Potporna šipka u zavarivanju

Potporna šipka u zavarivanju

Podložna šipka u zavarivanju ili podložne trake materijali su posebnog oblika (metal ili keramika ili staklena vlakna) koji se postavljaju na stranu korijena zavara kako bi pružili potporu rastaljenom metalu tijekom zavarivanja korijena.

Potporna šipka na taj način pruža potporu za korijenski tok rastaljenog metala, sprječava pregorevanje, osigurava potpuno prodiranje spoja (CJP Weld), sprječava prekomjerno ili nedostatno prodiranje korijena i osigurava visoku kvalitetu zavarivanja.

Kada se zavar s punim prodiranjem treba napraviti samo s jedne strane, upotreba neke vrste podloge za zavarivanje može biti nužna za kontrolu količine armature i oblika korijenske površine.

Vrste podloga u zavarivanju

Podloge u zavarivanju su od različitih materijala, različitih vrsta i oblika. Prva klasifikacija koju smo ovdje obradila temelji se na vrstama podloge. Ostale klasifikacije na temelju cilja pozadine obrađene su kasnije u ovom postu.

Različite najčešće korištene tehnike uključuju korištenje sljedećih vrsta potpornih šipki ili potpornih traka u zavarivanju:

1. Podloga od običnog metala,
2. Strukturna podloga,
3. Zavarena podloga,
4. Potporna traka,
5. Bakrena podloga,
6. Podloga za protok,
7. Pozadinske trake.
8. Potrošni umeci

Vrste potpornih šipki u zavarivanju

Dvije vrste podloge mogu se koristiti ovisno o njihovoj namjeni. Oni su:

1. Trajna potporna šipka: Npr. podloga od običnog metala, strukturalna podloga, metalne potporne trake itd.
2. Privremena podloga: Npr. bakrena podloga, keramička podloga i potporna traka.

Trajna podložna šipka u zavarivanju

Trajne podložne trake ostaju na mjestu nakon zavarivanja i obično su izrađene od istog materijala kao i osnovni metal.

Oni mogu biti u obliku traka ili ekstrudiranih aluminijskih dijelova kod zavarivanja aluminija. Međutim, takve podloge ponekad mogu uzrokovati nedostatak taljenja u korijenu zavara ako materijal podloge nije pravilno očišćen ili ako je prilagodba loša.

Trajne podložne šipke ne bi se trebale koristiti u korozivnoj uporabi osim ako su svi rubovi podložne trake potpuno zabrtvljeni (nanošenjem brtvene trake na obje strane podloge). U suprotnom, u korijenu zavara može doći do pukotinske korozije.

Privremena potporna šipka u zavarivanju

Privremena podloga općenito je u obliku šipke izrađene od bakra (Napomena: bakrene šipke ne lijepe se za ugljični čelik i lako se uklanjaju nakon zavarivanja), ili keramičkih ili vlaknastih traka.

Ova šipka je obično dio učvršćenja. Tijekom zavarivanja potrebno je paziti da se izbjegne taljenje potporne šipke i kontaminacija Al metala za zavarivanje. Ova podloga također ima rupe za pročišćavanje plina.

U potpornu šipku može se strojno urezati utor kako bi se smanjio učinak hlađenja u korijenu spoja radi dobrog prodiranja. Žlijeb treba biti dizajniran tako da omogući dobro taljenje u korijenu zavara i da osigura ojačanje korijena željene visine i oblika.

Dimenzije utora obično se kreću od 4 mm do 13 mm širine i 0,25 mm do 2,25 mm dubine. Stvarne dimenzije ovisit će o debljini dijela koji se zavaruje, geometriji spoja i postupku zavarivanja.

Potporne šipke za zavarivanje

Potporne šipke mogu se koristiti za uklanjanje topline iz zavara u tankim dijelovima. To može omogućiti zavarivanje s dovoljnom strujom za stabilan luk.

