Kā novērst porainību TIG metināšanā: kontrolsaraksts

Ievads

Porainība ir viens no visizplatītākajiem un pastāvīgākajiem TIG metināšanas defektiem. Tas parādās kā mazi caurumi uz metinājuma virsmas vai kā slēpti tukšumi, kas iesprostoti zem tās. Lai gan sākotnēji tā var izskatīties kā neliela kosmētiska problēma, porainība faktiski samazina izturību, saīsina noguruma kalpošanas laiku un var radīt noplūdes ceļus komponentos, kuriem ir jānotur spiediens vai šķidrumi.

Porainības problēma ir tāda, ka tā nenāk no viena avota. Piesārņots pamatmateriāls, pildvielu apstrāde, mitrums, aizsarggāzes nestabilitāte un loka tehnika var ievadīt gāzes izkusušajā baseinā. Nokļūstot tur, šīs gāzes var neizplūst, pirms metāls nav sacietējis.

Par laimi porainības mehānismi ir labi saprotami, un arī veidi, kā to novērst. Šajā rakstā ir sniegts visaptverošs kontrolsaraksts, kas palīdzēs noteikt iespējamos porainības cēloņus un īstenot efektīvas profilakses stratēģijas.

Izpratne par porainību TIG metināšanā

Kas ir porainība?

Porainība iekšā TIG metināšana ir gāzes dobumu klātbūtne, kas paliek metinātā metāla iekšpusē pēc tā sacietēšanas. Šie dobumi veidojas, kad gāzes nokļūst izkausētajā baseinā un nevar izkļūt pirms atdzesēšanas. Rezultāts ir metinājums, kas no ārpuses var izskatīties nepārtraukts, bet satur tukšas vietas, kas vājina tā struktūru.

Vairāki avoti var ievadīt gāzi baseinā:

• Eļļas, krāsas, rūsa un oksīdi uz pamatmateriāla vai pildvielas sadalās gāzēs

• Mitrums pievieno ūdeņradi, kas šķidrajā metālā izšķīst un atdziestot atdalās

• Ekranēšanas problēmas, piemēram, caurvēja vai slikta gāzes plūsma, ļauj gaisam sajaukties ar loku

Ja šīs gāzes netiek atbrīvotas laikā, tās paliek bloķētas metinātajā šuvē.

Kāpēc porainība ir svarīga

Izturība un noguruma pretestība
Porainība samazina cietā metāla efektīvo laukumu un koncentrē spriegumu ap katru tukšumu. Cikliskas slodzes laikā šie koncentrētie spriegumi kļūst par plaisu sākuma punktiem. Lai gan izkliedētās poras ir mazāk kaitīgas nekā kopas, abas saīsina noguruma kalpošanas laiku.

Hermētiskums un spiediena integritāte
Ja metinātajām šuvēm jābūt hermētiskām vai šķidruma necaurlaidīgām, pat viena pora var darboties kā kanāls. Vairākas izlīdzinātas poras var radīt tādu pašu efektu, kas bieži noved pie kļūmēm spiediena pārbaudes laikā. Tas ir īpaši svarīgi nerūsējošā tērauda un alumīnija caurulēm, kur galvenā prasība ir blīvējums.

Korozijas un virsmas integritātes riski
Atvērtās poras veido kabatas, kas aiztur ūdeni, skābes vai veikalu atlikumus. Uz nerūsējošā tērauda tas veicina lokālu koroziju un punktveida veidošanos. Uz alumīnija porās var būt eļļas vai šķidrumi, kas vēlāk notraipās vai karbonizējas ekspluatācijas laikā.

Porainības veidi

Virsmas cauruma porainība
Mazas, apaļas atveres lodītes virsmā, kas parādās nejauši vai sarindojas gar viduslīniju. Tie norāda, ka ir jāpievērš uzmanība ekranēšanai, tīrībai vai vides stabilitātei.

Pazemes porainība
Paslēpts zem gludas lodītes, šis veids veidojas, kad burbuļi veido kodolu un aug baseinā, bet virsma paliek slēgta. Savienojums var izturēt vizuālu pārbaudi, bet sagriešanas vai noplūdes pārbaudes laikā tajā var parādīties tukšumi.

Klastera porainība
Daudzi mazi tukšumi, kas iepildīti vietējā zonā, kas bieži norāda uz vienu iemeslu, kas darbojas nelielā attālumā, piemēram, caurvēja, kas skar vienu šuves posmu vai piesārņotu plāksteri uz parastā metāla.

