Сварочный шлак – неметаллические отходы флюса или электродов, которые остаются во время дуговой сварки. Если своевременно не извлечь посторонние включения из сварочной ванночки, они становятся ее частью.
Такие соединения называются шлаковыми включениями.
Причины образования
Во время сварки электрод или флюс (в зависимости от используемого оборудования) нагреваются. Расплавленный металл заполняет зазор между деталями и после остывания образует шов.
В этом случае его можно легко удалить после завершения основных работ. Однако бывают случаи, когда шлаковые включения остаются в ванночке. Этому есть несколько возможных причин:
- быстрое остывание металла, при котором шлаку не хватает времени для выхода;
- сварочная проволока изготовлена из материала с большими показателями температуры плавления и удельного веса;
- недостаточное раскисление металла – извлечение из размягченного сплава кислорода, негативно влияющего на качество сварного шва;
- шлак обладает завышенным поверхностным натяжением, которое его утяжеляет и погружает в сварную ванночку;
- покрытие электрода выполнено из низкокачественного материала с неравномерным плавлением, в результате которого не все частицы успевают «стечь» за пределы шва;
- предварительная обработка кромок проведена недостаточно тщательно;
- нарушение технологических процессов – неправильно подобран угол наклона электрода, заниженные либо завышенные показатели скорости подачи проволоки, спонтанное увеличение/уменьшение величины дуги;
- недостаток опыта у сварщика – работа с дуговой сваркой требует определенных навыков и знаний, без которых допускаются ошибки.
В зависимости от причины возникновения шлаковые включения делятся на 2 типа. Микроскопические. Возникают в результате внезапных химических реакций в области сварки. Макроскопические. Являются последствие некачественной зачистки кромок.
Вред шлаковых включений
Образование шлаковых включений зачастую видно невооруженным глазом. Помимо эстетического брака существуют и другие причины избавиться от этого дефекта.
- Если потребуется создать несколько слоев сварки, шлаковые частицы будут мешать работе.
- При последующей лакировке либо окрашивании изделия будет плохое соединение лакокрасочного покрытия с изделием.
- Шлаковый слой не позволяет в достаточной мере оценить качество проварки.
- Большое число посторонних включений делает невозможным последующую эксплуатацию изделий.
Как избавиться от шлаковых включений
Чем больше опыта у сварщика, тем быстрее и легче он может определить расположение посторонних примесей в теле шва. Методы при этом у каждого свои, как и способы устранения (или даже предотвращения образования) дефектов.
Если использовать электроды с темным покрытием, оно будет визуально выделяться на фоне расплавленного металла, который зачастую отливает красным. Однако этот способ не действует в случае применения проволоки на основе рутила.
Чтобы шлаковые отходы оперативно выходили за пределы сварочной ванночки, необходимо правильно держать электрод. Угол наклона должен таким, чтобы направленный на шов газ выдувал все посторонние примеси на поверхность ванночки.
Если все сделано правильно, частицы отходов быстро кристаллизуются и в дальнейшем легко устраняются во время очистки.
При визуальном обнаружении следов шлака в сварной ванночке, необходимо оперативно изменить направление электрода. Сделать это следует до того, как частицы металла начнут твердеть. В противном случае соединение будет определено как брак.
Существуют способы предотвратить образование больших скоплений посторонних частиц. Самое главное, по мнению опытных мастеров, использовать качественные материалы, в особенности электроды.
Все эти детали создают оптимальные показатели поверхностного натяжения, вязкости и удельного веса шлака. При плавке металла будет соблюден необходимый уровень раскисления и шлак будет легко извлечь из тела ванночки.
Немаловажную роль для качественной сварки играет профессионализм и опытность сварщика.
Допустимый уровень шлака в сварочном шве
Даже у профессиональных мастеров в сварочной ванночке остается небольшой процент шлаковых включений. В ряде случаев шов могут одобрить, однако для этого необходимо соблюсти ряд допусков:
- расположение;
- плотность посторонних веществ;
- размер дефекта;
- соотношение суммарной площади шлаковых включений к площади сварного соединения;
- удельный вес наплавленного металла.
Так как полностью исключить наличие шлаковых включений невозможно, в свое время было принято ряд нормативных документов, определяющих допустимый уровень дефекта в сварном шве.
В одном из приложений межгосударственного стандарта приведена таблица с допустимыми показателями включений. Для наглядности приводим ее ниже.
| Характеристика дефекта | Допустимые параметры | ||
| высокий | средний | низкий | |
| Длинные дефекты | Не допускаются | ||
| Короткие дефекты:
стыковой шов угловой шов Максимальный размер образования |
|||
| h ≤ 0,2 S | h ≤ 0,25 S | h ≤ 0,3 S | |
| h ≤ 0,2 K | h ≤ 0,25 K | h ≤ 0,3 K | |
| 2 мм | 3 мм | 4 мм | |
При соблюдении всех допусков изделие допускается к эксплуатации. В противном случае необходимо высверливать шлаковые включения и затем заваривать полученное отверстие.
