Брызги металла при сварке: причины появления, способы защиты

СОДЕРЖАНИЕ

• Суть проблемы
• Причины возникновения брызг металла
• Последствия разбрызгивания
• Варианты выхода из ситуации
• Использование средств от налипания
• Защита сварщика от брызг металла

Суть проблемы

При проведении сварочных работ образуются капли наплавленного либо присадочного металла – так называемые брызги. Они прилипают к поверхности сварного шва либо околошовной зоны на заготовке. Подобный дефект хорошо заметен визуально.

Если конструкция неответственная, такие капли допустимы. Но брызг металла не должно быть на декоративных элементах, а также деталях, к которым предъявляются повышенные требования в этом плане.

Оседание капель можно наблюдать как на основном металле, так и на сопле сварочного аппарата. В результате повышается риск, что во время эксплуатации возникнут проблемы.

Металл может разбрызгиваться сильнее или слабее, все зависит от того, из чего изготовлена проволока и основной металл, в каком режиме работает оборудование, а также каковы характеристики источника питания.

В ходе проведенных испытаний было доказано, что брызги вылетают под углом 45? к обрабатываемой поверхности.

Читайте также: «Организация сварочных работ»

Размер мельчайших капель составляет 0,02 мм, они движутся со скоростью до 40 метров в секунду. Угол падения в этом случае будет острый – приблизительно 25?.

Таким образом, можно выделить закономерность, суть которой сводится к тому, что если капля большая, то она будет лететь медленно и под большим углом. Непосредственно на самих деталях можно наблюдать капли разных диаметров. Мельчайшие брызги есть только на сопле и мундштуке.

Причины возникновения брызг металла

Брызги расплавленного металла при проведении сварочных работ появляются в результате электродинамического удара.

При образовании сварочной дуги значение тока будет максимальным. Это приводит к тому, что металл электрода попросту разлетается в стороны, а затем застывает на поверхности заготовки.

Но капли образуются не только поэтому. Есть еще одна причина появления таких капель: это скачки напряжения в сети. Из-за данной проблемы появляется множество брызг металла.

Почему еще можно наблюдать капли на заготовке:

1. Неправильно подобранный режим сварки. Здесь играет роль человеческий фактор. Мастер, прежде чем начать работу, должен проверить, что правильно выставил режимы для выбранной проволоки. То, с какой силой будет подаваться ток, влияет на конечный результат и наличие или отсутствие брызг. Если параметры тока слишком высоки, образуется множество капель металла. Кстати, такой же эффект можно получить, если напряжение будет низкое.

2. Неверный угол наклона. От того, каково будет положение горелки, зависит количество брызг. Сварочную горелку следует держать под нужным углом, который должен быть равен 15 градусам от вертикальной линии. Если горелка сильно отклоняется, область покрытия расплавленной ванны защитным газом станет меньше. В итоге результат работы будет неудовлетворительным из-за большого количества брызг.

3. Покрытие заготовки загрязнено. Это приводит к тому, что при проведении сварочных работ образуются капли металла. Прежде чем приступить к работе, важно провести подготовку металла.

4. Сварочный аппарат низкого качества. Заметили, что брызги появляются в большом количестве? Тогда следует удостовериться, что техника в порядке. Основные причины возникновения данного дефекта заключаются в том, что ток скачет, сопло или токовый наконечник износились либо вся аппаратура вышла из строя. Когда устройство находится в идеальном состоянии, брызг практически не будет.

   Читайте также: «Сварочный стол своими руками»

   Конечно, полностью исключить их появление на однофазном неинверторном аппарате не получится. Однако сварочные инверторы могут значительно улучшить результат работы благодаря тому, что ток будет стабилизирован. Если сопло либо токовый наконечник износились, они не смогут обеспечить дугу должного качества. В результате шов получится неправильный, брызг окажется слишком много. Важно как можно быстрее заменить расходники, если вы заметили, что они пришли в негодность.

5. Электроды низкого качества. Нельзя при проведении сварочных работ использовать влажные, отсыревшие электроды, стержни, обмазка которых потрескалась либо отслоилась. Работа со сварочными материалами низкого качества – причина того, что сварной шов получается неоднородным, с большим количеством капель.

6. Использование неподходящих сварочных материалов. Если вы выполняете работу проволокой, отличающейся от заготовки по своему составу, появятся брызги. Исключить возникновение этого дефекта можно, если приобрести проволоку, которая идентична металлу.

