Понимание сварочных швов: типы, формирование и индикаторы качества

Что такое сварочный шов?

Сварочный шов создается путем нанесения наплавного материала на стык между двумя кусками металла. Отложение наплавного металла за один проход сварки, также известное как сварочный шов.

Шов откладывается на и в рабочей поверхности, когда проволока или электрод плавятся и сплавляются со сталью. Нанесение шва без качания (stringer bead) — это узкий шов с только движением вперед или легкой вибрацией, в то время как шов с качанием (weave bead) шире с большей вибрацией.

Хороший шов легко распознать. Он будет прямым и ровным без шлака, трещин или отверстий. В шве нет прерываний. Он не должен быть слишком тонким, и в шве не должно быть ям или кратеров.

Когда вы плавляете наплавной материал в заготовку, движение горелки влияет на то, как вы продвигаете ванну и какой тип шва оставляете в стыке.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что такое сварка?

Типы сварочных швов

1. TIG-сварочные швы

TIG-сварочные швы обычно выглядят как «стопка десятицентовиков». Это потому, что сварщик добавляет равномерно распределенные «дабы» наплавного металла другой рукой, пока TIG-дуга движется. Каждая из этих капель образует круглую форму, когда они наслаиваются друг на друга.

Время подачи даб может сильно влиять на внешний вид шва. Более быстрая подача наплавного металла приводит к более близкому расположению «десятицентовиков» и наоборот. TIG-швы могут быть одними из самых красивых швов из-за своего внешнего вида.

TIG-швы не всегда имеют вид «стопки десятицентовиков». Иногда сварщики идут «с чашкой» (walking the cup). Это когда сердечник проволоки покоится на детали, которую нужно сварить, удерживается. Сварщик двигает TIG-чашку туда-сюда, пока она движется вперед в своем шве.

Это расплавит наплавной стержень и распределит его над швом — подумайте о намазывании сливочного сыра на бегель! Эта техника особенно популярна у трубопроводчиков. Иногда одновременно используются 2 или 3 шпателя для увеличения количества наносимого наплавного материала. Представьте, что вы ведете чашку как «плетение» вместо прямого шва.

2. Швы при сварке электродом (Stick)

Сварка электродом может иметь множество свойств шва. Семейство низководородных стержней очень универсально. Низководородный стержень 7018 может быть нанесен как прямой шов. Их называют «стрингер» (stringer) швами, потому что они регулярные и узкие.

Это популярно для плоской, горизонтальной и потолковой сварки электродом. Вертикальные швы 7018 могут выиграть от использования узора плетения. Вверх сварщик может использовать различные узоры для распределения наплавного металла в канавке. Плетение гораздо легче на вертикальных испытаниях, но иногда CWI (сварки инспекторы) разрешают только стрингер-прогонки.

Ниже приведена наша любимая таблица справочника сварочных символов. Значки указывают, какой тип шва требуется — что определяет размер и стиль вашего шва.

Стержни из целлюлозы, то есть 6010 и 7010, должны выполняться с использованием специальной техники «взмах и пауза» (whip and pause). Конечный результат напоминает красивый TIG-шов. Эти швы обычно не выглядят так хорошо, как правильный TIG-шов — но эффект «десятицентовика» все еще виден.

В этой технике сварщик зажигает дугу и удерживает стержень на месте, чтобы создать «десятицентовик». Затем он выводит стержень и возвращается, чтобы отложить следующий. Для открытых корней на трубах и пластинах целлюлозные стержни 6010 могут быть вытянуты как 7018 и отлично работают.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что такое сварка электродом?

3. MIG-швы

Твердопроволочный MIG очень универсален, так как существует много техник для создания хорошего шва. Некоторые предпочитают толкать ванну, другие — тянуть ванну. Всегда существовали споры о том, толкание или тяга сильнее. Поскольку твердопроволочный MIG не требует флюс-покрытия, пользователю не нужно тянуть свою ванну.

Когда речь идет о сварке, есть поговорка: «Если есть шлак, ты должен тянуть». Это потому, что в большинстве случаев, когда вы ведете палочный стержень или флюс-кордный MIG-пистолет, шлак попадает в шов. Это создает пористость. С флюс-покрытыми сварочными техниками, техника тяги позволяет шлаку образовываться на задней стороне вашей ванны и застывать, пока вы продолжаете двигаться вперед.

