Čo je pórovitosť pri zváraní?

Ak chcete priamu odpoveď na otázku čo spôsobuje pórovitosť pri zváraní , ide zvyčajne o zachytenie plynu v roztavenom zváracom kovovom švíku pred tým, ako sa švík úplne zatvrdí. Tento zachytený plyn vytvorí malé dutiny, bodové dierky alebo prázdne priestory v zváranom spoji. Jednoducho povedané, ak potrebujete definovať pórovitosť pri zváraní , ide o chybu zvárania súvisiacu s plynmi, ktorá sa môže prejaviť na povrchu alebo zostať skrytá pod ním.

Pórovitosť je plyn zachytený vo vnútri zváraného spoja počas chladenia a zatvrdzovania kovu.

Technické pokyny od TWI ju opisujú ako dutiny vzniknuté tým, že plyn uvoľnený zo zváracej lázně sa zamrzne do tuhnúceho kovu. Výrobca tiež uvádzajú, že zaoblené otvory sú bežným viditeľným prejavom, zatiaľ čo predĺžené defekty sa môžu prejaviť ako červovité dutiny alebo potrubné dutiny.

Čo znamená pórovitosť v zváranom spoji

Pre začiatočníkov, ktorí sa pýtajú čo je pórovitosť pri zváraní , predstavte si ju ako prázdne priestory, kde by mal byť pevný kov. Tieto dutiny majú význam, pretože môžu znížiť účinnú plochu zvaru, poškodiť vzhľad, vytvoriť cesty na únik a vyvolať dodatočné broušenie, opravu alebo odmietnutie podľa príslušných noriem a prevádzkových podmienok. Pórovitosť na povrchu nie je vždy len estetickou záležitosťou. V niektorých prípadoch viditeľná pórovitosť môže naznačovať rozšírené zachytenie plynu hlbšie v zvare.

Prečo zachytený plyn vytvára slabé miesta

Technickejšie povedané, pórovitosť vzniká, keď do zváracieho kúpeľa vniknú dusík, kyslík alebo vodík a nestihnú z neho uniknúť. Zlá ochrana umožňuje vniknutie vzduchu do oblúkového priestoru. Kontaminácia, ako napríklad olej, mazivo, farba, hrdza, základná farba alebo zinkové povlaky, môže pri zahrievaní uvoľňovať plyny. Vlhkosť na obrobku, prídavnom materiáli, elektródach alebo fluore môže zvýšiť riziko vodíka. Nestabilná technika, nadmerná vzdialenosť trysky, veľká turbulentnosť prietoku ochranného plynu alebo prúdy vzduchu môžu všetky narušiť ochranu. TWI uvádza, že dokonca iba približne 1 % prímesi vzduchu v ochrannom plyne môže spôsobiť rozptýlenú pórovitosť.

• Strata ochrany ochranným plynom
• Špinavý alebo povlakový základný kov
• Vlhkosť v spotrebnom materiáli alebo na spoji
• Problémy s prietokom plynu, úniky alebo prúdy vzduchu
• Technika, ktorá destabilizuje zvárací kúpeľ

Tvar a poloha týchto pórov často odhaľujú viac ako samotný názov chyby, preto sa steh sám stáva prvým diagnostickým znakom.

Typy zváracích pórov a čo naznačujú

Porózna perla zvyčajne nevyzerá skutočne náhodne. Veľkosť, vzdialenosť a poloha pórov zvyčajne poskytnú prvý náznak toho, čo sa zmenilo v oblúkovej zóne. To robí vizuálnu diagnostiku užitočnou ešte predtým, než niekto začne otáčať ovládacími kolesami alebo obviňovať len prívod ochranného plynu. Rôzne typy porozity zvárania často naznačujú rôzne prvotné kontroly, aj keď názov chyby znie podobne.

Bežné vzory porozity a čo naznačujú

Použite perlu ako mapu. To, čo vidíte na povrchu, samo o sebe nepreukazuje príčinu, ale pomáha rýchlo zužiť možné príčiny.

Ako povrchové póry naznačujú hlbšie problémy so zváraním

Viditeľné otvory sú ľahko rozpoznateľné, čo je užitočné, ale nemali by byť príliš rýchlo odhalené. V usmerneniach TWI sa uvádza, že povrchové pory zvyčajne naznačujú veľké množstvo rozloženého pority. Jednoducho povedané, ak sa plyn dostal na povrch, môže byť pod ním viac uväznených. Preto môže byť pórovitosť povrchu varovaním o kvalite, nie len o vzhľade.

