• »
  • Aktualności
  • »
  • Żużel spawalniczy - czym jest i kiedy powstaje wtrącenie żużlowe?

Żużel spawalniczy jest produktem ubocznym niektórych procesów spawania łukowego. Elektrody topliwe często mają topnik, który topi się podczas spawania. Tworzy to gaz osłonowy i żużel, które chronią jeziorko spawalnicze i łuk. Żużel należy odpukać po zakończeniu spawania.

Kiedy powstaje żużel spawalniczy?

Po zajarzeniu łuku powstałe ciepło, które topi zarówno metal wypełniający, jak i żużel. Spoiwo jest gromadzone w stopionym jeziorku spawalniczym. Powłoka topnikowa topi się w tym samym czasie, tworząc żużel i gaz osłonowy, aby pokryć gorące jeziorko spawalnicze przed czynnikami atmosferycznymi i zanieczyszczeniami. Żużel krzepnie podczas stygnięcia. Po zakończeniu spawu należy go odłupać. Zestaloną spoinę należy usunąć po zakończeniu spawania lub gdy wymagane jest kolejne przejście spawania.

Żużel jest wymagany w określonych procesach spawania, ponieważ chroni gorące złącze spawane przed utlenianiem w środowisku. 

Z chemicznego punktu widzenia żużel spawalniczy jest niemetalicznym produktem ubocznym. Ponieważ jest niemetaliczny, należy go usunąć, zwłaszcza jeśli istnieje potrzeba wykonania kolejnego przejścia spawalniczego. W przeciwnym razie może znacznie osłabić nałożoną warstwę spoiny. 

Zestalony żużel zawiera nie tylko topnik (odtleniacze, zmiatacze i pierwiastki stopowe dla obszaru spawalniczego). ale także gazy atmosferyczne i zanieczyszczenia, które zostały wchłonięte przez topnik podczas topienia. Połączenie żużla i warstwy gazu osłonowego zapewnia skuteczną barierę przed korozją! 

Jak powstają wtrącenia żużlowe?

Żużel jest zasadniczo pozostałością, która powstaje z warstwy topnika na elektrodzie topliwej. Zawiera głównie produkty odtleniania, które powstają w wyniku reakcji chemicznej pomiędzy tlenkiem powierzchni, powietrzem i topnikiem. 

Żużel może zostać uwięziony w spoinie, jeśli dwie sąsiednie warstwy spoiny zostaną nałożone z niewystarczającym zachodzeniem na siebie, w którym powstanie pustka. Po nałożeniu kolejnej warstwy uwięziony żużel może nie być w stanie wydostać się na powierzchnię. Żużel może również zostać uwięziony we wnękach w wyniku wielokrotnych przejść spoin z podcięciem czoła spoiny, jak również powstawać ze względu na nieregularny profil powierzchni poprzedniej warstwy spoiny. Na ten rodzaj wady spoiny wpływa kilka czynników, w tym ograniczenia dostępu, pozycja spawania i konfiguracja złącza. 

Czy żużel spawalniczy sprawia jakieś problemy?

Chociaż żużel spawalniczy służy wielu użytecznym celom, może również powodować określone problemy w różnych okolicznościach. Wtrącenia żużla spawalniczego są jedną z takich wad, które mogą niekorzystnie wpływać na jakość i niezawodność połączenia spawalniczego. 

Jeżeli stopiony materiał żużlowy nie podniesie się na powierzchnię jeziorka spawalniczego podczas stygnięcia, mogą powstać wtrącenia żużla. Najczęstsze przyczyny wtrąceń żużla spawalniczego to niewłaściwa obsługa topnika, słaba jakość topnika i zła technika spawania. Chociaż wtrącenia żużla są najczęściej kojarzone ze spawaniem łukiem krytym, spawaniem łukowym z rdzeniem topnikowym i spawaniem elektrodą otuloną, mogą również przenikać podczas spawania metodą MIG

Wtrącenia żużla spawalniczego mogą prowadzić do korozji złącza spawanego. Może to z czasem osłabić spoinę. W wyniku wtrąceń żużla mogą powstawać szczeliny, które mogą stać się miejscami zapewniającymi dodatkową powierzchnię korozji. Żużel jest zwykle widoczny jako warstwa biegnąca wzdłuż powierzchni złącza spawanego. Może być ciągły lub nieciągły.   

