Черная копоть при сварке сплавов алюминия

[UshakovD]

 Че за литература та?) 

 

 

тогда наверное произойдет выплеск магния из сварочной ванны который вылетит из зоны защиты аргоном. Атом магния врубиться в молекулу СО2 и отберет у неё кислород а С выпадет в виде черной копати.(но это мои домыслы скорее всего.) Остается объяснить почему атом магния не взаимодействует со свободным атомом кислорода, а забирает кислород у молекулы углекислого газа.)))

 

Должно быть где то тут

 

Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева, Материаловедение, М. Машиностроение, 1990,

 

Материаловедение. Под ред.Б.Н. Арзамасова, М. Машиностроение, 1986,

 

Ш.Я. Коровский, Летающие металлы. М. Машиностроение, 1967,

[ARGONIUS]

Ещё одно "за" то что копоть это именно алюминий. Не замечали что при сварке в линейном режиме (короткие замыкания) копоти гораздо больше, чем при сварке в импульсном режиме? Я это видел не раз. Перенос расплавленной проволоки в ванну при имп.режиме гораздо спокойней чем при к.з. следовательно всплесков и испарения алюминия будет гораздо меньше.

[di4]

 

 

мелкодисперсный алюминий

Ну вот это как то больше похоже на черную копоть. тогда получается что черная копоть это не окислевшийся мелкодисперсный алюминий? Не чет не то. Нас спасет химический анализ копоти на присутствие углерода.) Надеюсь в алюминиевых сплавах углерода нет.) Или его просто не нормируют.))

 

 

следовательно всплесков и испарения алюминия будет гораздо меньше.

Согласен. Чем спокойней ванна тем меньше от туда вылетает брызг и тем меньше копоти. Но что из ванны вылетает такое что на воздухе превращается в черную копоть?ээээ )

[ARGONIUS]

@di4, не знаю хим.состав этой копоти, но логически кроме алюминия там быть нечему. Углерода насколько я знаю в хим.составе ал.сплавов попросту быть не может в таких количествах, чтоб он мог выпасть в виде копоти. Равно как и в защитной среде.

@di4, то то и оно что вылетает и НЕ НА ВОЗДУХЕ превращается. А в зоне защищённой аргоном. Нет там окисления мне думается. Возгонка/испарение алюминия и оседание на поверхности это.

[di4]

Возгонка/испарение алюминия и оседание на поверхности это

Ну вот это вроде по логике может быть. 

 

 

Не корректно их сравнивать

В TIGe та же ванна только более спокойная тот же защитный газ. Если конечно смесью гелия на полуавтомате не варят(в наших то экономических условиях).) Мы ж не процессы сравниваем. Мы пытаемся выдвинуть версии о химсоставе копоти.

 

 

НЕ НА ВОЗДУХЕ превращается

То есть Вы гасите дугу и пока еще есть газовая защита наблюдаете как черная копоть в зоне обдува превращается в белую? 

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем di4

[UshakovD]

Ну вот это вроде по логике может быть. 

 

 

В TIGe та же ванна только более спокойная тот же защитный газ. Если конечно смесью гелия на полуавтомате не варят(в наших то экономических условиях).) Мы ж не процессы свариваем. Мы пытаемся выдынуть версии о химсоставе копоти.

 

 

То есть Вы гасите дугу и пока еще есть газовая защита наблюдаете как черная копоть в зоне обдува превращается в белую? 

 

ну это только на первый взгляд они одинаковы. При детальном рассмотрении есть отличия. Из за которых бывало не было возможным использовать тот или иной процесс.

А гелий как раз используют из за экономических соображений =)

[ARGONIUS]

@UshakovD, мои извинения, я случайно удалил Ваш пост, где говорится о несравнимости рАДС и п/а процессов. Просто браузер показал два одинаковых сообщения и я редактировал, удалив одно из одинаковых. Техническая ошибка, не более. Согласен в том что процессы разные, но материалы и защитная среда одни. И снова получается подтверждение моей мысли о ипарённом алюминии- именно из за разности процессов. При рАДС процесс перетеканич присадки в ванну спокойный, выплёскиваться и испаряться нечему. А вот если зацепить вольфрамом пруток или ванну как раз и происходит резкий выплеск из ванны или испарение алюминия с загрязнённого прутком алюминия кончика вольфрамового электрода.