Krātera porainība
Parādās lodītes galā, kad baseins saraujas pārāk ātri, ja nav pietiekami daudz aizsargu vai pildvielu, lai saglabātu virsmas barošanu, kad tā sasalst.

---

Profilakses kontrolsaraksts

Tīrīšana un sagatavošana pirms metināšanas

Jebkurš šuves vai pildījuma piesārņojums var izdalīt gāzi, tāpēc profilakse sākas ar rūpīgu tīrīšanu.

Parasto metālu sagatavošana

• Noņemiet visus virsmas piesārņotājus : Eļļa, krāsa, rūsa, dzirnavu nogulsnes un oksīda plēves ir jānoņem. Šie piesārņotāji loka karstumā sadalās un izdala gāzes, piemēram, ūdeņradi un oglekļa monoksīdu.

• Mehāniskā tīrīšana : Oglekļa tēraudam slīpējiet, līdz tiek atklāts tukšs metāls. Alumīnijam izmantojiet īpašu nerūsējošā tērauda stiepļu suku, lai sadalītu oksīda slāni, kas ir higroskopisks (absorbē mitrumu).

• Ķīmiskā attaukošana : Noslaukiet virsmas ar acetonu vai izopropilspirtu. Izvairieties no šķīdinātājiem, kas var atstāt atlikumus.

• Notīriet savienojuma zonu : Pagariniet tīrīšanu vismaz 20-50 mm abās savienojuma pusēs.

Uzpildes stieņu vadība

• Pareizi uzglabājiet pildījuma stieņus : Glabājiet tos noslēgtos traukos vai speciālā stieņu krāsnī, lai novērstu mitruma uzsūkšanos.

• Notīriet pirms lietošanas : Pirms metināšanas noslaukiet pildījuma stieņus ar acetonu un tīru lupatu. Jūs varat būt pārsteigts par putekļu un smērvielas daudzumu, kas nokrīt.

• Rīkojieties ar tīriem cimdiem : Nepieskarieties pildvielas galam ar kailām rokām, jo ​​ādas eļļas var piesārņot metināto šuvi.

• Pārbaudiet stieņa galus : pirms lietošanas nogrieziet visus aptumšotos vai oksidētos galus.

Īpašs gadījums: ar parafīnu pārklāti materiāli

Ja metināt ar parafīna slāni aizsargātas plāksnes, attaukošana ir absolūti nepieciešama. Parafīna piesārņojums ir izplatīts porainības cēlonis, kas var būt redzams tikai pēc metināšanas.

Aizsarggāzes sistēmas pārbaude

Aizsarggāzes problēmas ir vieni no tiešākajiem porainības cēloņiem. Argonam vienmērīgi jāpārklāj baseins no sākuma līdz beigām.

Gāzes veids un tīrība

• Izmantojiet pareizo gāzi : TIG metināšanai uz tērauda, ​​nerūsējošā tērauda un alumīnija izmantojiet 100% argonu. Slāpeklis ir slikta izvēle ekranēšanai — tas viegli šķīst šķidrā metālā un rada porainību, mēģinot izplūst dzesēšanas laikā.

• Pārbaudiet tīrības līmeni : Rūpnieciskajai TIG nepieciešama argona tīrība vismaz 99,99%. Attiecībā uz alumīniju un titānu apsveriet augstas tīrības pakāpes argonu (99,999%).

• Pārbaudiet gāzes avotu : Ja pēc gāzes balonu maiņas pēkšņi parādās porainība, ir aizdomas, ka pudelē ir piesārņota gāze vai mitrums.

Plūsmas ātruma iestatījumi

Gāzes plūsma ir jāiestata pareizi — pārāk zema vai pārāk augsta abas rada problēmas.

Optimālie plūsmas ātrumi pēc sprauslas izmēra  :

• Pārāk zems : neizspiež gaisu, izraisot oksidāciju un porainību

• Pārāk augsts : rada turbulenci, kas velk apkārtējo gaisu aizsarggāzes plūsmā

• Vispārējs noteikums : 12-20 CFH ir tipisks iekštelpām TIG metināšana

Gāzes lēcu priekšrocības

Gāzes lēca satur daudzslāņu nerūsējošā tērauda sietu, kas pārvērš turbulentu plūsmu stabilā laminārā plūsmā. Ieguvumi ietver:

• Plašāks, dziļāks ekranēšanas pārklājums

• Garāks volframa uzlīme (līdz 10 mm vai vairāk)

• Uzlabota redzamība

• Samazināts gaisa iekļūšanas risks

Sistēmas noplūdes pārbaude

• Pārbaudiet visus savienojumus : regulāri jāpārbauda šļūtenes, veidgabali, regulatori un degļa savienojumi.