Vodeno hlađene Cu-šipke pružaju najveći učinak hlađenja; šipke od nehrđajućeg čelika, najmanje. Međutim, prekomjerno hlađenje može dovesti do nedostatka taljenja u korijenu zavara.

1. PODLOGA OD OBIČNOG KOVINA

Korijen je dovoljno debeo kao što je prikazano na donjoj slici, da podupre bazen za zavarivanje bez progorevanja. Ova tehnika se koristi za četvrtaste ili djelomično skošene sučeone spojeve, za kutne zavare i za utične ili utorne zavare.

Mora se paziti da korijenske površine zavarenih žljebova budu u bliskom kontaktu. Prvi prolaz, koji se ponekad stvara s nižom strujom, djeluje kao podloga za drugi prolaz s većom strujom kako bi prošao kroz penetraciju.

2. STRUKTURALNA PODLOGA

U određenim slučajevima gdje projekt dopušta, drugi strukturni član može poslužiti kao podloga za zavar, kao što je prikazano na slici ispod.

Vrlo je važno da kontaktne površine spoja budu čiste, a kontakt tijesan kako bi se izbjegla poroznost i uključci troske. Zavar također mora osigurati dovoljnu dubinu taljenja u potpornom elementu.

3. PODLOGA ZA ZAVAR

Poleđinski zavar nanosi se pri nižoj struji i s umjereno prodornim lukom pomoću ručnog metalnog luka, CO₂-zaštićenog luka ili procesa punjenog punjenim lukom (vidi sliku u nastavku).

Može biti u jednom ili više prolaza kako bi se dobila dovoljna dubina za podupiranje zavara pod praškom. Podložni zavar može se zadržati u spoju ako je odgovarajuće kvalitete.

Ako nije tako, može se ukloniti žljebljenjem kisikom ili električnim lukom, usitnjavanjem ili strojnom obradom nakon nanošenja zavara pod praškom. Dobiveni utor se popunjava zavarenim spojem pod praškom.

4. PODLOŽNA TRAKA ili PODLOGA

Potporna traka je od metala koji je kompatibilan s metalom koji se zavaruje. Zavareni metal stapa se u potpornu traku, tako da postaje sastavni dio spoja kao što je prikazano na slici ispod.

U ovom slučaju, to se naziva trajnom podlogom. U slučaju da je predviđeno da bude privremena podloga, može se konačno ukloniti strojnom obradom. Mora se održati odgovarajući otvor za korijen kako bi se osigurala potpuna penetracija.

Ona varira između 1,6 i 4,8 mm, ovisno o debljini fuge. Važno je da kontaktne površine između ploča i trake budu čiste i da je kontakt intiman; inače može doći do poroznosti i curenja rastaljenog metala zavara.

5. BAKRENA PODLOGA

Bakrena podloga prikazana na donjoj slici ima nekoliko prednosti. Njegova visoka toplinska vodljivost omogućuje mu brzo izvlačenje topline iz rastaljene kupke za zavarivanje. Također, rastaljeni čelični metal za zavarivanje se ne stapa s bakrenim materijalom. Stoga služi samo kao privremena podloga.

Bakrena podložna šipka je duga kao spoj; ili je kratke duljine i dizajniran da klizi ispod putujućeg luka. U drugim primjenama, može biti u obliku rotirajućeg kotača.

Za primjene visoke proizvodnje, bakrena šipka ima unutarnju cirkulaciju vode kako bi se održavala relativno hladnom. Šipka je obično užlijebljena kao što je prikazano na slici kako bi se dobilo pojačanje zavara na donjoj strani spoja.

Važno je osigurati da bakrena šipka ima dovoljnu masu kako bi se spriječilo taljenje bakrenog materijala, što može dovesti do kontaminacije zavara bakrom. Mora se imati na umu da se mehanička svojstva čeličnog zavara pogoršavaju kada sadržaj Cu prijeđe određenu granicu.

