawania.

Projekt spawania TIG+MAG rury ze stali nierdzewnej 304

W porównaniu ze wszystkimi spawami argonowymi i spawaniem argonowo-elektrycznym, wydajność produkcji i jakość spawania rur ze stali nierdzewnej TIG+MAG są znacznie ulepszone i zostały szeroko zastosowane w spawaniu rurociągów elektrowni. Poziome stałe złącze wszystkich pozycji rury 304 ze stali nierdzewnej o dużej średnicy jest głównie używane w rurociągu oleju smarowego elektrowni. Jest to trudne do spawania i wymaga wyższej jakości spawania i formowania powierzchni wewnętrznej. Kontrola PT i RT jest wymagana po spawaniu.

Spawanie TIG lub ręczne spawanie łukowe ma niską wydajność i słaba jakość spawania nie może być zagwarantowana. Używamy TIG wewnętrznego i zewnętrznego drutu wypełniającego spawanie dolnej warstwy, MAG spawanie wypełnienia i pokrycia warstwy wierzchniej, aby uzyskać dobre połączenia spawalnicze. W porównaniu ze stalą węglową i niską stalą stopową, współczynnik rozszerzalności cieplnej i przewodność stali nierdzewnej TP304 są większe, a przepływ puli i formowanie są słabe, zwłaszcza w spawaniu wszystkich pozycji. W procesie spawania MAG, długość przedłużenia drutu spawalniczego musi być mniejsza niż 10 mm, a odpowiednia amplituda wahań palnika spawalniczego, częstotliwość, prędkość i czas utrzymania krawędzi powinny być utrzymywane. Kąt pochylenia palnika spawalniczego powinien być regulowany w dowolnym momencie, aby krawędź powierzchni spawania była zgrabna, dobre formowanie, aby zapewnić jakość wypełnienia i warstwy osłonowej.

Próbka TP304 rura stalowa o wielkości 530mm *11mm, ręczne argon wolfram łuku spawania podkład został użyty, mieszane gazu (CO2 +Ar) spawania wypełnienia i spawania pokrywy, pozioma stała wszystkich pozycji. Przed spawaniem , powinniśmy zrobić kilka projektów przygotowawczych:

1. Oczyść zabrudzenia takie jak olej i rdza oraz wypoleruj rowek i otaczający go zakres 10mm;

2. Montaż w zależności od wielkości, spawanie pozycjonujące za pomocą podłogi stałej (2, 7, 11 punktów dla bloku pozycjonującego stałego), może również używać spawania stałego punktu rowkowego;

3. Rurka jest zabezpieczona gazem argonowym.

Proces spawania TIG

Parametry spawania

2.5mm WCE-20 elektroda wolframowa jest używany. Elektroda wolframowa rozciąga się 4~6mm bez wstępnego podgrzewania, a średnica dyszy wynosi 12mm

Drut spawalniczyO.DPrąd spawania I/ANapięcie łuku U/VPrzepływ gazu L/minCzystość Ar, %Polaryzacja
TIG-ER3082.580-9012-14Pozytywne9-12Podparcie 9-399.99DCSP

Proces operacyjny

  • Poziome stałe spawanie wszystkich pozycji rury jest trudne. Aby zapobiec wewnętrznemu zwisowi szwu spawalniczego, część spawalnicza pozycji napowietrznej (60 ° po obu stronach sześciu punktów) służy do wypełnienia drutu, a pionowe i poziome części spawalnicze są używane do wypełnienia drutu jako spawania wstecznego.
  • Przed rozpoczęciem łuku, rura powinna być wypełniona argonem, aby oczyścić powietrze. W procesie spawania drut spawalniczy nie powinien stykać się z elektrodą wolframową lub iść bezpośrednio do obszaru kolumny łuku, w przeciwnym razie inkluzja wolframu zostanie złapana w szwie spawalniczym, a stabilność łuku zostanie uszkodzona.
  • Rozpocznij spawanie od blisko 6 punktów, aby elektroda wolframowa była zawsze prostopadła do osi rury stalowej, co może lepiej kontrolować wielkość stopionego basenu, a także sprawić, że dysza równomiernie chroni stopiony basen przed utlenianiem.
  • Skrajna część wolframu znajduje się w odległości około 2 mm od elementu spawanego, a drut spawalniczy powinien być wysłany do przedniego końca basenu spawalniczego wzdłuż rowka. Łuk jest wstępnie podgrzewany na jednym końcu rowka po zapaleniu, a pierwsza kropla drutu spawalniczego jest natychmiast wysyłana do stopienia metalu po stopieniu metalu, a następnie druga kropla drutu spawalniczego jest wysyłana do stopienia metalu na drugim końcu rowka, a następnie łuk kołysze się na boki i pozostaje po obu stronach przez chwilę, tak że drut spawalniczy jest równomiernie i przerywany wysyłany do stopionego jeziorka. W 12 punktach koniec jest polerowany w zbocze, a drut jest zawieszony podczas spawania do zbocza, jest stopiony w zamknięciu otworu za pomocą łuku. Należy zwrócić uwagę na zmniejszenie wewnętrznego przepływu gazu ochronnego do 3L/min pod koniec spawania, aby zapobiec wklęśnięciu spoiny z powodu nadmiernego ciśnienia powietrza.

Proces spawania MAG

Parametry spawania

Średnica dyszy wynosi 20mm, odległość między dyszą a próbką wynosi 6~8mm, temperatura między warstwami jest mniejsza niż 150℃, a grubość szwu spawalniczego wynosi 11mm.

Mieszanie gazu ochronnego z Ar80%+CO2 20% stosunek (objętość) sprawia, że łuk AR jest stabilny, mały rozprysk, łatwo uzyskać osiowe przejście strumienia. Utlenianie łuku pokonuje wady spawania argonem, takie jak wysokie napięcie powierzchniowe, gruby ciekły metal i łatwy dryf miejsc katodowych, a także poprawia głębokość penetracji spoiny.

Drut spawalniczyO.DPrąd spawania I/ANapięcie łuku U/VGaz osłonowyPrzepływ gazu L/minPolaryzacja
E-308L1.0100-11017-19Pozytywne 80%Ar+20%CO2, podkład Ar9-12,3DCEP

Proces operacyjny

  • Inspekcja przed spawaniem: Sprawdź dyszę, czyszczenie dyszy przewodzącej, przepływ gazu, uderzenie w dolną powierzchnię, temperaturę między warstwami.
  • Podczas spawania gazowego w wypełnieniu, pokrycie warstwy powierzchniowej, długość drutu spawalniczego przedłużonego wpłynie na stabilność procesu spawania. Zbyt długa długość przedłużenia zwiększy wartość oporu drutu i przegrzanie drutu, powodując rozpryskiwanie i słabe formowanie spoiny; zbyt krótka długość przedłużenia zwiększy prąd, odległość między dyszą a przedmiotem obrabianym jest skrócona, aby spowodować przegrzanie, co może powodować rozpryskiwanie, aby zablokować dyszę, co wpływa na przepływ gazu i formowanie koralików spawalniczych.
  • Podczas spawania, uchwyt spawalniczy Kąt jest prostopadły do osi rury, aby uniknąć porów i włączenia żużla w szew spawalniczy. Mała amplituda huśtawka, obie strony pozostają nieco szybsze w średniej prędkości, co może uniknąć szwu spawalniczego wypukłego, nierównego; W procesie spawania należy stosować jednolitą i odpowiednią amplitudę huśtawki i częstotliwość palnika spawalniczego, aby zapewnić, że rozmiar powierzchni spawania i krawędź warstwy osłonowej są prawidłowo stopione.