Jaki jest wpływ powlekania topnikiem na żużel spawalniczy?

Podstawowym celem warstwy topnika jest generowanie stopionego żużla, który może swobodnie przepływać nad stopionym jeziorkiem spawalniczym i równomiernie go pokrywać. Jest to konieczne, aby stopiony jeziorko spawalnicze był chroniony przed utlenianiem przez gazy atmosferyczne i zanieczyszczenia. 

Warstwa żużla wpływa również na inne właściwości elektrody topliwej. W rezultacie szybkość zamarzania i napięcie powierzchniowe są podstawowymi właściwościami żużla, które należy wziąć pod uwagę, aby zapewnić niezmiennie dobrą jakość spawania.

Właściwość napięcia powierzchniowego jest w szczególności niezbędna w przypadku trudniejszych pozycji spawania. Żużle o wyższej lepkości są preferowane do spawania w pozycji poziomej lub pionowej. Powstająca warstwa żużla jest mniej podatna na uwięzienie i tworzy gładszy profil, złącza spawanego. Po zestaleniu będzie również łatwiej go usunąć. 

W zastosowaniach do spawania pionowego żużel powinien mieć niższą lepkość dla lepszego płynięcia. Powinien również mieć wyższe napięcie powierzchniowe, aby podtrzymywać jeziorko spawalnicze i zapobiegać jego spływaniu. Musi mieć szybki współczynnik zamrażania, aby mógł szybko zatrzymywać jeziorko spawalnicze i zapobiegać jego wyciekaniu ze strefy wpływu ciepła. 

Kompozycja powłoki topnikowej może również wpływać na ryzyko wtrącenia żużla. Skład topnika ma bezpośredni wpływ na łatwość usuwania żużla, a także na profil złącza spawanego. Jeziorko spawalnicze o niskiej zawartości tlenu może wykazywać wyższe napięcie powierzchniowe. W rezultacie nie będzie w stanie dostatecznie zwilżyć materiału macierzystego. 

Dlatego należy stosować topnik utleniający, który zawiera na przykład tlenek żelaza. Pomoże to stworzyć jeziorko spawalnicze o niskim napięciu powierzchniowym. Profil złącza spawalniczego, będzie również bardziej wklęsły i poprawi zdolność jeziorka spawalniczego do prawidłowego zwilżania metalu podstawowego.

Topnik o dużej zawartości krzemianów generuje żużel podobny do szkła, który może szybciej się odklejać. Powłoki topnikowe z większą ilością materiału wapiennego tworzą żużel, który jest trudny do usunięcia.  

Jak usunąć żuzel ze spoiny?

Przed wykonaniem kolejnego przejścia spawalniczego należy upewnić się, że cały żużel został usunięty z powierzchni. Możesz to osiągnąć za pomocą kruszenia, szlifowania lub zwykłego szczotkowania drucianego. Narzędzia czyszczące używane do tego celu muszą być używane tylko do materiałów, na których były pierwotnie używane. Najprostszym sposobem usunięcia żużla jest użycie młota żużlowego. Jego jeden koniec jest spiczasty, a drugi ma płaską krawędź.

Inną metodą jest użycie szlifierki kątowej. Chociaż nie jest to dobra metoda usuwania żużla, może być czasami bardziej wydajna niż ręczne odbijanie. Na przykład, jeśli spawasz złączkę rurowe metodą otulową MMA za pomocą pręta E6010 do układania warstwy graniowej, ze względu na szybkie zamrażanie żużla. Użyj szlifierki kątowej, aby oczyścić warstwę graniową i spłaszczyć spoinę w kolejnych przejściach.