@di4, а почему Вас смущает чёрный цвет алюминия в этом состоянии? К примеру изомеры углерода могут быть и матовой сажей и блестящим графитом и прозрачным алмазом, чего ж алюминий не может разниться цветом?

[di4]

было возможным использовать тот или иной процесс

Мы вроде не о процессах говорим. Всем понятно когда тиг используют когда п/а. А гелий  дороже аргона и насколько я понимаю в большинстве случаев стараются использовать чистый аргон. А по каким таким экономическим соображениям можно использовать более дорогой газ вместо более дешевого, при равных условиях, я не догадываюсь.)

 

 

почему Вас смущает чёрный цвет алюминия

Да не смущает, просто необычно. Алюминий и вдруг черный.)  Ну хотя бы серый чтоль.)

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем di4

[ARGONIUS]

@UshakovD, рыхлая чёрная поверхность копоти не просто превращается, а именно ГОРИТ, такие многочисленные бегающие искорки. Это именно горение. И происходит это именно когда газовой защиты НЕТ. Оно и понятно в среде аргона ничего гореть не может.

[UshakovD]

можно заварить Мигом так, что шов будет совершенно черный. А можно и наоборот.

Сам варил, знаю. При сварке углом вперед еще если повысить напряжение то шов будет чистым. А если еще и присадка будет с кремнием и режим двойного пульса то можно и спутать с ТиГом.

А что касается гелия, то преимущества следущие 

 

- повышенное проплавление  и лучшая форма шва;

- увеличенная скорость сварки;

- сварка большего диапазона толщин;

- уменьшение температуры подогрева;

- уменьшение дефектов таких как поры.

[ARGONIUS]

@di4, эта копоть именно горит присоединяя кислород, так что думаю это всё же осевшие пары алюминия.

Я могу очень ошибаться в логических рассуждениях, так как все сложности процессов умом охватить не могу, тем более что предположения это не факты. Вы правы- нужен химанализ копоти на присутствие углерода и алюминия иначе никак.

[UshakovD]

Ну углероду то там откуда взяться? из грязи если только =)

 

а хим анализ бы не помешал и еше в дополнение слоумоушен перехода металла в ванну (именно сварки алюминия МиГом, импульсом), то же бы было хорошо посмотреть.

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем UshakovD

[ARGONIUS]

@UshakovD, да, углом вперёд и в двойном импульсе шов чище. Так это как раз говорит о том что меньше испаряется металл. Просто потому что и в режиме двойного импульса и углом вперёд тепловложение в ванну уменьшается. Меньше тепловложения- меньше испарения.

С увеличением напряжения не экспериментировал.

Кстати двойной импульс можно принять за рАДС по похожей чешуйчатости шва, а накоптить в двойном импульсе запросто можно.

[UshakovD]

@UshakovD, да, углом вперёд и в двойном импульсе шов чище. Так это как раз говорит о том что меньше испаряется металл. Просто потому что и в режиме двойного импульса и углом вперёд тепловложение в ванну уменьшается. Меньше тепловложения- меньше испарения.

С увеличением напряжения не экспериментировал.

Кстати двойной импульс можно принять за рАДС по похожей чешуйчатости шва, а накоптить в двойном импульсе запросто можно.

Или говорит о том что проплавление меньше. =)

Если варить углом вперед то сварочная ванна больше значит и испарение будет больше. (но получается черноты меньше)

Если углом назад то ванна уже и испарение должно быть меньше. (а так черноты больше)

 

ПС: а что за абревиатура такая рАДС? =) 

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем UshakovD

[ARGONIUS]

@UshakovD, ручная аргонно дуговая сварка.

О п/а сварке: углом вперёд возможно ванна может быть шире, но определяющий фактор не размеры а тепловложение. Если варить на себя, ванна прогревается сильнее (отсюда и лучшее проплавление), следовательно чем больше тепла вгоняется в ванну, тем больше металл будет испаряться.

[UshakovD]

@UshakovD, ручная аргонно дуговая сварка.

