Poroznost pri zavarivanju, vrste: što je uzrokuje i kako to popraviti

Što je poroznost u zavarivanju?

Poroznost zavarivanja je metalurški diskontinuitet koji nastaje kao pore tijekom skrućivanja zavara zbog oslobađanja otopljenih plinova u metalu zavara. Ove pore mogu biti pojedinačne ili skupina pora, a nazivaju se poroznost zavarivanja.

Te ćete poroznosti na zavarenim dijelovima promatrati kao pojedinačne pore, skupine poroznosti kao lokalne skupine ili raspršene po zavarivanju.

Tijekom zavarivanja razni plinovi (ugljični dioksid, kisik, dušik, vodik i argon ili helij) razvijaju se kemijskim reakcijama u zavarivačkom luku i prenose u zavareni bazen. Kao što znamo, topljivost plinova raste s porastom temperature materijala i obrnuto.

Dakle, tijekom zavarivanja, plinovi se moraju otopiti u metalu zavara, ali kako se metal zavara skrućuje i hladi, topljivost tih plinova se brzo smanjuje i oni pokušavaju izaći iz metala zavara.

Ponekad ako su skrućivanje i hlađenje metala zavara prebrzi, plin ostaje zarobljen u obliku poroznosti u zavarenom sloju.

Kako nastaje poroznost kod zavarivanja?

Tijekom zavarivanja temperatura zavara je visoka. Topljivost plinova također raste s porastom temperature materijala i obrnuto. Stoga se tijekom zavarivanja plinovi moraju otopiti u metalu zavara.

Ako je količina ovih otopljenih plinova prisutnih u zavarenoj kupki tijekom skrućivanja veća od granice topljivosti tih plinova u krutom stanju, oni će rezultirati poroznošću zavarivanja.

Ugljični dioksid, kisik, dušik, vodik i argon ili helij primjeri su plinova koji se otapaju u metalu zavara.

Od ovih plinova, vodik je glavni izvor poroznosti pri zavarivanju u većini materijala osim legura na bazi nikla.

Greške pri zavarivanju – Vrste, njihovi uzroci i otklanjanje.pdf

4 vrste poroznosti u zavarivanju

Poroznost kod zavarivanja povezana je s metalurškim promjenama koje se događaju tijekom zavarivanja u metalu šava.

Varijable zavarivanja kao što su zaštitni plin, površinski uvjeti i čistoća te duljina luka glavni su čimbenici koji utječu na nepostojanje poroznosti u zavaru.

Općenito slijede četiri glavne vrste zavarene poroznosti:

1. Raspršena poroznost
2. Linearna poroznost
3. Ujednačena poroznost
4. Klaster ili lokalizirana poroznost

Nadalje, vrste poroznosti za zavarivanje prema AWS-u su:

1. Usklađena ili linearna poroznost
2. Klaster ili lokalizirana poroznost
3. Raspršena poroznost
4. Poroznost cijevi
5. Produljena poroznost

Linearna poroznost u zavarivanju

Linearna poroznost pri zavarivanju ili usklađena poroznost je vrsta poroznosti pri zavarivanju koja se može promatrati kao više pora u ravnoj liniji.

Linearna poroznost zavarivanja javlja se najčešće u korijenskom prolazu zavara i često se smatra posebnim slučajem neadekvatnog prodiranja spoja.

Sve greške koje se nalaze u zavaru su loše, a kada se pojave u korijenu zavara, još su gore.

To je zato što se poredane pore mogu vrlo brzo spojiti kratko pukotine postati jedan veliki katastrofalni kvar kada je zavarena komponenta jako opterećena tijekom rada.

Linearna poroznost može biti izdužena pora ili niz okrugle poroznosti. Mogu se pojaviti u korijenu zavara ili na površini zavara ili između zrna zavara.

Uzroci linearne ili poravnate poroznosti

Linearna ili poravnata poroznost uzrokovana je oslobađanjem plina od bilo kakve kontaminacije kao što je vlaga, masnoća, boja ili hrđa na području gdje se poroznost odvija.

Sprječavanje linearne/usklađene poroznosti

1. Očistite područje zavarivanja prije početka zavarivanja.
2. Primijenite prethodno zagrijavanje kako biste osušili svu vlagu ili drugu kontaminaciju.
3. Nemojte zavarivati ​​na obojenim ili premazanim površinama.

Ujednačena raspršena poroznost

Raspršena poroznost znači pore za zavarivanje koje su raspoređene po duljini zavara umjesto da su koncentrirane na malom području. U višeprolazni zavarmogu biti prisutni u svim prolazima.

