Podrezivanje zavarivanja: uzroci, sprječavanje, mjerenje i popravak

Podrezivanje zavara je česti defekt profila zavara koji se formira duž vrha ili korijena zavara. Iako može izgledati kao mali utor, prekomjerno podrezivanje može smanjiti efektivni presjek osnovnog metala i stvoriti lokalnu koncentraciju naprezanja.

Većina problema s podrezivanjem pri zavarivanju povezana je s unosom topline, brzinom kretanja, duljinom luka, kutom plamenika i nanošenjem punila. Stabilna kontrola procesa također pomaže. Dynalasersovi laserski sustavi za zavarivanje pružaju koncentrirani unos topline i konzistentne parametre koji mogu pomoći u smanjenju podrezivanja pri zavarivanju kada su spoj i postavke pravilno pripremljeni.

Što je podrezivanje u zavarivanju?

Što je podrezivanje u zavarivanju? To je utor rastopljen u osnovnom metalu duž ruba zavara koji nije u potpunosti ispunjen zavarivačkim metalom. Obično se formira na vrhu zavara, ali se može pojaviti i blizu korijena.

Ovaj defekt zavara uzrokovan podrezivanjem razlikuje se od niskog zavara jer je dio izvornog profila osnovnog metala zapravo rastopljen.

Kako izgleda podrezivanje na zavaru?

Podrez na zavaru obično se pojavljuje kao usko udubljenje pored zavara. Može biti kontinuirano ili ograničeno na kratke dijelove.

Tipičan primjer podrezanog zavara može pokazati:

• Utor pored jednog ili oba zavarena vrha
• Oštar prijelaz između zavara i osnovnog metala
• Dublji dijelovi u blizini startova, stajališta ili prijevoja

Plitko podrezivanje može zahtijevati mjerenje, a ne samo vizualnu procjenu.

Vrste podrezanja u zavarivanju

Podrezivanje se općenito klasificira prema mjestu na kojem se formira utor.

Vanjski ili podrezan prst

Vanjski podrez nastaje tamo gdje se vidljiva površina zavara susreće s osnovnim metalom. Podrez kutnog zavara može se pojaviti duž jednog ili oba vrha zavara i obično ga je lako vizualno uočiti.

Unutarnji ili korijenski podrez

Podrezivanje korijena pri zavarivanju događa se blizu korijenske strane spoja. Tamo gdje je pristup stražnjoj strani ograničen, može biti teže otkriti i procijeniti.

Što uzrokuje podrezivanje pri zavarivanju?

Razumijevanje uzroka podrezanja pri zavarivanju korisnije je od automatskog smanjenja amperaže. Podrezivanje nastaje kada se rub zavara topi brže nego što ga rastaljena kupka može ponovno napuniti.

Glavni uzroci podrezanja pri zavarivanju uključuju:

Akumulirana toplina se često zanemaruje. Prolaz korijena i popunjavanja može izgledati prihvatljivo, dok se na vrhu razvija podrez jer je obradak već vruć. U tom slučaju, smanjenje struje za kasnije prolaze ili kontrola temperature između prolaza može biti bolja opcija nego tretiranje problema kao fiksnog problema s postavkama stroja.

Zašto je podrezivanje loše za zavarivanje?

Ozbiljnost podrezanog zavara ovisi o njegovoj dubini, duljini, lokaciji, uvjetima opterećenja i primjenjivom standardu. Plitki utor ne čini automatski zavar neprihvatljivim.

Dublje podrezivanje smanjuje lokalnu debljinu materijala i stvara oštar prijelaz koji koncentrira naprezanje. To postaje važnije kod dijelova izloženih vibracijama, cikličkom opterećenju ili umoru.

Kako izmjeriti podrezivanje zavara

Vizualnim pregledom može se locirati prekid zavarivanja , ali pravilna procjena obično zahtijeva provjeru njegovog položaja, duljine i dubine.

Provjerite lokaciju i duljinu

Utvrdite je li podrez na vrhu ili korijenu, kontinuiran ili isprekidan te utječe li na jednu ili obje strane zavara. Neki kriteriji prihvatljivosti uzimaju u obzir zahvaćenu duljinu kao i maksimalnu dubinu.

Izmjerite dubinu podreza

Za mjerenje udaljenosti od susjedne površine osnovnog metala do najdubljeg dijela utora može se koristiti mjerač podrezanog zavara, mjerač mostnog ekscentra ili sličan alat za inspekciju.

Za mjerenje podreza u zavarivanju , dubina je obično važnija od širine utora prilikom određivanja prihvatljivosti.

Koliko je podrezanja prihvatljivo kod zavarivanja?

Ne postoji univerzalna vrijednost za dopušteno podrezivanje u zavarivanju . Prihvaćanje ovisi o primjenjivom propisu, debljini materijala, vrsti spoja, uvjetima opterećenja, dubini defekta i zahvaćenoj duljini.

Kriteriji prihvatljivosti podrezanih zavara mogu proizaći iz AWS, ASME, ISO 5817, inženjerskih crteža ili zahtjeva specifičnih za projekt. Stoga se na pitanje koliko je podrezanih dijelova dopušteno u zavaru ne bi trebalo odgovoriti jednim brojem, osim ako nije poznat nadležna norma.

Prije prihvaćanja ili popravka zavara, provjerite primjenjive specifikacije te dopuštenu dubinu i duljinu.

