Руста, общая форма коррозии, которая образуется на металлических поверхностях, когда железо реагирует с кислородом и влажностью, является знакомым зрелищем на старом механизме, металлических конструкциях и наружном оборудовании. Для тех, кто сталкивается с задачей соединения ржавых металлических кусочков, возникает ключевой вопрос: «Можно ли сварена ржавая металл?» Краткий ответ-металлический дар да, но ржаветь, но ржавчина создает проблемы, которые необходимо решить, чтобы обеспечить сильный, надежный сварка. Без надлежащей подготовки и техники ржавчина может привести к слабым суставам, дефектам и даже угрозам безопасности.
Почему ржавчина усложняет сварку
Ржавчина (в основном оксид железа) не является металлом-это хрупкое пористое вещество, которое нарушает процесс сварки несколькими способами:
Плохая электрическая проводимость
Сварка опирается на электричество, чтобы создать дугу (в дуговой сварке) или генерировать тепло (при сварке сопротивления). Ржавчина - плохой проводник электричества, поэтому он может блокировать или разбросить электрический ток, необходимый для формирования стабильной дуги. Эта нестабильность приводит к неустойчивому бассейну сварного шва, что затрудняет растопать основной металл. Например, при сварке палочки ржавчина на металлической поверхности может привести к неожиданному погашению дуги или неожиданно погасить, что приводит к неполному слиянию между сварной шерстью и основным металлом.
Загрязнение сварного бассейна
При нагревании во время сварки ржавчина разбивается на кислород и другие газы, которые могут загрязнять пул с расплавленным сварным шва. Это приводит к пузырькам газа с пористостью, пойманными в затвердевшем сварке. Пористость ослабляет сварку, создавая пробелы в своей структуре, уменьшая прочность на растяжение и делая сустав, подверженным растрескиванию при нагрузке. Сварка на сильно ржавом металле может иметь видимые поры на его поверхности, явный признак загрязнения.
Снижение слияния
Ржавчина действует как барьер между основным металлом и сварной шерстью. Даже если дуга растает ржавчину, базовый металл может не достигать требуемой температуры, чтобы слиться с металлом сварного шва. Это приводит к неполному слиянию-критический дефект, когда сварная шва не может полностью связаться с основным металлом. В серьезных случаях сварка может отремонтировать от ржавой поверхности с минимальной силой, как если бы он был приклеен, а не слился.
Увеличение брызги и шлака
Частицы ржавчины в бассейне сварки могут вызвать чрезмерные брызги (расплавленные металлические капли, которые вылетают с сварного шва) и усерднее удалить шлак (защитное покрытие из электродов). Spatter создает грязную сварку и может повредить близлежащие поверхности, в то время как шлак, пойманная в сварку (включение шлака), еще больше ослабляет сустав.
Когда может быть сварено ржавым металлом (и как)
Несмотря на эти проблемы, ржавый металл может быть успешно сварен с правильной подготовкой и корректировкой. Ключ состоит в том, чтобы удалить достаточно ржавчины, чтобы обеспечить правильное слияние при адаптации процесса сварки для обработки любого оставшегося загрязнения.
Подготовка: удаление ржавчины перед сваркой
Наиболее важным шагом является очистка металлической поверхности, чтобы удалить рыхлую, сложенную ржавчину и обнажить свежий металл. Степень очистки зависит от серьезности ржавчины:
• Легкая ржавчина (тонкий, порошковой слой) можно снять с помощью проволочной щетки, наждачной бумаги или проволочного колеса, прикрепленного к шлифовальной машине. Это обнажает базовый металл, позволяя дуге ударить и растопить основной металл.
• Тяжелая ржавчина (толстые, хрустящие слои или ямы) требует более агрессивной очистки. Шполоша с диском клапаном или песчаным блюдом может удалить глубокую ржавчину, хотя в ямах все еще могут быть небольшие отложения ржавчины. В таких случаях сосредоточиться на удалении всей свободной ржавчины ржавчины в ямах менее вредно, чем на поверхности, на поверхности.
• Масштаб или плотно связанная ржавчина (жесткий, блестящий слой) может нуждаться в химической обработке. Преобразователи ржавчины или кислые чистящие средства могут растворить ржавчину, хотя металл должен быть тщательно промыт и высушен впоследствии, чтобы предотвратить образование новой ржавчины перед сваркой.
После очистки протрите поверхность тканью, чтобы удалить пыль и мусор. Цель состоит в том, чтобы разоблачить как минимум ¼ дюйма чистого металла вдоль линии соединения-это гарантирует, что сварная сварка может быть сразится непосредственно с помощью основного металла, а не только ржавчины.
