Дефект поры на металле

Содержание
  1. Газовые поры
  2. Процесс возникновения газовых пор
  3. Причины возникновения газовых пор
  4. Способы предупреждения газовых пор
  5. Способы устранения газовых пор
  6. Поверхностная пора
  7. Внешние признаки
  8. Процесс возникновения
  9. Причины возникновения
  10. Способы предупреждения
  11. Способ устранения
  12. Дефекты первичной кристаллизации металла шва. Поры в металле шва
  13. Что такое пористость при сварке? Как ее предотвратить?
  14. Пористость при сварке – что это такое?
  15. Типы пористости
  16. Распределенная пористость и поверхностные поры
  17. Червоточины
  18. Кратерные трубы
  19. Причины пористости
  20. Влажные электроды
  21. Загрязненные поверхности
  22. Неправильный газовый щит
  23. Расход газа
  24. Неадекватный электрод-раскислитель
  25. Длина дуги
  26. Обработка поверхности
  27. Ажурная поверхность
  28. Неподходящий поток
  29. Предотвращение пористости
  30. Чистые поверхности
  31. Проверьте свой поток газа
  32. Проверьте свое оборудование
  33. Условия работы

Газовые поры

Газовая пора — несплошность сварочного шва, образованная газами, которые задержались в расплавленном металле сварочной ванны. Поры, как правило, имеют сферическую форму.

Внешние признаки у дефекта отсутствуют, так как он находится внутри сварочного шва. Обнаруживаются методами неразрушающего контроля.

Процесс возникновения газовых пор

Пузырьки газа находящиеся в расплавленном металле не успевают подняться на поверхность сварочного шва до его кристаллизации, поэтому остаются в затвердевшем металле.

Причины возникновения газовых пор

  • на поверхности свариваемых деталей могут быть органические загрязнения или ржавчина, которые способствуют появлению пор при попадании в ванну;
  • неправильный выбор покрытого сварочного электрода;
  • локальное нарушение оптимальных параметров режима сварки;
  • сварка электродным материалом с повышенной влажностью поверхности;
  • повышенная вязкость металла сварочной ванны.

Способы предупреждения газовых пор

  • не использовать электроды с окислительной поверхностью;
  • тщательная очистка поверхности металла от ржавчины и грязи;
  • прокалывать электроды перед сваркой согласно нормам указанным в паспорте на электроды.

Во время сварки:

  • при наличии возможности выполнять сварку в нижнем положении;
  • выбирать режимы для минимального нагрева сварочной ванны;
  • перемешивать сварочную ванну;
  • выполнять швы с большей шириной сварочной ванны.

Способы устранения газовых пор

Дефектный участок вырубают и вычищают, после чего повторно заваривают.

Источник

Поверхностная пора

Поверхностная пора (2017) — газовая пора, нарушающая сплошность поверхности сварного шва

Допустимо после зачистки поверхности шва, не приводящей к изменению его геометрии

Внешние признаки

Дефект виден невооруженным глазом или через лупу небольшого (2-4х) увеличения при визуальном контроле.

Процесс возникновения

Поры чаще всего представляют собой не успевшие выделиться до затвердевания металла пузырьки водорода, азота, водяного пара и окиси углерода. Основные возбудители пор при сварке сталей — водород и азот. Из-за высокой вязкости шлака на поверхности сварочной ванны газовый пузырек не может всплыть и кристаллизуется в виде полости на поверхности сварного шва.

Причины возникновения

  • повышенная вязкость шлака, расположенного на поверхности жидкой сварочной ванны;
  • повышена влажность электрода;
  • грязь на сварочной проволоке;
  • плохая зачистка места соединения.

Способы предупреждения

Перед сваркой:

  • прокалить электроды;
  • удалить загрязнения со сварочной проволоки:
  • применять сварочные материалы, дающие низкую вязкость шлака.

Во время сварки:

  • использовать режимы сварки, соответствующие нормативно-технической документации.

Способ устранения

Удалить поверхностный слой абразивным инструментом, не нарушая требуемых размеров шва.

Источник

Дефекты первичной кристаллизации металла шва. Поры в металле шва

Дефекты первичной кристаллизации металла шва

Поры в металле шва

Поры (газовые включения) – один из основных дефектов металла шва. Они снижают расчетное сечение шва, нарушает герметичность сварных соединений, являются концентраторами напряжений. Поры могут стать источником усталостного разрушения сварных соединений с поперечными и продольными швами, особенно в тех случаях, когда они расположены в зонах высоких растягивающих напряжений. При этом их размеры и взаимное расположение не имеют значения.