Skryté póry komplikujú obraz. Radiografia a ultrazvukové testovanie sa bežne používajú na zistenie podpovrchovej pórovitosti a TWI poznamenáva, že radiografia je vo všeobecnosti lepšia pri charakterizácii pórovitosti. Ak sa perla zdá byť prijateľná, ale pri kontrole sa stále objavia zaoblené dutiny, hľadanie príčiny sa zvyčajne vráti k tým istým podozrivým: štíteniu, kontaminácii, vlhkosti alebo rýchlosti zmrznutia bazéna.

Keď červí diery a lineárna pórovitosť menia diagnózu

To vymena zhody má význam, pretože jeho tvar ovplyvňuje diagnózu. Namiesto niekoľkých izolovaných plynových dutín naznačujú červotvory väčší objem vygenerovaného a zachyteného plynu počas tuhnutia zváraného spoja. TWI spája červotvory s hrubým povrchovým znečistením, hrubou vrstvou farby alebo základnej farby a podmienkami spoja podobnými štrbinám, kde sa plyn môže ľahšie zachytiť, najmä pri rohových zvaroch T-spojov.

Lineárna pórovitosť smeruje iným smerom. Keď sa póry objavia v rade alebo keď pórovitosť v tvare potrubia ukazuje predĺžené útvary bežiace pozdĺž zvaru, problém je často opakujúci sa, nie náhodný. Materiál pozdĺž jedného úseku švíku môže byť znečistený alebo ochranný plyn môže byť počas celého prechodu porušovaný rovnakým spôsobom. Katalógy vzorov od Xiris tiež spájajú lineárne a červotvorové vzory so stálymi chybami procesu, znečistením a problémami s ochranou plynom.

To je skutočná hodnota čítania vzoru pórov. Vzor zužuje možné príčiny, avšak stále necháva otvorené niekoľko pravdepodobných smerov a pórovitosť sa často vyskytuje súčasne z viacerých z nich.

Príčiny pórovitosti zváraných švíkov pri všetkých zváracích procesoch

Keď vzor pórov ukáže správny smer, začína sa skutočná práca na zdroji problému. Pri väčšine zváracích metód sa príčiny pórovitosti zváraných švíkov zvyčajne rozdeľujú do štyroch širších kategórií: nečistý základný kov, nedostatočná ochrana plynom, vlhké alebo degradované spotrebné materiály a vonkajšie vplyvy prostredia. V praxi sa tieto príčiny často prekrývajú. Napríklad zváraná nite môže vykazovať póry preto, lebo bolo spojenie mierne olejovité, na tryske sa hromadil rozstrek a súčasne ventilátor privádzal vzduch cez pracovnú oblasť. Preto sa rozumnejšia diagnostika začína základnými kontrolami pred vykonaním väčších zmien parametrov.

Kontaminácia, ktorá zachytáva plyn v zváranom kalene

Kontaminácia je jednou z najčastejších príčin pórovitosti pri zváraní keď sú farba, maz, olej, lepidlo, hrdza, valcová škála, zvyšky povlakov alebo vlhkosť zahrievané oblúkom, môžu uvoľniť plyny do roztavenej lázně. Výrobca špecificky upozorňuje, že zváranie cez valcovú škálu a hrdzu môže viesť k tvorbe rozkladových plynov, zatiaľ čo povlaky, ako je zinok, sa môžu rýchlo odparovať a spôsobiť intenzívne uvoľňovanie plynov.

• Skontrolujte prítomnosť farby, základnej farby, oleja, mazu, lepidla, hrdzy a valcovej škály v blízkosti zvarového priestoru.
• Pozrite sa aj mimo obrobku. Znečistený prídavný materiál, kontaminovaný prídavný materiál pre GTAW (tavné zváranie netavenou elektródou) a dokonca aj znečistené rukavice môžu prispieť k znečisteniu.
• Prekontrolujte použitie protistrekového prostriedku. Nadmerné množstvo tohto prostriedku sa môže vrieť a uvoľňovať plyny, ktoré znečistia taviacu sa lázeň.
• Ak sú póry lokalizované, najskôr skontrolujte presne tú časť zvarového spoja, namiesto toho, aby ste menili celý postup.

Zlyhania ochrany spôsobené prietokom ochranného plynu a prúdením vzduchu

Mnoho pórovitosť pri zváraní spôsobuje sa vrátiť k zlým podmienkam stínovania, avšak nie vždy zrejmým spôsobom. Prázdny valec, pokrčená hadica, poškodené tesniace krúžky, prehriata hadica, kontaminovaná plynová trubica, upchatá tryska alebo netesný spoj môžu všetky znížiť ochranu. Príliš vysoký prietok plynu môže tiež spôsobiť turbulencie a nasávať vonkajší vzduch do zváracieho priestoru – tento problém je opísaný v príručkách OTC DAIHEN a The Fabricator.

