Podrez pri varjenju: vzroki, preprečevanje, merjenje in popravilo

Podrez pri varjenju je pogosta napaka v profilu zvara, ki nastane vzdolž konice ali korena zvara. Čeprav je lahko videti kot majhen utor, lahko prekomerno podrezovanje zmanjša efektivni prerez osnovne kovine in ustvari lokalno koncentracijo napetosti.

Večina težav pri varjenju z spodrezom je povezanih z vnosom toplote, hitrostjo premika, dolžino obloka, kotom gorilnika in nanašanjem polnila. Pomaga tudi stabilen nadzor procesa. Dynalaserji laserski varilni sistemi zagotavljajo koncentriran vnos toplote in dosledne parametre, ki lahko pomagajo zmanjšati spodrez pri varjenju, če so spoji in nastavitve pravilno pripravljeni.

Kaj je spodrezovanje pri varjenju?

Kaj je spodrez pri varjenju? To je utor, ki se vtali v osnovno kovino vzdolž roba zvara in ni bil popolnoma zapolnjen z varilno kovino. Običajno nastane na konici zvara, lahko pa se pojavi tudi blizu korena.

Ta varilna napaka zaradi spodrezanja se razlikuje od nizkega zvarnega roba, ker se je del prvotnega profila osnovne kovine dejansko stalil.

Kako izgleda spodrez na varjenju?

Spodolitev na varu se običajno pojavi kot ozka vdolbina ob zvaru. Lahko je neprekinjena ali omejena na kratke odseke.

Tipičen primer spodrezanega varjenja lahko kaže:

• Utor poleg enega ali obeh varilnih prstov
• Oster prehod med varom in osnovno kovino
• Globlji odseki v bližini štartov, postankov ali prelazov Cap

Plitvo podrezano območje lahko zahteva meritev in ne le vizualne presoje.

Vrste spodrezovanja pri varjenju

Spodletanje se običajno razvršča glede na to, kje se oblikuje utor.

Zunanji ali podrezan prst

Zunanji spodrez nastane tam, kjer se vidna varilna površina stika z osnovno kovino. Podrez kotnega zvara se lahko pojavi vzdolž enega ali obeh zvarnih vrhov in ga je običajno enostavno vizualno zaznati.

Notranji ali koreninski spodrez

Podrez korenine pri varjenju se pojavi blizu koreninske strani spoja. Kjer je dostop do zadnje strani omejen, ga je lahko težje odkriti in oceniti.

Kaj povzroča spodrezovanje pri varjenju?

Razumevanje vzrokov za spodrezovanje pri varjenju je bolj koristno kot samodejno zmanjševanje amperaže. Podrezovanje nastane, ko se rob varjenja tali hitreje, kot ga lahko staljena talilna lokva ponovno napolni.

Glavni vzroki za spodrezovanje pri varjenju vključujejo:

Nakopičena toplota se pogosto spregleda. Koreninski in polnilni prehod je lahko videti sprejemljiv, medtem ko se pokrovček podreže, ker je obdelovanec že vroč. V tem primeru je lahko zmanjšanje toka za poznejše prehode ali nadzor temperature med prehodi boljši kot obravnavanje težave kot fiksne težave z nastavitvami stroja.

Zakaj je spodrezovanje slabo za varjenje?

Stopnja spodrezanosti zvara je odvisna od njegove globine, dolžine, lokacije, pogojev obremenitve in veljavnega standarda. Plitek utor ne pomeni samodejno, da je zvar nesprejemljiv.

Globlji spodrez zmanjša lokalno debelino materiala in ustvari oster prehod, ki koncentrira napetost. To postane še pomembnejše pri delih, ki so izpostavljeni vibracijam, cikličnim obremenitvam ali utrujenosti.

Kako izmeriti spodrez varjenja

Vizualni pregled lahko odkrije prekinitev varjenja , vendar pravilna ocena običajno zahteva preverjanje njene lokacije, dolžine in globine.

Preverite lokacijo in dolžino

Ugotovite, ali je spodrez na konici ali korenu, neprekinjen ali občasen in ali vpliva na eno ali obe strani zvara. Nekatera merila sprejemljivosti upoštevajo prizadeto dolžino in največjo globino.

Izmerite globino podreza

Za merjenje razdalje od sosednje površine osnovne kovine do najglobljega dela utora se lahko uporabi merilnik za spodrez varjenja, mostni merilnik odmične gredi ali podobno kontrolno orodje.

Pri merjenju spodreza pri varjenju je globina običajno pomembnejša od širine utora pri določanju sprejemljivosti.

Koliko spodrezovanja je sprejemljivo pri varjenju?

Pri varjenju ni univerzalne vrednosti za dovoljeno spodrezovanje . Sprejemljivost je odvisna od veljavnega predpisa, debeline materiala, vrste spoja, obremenitve, globine napake in prizadete dolžine.

Merila za sprejemljivost spodrezanih zvarov lahko izhajajo iz standardov AWS, ASME, ISO 5817, inženirskih risb ali zahtev, specifičnih za projekt. Zato se na vprašanje, koliko spodrezanih zvarov je dovoljeno, ne sme odgovoriti z eno samo številko, razen če je znan pristojni standard.

Preden sprejmete ali popravite var, preverite veljavne specifikacije ter dovoljeno globino in dolžino.