Uzroci raspršene poroznosti zavarivanja

Raspršena poroznost povezan je s operacijama zavarivanja, uvjetima zavarivanja i neispravnim potrošnim materijalima. Glavni uzroci raspršene poroznosti zavarivanja su:

1. Pogrešna tehnika zavarivanja, npr. korištenje dugog luka koji onemogućuje učinkovitu zaštitu od plina na bazenu za zavarivanje.
2. Izvođenje zavarivanja u vjetrovitim uvjetima.
3. Kontaminacija u zaštitnom plinu (npr. velika vlaga prisutna u plinu) ili korištenje pogrešnog zaštitnog plina (npr. korištenje dušika kao zaštitni plin za zavarivanje ugljičnog čelika ili niskolegiranog čeličnog materijala).
4. Kontaminirana površina za zavarivanje (npr. vlaga, hrđa, boja, masnoća ili premazano područje zavarivanja).
5. Neispravan materijal (npr. velika količina olova ili drugih elemenata niskog tališta u osnovnom metalu).

Sprječavanje raspršene zavarene poroznosti

1. Osigurajte ispravnu tehniku ​​zavarivanja. Nikada nemojte koristiti dugi luk ili zavarivati ​​u vjetrovitim uvjetima.
2. Očistite površinu zavara prije početka zavarivanja.
3. Provjerite pravi osnovni metal prije zavarivanja.
4. Osigurajte da se zaštitni plin za zavarivanje isporučuje prema specifikaciji plina AWS A5.32.

Klasterska poroznost u zavarivanju

Klasterna poroznost zavarivanja znači zavarivanje pora koje su koncentrirane u malom lokalnom području. Klasterska poroznost je obično lošija vrsta poroznosti u kojoj se pore često pojavljuju u klasterima odvojenim znatnim duljinama zavarenih spojeva bez poroznosti.

Takvi su klasteri često povezani s promjenama u uvjetima zavarivanja, na primjer, promjenama u postavkama luka kada zavarivač započinje ili zaustavlja zavarivanje. U MIG/ MAG ili TIG zavarivanjeporemećaj dovoda zaštitnog plina uzrokovat će poroznost zavarivanja sličnu poroznosti klastera sve dok zaštitnog plina nema.

Uzroci poroznosti klasternog zavarivanja

Klasterska poroznost kod zavarivanja javlja se tijekom početka i zaustavljanja zavarivanja pa je povezana s lošom praksom zavarivanja za početak/zaustavljanje zavarivanja.

Blokada dovoda zaštitnog plina ili neispravan premaz šipke za zavarivanje također će uzrokovati poroznost klastera unutar pogođenog trajanja razdoblja.

Sprječavanje poroznosti klasternog zavarivanja

Poroznost klastera kontrolira se korištenjem dobre prakse. Više će se naglaska staviti na obuku zavarivača kako bi imali dobar početak i završetak zavarivanja.

Osigurajte da je premaz šipke za zavarivanje netaknut iu dobrom stanju. Kod TIG i MIG zavarivanja provjerite nema li neprekinutog dovoda zaštitnog plina bez začepljenja ili oštećenja.

Poroznost cijevi za zavarivanje

U nekim rjeđim slučajevima tijekom zavarivanja pojavljuju se izdužene ili cjevaste plinske šupljine. Oni se nazivaju poroznost cijevi ili crvotočine kao što je prikazano na slici ispod.

Poroznost cijevi znači vrstu poroznosti zavarivanja koja ima duljinu veću od širine. Orijentacija poroznosti cijevi je okomita na zavareni spoj.

U slučaju a kutni zavar, takva se poroznost proteže od korijena zavara do prednje strane. Ako su 1 ili 2 pore cjevovoda vidljive na površini, postoji velika mogućnost mnogo poroznosti cjevovoda ispod površine zavara.

Uzroci i prevencija poroznosti cjevovoda

Glavni uzrok poroznosti cijevi ili crvotočine u zavarivanju je brzo skrućivanje zavara. Ovo je čest problem kod procesa zavarivanja visokog luka kao što su PILA i elektro zavarivanje troskom.

Kako bi se spriječila poroznost cijevi, potrebna je kontrola brzine skrućivanja kontroliranjem omjera dubine i širine ili korištenjem alternativnih tehnika.

Koji su uobičajeni uzroci poroznosti kod zavarivanja?

Najčešći uzroci poroznosti zavarivanja su:

1. Pogrešne žice za punjenje ili šipke za zavarivanje s nedostatkom elemenata za dezoksidaciju (mangan i silicij).
2. Osnovni metal s visokim sadržajem nečistoća (npr. visokim sadržajem sumpora) ili velikom količinom elemenata niskog tališta kao što je olovo.
3. Onečišćena površina zavara kao što je uljna, masna, obojena ili premazana površina zavara.
4. Velika količina vlage u topilu za zavarivanje ili premazu elektrode.
5. Kontaminirani zaštitni plinovi ili plinovi za pročišćavanje kao i neadekvatna opskrba zaštitnim plinovima tijekom zavarivanja.
6. Prevelika duljina luka dovodi do neadekvatnog zaštitnog sloja od plina na bazenu za zavarivanje.
7. Velika brzina zavarivanja može poremetiti pokrov za zaštitu od plina.
8. Zavarivanje izvana prema unutra jaki vjetroviti uvjeti.
9. Brzo zamrzavanje nanosa zavara.
10. prevelika brzina zavarivanja zbog koje plinski omotač oko bazena za zavarivanje postaje neučinkovit.
11. zavarivanje preko zavarenih spojeva izrađenih s lagano obloženim elektrodama.
12. visoke struje zavarivanja; jer će velika struja zavarivanja izgorjeti deoksidirajuće elemente u šipki za zavarivanje i nema dovoljno deoksidansa koji bi se spojili s metalom za zavarivanje prije nego što se počne hladiti što uzrokuje poroznost.