6. PODLOGA FLUXA

Kod podloge od fluksa, suhi granulirani SA topilac stavlja se u korito na fleksibilnom lisnatom materijalu. Ovaj pločasti materijal leži na gumiranom platnenom crijevu, koje se može napuhati kako bi držalo tok čvrsto uz stražnji dio spoja.

Ova će tehnika biti detaljno razmotrena prilikom opisa jednostrane pile koja se koristi u japanskim brodogradilištima.

7. PODLOGE TRAKE

Keramičke potporne trake koje se sastoje od keramičkog materijala na podlozi od aluminijske folije dostupne su u SAD-u. Rubovi izložene aluminijske folije prekriveni su ljepilom osjetljivim na pritisak prekrivenim uklonjivom oblogom. Duljine traka su od 0,5 do 1,0 metar.

Oni se mogu jednostavno primijeniti na spojeve ili šavove kako bi se osigurala zaštita ili podrška za jednostrano zavarivanje i korijenski prolaz za pomoć za dvostrane zavare koji se nanose TIG, MIG i drugim lučnim postupcima.

Korištenjem ovih traka, lučno žljebljenje i daljnje operacije stražnjih spojeva kao što je brušenje su eliminirane ili minimizirane. Izbjegavaju korištenje skupih i nezgrapnih učvršćenja, pomoćnih šipki i plinskog pročišćavanja zavara.

8. ULOŽCI ZA POTROŠNI MATERIJAL

Dodatni umeci su metalni umeci iste metalurgije kao i osnovni metal i postaju dijelovi zavara.

Pružaju potporu rastaljenoj posudi tijekom zavarivanja korijena i spajaju se zajedno.

Pročitajte više: Što su dodatni materijali za zavarivanje i njihove vrste.

Simbol zavara potporne šipke

Simboli zavara potporne šipke su oni simboli koji se pojavljuju na crtežu koji označavaju prisutnost potporne šipke. Podložna šipka u zavarivanju koristi dva sustava za simbole zavarivanja: ISO 2553 i AWS A2.4.

Simbol zavara potporne šipke prema AWS A2.4 prikazan je na donjoj slici (desna strana). Simbol zavara potporne šipke je kvadratni okvir postavljen nasuprot simbola glavnog zavara (ovdje simbol zavara s V-utorom).

Prisutnost “R” znači uklonjivu podlogu. Ako je R izostavljen u simbolu podloge, to znači da će se koristiti trajna podloga.

Simbol podložnog zavara prema ISO 2553 prikazan je na gornjoj slici s desne strane. ISO 2553 koristi:

• ”MR”: znači uklonjiva podloga.
• ”M”: znači trajnu podršku (ovo je suprotno od AWS simbola, pa budite oprezni).

Veličina potporne trake

Potporne šipke važan su dio procesa zavarivanja, a njihova veličina može imati veliki utjecaj na kvalitetu zavara.

Najčešće veličine potpornih šipki su od 1 do 1,5 inča. Pravi izbor veličine potporne šipke ovisi o debljini metala koji se zavaruje, vrsti zavarivanja koja se izvodi i preferencijama zavarivača.

Potporne šipke koje su premale mogu uzrokovati probleme sa zavarenim spojem, kao što je slabo prodiranje ili pregorevanje. Prevelike potporne šipke mogu otežati kontrolu bazena za zavarivanje i mogu dovesti do pretjeranog prodiranja zavara.

Veličina potporne šipke je važan faktor koji treba uzeti u obzir prilikom zavarivanja. Potporna šipka pomaže poduprijeti zavar i spriječiti njegovo kolapsiranje.

Također osigurava površinu za prianjanje zavara. Veličina potporne šipke varirat će ovisno o debljini metala koji se zavaruje. Deblji metal će zahtijevati veću potpornu šipku.