Выбор правильного процесса сварки и параметров
Определенные процессы сварки обрабатывают ржавчину лучше других, а настройка параметров может смягчить загрязнение:
• Сварка (SMAW) является хорошим выбором для ржавого металла, так как его потоковое покрытие помогает защитить бассейн сварного шва от газов, выпущенных оставшимися ржавчинами. Использование целлюлозного электрода (например, E6010 или E6011) может улучшить проникновение дуги за счет легкой ржавчины благодаря своей агрессивной дуге. Избегайте электродов с низким гидрогенами (например, E7018) для сильно ржавых металлов-они более чувствительны к влаге и загрязнению, увеличивая риск пористости.
• Сварка MIG (GMAW) может работать со световой ржавкой при использовании провода с подключенным к потоку (который имеет защитный поток внутри провода). Поток помогает улавливать газы из ржавчины, снижая пористость. Для MIG с твердым проводом убедитесь, что металл очень чистый, так как инертное экранирование газа (аргона или Co₂) обеспечивает меньшую защиту от загрязнения, чем поток.
• Сварка TIG (GTAW) менее прощается ржавчины, поскольку она опирается на точный тепловой контроль и не имеет потока для загрязнения маски. Это рекомендуется только для слегка ржавого металла, который был тщательно очищен.
Регулировка параметров также может помочь:
• немного увеличивайте маругу, чтобы обеспечить плавление базового металла через любую оставшуюся ржавчину.
• Используйте немного более длинную длину дуги, чтобы стабилизировать дугу на неровных, ранее ржавых поверхностях.
• Сварда с более медленной скоростью движения, чтобы газы из ржавчины вышли из бассейна сварки, прежде чем он затвердевает, снижая пористость.
Послепродажные соображения
После сварки проверьте сварку на наличие дефектов, таких как пористость или неполное слияние. Если присутствуют незначительные дефекты, второй проход с чистым электродом может их восстановить. Для наружных или высокопроизводительных применений, нарисовать или покрыть сварную зону, чтобы предотвратить образование новой ржавчины, так как жара сварки может лишить защитные покрытия на окружающем металле.
Ограничения: когда не следует приваривать ржавым металлом
В некоторых случаях повреждение ржавчины слишком серьезное, чтобы безопасно или эффективно сварки:
• Структурная слабость от ржавчины: если ржавчина съела значительные порции металла (например, стальный луч с более чем 20% его толщины, потерянной для ржавчины), сварка может не восстановить его прочность. Сам металл слишком слаб, чтобы поддерживать нагрузки, даже с сильным сварной площадкой.
• Глубокая ячечка с скрытой ржавчиной: металл с глубокими ямами, заполненными ржавчиной, может выглядеть чисто на поверхности, но все же улавливает ржавчину, которая загрязняет сварку. Это часто встречается в старых автомобильных деталях или морском оборудовании, где ржавчина глубоко проникает. Сварка такой металл часто приводит к пористым, слабым сварным швам.
• Критические применения в безопасности: При структурной сварке (например, мостах, сосудах под давлением) или суставах, несущих нагрузку, даже слегка ржавый металл должен быть тщательно очищен. Любые оставшиеся риски ржавчины ставят под угрозу целостность сварного шва, что может привести к катастрофическому сбою.
Реальные примеры
Ржавая металлическая сварка распространена в ремонтных работах:
• Фермер, ремонтирующий ржавую тракторную раму, может приваривать его после шлифования свободной ржавчины, используя сварку палки для создания сильного соединения.
• Домовладелец, закрепляющий ржавый металлический забор, может очистить ржавчину проволочной щеткой и использовать сварку MIG с помощью проводки с потоком, чтобы переоборудовать сломанную рельс.
• Автомобильные техники часто сдают ржавые панели для кузова, хотя они могут вырезать сильно ржавые секции и заменить их новым металлом, если ячечка слишком глубока.
В каждом случае успех зависит от удаления достаточного количества ржавчины, чтобы позволить слияние и выбор правильного процесса для работы.
Заключение
Ржавованный металл может быть сварен, но ржавчина создает значительные проблемы, которые требуют подготовки и ухода. Удаляя свободную ржавчину, используя соответствующие процессы сварки (например, сварку палки с помощью электродов с покрытием потока), и регулировка параметров для обработки загрязнения, сварщики могут создавать прочные стыки в ржавом металле. Тем не менее, сильно ржавый или структурно ослабленный металл может быть слишком поврежден, чтобы безопасно сварка, требуя вместо этого замены.
Ключевым выводом является то, что ржавчина не является абсолютным барьером для сварки, но это требует уважения. При тщательной очистке и интеллектуальной технике даже ржавый металл может быть соединен в функциональные, надежные сварки. Будь то ремонт или изготовление, обращаясь к ржавчине должным образом, гарантирует, что сварка будет выдержать испытание временем.