• Skontrolujte, či valec nie je prázdny.
• Prejdite hadice na rezy, pokrčenia, stlačenia alebo kontamináciu.
• Skontrolujte otvor trysky na prítomnosť rozstrekovej zátky alebo obmedzenia.
• Ak sa zdá, že plynové krytie je nejednotné, overte polohu zváracieho horáka alebo zváracieho pistoľa.
• Sledujte otvorené koreňové časti alebo medzery v spoji, ktoré môžu nasávať vzduch z zadnej strany.

Vlhkosť, spotrebný materiál a chyby pri príprave povrchu

Vlhkosť je ľahké prehliadnuť a často sa na ňu príliš neskoro obviňuje. Mokré elektrody, problémy s drôtom so striedavým jadrom, vstrebávanie vlhkosti fluom v procese pod tavenou vrstvou (SAW), kondenzácia na chladnej platni alebo voda na zváranom spoji môžu všetky spôsobiť vniknutie plynu do zvaru. Časopis The Fabricator upozorňuje, že elektrody pre ručné oblúkové zváranie (SMAW), spotrebný materiál pre zváranie dutým drôtom (FCAW) a fluom pre zváranie pod tavenou vrstvou (SAW) môžu vstrebávať vlhkosť, ak sa neukladajú správne. To znamená, že stav spotrebného materiálu je rovnako dôležitý ako čistota kovu.

• Pred zváraním sa uistite, že spoj je čistý a suchý.
• Prejdite si, ako sa elektrody, drôt a fluom ukladajú medzi smenami.
• Skontrolujte stav prídavného materiálu pred zmenou napätia alebo prúdu.
• Skontrolujte prítomnosť kondenzácie na hrubých častiach, prekrytých spojoch alebo kovových dieloch privádzaných z chladnejších priestorov.
• Zamerajte sa na ventilátory, otvorené dvere a pohyb vzduchu v okolí, ktorý môže narušiť ochranný plyn.

Toto sú univerzálne cesty, ktorými sa väčšina príčin pórovitosti pri zváraní dostáva do zvaru. Zložitou časťou je, že každý zvárací proces ich odhaľuje inak, takže rovnaká póra na zvarovej nitke môže mať v procese GMAW iný význam než v procesoch GTAW, SMAW alebo FCAW.

Pórovitosť pri zváraní MIG a iných procesoch

Zaoblená póra môže na zváracom šve vyzerať rovnako, avšak proces, ktorý ju spôsobil, mení diagnózu. Preto pórovitosť pri zváraní MIG sa nesmie odstraňovať rovnakým spôsobom ako pórovitosť pri zváraní TIG, ručnom zváraní (stick), zváraní s plnivým drôtom alebo pod práškom. Najrýchlejším krokom pri riešení problémov je najprv priradiť chybu konkrétnemu procesu. Každá metóda chráni taviacu sa lázň iným spôsobom, používa iné spotrebné materiály a má tendenciu zlyhať na predvídateľných miestach.

Prečo sa pri zváraní MIG často vyskytuje pórovitosť

Pri GMAW je ochranný plyn vystavený okolo taviacej sa lázně, preto Pórovitosť pri zváraní MIG často vzniká na prednej časti zváracieho hojdu alebo niekde v ceste ochranného plynu. Miller uvádza medzi bežné príčiny nedostatočnú ochranu plynom, nečistý základný materiál, nadmerný uhol zváracieho hojdu, mokré alebo kontaminované tlakové valce a drôt vyčnievajúci príliš ďaleko cez dýzu. Bernard a Tregaskiss pridávajú upchaté alebo príliš malé dýzy, hromadenie rozstrekov, poškodené hadice alebo tesniace krúžky (O-krúžky), kontaminované vodidlá a nečistý drôt. V praxi v dielni, pórovité zvárané švy MIG často sú spôsobené nadmernou dĺžkou výstupu drôtu, tryskou zasiahnutou rozstrekovaným kovom, nesprávnym zasadením kontaktnej trysky, únikmi, prúdením vzduchu alebo kontamináciou, ktorú do taviacej sa kaluži prináša samotný drôt.

Ako sa líšia príčiny vzniku porovitosti pri zváraní TIG, ručnom oblúkovom zváraní, zváraní s plnivým drôtom a pod práškom

