Причины брака при сварке

Технические газы и смеси, применяемые в дуговых видах сварки как один из видов сварочных материалов, безусловно оказывают влияние на конечный результат сварки, причем определяющими факторами при возникновении брака в сварке могут быть и правильность применения защитных газов, и качество самих газов или смесей, например из-за присутствия в них вредных примесей. Изменение концентрации основных компонентов в сварочных смесях также влияет на результат сварки, особенно на эффективность проплавления. Неправильно выбранный тип сварочной смеси, в том числе и по содержанию основных компонентов, или несоответствующий режим работы могут, например, привести к ослаблению механической прочности сварного соединения.

К газовым примесям, которые могут вызвать проблемы в дуговой сварке, в большинстве случаев относятся кислород, азот, водород и влага. В некоторых специальных применениях (смеси VARIGON) такие компоненты как азот и водород дозированно добавляются в сварочные смеси и не рассматриваются там как загрязнения. В газовой продукции Linde Gas содержание примесей строго ограничено нормами и контролируется на всех этапах производства, начиная от исходного сырья, подготовки баллонов перед наполнением, процедурах наполнения, хранения и доставки. Поэтому брак при сварке от примесей в защитном газе характерен только для низкокачественной газовой продукции недобросовестных производителей.

В некоторых ситуациях брак при сварке может быть вызван попаданием воздуха в зону сварки из-за нарушения потока защитного газа. Причиной могут служить самые разные обстоятельства:

• Неправильная установка расхода защитного газа, например, из-за отсутствия расходомеров, причем и слишком малый, и слишком большой расход газа приводят к попаданию воздуха в зону сварки. Конфигурация деталей, расположение зоны сварки и даже тип используемого защитного газа должен учитываться при регулировании расхода газа.
• Несоосность наконечника, через который подается сварочная проволока, и газового сопла. При этом дуга и зона сварки могут оказаться на краю области газовой защиты, и риск подсоса воздуха в зону сварки увеличивается во много раз.
• Неисправность сварочного оборудования, например редукторов, отсекателей газа и пр. Во многих случаях для обеспечения защиты требуется предустановка подачи газа в горелку при включении и задержка выключения газа после окончания подачи сварочной проволоки.
• Расположение горелки относительно поверхности свариваемых деталей влияет на защиту. Важно и расстояние от горелки до деталей, и наклон горелки по отношению к ним.
• Сквозняки или сильная приточная вентиляция.

Характерными дефектами сварки из-за плохой газовой защиты или наличия недопустимого уровня примесей являются образование пор и свищей, растрескивание или снижение коррозионной устойчивости. Особенно опасны примеси водорода и влаги для MIG-MAG сварки, приводящие к попаданию атомарного водорода внутрь сварного шва. Со временем водород диффундирует из глубины шва к поверхности, образуя множественные микроскопические каналы, которые резко снижают механическую прочность соединения. Процесс может длиться от нескольких дней до нескольких месяцев, и поэтому его обнаружение на этапе сварки очень затруднено, даже с помощью рентгеновского контроля.

Влага и различные покрытия на поверхности металла свариваемых деталей или сварочной проволоки (краска, масла, окалина, ржавчина, жидкости или спрей против прилипания брызг и пр.) могут также загрязнять сварочную ванну и приводить к дефектам сварки. Иногда для обеспечения высококачественной сварки необходимо учитывать даже конденсат, образуемый из воздуха внутри шлангов сварочных аппаратов в перерывах между сменами и другие факторы.