Многие MIG-сварщики не плетут и не используют узор. Вы просто выполняете прямой стрингер-шов. Хотя это может создать надежный шов, использование узора плетения может быть полезным для более широких стыков и вертикальных швов. Оно распределяет наплавной материал шире, в результате чего шов становится более плоским.

Более недавний тренд — «MIG как TIG» (MIG like TIG). Это когда определенные настройки MIG могут дать шов, выглядящий как TIG-десятицентовики, упомянутые выше. Это также во многом обусловлено специальной технологией с низкой скоростью подачи проволоки.

Эти швы не такие прочные, потому что низкое тепло проникает в металл гораздо меньше, чем обычно. Однако они стали стандартом в оффроуд-культуре, потому что это такие чистые-looking швы.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что такое MIG-сварка?

4. Флюс-кордные MIG-швы

Флюс-кордный MIG (особенно двойная защита) может отложить тонну наплавного материала за короткое время. Большинство флюс-кордных швов выполняются простыми стрингерами. Вертикальные флюс-кордные швы обычно требуют плетения для управления ванной.

Плетение флюс-кордного шва предотвратит «капание» на полпути вашего шва. Это когда шов становится слишком горячим, и расплавленный металл капает с вашего материала на пол.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Что такое сварка флюс-кордной проволокой?

Техники сварочных швов

В общем, манипуляция горелкой почти одинакова, будь вы подаете наплавной материал отдельным наплавным стержнем, механически подаваемой проволокой или палочным электродом. Но есть некоторые техники, которые в основном используются с процессом. Основные техники сварочных швов:

• Стрингер-швы (Stringer beads);
• Плетение (Weave beads).

1. Стрингер-швы (Stringer beads)

Стрингер-швы, уложенные параллельно стыку, используются для сварки труб из нержавеющей стали, поскольку есть меньшая склонность к выделению карбидов. Стрингер-швы рекомендуются для продвижения всех углеродистых и низколегированных труб в вертикально-фиксированном положении.

Чтобы сделать стрингер-шов, вы ведете электрод прямо по шву. Нет плетения или движения, кроме тяги или втягивания.

Стрингер-шов противопоставлен плетению. В наплавке плетение дает меньше разбавления, потому что сварочная ванна всегда контактирует с частью шва, полученной на предыдущей осцилляции, а не с основным металлом.

2. Плетение (Weave Beads)

Плетение, производимое путем качания горелки через стык, может использоваться на углеродистой и низколегированной стали в прокатном или горизонтально-фиксированном положении. Преимущество использования плетения в прокатном или горизонтально-фиксированном положении в том, что оно требует меньше времени для завершения швов.

Плетение — это именно то, как это звучит; вы делаете узор плетения, чтобы покрыть большую площадь. Вы используете это движение для наплавки покрывающих швов над стрингер-швами (многослойная сварка). Другими словами, вы используете это, когда наносите слои швов. Оно используется, когда вы делаете два или более шва на одном стыке.

Потенциальная проблема, которая может возникнуть из-за плохих техник плетения: вы можете подрезать край шва, а также иметь плохое плавление.

Ограничения плетения:

Плетение обычно допускается только в три диаметра электрода толщиной. Предположим, вы используете электрод 3,2 мм, тогда вы можете двигать электрод только на 9,6 мм макс., согласно стандартной сварочной процедурной спецификации (WPS).

В этом случае, как мы можем сделать что-то новое в нашей сварочной операции — это вопрос.

Если выполнено правильно, плетение предотвращает попадание шлака в ловушку и уменьшает возможность пор за счет предоставления немного больше времени для выхода газов из расплавленной ванны, пока она застывает. Плетение помогает и также обеспечивает лучшее плавление по краям шва. Металл должен быть сделан или усилен вдоль любой желаемой линии в соответствии с используемым плетением.

Объем плетения обычно ограничен 2,5–3 диаметрами сердечника электрода. Чрезмерное плетение может привести к пористым швам. Плетение увеличивает ослабление сварочного металла с исходным металлом и должно минимизироваться при сварке легированных сталей.