TIG stále závisí od ochranného plynu, avšak pravdepodobné miesta poruchy sa posunú. Výrobca uvádza ako najpravdepodobnejších prispievateľov k poruchám GTAW kontaminovaný prídavný materiál, špinavé rukavice, nadmerný prietok plynu spôsobujúci turbulencie, poškodené tesnenia horáka, netesnosti hadíc a prúdy vzduchu. Pri ručnom obalenom oblúkovom zváraní (SMAW) sa hľadanie príčin znova mení, pretože neexistuje samostatná ochranná tryska dodávajúca plyn na horák. Tu je výrazne dôležitejšia vlhkosť v elektrodách SMAW, vstup vzduchu cez otvorený koreň a lokálne prúdy vzduchu ako veľkosť trysky. Pri zváraní s plnivým drôtom sa riziká rozdeľujú do dvoch smerov. Zváranie s plnivým drôtom chránené plynom (FCAW-G) zdieľa mnoho rovnakých rizík nedostatočného plynného krytia ako MIG, zatiaľ čo samotný plnivý drôt FCAW môže absorbovať vlhkosť, ak sa ukladá nesprávne. Pri podvodnom oblúkovom zváraní (SAW) sa problém presunie ďalej – na manipuláciu so žihlom. Výrobca upozorňuje, že žihel používaný pri podvodnom oblúkovom zváraní dokáže absorbovať vlhkosť ako huba, preto sa suché skladovanie a úplné krytie žihlom stávajú prvou prioritou pri kontrolách.

Špecifické kontrolné postupy pre jednotlivé procesy, ktoré rýchlejšie vyriešia problém

Pred náhodnou zmenou napätia, prúdu alebo rýchlosti posuvu skontrolujte položky, ktoré sa v danom konkrétnom procese najpravdepodobnejšie porušia.

Diagnóza založená na procese odstraňuje veľa odhadov. Aj v tomto prípade však jedna ďalšia vrstva znovu mení pravdepodobnosť: uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ a hliník reagujú na kontamináciu a zachytenie plynu odlišným spôsobom, aj keď sa zvárací proces nemení.

Prečo druh kovu ovplyvňuje diagnostiku pórovitosti zvaru

Rovnaký tvar pórov neznamená vždy rovnakú základnú príčinu. V praxi pórovitosť v kovoch musí byť prečítané nielen cez základný materiál, ale aj cez proces. Uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ a hliník vytvárajú rôzne povrchové podmienky v oblúku, čo ovplyvňuje, čo by ste mali skontrolovať ako prvé. Pokyny od spoločnosti Miller uvádzajú, že pri čistení a skladovaní je hliník oveľa menej tolerujúci ako uhlíková oceľ. Hobart Brothers identifikuje vodík pochádzajúci z hydratovaného oxidu hliníka, uhľovodíkov a vlhkosti ako hlavnú príčinu pórovitosti hliníkových zvarov.

Prečo sa uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ a hliník správajú odlišne

Uhlíková oceľ vás zvyčajne najprv privádza k hrdze, valcovacej škáre, povlakom, oleju alebo továrenskému prachu. Časopis The Fabricator upozorňuje, že hrdza a valcovacia škára môžu tvoriť plyny vznikajúce rozkladom, zatiaľ čo zinkové povlaky sa v oblúku môžu rýchlo odparovať. Preto pórovitosť ocele často súvisí so stavom povrchu. Hliník je iný. Jeho oxidová vrstva dokáže absorbovať vlhkosť, hydratovať sa a pri zahrievaní uvoľňovať vodík, čo robí hliník mimoriadne citlivým na čistotu aj suchosť.

Ako oxidy, vlhkosť a povrchové vrstvy ovplyvňujú jednotlivé kovy

Preto rovnaké pinhole môžu viesť k rozdielnym záverom. Ak vidíte pórovitosť na kovovom povrchu po použití rovnakého zariadenia a postupu ukazuje uhlíková oceľ na hrdzu alebo škáru, zatiaľ čo hliník vás vedie k oxidu a vlhkosti.

Priorita čistenia pred zváraním rôznych materiálov

Pri uhlíkovej ocele sa zamerajte na viditeľnú oxidáciu, kontamináciu z dielne a povlaky. Pri nehrdzavejúcej oceli udržiavajte zónu zvárania a prídavný materiál voľné od prenesených olejov a nečistôt. Pri hliníku spoločnosť Miller odporúča zaistiť suchý stav materiálu, odmašťovanie čistým utierkou a odstránenie oxidového vrstvy pomocou kefky z nehrdzavejúcej ocele pred zváraním. Spoločnosť Miller tiež uvádza, že vertikálne uskladnenie hliníka pomáha znížiť množstvo zachytenej vlhkosti medzi jednotlivými kusmi.

Typ materiálu rýchlo zužuje diagnostiku, avšak neprekonáva ju úplne. Dokonca aj dokonale vyčistený kov môže stále zachytávať plyn, ak nastavenie a technika zvárania narušujú ochranný plynový obal.

Zváracia pórovitosť spôsobená chybami pri nastavení a technike

Aj po správnom vyčistení kovu zváracia pórovitosť sa môže stále objaviť, ak nastavenie alebo pohyb ruky naruší ochranu okolo taviacej sa lázne. Preto zváracia pórovitosť nie je vždy problémom prípravy povrchu. V mnohých prípadoch sa plynový obal stane nestabilným, oblúk stratí konzistenciu alebo sa roztavená lázňa zatvrdne skôr, než by sa mohli plyny čisté uniknúť.