Последствия разбрызгивания

Если на сварном шве есть брызги металла, внешний виз заготовки будет испорчен. Чтобы убрать капли, придется использовать болгарку, шлифовать поверхность. А такая обработка металла требует существенных временных затрат.

Когда металл разбрызгивается, могут возникнуть непровары, это приведет к тому, что сварной шов быстро разрушится.

Кроме того, брызги будут оседать на сопле и токопроводящем мундштуке, это значит, что проволока перестанет подаваться равномерно. В итоге сварочный аппарат быстро выйдет из строя.

Читайте также: «Контактная сварка»

Когда на сопле горелки налипают капли, газовая защита снижается. В сварочном шве увеличивается процентное содержание азота, образуются мельчайшие поры.

Во время сварочных работ брызги отпадают от сопла горелки и мундштука, попадают в сварочную ванну. В результате появляются окислы, сварной шов получается низкокачественным.

Варианты выхода из ситуации

Если вы знаете причины брызг металла при сварке, то сможете пусть не полностью исключить образование этого дефекта, но уменьшить количество капель. Это важно сделать, когда к обрабатываемым поверхностям предъявляют повышенные требования. Например, если они трущиеся, внешние либо планируется покрасить их в дальнейшем.

Прежде чем приступить к сварке, следует выбрать подходящие материалы, к примеру можно воспользоваться активированными проволоками либо рутиловыми электродами.

Нельзя применять отсыревшие расходники, так как в этом случае количество брызг увеличится. Чтобы не допустить этого, прокалите их либо возьмите сухие материалы.

Наряду с этим важно грамотно выбрать режим работы сварочного аппарата, учитывая диаметр и материал электродов.

Предпочтение стоит отдавать оборудованию с расширенным функционалом, к примеру с возможностью стабилизации сварочного тока. Это также поможет снизить количество брызг. Периодически нужно выполнять проверку того, в каком состоянии находится сопло и токовый наконечник, на них не должны налипать капли металла.

Читайте также: «Контактная сварка»

Чтобы минимизировать количество брызг, нужно, чтобы сварка осуществлялась в смеси защитных газов: аргона и CO2. Их процентное соотношение следующее: 95 % аргона к 5 % углекислого газа.

Профессионалы рекомендуют вести сварку короткой дугой, так вы исключите риск образования брызг. Также можно воспользоваться TIG-сваркой, когда применяется электрод из вольфрама с защитным газом. Однако в этом случае расходы на проведение сварки увеличатся, так же как и временные затраты.

Использование средств от налипания

Борьба с таким дефектом, как брызги металла, – достаточно затратное мероприятие. Чтобы не выполнять дополнительную работу, необходимо защищать поверхность заготовки.

В ряде случаев удалить капли металла механическим способом, к примеру срубив их или отшлифовав поверхность, не получится. Сложности могут возникнуть, если шов находится в труднодоступном месте.

В такой ситуации поверхность двух элементов, которые требуется соединить, нужно заранее обработать вокруг области шва специальным защитным средством, препятствующим налипанию капель металла. Они продаются в виде пасты либо жидкого состава.

Опытные сварщики рекомендуют посетить специализированный магазин, где в продаже представлены следующие средства от проверенных производителей: BINZEL, ESAB, E-WELD, «ИНДУСВАР».

В зависимости от технологии использования составы подразделяются на несколько видов:

• Жидкие средства продаются в канистрах и бутылках. Чтобы нанести такой состав, потребуется кисточка. Также можно использовать пульверизатор для распыления средства.
• Паста фасуется в банки из пластика либо металла с широким горлышком, чтобы можно было легко достать средство.
• Аэрозоль в баллончиках.

Прежде чем начать использовать выбранный состав, следует внимательно изучить инструкцию, указанную на упаковке.

Читайте также: «Контроль сварных швов: разбираемся в методах оценки»

Многие сварщики-профессионалы применяют собственные проверенные многолетним опытом составы против образования капель металла.

Так, если у вас нет возможности приобрести специальное средство, можно воспользоваться мелом, предварительно растворив его в воде. По консистенции раствор должен напоминать густую сметану. Данный состав кисточкой нужно нанести на заготовку вокруг будущего шва, но важно, чтобы кромки остались чистыми.

Когда вы закончите сваривать детали, необходимо очистить поверхность шва и металла от используемого защитного средства. Есть составы на основе масел и жиров, которые ухудшают адгезию.

