Podřezání svařováním: Příčiny, prevence, měření a opravy

Podřezání svaru je běžná vada profilu svaru, která se tvoří podél paty nebo kořene svaru. I když může vypadat jako malá drážka, nadměrné podřezání může zmenšit efektivní průřez základního kovu a vytvořit lokální koncentraci napětí.

Většina problémů s podřezáním při svařování souvisí s přívodem tepla, rychlostí svařování, délkou oblouku, úhlem hořáku a nanášením přídavné látky. Pomáhá také stabilní řízení procesu. Laserové svařovací systémy Dynalasers poskytují koncentrovaný přívod tepla a konzistentní parametry, které mohou pomoci snížit podřezání při svařování, pokud je spoj a nastavení správně připraveny.

Co je podřezání při svařování?

Co se při svařování nazývá podřezání? Je to drážka natavená v základním kovu podél okraje svaru, která nebyla zcela vyplněna svarovým kovem. Obvykle se tvoří u paty svaru, ale může se vyskytovat i v blízkosti kořene svaru.

Tato vada svaru v podobě podříznutí se liší od nízké svarové housenky, protože část původního profilu základního kovu byla ve skutečnosti roztavena.

Jak vypadá podřezání na svaru?

Podřezání na svarovém spoji se obvykle projeví jako úzká prohlubeň vedle housenky. Může být souvislé nebo omezené na krátké úseky.

Typický příklad podřezaného svaru může ukazovat:

• Drážka vedle jedné nebo obou svarových patek
• Ostrý přechod mezi svarem a základním kovem
• Hlubší úseky poblíž startů, zastávek nebo průsmyků Cap Pass

Mělké podříznutí může vyžadovat spíše měření než pouhé vizuální posouzení.

Typy podřezání při svařování

Podřezání se obecně klasifikuje podle toho, kde se drážka tvoří.

Vnější nebo špička podříznutá

Vnější podřezání se tvoří tam, kde se viditelná svarová plocha setkává se základním kovem. Podřezání koutového svaru se může vyskytovat podél jedné nebo obou svarových pat a obvykle je snadno vizuálně detekovatelné.

Vnitřní nebo kořenové podřezání

K podříznutí kořene svaru dochází v blízkosti kořenové strany spoje. Pokud je přístup ze zadní strany omezený, může být obtížnější jej odhalit a vyhodnotit.

Co způsobuje podřezání při svařování?

Pochopení příčin podřezání při svařování je užitečnější než automatické snižování proudu. Podřezání vzniká, když se svarová hrana taví rychleji, než ji tavenina dokáže znovu naplnit.

Mezi hlavní příčiny podřezání při svařování patří:

Nahromaděné teplo se často přehlíží. Kořenový a výplňový řez se může jevit jako přijatelná součást, zatímco v horní části se vyvíjí podřezání, protože obrobek je již horký. V tomto případě může být lepší snížit proud pro pozdější průchody nebo regulovat teplotu mezi řezy, než se problémem zabývat jako opravným problémem nastavení stroje.

Proč je podřezání špatné pro svar?

Závažnost podřezání svaru závisí na jeho hloubce, délce, umístění, podmínkách zatížení a příslušné normě. Mělká drážka automaticky neznamená, že svar je nepřijatelný.

Hlubší podřezání snižuje lokální tloušťku materiálu a vytváří ostrý přechod, který koncentruje napětí. To se stává důležitějším u součástí vystavených vibracím, cyklickému zatížení nebo únavě.

Jak měřit podříznutí svaru

Vizuální kontrola může lokalizovat diskontinuitu svaru , ale správné vyhodnocení obvykle vyžaduje kontrolu její polohy, délky a hloubky.

Zkontrolujte umístění a délku

Určete, zda je podříznutí u paty nebo kořene svaru, zda je spojité nebo přerušované a zda postihuje jednu nebo obě strany svaru. Některá kritéria přijetí zohledňují jak ovlivněnou délku, tak i maximální hloubku.

Změřte hloubku podříznutí

K měření vzdálenosti od přilehlého povrchu základního kovu k nejhlubší části drážky lze použít měřidlo pro podříznutí svaru, můstkové vačkové měřidlo nebo podobný kontrolní nástroj.

Pro měření podřezání při svařování je při určování přijatelnosti obvykle důležitější hloubka než šířka drážky.

Jak velké podřezání je při svařování akceptovatelné?

Neexistuje univerzální hodnota pro povolené podříznutí při svařování . Přijetí závisí na příslušné normě, tloušťce materiálu, typu spoje, podmínkách zatížení, hloubce vady a délce vady.

Kritéria pro přijetí podříznutí svaru mohou vycházet z norem AWS, ASME, ISO 5817, technických výkresů nebo požadavků specifických pro projekt. Proto by se na otázku, kolik podříznutí je ve svaru povoleno, nemělo odpovídat jedním číslem, pokud není známa platná norma.

Před přijetím nebo opravou svaru ověřte příslušnou specifikaci a povolenou hloubku a délku.