Problémy s prietokom plynu, dĺžkou oblúka a výstupom elektródy

Ochranný plyn musí prúdiť rovnomerne, nie extrémne. Príliš malý prietok necháva zváraciu lázeň otvorenú pre okolitý vzduch. Príliš veľký prietok môže byť rovnako škodlivý, pretože turbulencia môže vtiahnuť vonkajší vzduch späť do ochrannej zóny. Pre vnútorné MIG zváranie Emin Academy uvádza bežný rozsah 15 až 25 CFH a upozorňuje, že nadmerný prietok môže spôsobiť turbulenciu. Dôležitý je aj výstup elektródy. Tikweld odporúča konzistentnú dĺžku výstupu elektródy približne 1/4 až 3/8 palca pre mnoho MIG aplikácií. Ak sa drôt vysunie príliš ďaleko, stabilita oblúka aj kontrola ochrany plynom sa zhoršia.

• Najprv skontrolujte prietokomer, potom sa uistite, že hadice, spojky a tesniace krúžky netekú.
• Skontrolujte trysku na prítomnosť rozstrekovej hmoty, ktorá môže obmedziť alebo zmeniť smer prietoku plynu.
• Ak sa zvárací hoň javí ako príliš vzdialený od obrobku, skráťte výstup elektródy a znovu otestujte pred tým, než zmeníte drôt alebo plyn.
• Ak sa pórovitosť začala po zvýšení prietoku plynu, znížte turbulenciu namiesto opätovného zvyšovania prietoku plynu.

Chyby uhla horáka, rýchlosti posunu a vzdialenosti trysky

Poloha horáka môže odhaliť čistú zvarovú lázň rovnako ľahko ako nečisté zvarové spojenie. Emin Academy upozorňuje, že uhly horáka väčšie ako približne 20 stupňov môžu narušiť ochranu plynom, zatiaľ čo presnejší tlačný uhol 10 až 15 stupňov pomáha udržať ochranu pri MIG zváraní. Veľká vzdialenosť medzi tryskou a obrobkom spôsobuje príliš široké rozptýlenie ochranného plynu a zanecháva taviacu sa lázku nechránenú. Rýchlosť posunu znova mení situáciu. Miller uvádza, že príliš rýchly posun vytvára úzky, nepravidelný zvarový šev s nedostatočným preniknutím do základného materiálu, zatiaľ čo príliš pomalý posun pridáva nadbytočné teplo a šíri zvarový šev. V oboch prípadoch sa môže plyn zachytiť inak, pretože taviaca sa lázka už nereaguje predvídateľne.

• Sledujte, či tryska počas celého zváracieho prechodu zostáva stále rovnako blízko spoja.
• Znížte extrémne tlačné alebo ťahové uhly, ktoré odhaľujú prednú časť zvarovej lázně.
• Ak je zváraná šev úzka a nerovnomerná, skúste mierne pomalšiu a stabilnejšiu rýchlosť posunu.
• Ak je zváraná šev príliš široká a pomalá, prekontrolujte vstup tepla a vyhýbajte sa zbytočnému zdržiavaniu sa na jednom mieste.

Nápovedy týkajúce sa napätia, prúdu a vyváženia tepla

Keď ľudia pýtajú čo spôsobuje pórovitosť vo zvare po čistení vyzerá všetko v poriadku, nestabilné nastavenia oblúka sú často súčasťou odpovede. Miller uvádza, že nízke napätie môže spôsobiť zlé zapnutie oblúka a zlú kontrolu, zatiaľ čo nadmerné napätie môže vytvoriť turbulentnú zvarovú lázňu a nekonzistentnú prienikovosť. Pri MIG zváraní tiež rýchlosť podávania drôtu ovplyvňuje prúd, takže nastavenia, ktoré sú príliš vysoké alebo príliš nízke, menia tvar zvarenej švy a správanie zvarovej lázně. Ak sa lázeň príliš rýchlo zmrzne, plynové bubliny nemusia stihnúť uniknúť. Ak sa správanie lázně stane príliš nepravidelné, ochranný plynný obal sa rozpadne a do zvaru sa môže dostať okolitý vzduch.

• Skôr ako budete naraz upravovať viacero ovládacích prvkov, pozorne si prečítajte tvar zvarenej švy.
• Skontrolujte, či nedochádza k zakladaniu („stubbing“), nepravidelnému správaniu oblúka alebo príliš intenzívnemu rozstrekovaniu iskier.
• Upravujte vždy len jednu premennú naraz a potom porovnajte tvar zvarenej švy, zvuk a vzor pórov.
• Znovu skontrolujte dodávku plynu a polohu horáka spolu s napätím a rýchlosťou podávania drôtu, nie oddelene.