Корифей в области исследования металлургических процессов при сварке плавлением, разработке сварных материалов К.В. Любавский писал: «Вопрос образования пор до настоящего времени не может считаться вполне ясным». Поэтому все научные статьи, посвященные анализу пористости сварных швов, носят дискуссионный характер.

Необходимым условием образования пор в металле шва является пересыщение кристаллизующегося металла газами в связи с:

– понижением растворимости газов (кислорода, азота, водорода) при охлаждении сварочной ванны;

– металлургическими процессами с образованием нерастворимых газов.

Читайте также:  Как заработать на копе металлолома

Выделяются из кристаллизующегося металла лишь молекулярные газы. Они могут образовываться по следующим реакциям:

[FeO] + [C] = [Fe] + CO (5.4)

[NiO] + [C] = [Ni] + CO (5.5)

Ранее считалось, что опасным в отношении пор в сталях является содержание азота и водорода превышающее предельную их растворимость в d-Fe при температуре кристаллизации (это составляет 6,8 см 3 /100г).

Сейчас при многих способах сварки удается получить плотные сварные швы при содержании в них газов значительно выше предельной растворимости при температуре кристаллизации (см. табл. 18).

Таблица 18. Максимальное содержание газов в плотных швах при сварке сталей

Max содержание в плотных швах

При РДС, покрытие «Ц»

Сварка меловым электродом

Точных данных о составе газов, образующих поры, нет. Установлено, что пористость вызывается одновременным воздействием нескольких газов. Такими газами являются:

– при сварке низкоуглеродистых и высокопрочных сталей:

СО + Н; СО + N; N + H; N + O;

– при сварке нержавеющих аустенитных сталей в аргоне:

N + H; N + CO; N + Ar;

– при сварке алюминиевых сплавов:

H + N; H + Ar; H + O.

Известно взаимное влияние азота и водорода на пористость сварных швов при сварке сталей. Чем выше содержание водорода в металле шва, тем опаснее в отношении пористости азот. Чем выше концентрация азота в металле шва, тем опаснее водород. Если повышать содержание азота и водорода одновременно, то пористость наступает при относительно низких концентрациях этих газов в металле. Поэтому существует мнение, что азот и водород вступают в реакцию (5.8). Согласно закону действующих масс, скорость образования NH3 по этой реакции пропорциональна произведению [% N] × [% H] 3 . Поскольку здесь водород в третьей степени, то его влияние на пористость будет значительно сильнее.

Если [N] » [H] £ 8 см 3 /100 г, то газовые пузыри не получают развития. Поры возникают в случае, когда [H] > 5,1 см 3 /100 г, а [N] > 35 см 3 /100 г. Азот не способен активно выделяться в виде газовой фазы. При низком содержании водорода (например, наплавка голым электродом на малом токе) азот самостоятельно пор практически не вызывает, хотя его содержание в металле шва максимальное.

Если же по металлу, содержащему азот, наплавить шов под флюсом, возникает сильная пористость, так как при сварке даже под сухим флюсом содержание водорода в металле шва относительно велико (только диффузионного примерно 7,3 см 3 /100 г).

Повышенное содержание азота и водорода в металле шва вызывает пористость. Достаточно снизить содержание водорода в 2 раза, чтобы обезвредить в отношении пористости азот даже при увеличении его содержания в шве в 10 раз.

Пониженное содержание кислорода в металле шва за счет лучшего его раскисления позволяет получить беспористые швы при существенном пересыщении металла азотом. Наличие же окисной пленки на поверхности металла снижает растворимость азота, уменьшает вероятность пористости наплавленного металла.

Возникновение пузырька газа возможно, если сумма парциальных давлений выделяющихся газов Рвыд выше внешнего давления Р. При рассмотрении процессов возникновения пузырьков в сварочной ванне обычно пренебрегают гидростатическим давлением слоя металла и шлака.

Процесс образования поры разделяют на две стадии – зарождения и развития газового пузырька. Для зарождения пузырька необходимы по крайней мере три условия :

1 – пересыщение жидкого металла газом;

2 – наличие центра – газового зародыша;

3 – определенная выдержка элементарного объема жидкого металла (инкубационный период) при соблюдении условий 1 и 2.

Развитие пузырька определяется в основном массопередачей газа из окружающих объемов металла. Этот процесс происходит во времени, определяемом скоростью диффузии и концентрацией газа в металле (степенью пересыщения).