Prevencija i lijekovi za poroznost u zavarivanju

Pudiranje metala zavara i korištenje prethodnog zagrijavanja ili veće struje omogućuju dovoljno vremena da otopljeni plinovi pobjegnu iz metala zavara.

Ako su elektrode ili topitelji vlažni, potrebno ih je ponovno osušiti u zagrijanim pećnicama prema preporukama proizvođača potrošnog materijala.

1. Osušite šipke za zavarivanje prije upotrebe i nikad ne koristite navlaženu šipku za zavarivanje.
2. Prethodno očistite površinu prije zavarivanja i uklonite sve nečistoće.
3. Izbjegavajte zavarivanje pri jakom vjetru, ako je potrebno, upotrijebite ogradu oko područja zavarivanja.
4. Redovito provjeravajte ima li začepljenja u plinskim crijevima, difuzorima, oblogama i drugim dijelovima aparata za zavarivanje koji pomažu u opskrbi zaštitnim plinom.
5. Kupujte samo zaštitne plinove od renomiranih dobavljača plina.
6. Koristite mali unos topline s nižom strujom kako biste izbjegli izgaranje deoksidansa iz metala zavara.
7. Prije upotrebe ispecite topilo za zavarivanje.
8. Potrošni materijal za zavarivanje uvijek skladištite u dobrim uvjetima skladištenja u skladištu s kontroliranom vlagom.

Stick Welding ili SMAW poroznost

Poroznost zavarivanja kod zavarivanja štapom ili SMAW zavarivanja ovisi o:

1. Tehnike zavarivanja (npr. korištenje dobre start-stop metode), zadržavanje kratke duljine luka.
2. Oštećena prevlaka elektrode – oštećena prevlaka neće pružiti dovoljnu zaštitu od plina i rezultirat će poroznošću zavara.
3. Zavarivanje na kontaminiranim površinama kao što su zahrđala, uljana, masna ili obojena područja.
4. Zavarivanje na površini zavara s vlagom.
5. Nepečena elektroda ili šipka za zavarivanje s visokom vlažnošću, poput navlaženih šipki.
6. Kod zavarivanja štapom ili SMAW nehrđajućeg čelika, pojedinačne pore ili raspršena poroznost mogu rezultirati zbog vlage prisutne u šipki.

Poroznost zavarivanja kod TIG i MIG zavarivanja

Poroznost zavarivanja kod TIG & MIG zavarivanja obično je povezana s lošom kvalitetom zaštitnih plinova gdje je zaštitni plin kontaminiran (prisutnost dušika u argonu pri zavarivanju materijala od ugljičnog čelika) ili ima visok sadržaj vlage.

Drugi uzroci su kontaminirana žica za zavarivanje (prisutnost masti, ulja ili vlage na površini žice) ili zavarivanje na kontaminiranom materijalu.

Jedan od važnih razloga je da neispravna mlaznica, difuzor plina ili obloga također mogu blokirati dovod zaštitnog plina od plamenika za zavarivanje do posude za zavarivanje.

Što je pora ili Blow Hole?

Tijekom zavarivanja, ponekad zarobljeni plin stvara jednu veliku šupljinu, koja se naziva propuhom. Jedna pora može biti otvorena prema površini ako postoji defekt ispod površine.

Odnos zaštitnih plinova i poroznosti pri zavarivanju

Zaštitni plinovi za zavarivanje imaju različite karakteristike od različitih zaštitnih plinova. Na primjer, dušik je dobar za zavare austenitnog nehrđajućeg čelika i ako se koristi za zaštitu ili pročišćavanje neće biti problema.

Ali ako se koristi za ugljični čelik ili niskolegirane čelike, dušik će uzrokovati poroznost zavarivanja.

Slično tome, vodik je glavni odgovorni plin koji uzrokuje poroznost kod zavarivanja aluminija. Obično vodik uzrokuje poroznost kod zavarivanja u većini materijala kao što su ugljični čelik, nehrđajući čelik, aluminij i legure bakra, iznimka su legure na bazi nikla koje su otporne na vodik do poroznosti.

Ako je dušik prisutan u zavarivanju ugljičnog čelika, niskolegiranih čelika, legura na bazi nikla i legura bakra, uzrokovat će poroznost zavarivanja.

Saznajte više o drugim nedostacima zavarivanja:

Slični postovi:

Open this in UX Builder to add and edit content