Preto pórivosť v zvare často vzniká z niekoľkých malých chýb pri nastavení, ktoré sa navzájom zosilňujú. Dôsledné poradie kontrol zvyčajne rýchlejšie odhalí skutočnú príčinu než náhodné úpravy.

Postup riešenia poruchy zvárania spôsobenej pórovitosťou

Pórovitý zvarový šev vyvoláva domnelé predpoklady. Odolajte im. Keď sa porucha zvárania spôsobená pórovitosťou objaví počas výroby, najrýchlejšiu odpoveď zvyčajne poskytne systematická kontrola zváracieho systému, nie súčasné menenie napätia, rýchlosti podávania drôtu a rýchlosti posuvu. Podľa pokynov TWI naznačujú povrchové póry často veľké množstvo rozptýlenej pórovitosti, takže prvý viditeľný pór môže byť len časťou celkového problému.

Prvé tri veci, ktoré treba skontrolovať, keď sa objavia póry

Začnite tam, kde sa poruchy vyskytujú najčastejšie a najnáhlejšie:

Najskôr skontrolujte dodávku plynu. Uistite sa, že valec nie je prázdny, regulátor a prútomer fungujú správne a plynová cesta nemá žiadnu netesnosť, preseknutý hadičku, poškodené tesniace krúžky O, stlačenú hadičku ani chybné spojenie. Zariadenie Fabricator tiež upozorňuje na chybné solenoidy a kontaminované hadičky ako skutočných prispievateľov.

Po druhé skontrolujte ochranu oblúka. Ventilátory, otvorené dvere, pohyb vzduchu v blízkosti, nadmerná vzdialenosť trysky, nesprávny uhol horáka a príliš vysoký prietok plynu môžu všetky narušiť ochranný plyn a nasávať vzduch do zváracieho priestoru.

Po tretie skontrolujte trysku, spotrebné diely a povrch zváraného spoja. Trysky zablokované rozstrekmi, vlhké elektródy alebo fluory, špinavý prídavný materiál, olej, mazivo, hrdza, základná farba, zinok a vlhkosť na obrobku patria všetky na krátky zoznam.

Postupné pracovné postupy od dodávky plynu po prípravu povrchu

1. Overte dodávku ochranného plynu. Potvrďte, že je k dispozícii správny plyn a že sa skutočne dostáva k horáku alebo zváraciemu horáku.
2. Skontrolujte plynovú cestu na prítomnosť netesností alebo obmedzení. Pred úpravou nastavení zariadenia skontrolujte hadičky, spojky, tesnenia, trysky a predné časti.
3. Odstráňte prúdy a turbulencie. TWI upozorňuje, že dokonca približne 1 percento zachyteného vzduchu môže spôsobiť rozptýlenú pórovitosť. Väčší prietok plynu nie je vždy lepší, ak spôsobuje turbulenciu.
4. Skontrolujte polohu trysky a techniku zvárania. Ak je tryska príliš ďaleko od taviacej sa kalužky alebo ak je uhol príliš extrémny, ochranný plyn sa rozptyluje a vzduch môže vniknúť zozadu.
5. Prehliadnite stav spotrebného materiálu. Hľadajte prítomnosť vlhkosti v elektródach, vo fluore a v fluore pre podtavové zváranie (SAW), ako aj kontamináciu prídavného materiálu alebo drôtu.
6. Znovu skontrolujte čistotu a stav zváracích spojov. Odstráňte farbu, olej, mazivo, hrdzu, valcovací povlak a povlaky v oblasti zvárania a v jej blízkosti. Dbajte na otvorené koreňové zvary a štrbiny, ktoré môžu nasávať alebo zachytávať plyn.
7. Nastavte parametre až napokon a vždy iba jeden naraz. Nestabilita oblúku, rýchle tuhnutie a nesprávna technika ukončenia kráteru môžu problém zhoršiť. pórovitosť v zvaroch , ale mali by sa preskúmať po zrejmých kontrolách plynu a kontaminácie.

Keď viditeľná pórovitosť signalizuje vyššie riziko ďalšej opravy

Ak sú póry viditeľné na povrchu, nezoberajte to ako čisto estetický nedostatok. Pred vyrovnaním, náterom alebo odoslaním súčiastky ďalej overte rozsah nedostatku.

