Underskjæring av sveising: Årsaker, forebygging, måling og reparasjon

Underskjæring av sveising er en vanlig feil i sveiseprofilen som dannes langs en sveisetå eller rot. Selv om det kan se ut som et lite spor, kan for mye underskjæring redusere den effektive tversen av grunnmetallen og skape en lokal spenningskonsentrasjon.

De fleste problemer med sveiseunderskjæring er relatert til varmetilførsel, bevegelseshastighet, lysbuelengde, brennervinkel og fyllstoffavsetning. Stabil prosesskontroll hjelper også. Dynalasers lasersveisesystemer gir konsentrert varmetilførsel og konsistente parametere som kan bidra til å redusere underskjæring i sveising når skjøten og innstillingene er riktig forberedt.

Hva er underskjæring i sveising?

Hva er underskjæring i sveising? Det er et spor som smeltes inn i grunnmetallet langs kanten av en sveis som ikke er fullstendig fylt med sveisemetall. Det dannes vanligvis ved sveisetåen, men kan også oppstå nær roten.

Denne underskårne sveisefeilen skiller seg fra en lav sveisestreng fordi en del av den opprinnelige basismetallprofilen faktisk har blitt smeltet bort.

Hvordan ser underskjæring ut på en sveis?

En underskjæring på en sveis fremstår vanligvis som en smal fordypning ved siden av sveisestrengen. Den kan være kontinuerlig eller begrenset til korte seksjoner.

Et typisk eksempel på en underskjæringssveis kan vise:

• Et spor ved siden av en eller begge sveisetåene
• En skarp overgang mellom sveis og grunnmetall
• Dypere seksjoner nær starter, stoppesteder eller topppasseringer

Grunt underskjæring kan kreve måling i stedet for kun visuell vurdering.

Typer underskjæring i sveising

Underskjæring klassifiseres vanligvis etter hvor sporet dannes.

Ekstern eller tåunderskjæring

Utvendig underskjæring dannes der den synlige sveiseflaten møter grunnmetallet. Filetsveiseunderskjæring kan forekomme langs en eller begge sveisetåene og er vanligvis lett å oppdage visuelt.

Intern eller rotunderskjæring

Rotunderskjæring i sveising forekommer nær rotsiden av skjøten. Der tilgangen bakfra er begrenset, kan det være vanskeligere å oppdage og evaluere.

Hva forårsaker underskjæring i sveising?

Det er nyttigere å forstå hva som forårsaker underskjæring i sveising enn å redusere strømstyrken automatisk. Underskjæring oppstår når sveisekanten smelter raskere enn smeltebadet kan fylle den opp igjen.

De viktigste årsakene til sveiseunderskjæring inkluderer:

Oppsamlet varme blir ofte oversett. En rot- og fyllingssveising kan se akseptabel ut, mens hetten utvikler et underskjær fordi arbeidsstykket allerede er varmt. I dette tilfellet kan det å redusere strømmen for senere passeringer eller kontrollere temperaturen mellom passeringene fungere bedre enn å behandle problemet som et løst maskininnstillingsproblem.

Hvorfor er underskjæring dårlig for en sveis?

Hvor alvorlig sveiseunderskjæringen er, avhenger av dybde, lengde, plassering, belastningsforhold og gjeldende standard. Et grunt spor gjør ikke automatisk en sveis uakseptabel.

Dypere underskjæring reduserer lokal materialtykkelse og skaper en skarp overgang som konsentrerer spenningen. Dette blir viktigere i deler som er utsatt for vibrasjon, syklisk belastning eller utmatting.

Slik måler du sveiseunderskjæring

Visuell inspeksjon kan lokalisere sveisediskontinuiteten , men riktig evaluering krever vanligvis kontroll av plasseringen, lengden og dybden.

Sjekk plasseringen og lengden

Identifiser om underskjæringen er ved tåen eller roten, kontinuerlig eller intermitterende, og om den påvirker én eller begge sider av sveisen. Noen akseptkriterier vurderer påvirket lengde så vel som maksimal dybde.

Mål underskjæringsdybden

En sveiseunderskjæringsmåler , brokammåler eller lignende inspeksjonsverktøy kan brukes til å måle fra den tilstøtende grunnmetalloverflaten til den dypeste delen av sporet.

For hvordan man måler underskjæring i sveising , er dybden vanligvis viktigere enn sporbredden når man bestemmer aksept.

Hvor mye underskjæring er akseptabelt i sveising?

Det finnes ingen universell verdi for tillatt underskjæring ved sveising . Aksept avhenger av gjeldende kode, materialtykkelse, skjøttype, belastningsforhold, defektdybde og berørt lengde.

Kriterier for aksept av sveiseunderskjæring kan komme fra AWS, ASME, ISO 5817, tekniske tegninger eller prosjektspesifikke krav. Derfor bør ikke hvor mye underskjæring som er tillatt i en sveis besvares med ett tall med mindre den gjeldende standarden er kjent.

