5 важных шагов для правильной подготовки к сварке

Стратегии и советы по подготовке металла для получения оптимальных результатов

Когда вы готовитесь к сварке, вам нужно удалить с поверхности загрязнения или окалину, не удаляя лишний материал.

В любом случае, правильная подготовка металла к сварке является ключом к получению высококачественных результатов, поддержанию постоянного уровня производительности и минимизации затрат, особенно затрат, связанных с переделкой и простоями.

Максимально чистые свариваемые поверхности значительно увеличивают шансы на получение качественного и прочного сварного шва. Вот почему вооружение операторов передовыми методами правильной и эффективной подготовки к сварке важно для оптимизации всей сварочной операции.

В этой статье мы приведем 5 советов по подготовке металла к сварке для обеспечения оптимальных результатов.

1. Составьте план

Для правильной подготовки к сварке важно иметь план перед началом работы. В противном случае вы легко можете полностью погрузиться в проект, который кажется простым, а затем быстро обнаружить, что существует множество факторов, которые могут привести к дорогостоящим издержкам, дополнительным действиям или переделкам.

Учтите эти вопросы при разработке стратегии подготовки к сварке:

• Что требуется для используемого мной сварочного процесса? Если вы выполняете дуговую сварку в защитной среде под слоем флюса (SMAW), часто можно избежать загрязнения поверхности материала, но этот процесс требует дополнительной очистки после сварки и между проходами. Дуговая сварка в защитном газе (MIG/MAG) и дуговая сварка в газовой среде вольфрамовым электродом (TIG) обычно требуют большей подготовки и более чистой поверхности для получения качественных сварных швов, но также требуют меньше усилий для очистки после сварки.

• Что лучше всего подходит для подготовки материала, с которым я работаю? Некоторые материалы, такие как горячекатаный прокат, имеют на поверхности тяжелую прокатную окалину, которую необходимо полностью удалить перед сваркой. Более твердые материалы, такие как сплавы INCONEL, требуют высокоэффективных абразивов, таких как керамика, для подготовки к сварке. Мягкие и цветные металлы, такие как алюминий, могут быть более восприимчивыми к давлению на шлифовальный круг, что вызывает его засорение. В этом случае частицы основного материала прилипают к шлифовальному кругу, и требуется абразив, предназначенный для предотвращения забивания шлифовальной поверхности обрабатываемым материалом.

• Каковы требования к окончательной обработке? При выборе абразива важно знать и понимать требования к обработке.
  

2. Нарезка, подгонка, фаска

Как только ваш план составлен, вторым этапом подготовки металла к сварке часто является нарезка материала, подгонка и снятие фаски с заготовок. Тщательность и подготовка, которые вы первоначально вложили в резку металла, могут значительно сократить объем работы, которая в дальнейшем потребуется для зачистки.

Для резки можно использовать многие инструменты, в том числе плазменный резак, ножницы, станки для плазменной/лазерной/гидроабразивной резки ЧПУ, а также ручные инструменты, такие как отрезные круги. У каждого инструмента есть свои плюсы и минусы.

Правильная подготовка металла к сварке - ключ к достижению высококачественных результатов, поддержанию постоянного уровня производительности и минимизации затрат.

Делая начальный рез как можно более чистым, прямым и равномерным, вы упрощаете получение качественных результатов. Ручная резка с помощью угловой шлифовальной машины недорога, портативна и не требует стольких настроек и обслуживания, как большинство других вариантов. Однако для получения чистых и прямых резов вам потребуется изрядное количество практики и навыков.

Чистый, равномерный зазор между двумя свариваемыми деталями позволит получить более прочный и стабильный шов с меньшим количеством присадочного металла, что снизит затраты и сэкономит время.

