Стратегии правильной подготовки к сварке

В любом случае правильная подготовка металла к сварке является ключом к получению высококачественных результатов, поддержанию стабильного уровня производительности и минимизации затрат, особенно затрат, связанных с доработками и простоями.

Начиная с максимально чистой поверхности, вы значительно увеличиваете шансы на получение надежного и прочного сварного шва. Вот почему предоставление операторам передовых методов правильной и эффективной подготовки к сварке важно для оптимизации всей операции сварки.

Составить план
Для правильной подготовки к сварке важно иметь план перед началом работы. В противном случае легко полностью погрузиться в проект, который кажется простым, а затем быстро обнаружить множество факторов, которые могут привести к дорогостоящим задержкам, дополнительным шагам или переделкам. Наличие плана также поможет вам не поддаваться искушению срезать пути при возникновении проблем.

При разработке стратегии подготовки к сварке рассмотрите следующие вопросы:

• Какой процесс сварки я использую? Если вы используете электродуговую сварку в среде защитного газа (SMAW), вы часто можете избавиться от некоторых загрязнений на поверхности материала, но процесс потребует дополнительной очистки после сварки и межпроходной очистки. Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) и дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) обычно требуют более тщательной подготовки и более чистой поверхности для получения качественных сварных швов, но обычно требуют меньше усилий для очистки после сварки.
   
• С каким материалом я работаю? Некоторые материалы, такие как горячекатаная сталь, имеют на поверхности тяжелую прокатную окалину, которую необходимо полностью удалить перед сваркой. Более твердые материалы, такие как инконель, упрочняются и требуют высокоэффективных абразивов, таких как керамика, для подготовки к сварке. Более мягкие и цветные материалы, такие как алюминий, могут быть более восприимчивы к нагрузке от круга, и для них требуется абразив, который предотвращает накопление материала в абразиве.
   
• Каковы требования к окончательной отделке? При выборе абразива важно знать и понимать любые требования к отделке. Распространено заблуждение, что выбор грубого абразива ускорит работу. Помните, что использование грубого абразива также облегчает удаление излишков материала или повреждение поверхности. Поскольку рисунок царапин более грубый, во время визуального осмотра также может быть труднее увидеть дефекты поверхности и трещины. Хотя может показаться, что вы не так быстро удаляете материал с помощью более мелкого абразива, часто это более продуктивно и может предотвратить повторную обработку и свести к минимуму количество проходов для достижения желаемого результата за меньшее время.

Вырезать, подогнать и скосить  
После того, как ваш план готов, первым шагом в подготовке металла к сварке часто является резка, подгонка и/или снятие фаски с основного материала. Тщательная и тщательная подготовка к начальному разрезу может сократить объем работы, которая потребуется на последующую очистку.

Существует множество инструментов, которые можно использовать для резки, в том числе горелка/плазменный резак, ножницы, станки для лазерной/водоструйной резки/ЧПУ или ручные инструменты, такие как отрезные круги. У каждого типа есть свои плюсы и минусы.

Если вы сделаете первоначальный разрез как можно более чистым, прямым и однородным, вам будет проще добиться качественных результатов. Ручная резка с помощью угловой шлифовальной машины недорога, портативна и не требует такой сложной настройки и обслуживания, как большинство других вариантов. Однако для получения чистых и прямых срезов требуется изрядное количество практики и навыков.

Чистый равномерный зазор между двумя свариваемыми деталями обеспечивает более прочный и равномерный сварной шов с меньшим количеством присадочного металла, что снижает расходы и экономит время.

Подготовка и очистка поверхности
После того, как материал обрезан и скошен, пришло время подготовить поверхность к первому проходу сварки. Удаление любой прокатной окалины, химикатов или загрязняющих веществ или покрытий с основного материала помогает обеспечить надлежащее проплавление сварного шва и устранить примеси, пористость и включения. Обязательно тщательно очистите рабочую поверхность в пределах дюйма по обе стороны от соединения.

При очистке некоторых видов нержавеющей стали и других сплавов лучше использовать ацетон и/или проволочную щетку, а не абразивный продукт. Ржавчина, резиновые покрытия, порошковое покрытие и краска достаточно легкие, чтобы их можно было более эффективно очистить проволочной щеткой.

Если для применения требуется абразивный продукт для очистки поверхности, подумайте, что вы пытаетесь удалить. Для подготовки к сварке начните с менее грубой обработки и увеличивайте агрессивность только по мере необходимости. При более тяжелых покрытиях и прокатной окалине выбор часто сводится к шлифовальному кругу или лепестковому диску.

Лепестковые диски обычно используются при подготовке к сварке, потому что ими легко управлять, и они могут шлифовать, отделывать и смешивать в одном продукте. Шлифовальный круг обеспечивает большую агрессивность и долговечность, что полезно при работе с неровными или неровными швами, такими как факельный шлак. Но будьте осторожны, не переусердствуйте со шлифовальным кругом, потому что можно легко удалить слишком много основного материала.

Грубый песок не всегда лучший
Распространенной ошибкой, которая приводит к разочарованию, переделкам и браку, является выбор наиболее агрессивного абразива из доступных, чтобы выполнить работу быстрее. Хотя верно то, что более грубые и агрессивные абразивы удаляют материал быстрее, это не всегда хорошо.

Для самых прочных и стабильных сварных швов вам нужен одинаковый материал и толщина стенки. Если вы используете слишком агрессивный абразив, он может поцарапать или подрезать поверхность. А удаление слишком большого количества материала может вывести готовую деталь за пределы окончательных спецификаций и допусков.