• Ziepju tests : uzklājiet uz locītavām vieglu ziepjūdens šķīdumu un meklējiet burbuļus.

• Pārbaudiet degļa komponentus : nomainiet nodilušos O-gredzenus, saplaisājušos kausus vai bojātos aizmugurējos vāciņus.

Vides kontrole

Veikali reti ir nekustīgi, un pat neliela caurvēja var traucēt ekranēšanu.

Aizsardzība pret vēju un caurvēju

• Izvairieties no ventilatoriem un caurvēja : Novietojiet darbu tālāk no tiešas gaisa plūsmas. Pat neliela gaisa kustība var traucēt gāzes pārklājumu.

• Izmantojiet barjeras : āra vai vējainiem apstākļiem uzstādiet metināšanas sietus vai pagaidu korpusus.

• Ziniet ierobežojumus : izvairieties no metināšanas, ja apkārtējā vēja ātrums pārsniedz 2 m/s.

Mitruma pārvaldība

• Uzraudzīt mitruma līmeni : dienās ar augstu mitruma līmeni (virs 80%) alumīnija metināšana kļūst īpaši pakļauta porainībai.

• Ja nepieciešams, uzsildiet : biezām plāksnēm uzsildīšana līdz 100–150°C palīdz izvadīt adsorbēto mitrumu un palēnina dzesēšanu, dodot burbuļiem vairāk laika izkļūt.

Lukturis un izejmateriālu iestatīšana

Volframa sagatavošana

• Slīpējiet gareniski : slīpējiet volframu gareniski (paralēli elektroda asij), nevis apkārtmērā. Šķērsvirziena slīpēšanas pēdas liek lokam klīst un kļūst nefokusēts.

• Izmantojiet īpašu dzirnaviņas : ja iespējams, izmantojiet volframa dzirnaviņas, lai izvairītos no piesārņojuma.

• Uzturiet pareizu uzgaļa formu : līdzstrāvas metināšanai saglabājiet asu konusu. Maiņstrāvas alumīnijam labāk darbojas nedaudz noapaļots gals.

• Saskaņojiet volframa izmēru ar strāvas stiprumu  :

Sprauslas un ieliktņa stāvoklis

• Pārbaudiet krūzes izmēru : pārliecinieties, vai sprauslas atvere ir pietiekami liela, lai atbilstu jūsu volframa diametra un gāzes plūsmas prasībām.

• Pārbaudiet, vai nav bojājumu : ieplaisājuši keramikas kausi vai izkropļotas uzmavas apdraud gāzes pārklājumu un loka stabilitāti.

• Glabājiet krūzes tīras : noņemiet šļakatas un gružus, kas var traucēt gāzes plūsmu.

Operatora tehnika

Dažreiz porainība tiek 'piemetināta', nevis tiek ieviesta — tehnikai ir milzīga nozīme.

Loka garuma kontrole

• Īsi : gari loki ir porainības ienaidnieki. Garš loks paplašina loka konusu, vājina ekranējumu un ļauj gaisam sajaukties ar baseinu.

• Mērķa diapazons : saglabāt loka garumu 1,0–2,0 mm. Plāniem materiāliem turiet to pēc iespējas ciešāk.

• Īkšķis : loka garums nedrīkst pārsniegt volframa diametru 1,5 reizes.

Lāpas leņķis un novietojums

• Saglabājiet pareizu leņķi : turiet degļa leņķi 70-85° no horizontāles (10-20° no vertikāles). Pārmērīgs slīpums (virs 20-30°) izraisa gāzes plūsmas novirzīšanos, pakļaujot baseina aizmugurējo malu.

• Ievērojiet pildvielu : uzpildes stieples galam vienmēr jāatrodas gāzes vairogā. Ja pavelciet to atpakaļ pārāk tālu, karstais uzgalis oksidējas un, atkārtoti ieejot, tiek piesārņots.

Pildmetāla tehnika

• Vienmērīga padeve : uzmanīgi pievienojiet pildvielu peļķes priekšējai malai, nevis tieši lokā.

• Glabājiet pildvielu vairogā : Nekad neļaujiet sakarsētajai pildvielas stieplei iziet no aizsarggāzes apvalka.