Защита сварщика от брызг металла

Костюм для защиты от брызг металла – обязательный атрибут при выполнении сварочных работ. Дело в том, что от попадания капель необходимо обезопасить не только заготовку, но и мастера, выполняющего сварной шов. Для этого недостаточно просто надеть робу: потребуется специальный костюм сварщика.

Такое обмундирование должно быть устойчиво к прожиганию расплавленными металлическими каплями при кратковременном воздействии.

Стандартно костюм состоит из куртки и брюк. Они выполнены из материала, который устойчив к воздействию высоких температур. Ткань пропитана специальным огнеупорным составом.

При выборе защитного костюма нужно правильно подобрать размер, одежда не должна стеснять движения, важно, чтобы качество пошива было высоким.

При примерке поднимите руки, согните их в локтях, движения не должны быть скованными, не стоит выбирать костюм, на котором образуются складки.

Читайте также: «Сварка нержавейки электродом»

Открытые места сварочного костюма, а именно штанины, манжеты, должны максимально плотно прилегать к телу. Это обезопасит вас от ожога при попадании расплавленного металла. Если это произойдет, можно получить серьезные увечья.

Застежки должны быть плотными, комплект пуговиц полным, воротник иметь специальную форму, за счет которой будет хорошо прилегать. Только такая одежда защитит от ожога, даже если на вас попадут брызги металла.

При проведении сварочных работ некоторые области тела следует защищать особо тщательно. Прежде всего, это грудь, предплечья, передняя поверхность бедра. Поэтому в этих зонах на костюме должны быть защитные накладки, выполненные из огнеупорной ткани.

Читайте также: «Организация рабочего места автослесаря»

Костюм сварщика может быть нескольких классов, все зависит от степени защиты.

1. Первый класс подходит для выполнения сварочных работ на дистанции от источника брызг минимум 200 см, используется на сварочных линиях, включая автоматические, при работе с оборудованием для плазменной резки металла.
2. Второй класс подходит для сварки ручными аппаратами на дистанции от источника брызг около 50 см при полевых или монтажных условиях.
3. Третий класс – для ручной сварки на дистанции от источника капель металла 50 см в небольших помещениях, включая цистерны, контейнеры, либо когда нужно монтировать ж/д полотна и выполнять газовую резку металла.

Отличаются костюмы разного класса материалом, из которого они пошиты. Далее рассмотрим, от чего зависит устойчивость защитной одежды к воздействию раскаленных брызг.

• Кожаные костюмы. Главное преимущество заключается в том, что они защищают от расплавленного металла, достаточно плотные. Минус – практически во всех моделях нет прорези, поэтому человеку будет некомфортно работать. Дело в том, что такой материал не воздухопроницаемый. При необходимости можно сделать прорези самостоятельно, однако защита в этом случае может ухудшиться.
• Брезентовые костюмы. Материал пропускает воздух, при этом он достаточно плотный, хорошо защищает от раскаленного металла. Однако одежда может воспламениться, если на нее длительное время воздействует повышенная температура. Использовать брезентовые костюмы можно для недолгой работы со сваркой. С такой ткани нужно постоянно стряхивать окалину.
• Замшевые. Костюм из этого материала идеально подходит для работы в полевых условиях, однако замша обладает такими же минусами, что и брезент. Но замшевые костюмы изнутри пропитаны специальным средством, устойчивым к воздействию влаги.
• Из спилка. Данный материал представляет собой тонкую и рыхлую кожу. Костюм может быть цельноспилковый либо с отдельными вставками из этого материала. Профессионалы советуют выбирать цельноспилковый вариант, однако вторая модификация также не уступает по эксплуатационным качествам, особенно если области, на которые могут попасть капли металла, дополнительно усилены кожей.

Читайте также: «Сварка при низкой температуре»

В зависимости от сезона использования бывают летние и зимние костюмы сварщика. В первом случае они сделаны из тонких отрезков выбранного материала, в них максимально комфортно работать. Такие костюмы можно использовать при проведении сварочных работ в закрытых помещениях. Зимние костюмы утеплены, внутри находится подкладка из огнеустойчивой ткани (из спилка либо брезента).

Сегодня в продаже легко найти огромное количество защитных костюмов для сварки. Также можно приобрести специальные составы, препятствующие налипанию раскаленных капель металла. Кроме того, существуют модели сварочных аппаратов, позволяющие снизить количество брызг металла. Чтобы сделать работу максимально комфортной, следует грамотно выбрать все необходимые материалы и оборудование.