Для чего нужен шлак при сварке
Как варить без шлака
Как варить без шлака и что для этого нужно делать
Если шлака при сварке электродом очень много, то это может говорить о проблемах. Шлак состоит из неметаллических компонентов, которые образуются в результате сгорания электродной обмазки.
Шлак представляет собой твёрдое и сильно пористое соединение в виде наплывов. Чтобы добраться до сварного шва, сварщику приходится сбивать шлак небольшим молоточком.
Больших проблем доставляет шлак тогда, когда он попадает в раскалённый металл, еще, будучи в жидком состоянии. В таком случае шлак портит не только внешний вид сварного соединения, но и его прочность.
Избавиться полностью от шлака при сварке электродом невозможно. Однако есть варианты сократить количество шлака и сделать его наличие минимальным. Каковы причины образования шлака и как от него избавиться, читайте ниже.
Из-за чего при сварке появляется много шлака
Выше было сказано, что избавиться полностью от шлака при сварке электродом нельзя. Шлак — это продукт сгорания обмазки электрода, во время чего образуется защитный газ, который нужен для того, чтобы кислород не попал в сварочную ванну.
Однако большое количество шлака тоже не очень хорошо. Такое обилие может говорить о наличии следующих проблем:
В процессе сварки очень важно вовремя избавиться от шлака. В противном случае шлак попадёт в металл и застынет в нем, что приведёт к появлению серьёзных дефектов и сильно подпортит качество полученного соединения.
Опытные сварщики знают, как именно выгонять шлак из сварочной ванны, и не дать шлаку стечь обратно. Делается это путем регулирования положения электрода во время сварки. Очень важно чтобы газ, образующийся при сгорании электродного покрытия, сразу же выдувал шлак на поверхность металла.
Как можно отличить шлак от металла
Но именно с этим у начинающих сварщиков чаще всего и возникают проблемы, поскольку они не могут правильно отличить шлак от металла при сварке.
Чтобы разобраться с этим вопросом, достаточно вникнуть в следующий нюанс:
Научившись отделать шлак от металла, вы сможете начать экспериментировать с положением электрода. Именно правильно подобранный угол движения электродным стержнем поможет выдуть шлак из сварочной ванны и не дать ему стечь обратно.
Никогда нельзя спешить сразу же после сварки отбивать шлак. Во-первых, это небезопасно, поскольку раскалённый шлак может залететь под одежду. Во-вторых, это вредит сварному соединению. Нужно немного подождать и только после этого можно будет сбить шлак молотком, чтобы затем посмотреть на качество полученного шва.
Свойства шлака
Выполнение сварочных работ, достаточно тонкое и увлекательное занятие. Чтобы научиться получать качественные соединения при помощи сварки, необходимо знать определенные тонкости всего процесса в целом.
Во время расплавления сварочного электрода образуется шлак. Он обладает теплофизическими и химическими свойствами.
Что представляет собой сварочный шлак
Сварочный шлак представляет собой материал, который получается во время дуговой сварки. Шлак начинает образовываться сверху сварного шва при сварке в процессе плавления защитного материала. Частицы застывшего в результате флюса и являются сварочным шлаком.
Самые лучшие свойства у шлаков с температурой плавления 1200 градусов и наличием незначительного температурного интервала. Шлаки с большим интервалом называются длинными. Вследствие чего сварка в разных положениях может быть невозможной.
Подвижность шлака зависит от его вязкости. Чем она меньше, тем больше подвижность. Вместе с ней больше становиться также химическая и физическая активность.
Жидкий шлак не способен справляться со своими задачами, а соответственно страдает защита сварочной ванны.
Длинными шлаками являются кислые шлаки. Им свойственна высокая вязкость. Короткие, основные шлаки, отличаются наличием небольшого удельного веса. Такой шлак способен всплывать на поверхности сварочной ванны.
Важно чтобы шлаковый слой, образующийся на сварочной ванне, хорошо пропускал газы, появляющиеся во время выполнения сварочных работ.
Стоит отметить, что возможно взаимодействие шлака с затвердевшим металлом. Так может происходить в том случае, если по какой-то причине он не всплывёт сверху расплавленного металла. Такие включения шлаков, это уже дефекты сварки.