• Iegremdēt, neiegremdēt : viegli samitriniet pildvielu, nevis iegremdējiet to dziļi baseinā.

Krātera pārvaldība

• Izmantojiet strāvas konusu : pakāpeniski samaziniet strāvu 2–3 sekunžu laikā, izmantojot kājas pedāli vai krātera aizpildīšanas funkciju.

• Aizpildiet krāteri : turpiniet pievienot pildvielu, kamēr pašreizējais samazinās, lai aizpildītu ieplaku.

• Ievērojiet pēcplūsmu : pēc loka izdzišanas turiet lāpu pozīcijā 5–15 sekundes, lai aizsargātu dzesēšanas volframu un krāteri.

Materiālam specifiski apsvērumi

Nerūsējošais tērauds

• Aizmugurējā attīrīšana ir būtiska : nerūsējošā tērauda saknes pusei jābūt aizsargātai. Bez attīrīšanas, skābeklis un slāpeklis izšķīst metināšanas šuves aizmugurē, izraisot 'cukurošanu' un iekšējo porainību.

• Kontrolējiet siltuma padevi : nerūsējošajam tēraudam ir zema siltumvadītspēja. Pārmērīgs karstums izraisa karbīda nokrišņus un porainību. Izmantojiet minimālu strāvu un lielāku braukšanas ātrumu.

• Apsveriet impulsu TIG : impulsu režīms palīdz kontrolēt siltuma ievadi un uzturēt stabilus loka raksturlielumus.

Alumīnijs

• Ūdeņradis ir ienaidnieks : alumīnijs ir ārkārtīgi jutīgs pret ūdeņradi. Šķidrais alumīnijs viegli izšķīdina ūdeņradi, bet cietais alumīnijs ne — notvertais ūdeņradis sacietēšanas laikā veido porainību.

• Rūpīgi noņemiet oksīdu : Alumīnija oksīds absorbē mitrumu. Izmantojiet nerūsējošā tērauda suku tieši pirms metināšanas un vispirms notīriet ar acetonu.

• Izmantojiet maiņstrāvu ar pareizu līdzsvaru : maiņstrāva nodrošina katoda tīrīšanu, lai sadalītu oksīdu. Iestatiet maiņstrāvas līdzsvaru ar 20-30% pozitīvu elektrodu, lai nodrošinātu atbilstošu tīrīšanu.

• Apsveriet priekšsildīšanu : uz bieza alumīnija uzkarsēšana līdz 100–150°C palīdz izvadīt mitrumu un palēnina dzesēšanu, lai gāze izplūstu.

• Skatīties maza diametra caurules : mazas alumīnija caurules ir īpaši sarežģītas, jo metinātā šuve ātri atdziest, atstājot maz laika ūdeņradim izplūst. Apsveriet iekšējo attīrīšanu pat maziem diametriem.

Parametru optimizācija

Pašreizējais un ceļojuma ātrums

• Saskaņojiet strāvu ar biezumu : vieglam tēraudam kā bāzes līniju izmantojiet aptuveni 1 ampēru uz 0,001' biezuma.

• Uzturiet vienmērīgu gaitu : nemainīgs ātrums palīdz baseinam atbrīvot izšķīdušo gāzi pirms sasalšanas.

• Izvairieties no pārmērīga karstuma : pārkaršana rada graudainu tekstūru un palielina gāzes absorbciju.

Pulse TIG priekšrocības

Impulsa TIG var palīdzēt novērst porainību:

• Vidējās siltuma padeves samazināšana, vienlaikus saglabājot saplūšanu

• Saglabājot metināšanas baseinu kompaktu un vieglāk vadāmu

• Nodrošina labāku gāzes izplūdi vājstrāvas fāzē

• Plāniem materiāliem iestatiet impulsa frekvenci 30-100 Hz

Vizuālā uzraudzība un kvalitātes kontrole

Mūsdienīgie rīki papildina profilaksi, kas pārsniedz operatora lēmumu.

Metināšanas kameras

Metināšanas kameras padara lodītes formu, loka garumu un ekranēšanas paradumus redzamus reāllaikā. Kad lodītes pēkšņi paplašinās vai siltuma ietekmētā zona paplašinās, korekcijas var veikt uzreiz, nevis pēc porainības veidošanās.

Termiskā uzraudzība

Termiskā attēlveidošana agri konstatē pārkaršanu, ļaujot iejaukties, pirms veidojas porainība.