Роль зародышей берут на себя те газы, которые не образуют химических соединений с металлом – окись углерода СО, водород Н2.

Пузырьки газа возникают там, где работа на их образование минимальная:

– в зазорах между свариваемыми деталями;

– на границах зерен неоплавившихся кристаллов основного металла;

– во впадинах между растущими кристаллитами при зубчатом фронте кристаллизации.

Чаще всего пузыри возникают на плохо смачиваемых поверхностях. Такими поверхностями могут быть шлаковые включения. В сварочной ванне могут быть элементы или химические соединения, способствующие преодолению того «энергетического барьера», с которым связано появление устойчивого газового зародыша. Это сера, фосфор, алюминий, кремний, ржавчина.

Наиболее опасный стимулятор возникновения газовых зародышей – азот. Если защитить металл от азота, то нейтрализовать водород можно за счет некоторой окисленности газовой фазы, например, углекислым газом.

Лазарсон Э.В. рассмотрел склонность металлов к пористости в зависимости от изменения растворимости водорода при охлаждении.

Таблица 19. Изменение растворимости водорода в металлах при охлаждении и склонность к пористости от водорода

Источник

Что такое пористость при сварке? Как ее предотвратить?

Пористость при сварке – что это? Если вы сварщик или изучаете сварку, возможно, вы слышали о термине «пористость». Который используют многие в этой профессии. Пористость при сварке считается несовершенством или дефектом в процессе сварки. И сварщики постоянно ищут способы, чтобы можно было легко ее уменьшить.

Пористость при сварке – что это такое?

Пористость – это термин, используемый для газовых пор, которые можно обнаружить в сварном шве после его затвердевания. Поры могут быть разных размеров. Как правило, расположены случайным образом.

Однако иногда пористость обнаруживается только в центре сварного шва. Поры могут возникать на поверхности сварного шва или под ним.

Типы пористости

Распределенная пористость и поверхностные поры

Эти можно найти как поры, которые равномерно распределены по сварному шву. Хотя и расположены случайным образом. Поверхностные поры разрушения – термин, чтобы описать высокие уровни распределенной пористости в той степени, в которой они достигают поверхности.

Пористость вызвана тем, что частицы газа поглощаются в сварочной ванне, когда она расплавлена. А затем высвобождаются, когда ванна затвердевает. Это может быть из-за плохой газовой защиты.

Воздух задерживается в защитном газе и может вызвать пористость. Даже если это всего лишь минимальное количество. Даже 1,5% состава воздуха, смешивающегося с защитным газом, может вызвать разрушение поверхности пор.

Другими частыми причинами пор такого рода являются утечки в газовой линии. Очень высокая скорость потока газа и сквозняки. Иногда, если в сварочной ванне есть турбулентность, это может вызвать поры.

Червоточины

Червоточины (пористость при сварке) – причудливое слово для удлиненных пор. Которые обнаруживаются на рентгенограмме с появлением рисунка “елочкой”.

Поскольку червоточины представляют собой удлиненные поры. Они указывают на то, что во время процесса затвердевания в металле сварного шва содержится большое количество газа. Загрязнение поверхности или густая краска. И грунтовочные покрытия могут вызвать чрезмерное образование газа. И если у сварного шва есть какие-либо трещины, такие как Т-образный шов. Он может быть захвачен.

При сварке Т-соединений толщина покрытия также должна соответствовать требуемому стандарту. И не должна быть слишком высокой, поскольку это также может вызвать пористость.

Кратерные трубы

Они часто связаны с пористостью при сварке и обычно образуются, когда сварочная ванна затвердевает из-за захвата газа.

Кратерные трубы являются результатом усадки сварочной ванны при ее затвердевании. Это приводит к резкому изменению объема жидкости и твердого вещества. Это приводит к образованию кратерных труб.

Погашение сварочной дуги приводит к быстрому затвердеванию сварочной ванны. И в некоторых случаях, как при сварке TIG, предотвращение попадания сварочной проволоки в сварочную ванну. До гашения сварочной дуги может способствовать образованию кратерных труб.

Причины пористости

Пористость при сварке является дефектом сварки и нежелательным результатом любой сварочной задачи. Чтобы понять, как избежать пористости, сначала нужно понять, почему это происходит или обратится к профессиональным сварщикам.