Kako spriječiti podrezivanje pri zavarivanju

Najbolji pristup sprječavanju podrezivanja pri zavarivanju je rješavanje problema logičnim redoslijedom, umjesto promjene nekoliko postavki odjednom.

Započnite s toplinom i brzinom putovanja

Prvo provjerite struju ili napon, a zatim brzinu kretanja. Prekomjerna toplina može nagristi rub zavara, dok prebrzo kretanje može ostaviti premalo vremena da dodatni metal prodre u vrh nožice.

Kod višeslojnih zavara, uzmite u obzir i akumuliranu toplinu obratka.

Provjerite duljinu luka i kut plamenika

Dugi luk ili nepravilan radni kut mogu usmjeriti višak topline prema rubu zavara. Dosljedan položaj plamenika postaje posebno važan oko kutova, promjenjivih razmaka spojeva i teških položaja zavarivanja.

Pazite da nožni prst dobije dovoljno punila

Samo smanjenje struje možda neće riješiti problem. Operater će možda morati malo usporiti, poboljšati postavljanje punila ili smanjiti pretjerano tkanje kako bi rastaljena lokva pravilno ispunila vrh zavara.

Za prikladne primjene, lasersko zavarivanje nudi koncentriraniju isporuku energije i niži ukupni unos topline. Dynalasersovi laserski strojevi za zavarivanje pružaju stabilnu kontrolu procesa i opcionalno dovod žice, pomažući u smanjenju uvjeta koji mogu doprinijeti podrezivanju prilikom zavarivanja.

Podrezivanje kod MIG, TIG i REL zavarivanja

Nedostatak je sličan kod svih metoda zavarivanja, ali uobičajeni uzroci se razlikuju.

Za MIG zavarivanje podrezanim rezovima , napon i dovod žice treba razmatrati zajedno. TIG uvelike ovisi o postavljanju punila, dok zavarivanje elektrodom često ima koristi od strože kontrole duljine luka.

Kako popraviti podrezivanje pri zavarivanju

Kako prvo popraviti podrezivanje u zavarivanju ovisi o tome prelazi li nedostatak primjenjive kriterije prihvatljivosti. Prihvatljiv plitki utor ne bi se trebao automatski popravljati jer nepotrebna dorada uvodi još jedan toplinski ciklus.

Kada je potreban popravak podrezanog zavara:

• Pripremite i očistite zahvaćeno područje
• Uklonite neprihvatljiv materijal gdje je potrebno
• Ispravite izvorni problem procesa
• Ponovno zavarivanje korištenjem prilagođenih parametara
• Ponovno pregledajte popravljeno područje

Jednostavnim dodavanjem još jednog prolaza bez korekcije unosa topline, brzine kretanja, kuta ili dovoda punila može se reproducirati defekt.

Za precizne ili tanke limove, kontrolirani laserski proces također može pomoći u smanjenju ponavljajućih nedostataka na rubovima. Dynalaser sustavi pružaju stabilno zavarivanje s niskim unosom topline i mogu koristiti dovod žice tamo gdje je potrebno dodatno punjenje.

Podrezivanje vs. nedovoljno ispunjenje vs. nedostatak fuzije

Ovi nedostaci zavarivanja mogu izgledati slično, ali uključuju različite probleme.

Za nedovoljno ispunjavanje zavara u odnosu na podrezivanje , ključna razlika je nedostajući materijal: nedovoljno ispunjavanje znači nedovoljno nanesenog metala zavara, dok podrezivanje uklanja dio izvornog osnovnog metala.

Često postavljana pitanja o zavarivanju podrezanih dijelova

Može li zavar imati podrezivanje samo na jednoj strani?

Da. Jednostrano podrezivanje može biti posljedica neravnomjernog kuta rada, ograničenog pristupa spoju, asimetrične geometrije ili prekomjerne topline usmjerene prema jednoj bočnoj stijenci.

Zašto se podrezivanje ponekad pojavljuje samo na Cap Passu?

Radni komad već može biti vruć kada se poklopac nanosi. U kombinaciji s nedovoljnom količinom punila na vrhovima ili agresivnom tehnikom nanošenja poklopca, to može uzrokovati podrezivanje čak i kada su raniji prolazi bili prihvatljivi.

Možete li imati podrezivanje bez prekomjerne amperaže?

Da. Brzi hod, dugi luk, nepravilan kut plamenika, pretjerano tkanje ili nedovoljno punila mogu uzrokovati podrezivanje čak i kada je struja razumna.

Je li podrezivanje ozbiljnije kod zavarenih spojeva izloženih zamoru materijala?

Može biti. Utor stvara lokalnu koncentraciju naprezanja, koja postaje značajnija pri ponovljenim ili promjenjivim opterećenjima. Konačno prihvaćanje i dalje treba slijediti primjenjivi standard dizajna i zavarivanja.

Zaključak

Podrezivanje zavara obično je uzrokovano interakcijom dovedene topline, brzine kretanja, duljine luka, kuta plamenika, nanošenja punila i temperature obratka, a ne samo jednim podešavanjem.

Ispravno mjerenje i kriteriji prihvatljivosti jednako su važni kao i prevencija. Za primjene koje zahtijevaju stabilno zavarivanje na niskoj temperaturi, Dynalasersovi laserski sustavi za zavarivanje mogu pomoći u smanjenju uvjeta koji doprinose podrezivanju zavara , dok pravilna postavka i tehnika ostaju bitni.