Jak zabránit podřezání při svařování

Nejlepším přístupem k prevenci podřezání při svařování je řešit problémy v logickém pořadí, spíše než měnit několik nastavení najednou.

Začněte s teplotou a rychlostí jízdy

Nejprve zkontrolujte proud nebo napětí a poté rychlost posuvu. Nadměrné teplo může narušit svarovou hranu, zatímco příliš rychlý pohyb může nechat přídavný kov příliš krátký čas na to, aby se vsákl do špičky.

U vícevrstvých svarů je třeba vzít v úvahu také akumulované teplo obrobku.

Zkontrolujte délku oblouku a úhel hořáku

Dlouhý oblouk nebo nesprávný pracovní úhel mohou směrovat přebytečné teplo směrem k hraně svaru. Konzistentní poloha hořáku je obzvláště důležitá v okolí rohů, při změnách mezer ve spojích a v obtížných svařovacích polohách.

Ujistěte se, že prst na noze má dostatek výplně

Samotné snížení proudu nemusí problém vyřešit. Obsluha může také muset mírně zpomalit, zlepšit umístění přídavné látky nebo omezit nadměrné proplétání, aby roztavená lázeň správně vyplnila patu svaru.

Pro vhodné aplikace nabízí laserové svařování koncentrovanější dodávku energie a nižší celkový tepelný příkon. Laserové svařovací stroje Dynalasers poskytují stabilní řízení procesu a volitelné podávání drátu, což pomáhá snižovat podmínky, které mohou přispívat k podřezání při svařování.

Podřezávání při MIG, TIG a svařování obalenou elektrodou

Tato vada je u všech metod svařování podobná, ale běžné příčiny se liší.

U podřezávání MIG svařováním je třeba společně zvažovat napětí a podávání drátu. TIG silně závisí na umístění přídavného drátu, zatímco obalené svařování často těží z přesnější regulace délky oblouku.

Jak opravit podřezání při svařování

Způsob opravy podřezání při svařování závisí na tom, zda vada překračuje příslušná kritéria přijetí. Přijatelná mělká drážka by neměla být automaticky opravena, protože zbytečné přepracování zavádí další tepelný cyklus.

Pokud je nutná oprava podřezaného svaru:

• Připravte a očistěte postižené místo
• V případě potřeby odstraňte nepřijatelný materiál
• Opravte původní problém s procesem
• Opakované svařování s použitím upravených parametrů
• Znovu zkontrolujte opravené místo

Pouhé přidání další vrstvy bez korekce příkonu tepla, rychlosti posuvu, úhlu nebo dodávání plniva může vadu reprodukovat.

Pro přesné aplikace nebo aplikace s tenkými plechy může řízený laserový proces také pomoci snížit opakující se vady hran. Systémy Dynalasers poskytují stabilní svařování s nízkým tepelným příkonem a mohou používat podávání drátu tam, kde je vyžadován dodatečný přídavný materiál.

Podřezání vs. nedostatečné nasypání vs. nedostatečné splynutí

Tyto vady svařování mohou vypadat podobně, ale zahrnují různé problémy.

U podsvarového a podřezaného svaru je klíčovým rozdílem chybějící materiál: podsvarový svar znamená nedostatečné množství naneseného svarového kovu, zatímco podřezání odstraňuje část původního základního kovu.

Nejčastější dotazy ohledně svařování podřezávání

Může mít svar podříznutí pouze na jedné straně?

Ano. Jednostranné podříznutí může být způsobeno nerovnoměrným úhlem obrobení, omezeným přístupem ke spoji, asymetrickou geometrií nebo nadměrným teplem namířeným na jednu boční stěnu.

Proč se podřezání někdy objevuje pouze na průchodu Cap Pass?

Obrobek může být již horký, když se nanáší vrchní díl. V kombinaci s nedostatečným množstvím plniva na patkách nebo agresivní technikou nanášení vrchního dílu to může vést k podřezání, i když byly dřívější průchody přijatelné.

Můžete mít podřezání bez nadměrného proudu?

Ano. Rychlý pohyb, dlouhý oblouk, nesprávný úhel hořáku, nadměrné proplétání nebo nedostatečné množství přídavného materiálu mohou způsobit podřezání, a to i při rozumném proudu.

Je podřezání závažnější u svarů namáhaných únavou materiálu?

Může. Drážka vytváří lokální koncentraci napětí, která se stává významnější při opakovaném nebo kolísavém zatížení. Konečné přijetí by mělo i nadále splňovat platné konstrukční a svařovací normy.

Závěr

Podřezání svaru je obvykle způsobeno spíše interakcí tepelného příkonu, rychlosti svařování, délky oblouku, úhlu hořáku, nanášení přídavné látky a teploty obrobku než pouze jedním nastavením.

Správné měření a kritéria přijetí jsou stejně důležité jako prevence. Pro aplikace vyžadující stabilní svařování s nízkou teplotou mohou laserové svařovací systémy Dynalasers pomoci snížit podmínky, které přispívají k podřezání svaru , přičemž správné nastavení a technika zůstávají zásadní.