Kako preprečiti spodrezovanje pri varjenju

Najboljši pristop k preprečevanju spodrezovanja pri varjenju je odpravljanje težav v logičnem vrstnem redu, namesto da hkrati spreminjate več nastavitev.

Začnite s toploto in hitrostjo potovanja

Najprej preverite tok ali napetost, nato pa hitrost gibanja. Prekomerna vročina lahko poškoduje rob varjenja, prehitro gibanje pa lahko pusti premalo časa, da se dodatna kovina spere v konico.

Pri večplastnih varjenjih upoštevajte tudi akumulirano toploto obdelovanca.

Preverite dolžino obloka in kot gorilnika

Dolg oblok ali napačen delovni kot lahko usmerita odvečno toploto proti robu varjenja. Dosleden položaj gorilnika postane še posebej pomemben okoli vogalov, spreminjajočih se rež spojev in težavnih varilnih položajev.

Poskrbite, da bo prst na nogi dobil dovolj polnila

Samo znižanje toka morda ne bo rešilo težave. Operater bo morda moral tudi nekoliko upočasniti, izboljšati namestitev polnila ali zmanjšati prekomerno prepletanje, da bo staljena lokva pravilno zapolnila varilni del.

Za ustrezne aplikacije lasersko varjenje ponuja bolj koncentriran dovod energije in nižji skupni vnos toplote. Dynalasersovi laserski varilni stroji zagotavljajo stabilen nadzor procesa in opcijsko dovajanje žice, kar pomaga zmanjšati pogoje, ki lahko prispevajo k podrezanju pri varjenju.

Spodolno rezanje pri MIG, TIG in varjenju z elektrodo

Napaka je pri vseh metodah varjenja podobna, vendar se pogosti vzroki razlikujejo.

Pri MIG varjenju z spodrezom je treba napetost in podajanje žice upoštevati skupaj. TIG je močno odvisen od nanosa polnila, medtem ko pri varjenju z elektrolitsko žico pogosto koristi natančnejši nadzor dolžine obloka.

Kako popraviti spodrez pri varjenju

Kako najprej popraviti spodrez pri varjenju, je odvisno od tega, ali napaka presega veljavna merila sprejemljivosti. Sprejemljivega plitvega utora se ne sme samodejno popraviti, ker nepotrebna predelava povzroči še en toplotni cikel.

Ko je potrebno popravilo spodrezanega varjenja:

• Pripravite in očistite prizadeto območje
• Po potrebi odstranite nesprejemljiv material
• Odpravite prvotno težavo s procesom
• Ponovno varjenje z uporabo prilagojenih parametrov
• Ponovno preglejte popravljeno območje

Preprosto dodajanje še enega prehoda brez popravka dovoda toplote, hitrosti premikanja, kota ali dovajanja polnila lahko ponovi napako.

Pri preciznih ali tankih pločevinah lahko nadzorovan laserski postopek pomaga tudi zmanjšati ponavljajoče se napake na robovih. Sistemi Dynalaser zagotavljajo stabilno varjenje z nizkim vnosom toplote in lahko uporabljajo dovajanje žice, kjer je potrebno dodatno polnilo.

Podrez v primerjavi z nezadostnim polnjenjem v primerjavi z nefuzijo

Te varilne napake so lahko videti podobne, vendar vključujejo različne težave.

Pri premajhnem zapolnjevanju in podrezanju varjenja je ključna razlika manjkajoči material: premajhno zapolnjevanje pomeni nezadostno naneseno kovino varjenja, medtem ko podrezanje odstrani del prvotne osnovne kovine.

Pogosta vprašanja o varjenju spodrezovanja

Ali je lahko var spodrezan samo na eni strani?

Da. Enostranski spodrez je lahko posledica neenakomernega delovnega kota, omejenega dostopa do spoja, asimetrične geometrije ali prekomerne toplote, usmerjene proti eni stranski steni.

Zakaj se podrez včasih pojavi samo na prelazu Cap?

Obdelovanec je lahko že vroč, ko se nanese pokrovček. V kombinaciji z nezadostno količino polnila na konicah ali agresivno tehniko nanosa pokrovčka lahko to povzroči spodrez, tudi če so bili prejšnji prehodi sprejemljivi.

Ali lahko dosežete spodrez brez prekomerne amperaže?

Da. Hitro gibanje, dolg oblok, napačen kot gorilnika, prekomerno prepletanje ali premalo polnila lahko povzročijo podrez, tudi če je tok razumen.

Ali je spodrezovanje resnejše pri utrujenostno obremenjenih zvarih?

Lahko je. Utor ustvarja lokalno koncentracijo napetosti, ki postane še pomembnejša pri ponavljajočih se ali nihajočih obremenitvah. Končni sprejem mora še vedno slediti veljavnemu standardu za načrtovanje in varjenje.

zaključek

Podrezovanje pri varjenju običajno povzroči interakcija dovedene toplote, hitrosti varjenja, dolžine obloka, kota gorilnika, nanašanja polnila in temperature obdelovanca, ne pa samo ena nastavitev.

Pravilne meritve in merila sprejemljivosti so prav tako pomembna kot preventiva. Za aplikacije, ki zahtevajo stabilno varjenje pri nizki temperaturi, lahko laserski varilni sistemi Dynalasers pomagajo zmanjšati pogoje, ki prispevajo k spodrezovanju pri varjenju , medtem ko pravilna nastavitev in tehnika ostajata bistvenega pomena.