Оцинкованные стальные трубы, с их двойными преимуществами коррозионной стойкости и длительного срока службы в сочетании с относительно низкими ценами, стали более востребованными. Однако пренебрежение некоторыми аспектами во время сварки может привести к ненужным осложнениям. Каковы основные соображения при сварке оцинкованных стальных труб?
Шлифовка необходима
Оцинкованный слой в месте сварки необходимо сошлифовать, так как его наличие может привести к образованию пузырей, раковин и ложных сварных швов. Кроме того, он может сделать сварной шов хрупким и снизить его жесткость.
Характеристики сварки оцинкованной стали
Оцинкованная сталь обычно состоит из слоя цинкового покрытия (толщиной около 20 мкм) поверх низкоуглеродистой стали. Цинк имеет температуру плавления 419 градусов и температуру кипения около 908 градусов. Во время сварки цинк плавится в жидкость и плавает на поверхности сварочной ванны или собирается в корне сварного шва. Цинк обладает высокой твердой растворимостью в железе, что позволяет жидкому цинку проникать в металл сварного шва вдоль границ зерен, что приводит к «жидкому охрупчиванию металла» из-за низкой температуры плавления цинка.
Кроме того, цинк и железо могут образовывать интерметаллические хрупкие соединения, которые снижают пластичность металла шва и могут вызывать трещины при растяжении. Угловые сварные швы, особенно в Т-образных соединениях, склонны к образованию трещин проплавления. Цинковый слой на поверхности канавки и кромках под воздействием тепла дуги подвергается окислению, плавлению, испарению, выделяя белые пары и пар, что может способствовать образованию пористости в сварном шве.
ZnO, образующийся при окислении, имеет высокую температуру плавления (выше 1800 градусов). Если параметры сварки установлены слишком низкими, могут возникнуть включения ZnO. Кроме того, цинк действует как раскислитель, что приводит к образованию легкоплавких оксидных включений, таких как FeO-MnO или FeO-MnO-SiO2. Наконец, испарение цинка производит обильное количество белого дыма, который может раздражать и наносить вред человеческому организму, что подчеркивает важность шлифовки оцинкованного слоя в месте сварки.
Контроль процесса сварки
Подготовка к сварке оцинкованной стали аналогична подготовке к сварке низкоуглеродистой стали, при этом особое внимание уделяется правильной подготовке размеров канавки и удалению оцинкованного слоя поблизости. Для полного провара угол канавки должен быть соответствующим, как правило, 60-65 градуса, с зазором 1.5-2.5 мм. Чтобы уменьшить проникновение цинка в сварной шов, оцинкованный слой внутри канавки следует удалить перед сваркой.
Техника сварки: При сварке первого слоя многослойного шва необходимо приложить усилия для расплавления и последующего испарения цинкового слоя, что позволит ему выйти из сварного шва, что значительно уменьшит удержание жидкого цинка. Аналогично, при сварке угловых швов цинковый слой следует расплавить и испарить во время первого слоя, сначала переместив кончик электрода вперед примерно на 5-7 мм, вернувшись в исходное положение после расплавления цинкового слоя и продолжив сварку. Для горизонтальных и вертикальных положений сварки использование электродов с коротким шлаком, таких как J427, минимизирует тенденции к подрезу. Использование колебательного движения во время сварки может дополнительно обеспечить безупречное качество сварки.