О п/а сварке: углом вперёд возможно ванна может быть шире, но определяющий фактор не размеры а тепловложение. Если варить на себя, ванна прогревается сильнее (отсюда и лучшее проплавление), следовательно чем больше тепла вгоняется в ванну, тем больше металл будет испаряться.

если бы мы говорили об испарении вещ-ва при температурах 0-100 градусов то тут разница  температур имеет серьёзное значение, но когда говорим об температурах 3500-3900 тут думаю разница уже не влияет. Тут скорее влияет площадь и время а температура отходит на второй план. 

 

ПС: я живу не в России потому мне некоторые обозначения не понятны.

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем UshakovD

[di4]

Вот чет не нравиться мне техника сварки импульсом углом назад. Этож получится что вы метал из ванны дугой в горку выдуваете, да и дуга спрей - захлебываться периодически должна у неё давление вроде неочень большое.

 

Почему меньше пор при защите гелиевой смеси относительно аргона я не понимаю. Пор быть не должно.) По поводу производительности. Ну баллон гелия 5000 рублей минимум и то наверно это шарики воздушные надувать. Смеси насколько я понимаю бывают разные от 30 до 70 % гелия в аргоне. Ну вот в Москве 4100 руб смесь. не знаю как в Нижнем. Аргон у нас по 800 руб. 4100/800 =5,12 раза. Если конечно производительность при сварке в гелии увеличивается в 5 раз наверно можно говорить об экономической целесообразности применения смеси гелия и аргона на поточном производстве изделий из сплава алюминия.) Хотя ктож его знает.) Пойди скажи начальству "Привезите ка мне баллончик гелия за 4000 р. вместо 800 р аргона" там сразу найдут экономическую целесообразность.)

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем di4

[UshakovD]

Вот чет не нравиться мне техника сварки импульсом углом назад. Этож получится что вы метал из ванны дугой в горку выдуваете, да и дуга спрей - захлебываться периодически должна у неё давление вроде неочень большое.

 

Почему меньше пор при защите гелиевой смеси относительно аргона я не понимаю. Пор быть не должно.) По поводу производительности. Ну баллон гелия 5000 рублей минимум и то наверно это шарики воздушные надувать. Смеси насколько я понимаю бывают разные от 30 до 70 % гелия в аргоне. Ну вот в Москве 4100 руб смесь. не знаю как в Нижнем. Аргон у нас по 800 руб. 4100/800 =5,12 раза. Если конечно производительность при сварке в гелии увеличивается в 5 раз наверно можно говорить об экономической целесообразности применения смеси гелия и аргона на поточном производстве изделий из сплава алюминия.) Хотя ктож его знает.) Пойди скажи начальству "Привезите ка мне баллончик гелия за 4000 р. вместо 800 р аргона" там сразу найдут экономическую целесообразность.)

Все верно, если не стоит какой то специальной задачи то алюминий обычно не варят углом назад.

По поводу гелия говорить о конкретных цифрах не буду т.к. не считал. 

Я считал выгоду при сварке порошковой проволоки в СО2 и при сварке сплошной в смеси 20% СО2. Так пока не подщитал не стало все так очевидно. Порошковая проволока то же значительно дороже. Но выходит дешевле =)

Если вернутся к нашему гелию то....

1. Добавление к аргону гелия приводит к увеличению скорости сварки, так как гелий более эффективно передает тепло дуги в ванну.

2. Сварка в смеси аргона с гелием облегчает сварку толстостенных конструкций. (подогрев или совсем не требуется или намного меньше чем в при аргоне)

3. Сварка алюминиевых сплавов  в смеси аргона с гелием уменьшает появление таких дефектов, как поры и непровары за счет большего тепла дуги.

     Спросите откуда поры? 

     От водорода, который при повышении температуры хорошо растворяется в алюминии, а потом не успевает от туда выйти. При ТиГ сварке              поры практически исключены т.к. скорость сварки значительно меньше.

Экономика сварки складывается не только из стоимости сварочных материалов. Сюда нужно добавить Стоимость часа труда, Электричество, логистика  и т.д.