Zavarivanje keramičke podložne šipke

Keramičke potporne šipke koriste se tijekom zavarivanja kako bi se osigurala potpora za zavareni bazen i spriječilo strujanje zavarenog metala u osnovni materijal.

Keramičke potporne šipke mogu biti izrađene od raznih materijala, ali svi imaju istu svrhu. Zavarivači moraju biti oprezni kada postavljaju keramičke podložne šipke jer su lomljive i lako se mogu slomiti.

Postoje mnoge prednosti korištenja keramičkih potpornih šipki tijekom zavarivanja. Prvo, pomažu poboljšati kvalitetu zavara pružajući podršku za zavareni bazen. To sprječava da metal za zavarivanje teče u osnovni materijal, što kasnije može uzrokovati probleme.

Drugo, keramičke potporne šipke mogu pomoći u povećanju produktivnosti smanjenjem vremena potrebnog za završetak zavarivanja. Konačno, manje je vjerojatno da će keramičke potporne šipke uzrokovati oštećenje osnovnog materijala nego druge vrste nosača za zavarivanje.

Zavarivanje bakrene potporne šipke

Bakrene potporne šipke koriste se u zavarivanju kako bi se osigurao toplinski i električni vodljivi put između zavara i obratka. To pomaže u sprječavanju nedostataka zavara i poboljšava kvalitetu zavara.

Bakrene potporne šipke mogu se koristiti i za zavarivanje s plinskim volframom (GTAW) i za zavarivanje s plazma lukom (PAW). Prilikom odabira bakrene potporne šipke za vašu primjenu, važno je uzeti u obzir debljinu, širinu i duljinu šipke.

Deblje bakrene potporne šipke bolje odvode toplinu od područja zavara, što može pomoći u sprječavanju nedostataka zavara. Međutim, s debljim šipkama je također teže raditi i mogu biti skuplje.

Širina je također važna stvar jer će šire šipke pružiti bolju potporu za područje zavara. Duljina je manje važna od debljine i širine, ali duljim šipkama može biti teže manevrirati.

Namjena potporne šipke u zavarivanju

Podložne šipke važan su dio zavarivanja. Oni pomažu poduprijeti zavar i spriječiti njegovo kolapsiranje. Evo pet glavnih namjena potpornih šipki u zavarivanju:

1. Za pružanje potpore za rastaljenu zavarenu posudu tijekom zavarivanja korijena.
2. Kako bi se spriječilo kolapsiranje zavara.
3. Za ravnomjernu raspodjelu topline pri zavarivanju egzotičnih materijala poput legure magnezija.
4. Za sprječavanje pregorevanja tijekom zavarivanja otvorenog korijena.
5. Kako bi se osiguralo potpuno stapanje korijena kada je potrebno potpuno prodiranje spoja (CJP) zavar.

Zašto se nosiva traka koristi u zavarivanju?

Potporna traka koristi se u zavarivanju iz raznih razloga. Prvo, pomaže u sprječavanju defekata zavara pružajući glatku, postojanu površinu za formiranje zavara i podržavanje rastaljenog metala tijekom zavarivanja u korijenu kako bi se izbjeglo pregorevanje.

Drugo, pomaže u zaštiti osnovnog materijala od oštećenja toplinom tijekom zavarivanja. Treće, može pomoći u poboljšanju izgleda gotovog zavara pružajući čistu površinu u ravnini.

Potporna traka obično se izrađuje od istih osnovnih metala ili bakra, koji imaju dobru toplinsku vodljivost i otporni su na prskanje zavara i oštećenja toplinom.

U nekim slučajevima mogu se koristiti drugi materijali kao što su keramička vlakna ili staklena vlakna. Izbor materijala podložne trake ovisi o primjeni i vrsti zavarivanja koje se izvodi.

Potporna traka važan je dio procesa zavarivanja i može pomoći u poboljšanju kvalitete gotovog zavara.

Čitaj više:

Open this in UX Builder to add and edit content