Сварочный процесс: что такое грат, и как с ним бороться

Сварка и резка металла почти всегда сопровождаются образованием потеков расплавленного материала, моментально застывающего в силу своей низкой вязкости и высокого поверхностного натяжения. Удалить эти потеки с наружной поверхности труб не сложно; этот процесс автоматически выполняют специальные резаки. Гораздо сложнее обстоят дела с удалением их с внутренней поверхности труб. Однако и эта задача разрешима.

Способы удаления потеков металла (грата) с труднодоступных поверхностей:

• механический;
• термический;
• электрический;
• электрохимический.

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Механический способ: закатать или срезать?

Процесс закатки наплывов металла выглядит следующим образом. Сварную зону раскаляют до температуры + 600`C, чтобы она стала пластичной. По наплыву движется роликовая головка, раскатывающая (разглаживающая) грат по внутренней поверхности трубы. Такой способ называется «закатка», и важнейшим его недочетом является пониженная прочность сварочного шва.

Другим механическим методом является т. н. «срезание». Потеки металла снимаются специальным приспособлением (гратоснимателем), конструкция которого напоминает гратозакатывательную машинку, только с резцами. Этот способ также не лишен недостатков. В частности, режущая головка недостаточно плотно поджимается к поверхности шва, в результате чего результат не всегда получается качественным.

Метод сжигания избытка металла в струе кислорода

Оборудование для термического метода избавления от наплывов металла представляет собой штангу из двух труб – внутренней (через нее подается кислород) и наружной. На конце штанги располагается головка, с помощью которой сжигание грата протекает одновременно со сварочным процессом.

Для получения эффективного результата необходимо, чтобы скорость сваривания металла и сжигания наплывов были идентичны. Минусом метода является ускоренное изнашивание головки штанги, обусловленное налипанием капель расплавленного металла.

Электрическое и электрохимическое гратоудаление

Электрический способ сжигания потеков металла основан на пропускании разряда между двумя электродами. Отличается малой продуктивностью, непредсказуемостью результата и быстрым износом оборудования, поэтому широкого промышленного применения не получил.

Электролитическое удаление характеризуется крайне медленной скоростью сжигания, не более 20 см шва в одну минуту.

Профилактика образования грата

Металлические трубы с признаками грата считаются некачественными, область их применения существенно ограничена. Можно ли предотвратить образование потеков металла в процессе сварки?

Да, и профилактика этого явления заключается в использовании подложек с внутренней стороны трубы в месте сварки. Подложка предпочтительнее газового подпора, который повышает вероятность появления пористого, а значит, менее прочного сварного шва.