[di4]

 

 

Экономика сварки складывается не только из стоимости сварочных материалов. Сюда нужно добавить Стоимость часа труда, Электричество, логистика  и т.д.

Ну это понятно. Расчет сверху я написал утрировано. 

 

Сварка алюминиевых сплавов  в смеси аргона с гелием уменьшает появление таких дефектов, как поры и непровары за счет большего тепла дуги.

 Это непонятно. Если при сварке в смеси без подогрева площадь сечения валика такая же как и площадь сечения при сварке в чистом аргоне с подогревом (импульсная сварка), то и темп вывода водорода из ванны по логике  будет одинаковый или в первом случае будет быстрее так как в первом случае режим менее жесткий скорость сварки меньше и сварочная ванна более вытянута назад.

Насколько я понимаю смесь 70 гелия и 30 аргона обычно используется для толстого листа более10 мм и снижение пористости наблюдается при применении этой смеси только для тонких листов. Во всех остальных случаях снижения пористости шва при применении смеси не наблюдается. Замена подогрева (копеечный пропан) на более дорогой защитный газ (в 5 раз дороже) не всегда приводит к экономии. Хотя тут надо считать расход.) Да и гемор с пропаном технологически не всегда выгоден и безопасен. По большому счету Вы правы, кроме уменьшения пористости, я все-таки думаю это частный случай чем система. Но на единичную продукцию я все равно бы советовал аргон наверное.

[UshakovD]

 

 

Замена подогрева (копеечный пропан) на более дорогой защитный газ (в 5 раз дороже) не всегда приводит к экономии. Хотя тут надо считать расход.) Да и гемор с пропаном технологически не всегда выгоден и безопасен

а З\П человека который греть будет? =) 

Гелий не ставят только из за одних пор. Это свойство идет как бонус. =)

Как то раз варили образцы. Самый простой PA, BW, bs. Постоянно  были поры, потом уменьшили скорость сварки, добавили напряжения и все хорошо стало.

Другой случай был, варили алюминиевое литьё для авиа промышленности. Заказ был большой и я подумал хорошо бы МиГом варить. Настроили аппарат, все получалось красиво. Но когда шов зашлифовали все было в микропорах. Хорошо сделали только малую часть изделий. остальное пришлось ТиГом варить.

В этих случаях возможно гелий бы помог, наверно.

[di4]

 

 

а З\П человека который греть будет? =)

сварщик настроит горелки по длине шва и спать в ночную пока не прогреет.)

 

 

В этих случаях возможно гелий бы помог, наверно

Не помог наверное. Вот подогреть стоило попробовать наверно.)

[UshakovD]

литьё пробовали греть. Ощутимых результатов не принесло.

[di4]

литьё пробовали греть. Ощутимых результатов не принесло.

 ужасть.) Ниче не помогает.

Изменено 25 апреля, 2014 пользователем di4

[ARGONIUS]

@UshakovD, Вы ведь согласны с тем что при сварке углом назад в шов вкладывается гораздо больше тепла чем при сварке углом вперёд? Далее картина рисуется сама собой: если в ванну вогнать больше энергии, металл из неё будет испаряться гораздо интенсивней. Просто представьте трёхмерную каринку горелка отодвигается на сварщика, а поток тепла продолжает направляться в сторону застывающего шва, ну и соответственно при сварке углом вперёд горелка сдвигаясь вперёд оставляет остывающую ванну ЗА собой, следовательно тепло в ванну больше не вводится. Мне кажется что именно более длительное поддержание ванны в расплавленном состоянии даёт тот излишек количества энергии, который и является причиной более активного испарения алюминия. Если ванна при сварке углом вперёд и шире, то время нахождения её в перегретом состоянии всё равно гораздо меньше, соответственно меньше и испарение.

Впрочем я не настаиваю, это всего лишь моё видение процесса.

[UshakovD]

несогласен =)

Погонная энергия что углом назад что вперед остается одна и та же. Разница в том что энергия вкладывается в шов более локально. В глубину.

Я отталкиваюсь от того что при одном и том же режиме можно заварить как с нагаром так и без него. Переменные только глубина проплавления и ширина шва. 

В общем вопрос остается открытым.