Tu sa mnoho zváracích nedostatkov – pórovitosť rozhodnutí ukazuje ako chybné. TWI uvádza, že povrchové póry zvyčajne naznačujú významnú rozptýlenú pórovitosť, a tiež upozorňuje, že rádiografia je vo všeobecnosti účinnejšia ako ultrazvuková kontrola pri detekcii a charakterizácii tohto nedostatku. Ak sa rozhodujete, či má nedostatok byť opravený alebo súčiastka zamietnutá, riadte sa príslušným predpisom, postupom zvárania (WPS), plánom kontroly a požiadavkami zákazníka namiesto samovymyslených limitov prijateľnosti. Inými slovami, keď sa ľudia pýtajú aké sú príčiny pórovitosti pri zváraní , lepšou otázkou je, ktorá kontrola zlyhala ako prvá a či sa to isté zlyhanie pravdepodobne opakuje aj u nasledujúcej súčiastky, ak sa samotný proces nezostrihne.

Ako zabrániť pórovitosti pri výrobe zvarov

Táto disciplína je najdôležitejšia ešte predtým, ako sa nasadí ďalšia súčasť. Ak sa pýtate ako zabrániť pórovitosti pri zváraní , odpoveď nie je jediná „kúzelná“ úprava. Je to opakovateľný plán kontroly, ktorý udržiava stabilné plynové krytie, čisté povrchy, suché spotrebné materiály a kontrolu dostatočne blízko, aby sa včas odhalilo akékoľvek odchýlenie. ABICOR BINZEL a Mecaweld stále upozorňujú na rovnaký vzor: väčšina pórovitosti pri zváraní vzniká vtedy, keď sa dovoľuje meniť sa kontaminácii, vlhkosti, prúdeniu vzduchu alebo dodávke ochranného plynu.

Vytvorenie kontrolnej listy na prevenciu pórovitosti

• Príprava materiálu: Odstráňte olej, hrdzu, farbu, škálu, povlaky a povrchovú vlhkosť pred zváraním. Nepoliehajte sa na ochranný plyn, aby prekonal špinavé zvárané spojenie.
• Ukladanie spotrebného materiálu: Uchovávajte drôt, prídavné tyče, elektródy a fluory suché a chránené. Nahraďte vlhký alebo zjavné poškodený spotrebný materiál namiesto toho, aby ste sa pokúšali zvárať cez problém.
• Overenie plynovej cesty: Skontrolujte zásobu z valca, údaj na regulátore, hadice, tesnenia, vyfukovanie horáka a stav trysky. Nižší prietok aj turbulentný nadmerný prietok môžu spôsobiť pórovité zvary .
• Stabilita upínačov: Udržiavajte stabilnú polohu dielov, ich presné prispôsobenie (fit-up) a prístup horáka, aby sa správanie ochranného plynu nezmenilo od jedného zvaru k druhému.
• Riadenie parametrov: Zafixujte overené nastavenia a vyhýbajte sa neformálnym zmenám vzdialenosti horáka od materiálu (stickout), dĺžky oblúka, rýchlosti posuvu alebo uhla horáka počas výroby.
• Disciplína pri kontrolách: Sledujte včasný výskyt malých dierok (pinholes), špinavé trysky, opakujúcu sa kontamináciu na jednom mieste alebo zmeny prúdenia vzduchu v blízkosti zvarového priestoru. Najprv použite vizuálne kontroly, potom nedestruktívne skúšky (NDT), ak to aplikácia vyžaduje.

Keď potrebuje výrobné tímy ovládané zváracie systémy

Vysoký objem výroby a bezpečnostne kritické úlohy zvyšujú náklady na každú póru. V robotických a automatizovaných bunkách ABICOR BINZEL upozorňuje, že jednoduché problémy, ako je napríklad špinavá tryska, nesprávne nastavený regulátor, upchatá plynová dráha alebo dokonca slabý prúd vzduchu, sa môžu opakovane vracať, kým nie je celý systém plne ovládaný. Práve v tomto bode nadobúdajú väčšiu hodnotu štandardizované upevňovacie prípravky, zdokumentované kontrolné postupy a monitorovanie v porovnaní s opakovanými pokusmi a chybami.

Pre automobilových výrobcov Shaoyi Metal Technology je praktickým príkladom takéhoto výrobného prístupu. V publikovanej spoločnostnou informácii sa popisujú plynom chránené zváranie, oblúkové zváranie a laserové zváranie v kombinácii s automatickými montážnymi linkami, systémom kvality IATF 16949 a kontrolnými metódami, ako sú ultrazvuková (UT) a rádiografická (RT) skúška. Tímy, ktoré potrebujú opakovateľné zváranie na častiach podvozku, môžu preskúmať jeho špeciálne zváracie možnosti pre oceľ, hliník a iné kovy ako jeden model toho, ako riadená výroba pomáha znížiť odchýlky, ktoré vedú k pórovitosti. Nakoniec je prevencia menej zameraná na reakciu na jednu chybnú zváraciu šev a viac na vytvorenie procesu, ktorý zabezpečuje opakovateľnú výrobu kvalitných zváracích švov.