3. Подготовка, очистка поверхности

После того, как материал разрезан и сняты фаски, самое время подготовить поверхность для начального сварочного прохода (корневого). Удаление с материала прокатной окалины, химикатов, загрязнений и покрытий помогает обеспечить надлежащее проплавление сварного шва и устранить примеси, пористость и включения. Обязательно тщательно очистите рабочую поверхность в пределах 2,5 см от стыка с обеих сторон.

При чистке некоторых нержавеющих сталей и других сплавов использование ацетона и проволочной щетки подходит лучше, чем абразивный инструмент. Ржавчина, резиновые и порошковые покрытия и краска достаточно легки, поэтому их можно более эффективно очистить проволочной щеткой.

Если для очистки поверхности требуется абразивный инструмент, подумайте, что вы пытаетесь удалить. Для подготовки к сварке начните с менее грубого варианта и увеличивайте агрессивность только по мере необходимости. Для более тяжелых покрытий и прокатной окалины лучшим вариантом обычно является шлифовальный круг или лепестковый диск.

При подготовке к сварке обычно используются лепестковые диски, потому что ими легко управлять, и вы можете одновременно шлифовать, чистить и снимать фаску. Шлифовальный круг более агрессивен и долговечен, что полезно при работе с зазубренными или неровными швами, например оплавленными горелкой. Будьте осторожны, не переборщите со шлифовальным кругом, вы легко можете удалить слишком много лишнего материала.

4. Выберите оптимальную зернистость

Распространенное заблуждение состоит в том, что грубый абразив всегда выполняет свою работу быстрее. Хотя это верно, что более грубый и агрессивный абразив будет удалять материал быстрее, это не всегда хорошо.

Используя слишком крупный абразив вы можете удалить слишком много материала или повредить поверхность. Удаление слишком большого количества материала может привести к выходу размеров готовой детали за пределы окончательных спецификаций и допусков. Поскольку рисунок остающихся царапин более грубый, при визуальном осмотре может быть сложнее увидеть трещины и дефекты поверхности. Хотя вы не можете удалить материал также быстро с помощью более мелкого абразива, зачастую он более производителен, может минимизировать количество проходов, необходимых для достижения желаемого качества отделки за меньшее время, и предотвратить переделку.

Внешний угол шлифовального круга является наиболее агрессивным, поэтому чем круче угол входа, тем больше вероятность того, что круг удалит больше поверхностного материала, чем требуется, и испортит заготовку. Меньший угол шлифования помогает улучшить контроль и снизить риск порчи материала.

Для получения самых прочных и стабильных сварных швов требуются одинаковая толщина материала и стенки. Если вы используете слишком агрессивный абразив, он может выдолбить или порезать поверхность.

Твердый шлифовальный круг обычно удаляет окалину с минимальными усилиями, но также требует более высокого уровня навыков, чтобы предотвратить удаление слишком большого количества материала. Крупнозернистые (24 и 36) лепестковые диски и наждачные круги также могут выполнить работу быстро, но они могут забиваться. Это тратит драгоценное время и увеличивает утомляемость и разочарование оператора. Вы можете значительно улучшить результаты, выбрав абразив, предназначенный для очистки материала и минимизации нагрузки, используя верхнее покрытие, а также зерно с открытым покрытием.

В зависимости от материала и его состояния шлифовальный диск с абразивным покрытием зернистостью 60 может обеспечить всю необходимую агрессивность и в конечном итоге выполнить работу быстрее, чем лепестковый диск с крупнозернистым покрытием. Диск с зернистостью 60 оставляет лучшую поверхность и с меньшей вероятностью испортит материал, что позволяет получить желаемую поверхность быстрее с меньшим количеством проходов, без цветов побежалости и с меньшими усилиями. Всякий раз, когда вы уменьшаете количество вторичных операций, вы значительно снижаете эксплуатационные расходы.

5. Выберите правильный абразивный профиль

Вам доступны несколько абразивных профилей, которые могут облегчить или усложнить работу.