Før du godtar eller reparerer sveisen, må du bekrefte gjeldende spesifikasjon og tillatt dybde og lengde.

Slik forhindrer du underskjæring i sveising

Den beste tilnærmingen til hvordan man unngår underskjæring i sveising er å feilsøke i en logisk rekkefølge i stedet for å endre flere innstillinger samtidig.

Start med varme og reisehastighet

Sjekk strøm eller spenning først, deretter bevegelseshastighet. For høy varme kan erodere sveisekanten, mens for rask bevegelse kan gi for lite tid til at fyllmaterialet vaskes inn i tåen.

Ved flersveising må du også vurdere akkumulert arbeidsstykkevarme.

Sjekk lysbuelengde og brennervinkel

En lang bue eller feil arbeidsvinkel kan lede overflødig varme mot sveisekanten. Konsekvent sveisebrennerposisjon blir spesielt viktig rundt hjørner, skiftende skjøtgap og vanskelige sveiseposisjoner.

Sørg for at tåen får nok fyllstoff

Å senke strømmen alene løser kanskje ikke problemet. Operatøren må kanskje også senke farten litt, forbedre plasseringen av fyllstoffet eller redusere overdreven veving slik at smeltebadet fyller sveisetåen ordentlig.

For egnede bruksområder tilbyr lasersveising mer konsentrert energitilførsel og lavere total varmetilførsel. Dynalasers lasersveisemaskiner gir stabil prosesskontroll og valgfri trådmating, noe som bidrar til å redusere forhold som kan bidra til underskjæring i sveising.

Underskjæring i MIG-, TIG- og elektrodesveising

Feilen er lik på tvers av sveisemetoder, men vanlige årsaker er forskjellige.

For MIG-sveiseunderskjæring bør spenning og trådmating vurderes sammen. TIG er sterkt avhengig av plassering av fyllmateriale, mens elektrodesveising ofte drar nytte av tettere kontroll over buelengden.

Slik fikser du underskjæring i sveising

Hvordan man først fikser underskjæring i sveising avhenger av om feilen overskrider gjeldende akseptkriterier. Et akseptabelt grunt spor bør ikke automatisk repareres fordi unødvendig omarbeiding introduserer en ny varmesyklus.

Når reparasjon av underskjæringssveis er nødvendig:

• Forbered og rengjør det berørte området
• Fjern uakseptabelt materiale der det er nødvendig
• Rett opp det opprinnelige prosessproblemet
• Sveis på nytt med justerte parametere
• Inspiser det reparerte området igjen

Bare det å legge til en ny omgang uten å korrigere varmetilførsel, kjørehastighet, vinkel eller fyllstofftilførsel kan reprodusere feilen.

For presisjons- eller tynnplateapplikasjoner kan en kontrollert laserprosess også bidra til å redusere gjentakende kantfeil. Dynalasers systemer gir stabil sveising med lav varmetilførsel og kan bruke trådmating der det er behov for ekstra fyllstoff.

Underskjæring vs. underfylling vs. mangel på fusjon

Disse sveisefeilene kan se like ut, men involvere forskjellige problemer.

For sveiseunderfylling kontra underskjæring er hovedforskjellen det manglende materialet: underfylling betyr utilstrekkelig avsatt sveisemetall, mens underskjæring fjerner deler av det opprinnelige grunnmetallet.

Vanlige spørsmål om sveising av underskjæring

Kan en sveis ha underskjæring på bare én side?

Ja. Ensidig underskjæring kan skyldes ujevn arbeidsvinkel, begrenset tilgang til skjøter, asymmetrisk geometri eller overdreven varme rettet mot den ene sideveggen.

Hvorfor vises Undercut noen ganger bare på Cap Pass?

Arbeidsstykket kan allerede være varmt når hetten settes på. Kombinert med utilstrekkelig fyllstoff ved tærne eller aggressiv hetteteknikk, kan dette føre til underskjæring selv når tidligere passeringer var akseptable.

Kan du ha underskjæring uten for høy strømstyrke?

Ja. Rask bevegelse, lang bue, feil brennervinkel, overdreven veving eller utilstrekkelig fyllstoff kan forårsake underskjæring selv når strømmen er rimelig.

Er underskjæring mer alvorlig i utmattingsbelastede sveiser?

Det kan det være. Sporet skaper en lokal spenningskonsentrasjon, som blir mer betydelig under gjentatte eller varierende belastninger. Endelig godkjenning bør fortsatt følge gjeldende design- og sveisestandard.

Konklusjon

Underskjæring ved sveising skyldes vanligvis samspillet mellom varmetilførsel, bevegelseshastighet, lysbuelengde, brennervinkel, fyllstoffavsetning og arbeidsstykketemperatur, snarere enn én innstilling alene.

Riktige måle- og akseptkriterier er like viktige som forebygging. For applikasjoner som krever stabil sveising med lav varme, kan Dynalasers lasersveisesystemer bidra til å redusere forhold som bidrar til sveiseunderskjæring , samtidig som riktig oppsett og teknikk fortsatt er avgjørende.