Они становятся заметны на металле после завершения его обработки в конце сварки. Кроме этого, включения шлаков могут быть прямо в металле. В этом случае нужно их убирать. Для этого требуется сверлить металл и потом сваривать его повторно.
Зачем нужно удалять шлак
Шлак является отработанным материалом после завершения сварочного процесса. Его необходимо удалять по следующим причинам:
Убрать шлак с поверхности металла не составит проблемы. Для этих целей можно работать вручную либо с применением электроинструмента. Удаляется шлак острым концом молотка.
Если говорить об электрических инструментах, то здесь подойдет угловая шлифовальная машина. При использовании болгарки применяются специальные диски либо металлическая щётка. Важно проводить эти работы очень внимательно, чтобы на сварном шве не осталось шлака.
Шлак сварочный — как не перепутать с металлом
При сварке металла, прямо над сварочным швом, образуется шлак, который представляет собой продукт окисленного металла и электродной обмазки. Шлак защищает сварочную ванну от попадания кислорода, и не даёт соединению слишком быстро остыть, что приводит к потере прочности и появлению различных дефектов сварки.
Однако, попав в ванну вместе с жидким металлом, шлак становится причиной разрушения сварочного соединения. Вот почему так важно при сварке уметь выгнать шлак из сварочной ванны, и не дать ему перемешаться с металлом. При этом новичку-сварщику очень непросто определить, в начале своей карьеры, где шлак, а где непосредственно сам металл.
Шлак сварочный — учимся отличать от металла
Не допустить попадание шлака в сварочную ванну, можно подобрав правильный режим сварки и изменив положение свариваемых деталей. Однако для этого важно разглядеть шлак и отличить его от металла. Только так получится выбрать угол наклона электрода и выгнать шлак, тем самым, с места соединения металлов.
Сварочный шлак и металл имеют различную степень плотности, а также у них разная вязкость. В результате этого, шлак и металл имеют отличные температуры нагрева — металл нагревается быстрее, но и остывает, также, быстрее в отличие от шлака. После остывания, шлак становится намного светлее металла.
В начале нагревания, шлак темнее раскалённого металла, который имеет красный цвет. Поэтому отличить шлак от металла можно по цвету: в начале нагрева он темней металла, а по мере остывания становится светлей. Таким образом, можно видеть, где раскалённый металл, а где шлак.
На первых порах начинающему сварщику может показаться, что особых различий нет, но все приходит с опытом. Со временем, когда вы будете более спокойно относиться к сварочному процессу, результат не заставит себя долго ждать.
Из-за чего появляются шлаковые включения в металле
Очень частой проблемой у начинающих сварщиков, является застывание шлака прямо в металле. В результате этого сварочный шов имеет непрезентабельный внешний вид и множество различных дефектов: крупные поры, дыры и т. д. Как правило, связано это с тем, что шлак не успел вовремя выйти из жидкого металла до остывания.
Причинами этому может быть:
Если при сварке ток слишком занижен, то образование шлака в соединении будет слишком заметным. Рекомендуется увеличить значения сварочного тока, чтобы металл смог выбрасывать шлак наружу из ванны. Также, необходимо подобрать правильное положение электрода во время сварки. Это позволит не допустить попадание шлака в сварочную ванну.
Не стоит держать электрод строго под прямым углом к свариваемой заготовке. Угол наклона должен составлять приблизительно 10-15 градусов (на себя). В месте соединения сваркой, металл необходимо очистить от ржавчины и грязи. Только так можно будет получить качественный контакт между электродом и заготовкой, что будет являться залогом прочного и надёжного соединения.
Сварочный шлак
Содержание:
Соединение металлических деталей в цельные конструкции часто осуществляется с помощью дуговой сварки. Это довольно эффективная и простая технология сваривания, но основным побочным эффектом ее является сварочный шлак.
Что такое шлаковые включения
Все возникающие в процессе сварке на металлической поверхности шлаковые включения разделяют на два вида:
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:
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:
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:
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
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:
Как отличить шлак от металла
Для предотвращения засорения соединения нужно уметь отличать шлак от металла при сварке. Их различают по характерным признакам:
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:
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:
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.