Проволочные круги намного более устойчивы к нагрузкам, но не удаляют основной материал. Это делает их хорошим выбором для удаления поверхностных загрязнений и покрытий, не затрагивая основной металл. Абразивы предназначены для резки и снятия основного металла. Из-за конструкции абразива между зернами могут накапливаться тяжелые покрытия и основной металл, что снижает их режущую способность.

Лепестковый диск типа 27 (плоский профиль) может дать результат, значительно отличающийся от результата типа 29 (конический профиль). Неправильный профиль фактически ограничивает количество абразива, контактирующего с поверхностью металла. Выбирайте лепестковые диски типа 27 для более низких углов шлифования (от 5 до 10 градусов) и для операций с небольшим давлением, таких как чистовая обработка. При шлифовании под большими углами (от 15 до 30 градусов) выбирайте лепестковый диск типа 29, который более типичен для агрессивного удаления материала.

Проволочная щетка также бывает разных стилей и размеров. Калибр проволоки и тип узла являются наиболее эффективными исполнителями. Варианты включают стрингер, а также кабельное и стандартное скручивание.

• Щетка-стрингер имеет узлы, которые очень туго скручены в узкий профиль. Эта щетка предназначена для очистки узких зазоров и начальных сварных швов трубопроводов и многопроходных сварных швов. Они также обычно используются в общем производстве

• Щетка с кабельным скручиванием имеет узел, который скручен почти до конца, с большим количеством проволоки в узле, поэтому он имеет дополнительную ширину, жесткость и агрессивность. Это может быть значительно более эффективным для подготовки к сварке, если вам не нужно специально углубляться в узкий 3-миллиметровый зазор

• Узел щетки со стандартным скручиванием не перекручен до самого конца, что позволяет кончикам проволоки распушиться для увеличения прилегаемости. Эти щетки эффективны для компонентов с большим количеством дефектов поверхности, текстуры или контура. Неопытные операторы часто получают наиболее эффективную очистку с помощью щетки со стандартным скручиванием, поскольку она покрывает более широкую площадь и ее легче контролировать.

Советы по подготовке к сварке

Следование передовым методикам может помочь вам оптимизировать результаты подготовки, очистки и шлифования сварных швов.

• Уменьшите угол шлифования: при использовании шлифовального круга уменьшите угол шлифования. Это поможет вам добиться максимального контроля и снизить риск чрезмерных вырезов. Внешний угол шлифовального круга является наиболее агрессивным, поэтому чем круче угол входа, тем больше вероятность того, что круг удалит больше поверхностного материала, чем требуется, и испортит заготовку. Меньший угол шлифования помогает улучшить контроль и снизить риск порчи материала.

• Следите за давлением. Если вы используете проволочные круги, помните, что для работы предназначены только концы проволоки. Слишком сильное нажатие может привести к изгибу проволоки, так что концы больше не будут касаться материала.

• Используйте последовательные проходы. Входите в шлифовальный проход больше натягивая инструмент, а не нажимая на него, чтобы контролировать агрессивность шлифовального круга. Шлифуйте в соответствии с материалом, используя плавные ровные, а не короткие прерывистые движения. Это обеспечивает эффективные результаты с абразивами с покрытием (наждачная бумага) и связанными абразивами (шлифовальные круги).

• Избегайте шлифования руками. Когда вы пользуетесь только руками для работы с шлифовальным кругом, вибрация круга может сказаться на ваших запястьях и предплечьях. Вместо этого используйте крупные мышцы тела, чтобы двигать болгарку и управлять ею. Чтобы свести к минимуму усталость, двигайте в направлении движения всем телом, а не только руками.

Правильная очистка и подготовка материала - важнейший первый шаг в производстве высококачественных сварных швов. Помните, что когда вы готовитесь к сварке, вам нужно удалить с поверхности загрязнения, а не лишний материал. Выбор подходящего абразива для подготовки к сварке и следование передовым методикам помогут вам достичь желаемых результатов.