Твердые шлифовальные круги обычно удаляют прокатную окалину с минимальными усилиями, но они также требуют более высокого уровня навыков, чтобы предотвратить удаление слишком большого количества материала. Крупнозернистые (24 и 36) лепестковые диски и шлифовальные круги с покрытием также могут выполнять работу быстро, но они могут забиваться или нагружаться, что приводит к потере драгоценного времени и увеличению усталости и разочарования оператора. Вы можете значительно улучшить результаты, выбрав абразив, предназначенный для очистки материала и минимизации нагрузки с помощью верхнего покрытия, а также зерна открытого покрытия.

В зависимости от материала и его состояния лепестковый шлифовальный круг с зернистостью 60 может обеспечить всю необходимую агрессивность и, в конечном счете, выполнить работу быстрее, чем лепестковый шлифовальный круг с более крупным зерном. Диск с зернистостью 60 оставляет более качественную поверхность и с меньшей вероятностью будет задираться и подрезаться, что позволяет быстрее получить желаемую поверхность за меньшее количество проходов, без обесцвечивания при нагревании и с меньшими усилиями. Каждый раз, когда вы можете уменьшить количество второстепенных операций, вы значительно снижаете эксплуатационные расходы.

Выбор правильного продукта
Существует несколько профилей различных абразивных материалов, которые могут облегчить или усложнить работу.

Проволочные круги гораздо более устойчивы к нагрузкам, но не удаляют основной материал, что делает их хорошим выбором для удаления поверхностных загрязнений и покрытий без воздействия на основной металл. Абразивы предназначены для резки и удаления основного металла. Из-за их конструкции тяжелые покрытия и основной материал могут накапливаться между зернами и снижать их режущую способность.

При использовании лепестковых дисков выбор между типом 27 (плоский профиль) или типом 29 (конический профиль) может иметь большое значение. Неправильный профиль фактически ограничит количество абразива, контактирующего с поверхностным металлом. Выберите лепестковый диск типа 27 для более низких углов шлифования (от 5 до 10 градусов) и для операций с меньшим давлением, таких как финишная обработка и смешивание. Выбирайте лепестковый круг типа 29 при шлифовании под большими углами (от 15 до 30 градусов), что более характерно, когда более важны агрессия и удаление материала.

Проволочные щетки также бывают разных стилей и размеров. Калибр проволоки и тип узла являются наиболее эффективными показателями производительности. Возможные варианты включают стрингер, скручивание троса и стандартное скручивание.

• Кисти с бусинами имеют узлы, закрученные очень туго для узкого профиля. Эти щетки были разработаны для очистки узких зазоров и начальных проходов при сварке трубопроводов и многопроходных сварных швов, но они обычно используются в обычных производственных процессах.
   
• Щетки для скручивания кабеля используйте узел, скрученный до конца, и больше проволоки в узле, чтобы придать узлу дополнительную ширину, жесткость и агрессивность. Они могут быть значительно более эффективными для подготовки к сварке, если вам не нужно специально проникать в узкий зазор в 1/8 дюйма.
   
• Стандартные поворотные кисти иметь узел, который не закручен до конца, позволяя кончикам расширяться на конце, что повышает удобство прилегания. Они эффективны для компонентов с большим количеством дефектов поверхности, текстур или контуров. Неопытные операторы часто получают наиболее эффективную очистку, используя стандартные спиральные щетки, поскольку они охватывают более широкую площадь поверхности и ими легче управлять.

Советы по подготовке к сварке
Следование некоторым передовым методам может помочь вам оптимизировать результаты при подготовке к сварке, очистке и шлифовке.

• Уменьшите угол заточки:  При использовании шлифовального круга меньший угол шлифования помогает максимально контролировать процесс и снизить риск выдалбливания. Внешний угол шлифовального круга является наиболее агрессивным, поэтому чем круче угол врезания, тем выше вероятность того, что круг удалит больше поверхностного материала, чем требуется, и подрежет или выдолбит заготовку. Уменьшение угла увеличивает площадь контакта круга с заготовкой и снижает агрессивность круга.
   
• Следите за давлением: Если вы используете проволочные колеса, помните, что кончики проволок предназначены для работы. Слишком сильное нажатие может привести к изгибу проволоки, так что кончики больше не будут касаться материала.
   
• Используйте последовательные штрихи: Вводите ход шлифования по натяжению, а не по нажатию, чтобы помочь контролировать агрессию шлифовального круга. Шлифуйте в соответствии с материалом и используйте плавные, ровные штрихи, а не короткие, прерывистые. Это обеспечивает эффективные результаты при использовании абразивов с покрытием и абразивов на связке.

• Избегайте притирания рук: Когда вы используете только руки для управления шлифовальным кругом, вибрация круга может сказаться на запястьях и предплечьях. Вместо этого используйте свои ноги и большие мышцы тела, чтобы помочь двигать и контролировать гриндер. Двигайте всем телом в направлении движения, а не только руками, чтобы свести к минимуму усталость.

Подготовка металла к сварке
Правильная очистка и подготовка основного материала является важным первым шагом в производстве высококачественных сварных швов. Помните, что когда вы готовитесь к сварке, вы хотите удалить загрязнения и покрытия с поверхности, а не лишний поверхностный материал. Выбор правильного продукта для подготовки к сварке и соблюдение рекомендаций помогут вам достичь желаемых результатов.

Ранее публиковалось в блоге Вейлера.