Влажные электроды

Влажные электроды могут вызывать пористость, так как содержание влаги в металле сварного шва будет увеличиваться. И если пар выходит из-за высокой температуры в процессе сварки. Это может привести к появлению небольших полостей в металле сварного шва. Пористость может возникнуть, когда электроды из нержавеющей стали и электроды с низким содержанием водорода не содержатся в правильных сухих условиях.

В электродах с низким содержанием водорода для улучшения рабочих характеристик требуется некоторое количество влаги. Но если уровень влажности становится слишком высоким, металл сварного шва будет подвержен пористости.

Загрязненные поверхности

Если основной металл или электроды загрязнены, масло, смазка или даже влага. Которые присутствовали на поверхности металла, могут способствовать образованию газа из-за высоких температур сварки. И это может вызвать проблемы пористости после сварки сварочной ванны начинает затвердевать.

Неправильный газовый щит

Захват воздуха, например, в несогласованном защитном газе, как упоминалось ранее. Также может вызывать проблемы пористости. Правильное соединение между газовым шлангом и оборудованием гарантирует, что воздух не будет смешиваться с защитным газом. И, следовательно, предотвращает любые проблемы, которые могут возникнуть из-за этого, в том числе и пористость при сварке.

Поток воздуха и сквозняки в окружающей среде также могут привести к ограничению потока газа.

Расход газа

Если расход газа слишком высок, в сварочной ванне может возникнуть турбулентность. Которая может привести к попаданию воздуха в металл сварного шва и образованию пор.

Неадекватный электрод-раскислитель

Иногда во время процесса затвердевания избыток кислорода. Который выходит из металла сварного шва из-за пониженной растворимости, может реагировать с другими газами в воздухе. И образовывать окись углерода, что также может вызвать пористость.

Из-за этого раскислители обычно добавляются к электродам и присадочным металлам. А иногда даже к исходным металлам для удаления избыточного содержания кислорода (так называемое раскисление). Если этих раскислителей недостаточно или недостаточно. Избыток кислорода образует окись углерода и может привести к пористости.

Длина дуги

Если длина дуги слишком велика, например, из-за высокого напряжения. Величина экранирования уменьшается и может привести к попаданию воздуха в атмосферу в сварочную ванну. Это может вызвать пористость при ее затвердевании.

Обработка поверхности

Иногда обработка поверхности, такая как окрашивание, может привести к выделению определенных газов. Это также может вызвать пористость. Цинковое покрытие и цинкование производят газы и нежелательные частицы, которые могут вызвать дефекты в сварном шве.

Для этого вам необходимо предсказать химические реакции, которые могут произойти, прежде чем приступить к обработке поверхности.

Ажурная поверхность

Поверхности, которые подвергаются воздействию открытого воздуха и могут быть подвержены влиянию атмосферных условий. Более подвержены пористости из-за вероятности загрязнения. Любой воздух, который попадает в сварочную ванну, может вызвать пористость, когда она начинает затвердевать.

Неподходящий поток

Флюс необходимо бережно обрабатывать, так как он способен впитывать влагу и должен поставляться сухим. Тем не менее, низкий поток активности может привести к пористости поверхности. Поэтому рекомендуется высокий поток активности.

Предотвращение пористости

Чистые поверхности

Содержание сварочного материала – поверхности, металлов и оборудования – в чистоте может помочь уменьшить пористость. Убедившись, что вы не выполняете сварочный процесс на поверхности, содержащей жир и влагу. Вы можете предотвратить пористость. И даже некачественные сварные швы, которые могут потребовать доработки.

Проверьте свой поток газа

Мощный поток газа может привести к тому, что воздух вокруг него будет нарушен и приведет к перемешиванию. Поддерживая поток газа на рекомендованном уровне в зависимости от применения. Вы можете получить отличный сварной шов с минимальной пористостью и даже повысить свою сварочную эффективность.

Проверьте свое оборудование

Со временем оборудование, которое вы используете, может начать изнашиваться. Шланги могут начать протекать, а трубы могут быть обнажены или изношены. Поэтому, если вы проверите все свое оборудование и соединения перед началом сварки. Вы можете убедиться, что ваш сварной шов не подвержен пористости из-за вашего оборудования.

Условия работы

Рабочая среда также может определять уровни пористости. Если среда слишком влажная или ветерок, ваш сварной шов будет гораздо более подвержен пористости.

Теперь вы знаете, что такое пористость при сварке, и как с этим справиться. Ну, а если все таки решили воспользоваться услугами профи, всегда рады вам. Обращайтесь к нам по контактным данным.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector
Газ Max растворимость в d-Fe при Т о пл