Často kladené otázky: Príčiny a opravy pórovitosti pri zváraní

1. Aká je hlavná príčina pórovitosti pri zváraní?

Hlavnou príčinou je zachytenie plynu v zváracom kalení pred úplným zatuhnutím kovu. Tento plyn môže pochádzať z nedostatočnej ochrany plynom, nečistej základnej súčiastky, mokrých prídavných materiálov alebo elektród, vlhkosťou na povrchu alebo technikou, ktorá vystavuje roztavenú lázň vzduchu. V mnohých prípadoch nie je pórovitosť spôsobená len jednou z týchto chýb. Malá netesnosť v plynovom potrubí, ľahké kontaminácie a nesprávna poloha horáka sa môžu kombinovať a viesť k vzniku rovnakého defektu. Preto najlepšie prvotné kontrolné body sú plynová dráha, stav trysky, lokálny prúd vzduchu a čistota zváraného spoja.

2. Môže príliš veľa ochranného plynu spôsobiť pórovitosť?

Áno. Mnohí zvárači uvažujú len o nízkom prietoku plynu, avšak príliš vysoký prietok tiež môže spôsobiť problémy. Keď sa ochranný plyn pohybuje príliš silne, môže sa stať turbulentným a nasávať okolitý vzduch do zóny oblúka. To znižuje ochranu zváraného spoja, namiesto toho aby ju zvyšoval. Ak sa po zvýšení prietoku začne objavovať pórovitosť, skontrolujte dýzu na prítomnosť rozstrekovej hmoty, uistite sa, že horák nie je držaný príliš ďaleko od obrobku, a overte, či neexistujú prúdy vzduchu alebo úniky plynu, predtým než budete meniť ďalšie nastavenia. Stabilná ochrana je dôležitejšia než jednoduché zvýšenie prietoku plynu.

3. Prečo vzniká pórovitosť pri MIG zváraní aj vtedy, keď vyzerá kov čisto?

Čistý kov nevylučuje pórovitosť pri zváraní MIG. Pri zváraní GMAW sa často vytvárajú dutiny kvôli problémom na prednej časti horáka alebo v systéme dodávky ochranného plynu. Medzi bežné skryté príčiny patria príliš dlhý výstup drôtu, upchatá tryska, nesprávna hĺbka zapadnutia kontaktnej trysky, poškodené hadice, netesnosti tesnení, špinavý drôt alebo prúdenie vzduchu v blízkosti zvarového priestoru. Dokonca aj vizuálne čistá súprava môže stratiť ochranu, ak sa uhol horáka neustále mení alebo ak je tryska umiestnená príliš ďaleko od taviacej sa lázne. Pri zváraní MIG je zvyčajne rozumnejšie skontrolovať horák, plynovú cestu a stav drôtu, než obviňovať základný materiál.

4. Je povrchová pórovitosť vážnym zvarovým nedostatkom alebo len estetickým problémom?

Povrchová pórovitosť by sa nemala automaticky zanedbávať. Viditeľné jehlové otvory môžu byť znakom toho, že pod zvarovou švíkou je prítomných viac plynových dutín, najmä pri zvaroch, ktoré musia prenášať zaťaženie alebo odolať úniku. Prijateľnosť zvaru závisí od príslušného predpisu, plánu kontrol a požiadaviek prevádzky, nie len od vizuálneho dojmu. Pred brúsením, náterom alebo ďalším spracovaním súčasti overte rozsah poruchy a odstráňte jej príčinu. Inak sa rovnaký problém môže počas opravy opäť vyskytnúť a spôsobiť ďalšiu prácu na oprave.

5. Ako môžu výrobcovia zabrániť vzniku pórovitosti pri opakovanej výrobe?

Výrobcovia znížia pórovitosť kontrolou celého zváracieho systému, nie iba nastavením zariadenia. Najúčinnejší postup zahŕňa dôslednú prípravu povrchu, suché skladovanie spotrebného materiálu, overené dodávky ochranného plynu, čisté trysky, opakovateľné upevnenie súčiastok, stabilné zváracie parametre a pravidelné kontroly na včasnú detekciu odchýlok. Automatizované pracovné bunky môžu pomôcť, pretože udržiavajú polohu horáka a pohyb pri zváraní konzistentnejšie, než to umožňuje manuálne zváranie. Napríklad spoločnosti ako Shaoyi Metal Technology zdôrazňujú robotické zváracie linky a kvalitný systém podľa normy IATF 16949 ako súčasť presnejšieho výrobného prístupu k podvozkovým súčiastkam, čo zvyšuje opakovateľnosť a znižuje počet zváracích chýb súvisiacich s plynom.