Pēcmetināšanas pārbaude

• Vizuāla pārbaude : meklējiet virsmas caurumus, krāsas izmaiņas vai neregulāru lodītes izskatu

• Noplūdes pārbaude : kritiskām sastāvdaļām spiediena pārbaude atklāj porainību, kas nav redzama uz virsmas

• Sadalīšana : veicot traucējummeklēšanu, izgrieziet un pulējiet paraugus, lai atklātu pazemes tukšumus

---

Pilnīgs porainības novēršanas kontrolsaraksts

Izmantojiet šo ātrās uzziņas kontrolsarakstu pirms katra TIG metināšanas darba un tā laikā:

Pirms Loka sitiena

Bāzes materiāls

• Vai savienojuma vieta ir tīra no eļļas, krāsas, rūsas un oksīdiem?

• Vai materiāls ir attaukots ar acetonu vai spirtu?

• Alumīnijam: vai oksīds ir mehāniski noņemts ar tam paredzētu nerūsējošā birsti?

• Vai tīrīšanas laukums ir pagarināts vismaz par 20 mm no savienojuma vietas?

Pildviela Metāls

• Vai uzpildes stieņi tiek uzglabāti tīrā, sausā vietā?

• Vai stieņi pirms lietošanas ir noslaucīti ar acetonu?

• Vai stieņu galos nav oksidēšanās vai tumšums?

• Vai pildviela tiks apstrādāta ar tīriem cimdiem?

Aizsarggāze

• Vai gāze ir tīrs argons (minimums 99,99%)?

• Vai plūsmas ātrums ir piemērots sprauslas izmēram (skatīt tabulu)?

• Vai pēdējā laikā ir veikta šļūteņu un veidgabalu hermētiskuma pārbaude?

• Vai ir pieejama rezerves pudele, lai pārbaudītu, vai ir aizdomas par gāzes piesārņojumu?

Lukturis un palīgmateriāli

• Vai volframs ir slīpēts gareniski?

• Vai sprausla ir tīra un bez plaisām?

• Vai O-gredzeni un blīves ir labā stāvoklī?

• Vai sprauslas izmērs atbilst volframa diametram?

Vide

• Vai darba zonā nav caurvēja vai ventilatoru?

• Ja metināt ārpus telpām, vai ir uzstādītas barjeras?

• Vai mitrums ir pieņemamā diapazonā? (Apsveriet priekšsildīšanu, ja tas ir augsts)

Metināšanas laikā

• Vai loka garums ir noturīgs (1,0-2,0 mm)?

• Vai degļa leņķis tiek uzturēts 70–85°?

• Vai uzpildes stieple vienmēr atrodas gāzes vairogā?

• Vai braukšanas ātrums ir vienmērīgs un atbilst materiāla biezumam?

• Nerūsējošajam tēraudam: vai muguras tīrīšana ir aktīva un pietiekama?

• Alumīnijam: vai maiņstrāvas līdzsvars ir iestatīts pareizi (20-30% EP)?

Pēc metināšanas pabeigšanas

• Vai strāva pakāpeniski samazinās?

• Vai krāteris ir pareizi piepildīts?

• Vai pēcplūsma tiek uzturēta 5-15 sekundes?

• Vai volframs ir aizsargāts līdz atdzišanai?

---

Secinājums

Porainību TIG metināšanā var novērst, taču profilaksei jāpievērš uzmanība detaļām vairākos faktoros. Tīrība ir pamats — jebkurš parastā metāla vai pildvielas piesārņojums var izdalīt gāzi metināšanas baseinā. Aizsarggāzei jābūt tīrai, pareizi plūstošai un aizsargātai no caurvēja. Lāpas tehnika, īpaši loka garuma un pildvielas stieples vadība, tieši ietekmē to, vai notvertās gāzes var izplūst pirms sacietēšanas.

Materiālam specifiskām problēmām ir nepieciešami īpaši risinājumi. Nerūsējošais tērauds prasa atpakaļattīrīšanu; alumīnijam ir nepieciešama stingra oksīdu noņemšana un ūdeņraža kontrole. Mūsdienu uzraudzības rīki, piemēram, metināšanas kameras, nodrošina papildu kvalitātes nodrošināšanas līmeni.

Sistemātiski strādājot ar šo kontrolsarakstu, jūs varat noteikt porainības avotu, kad tas parādās, un, vēl svarīgāk, novērst tā rašanos. Rezultāts ir stingrākas, uzticamākas metināšanas šuves, kas atbilst gan vizuālajām, gan veiktspējas prasībām.