Wskazówki dotyczące czyszczenia spawalniczego: Podstawy przed i po procesie

I. Czyszczenie przed spawaniem

Przed montażem powierzchnie lub skosy po obu stronach obszaru spawania, w zakresie od 20 do 50 mm, należy oczyścić z oleju, brudu, haftów, zgorzeliny, warstw ochronnych i warstw tlenków, aby zapewnić jakość spawania szwu. Powszechne metody czyszczenia elementów spawanych obejmują czyszczenie odtłuszczające, czyszczenie chemiczne i czyszczenie mechaniczne.

1. Czyszczenie odtłuszczające

Przed spawaniem należy dokładnie odtłuścić elementy spawane i drut spawalniczy ze smaru i brudu. W przeciwnym razie spowoduje to wady, takie jak porowatość i pęknięcia w spoinie. Metoda czyszczenia odtłuszczającego jest następująca:

1) Szorowanie rozpuszczalnikami organicznymi.

W przypadku spawanych obszarów i drutu spawalniczego, jeśli tłuszcz i brud są minimalne i cienkie, można użyć rozpuszczalników organicznych, takich jak alkohol, benzyna, dichloroetan, trichloroetylen i czterochlorek węgla, aby usunąć tłuszcz i brud. Metoda ta jest nieefektywna i pracochłonna.

2) Odtłuszczanie w roztworze.

Tłuste lub zabrudzone części przedmiotu obrabianego i drut spawalniczy należy umieścić w zbiorniku zawierającym roztwór odtłuszczający i moczyć przez pewien czas w celu usunięcia smaru lub brudu. Odtłuszczanie w roztworze to metoda o wysokiej jakości i wydajności, odpowiednia do odtłuszczania płyt i drutów spawalniczych przed spawaniem. Skład i normy odtłuszczania powszechnie stosowanych chemicznych roztworów odtłuszczających przedstawiono w tabeli 2-25.

Tabela 2-25 Skład i standardy odtłuszczania powszechnie stosowanych chemicznych roztworów odtłuszczających

Materiały metalowe	Skład rozwiązania^①	Specyfikacja odtłuszczania
Materiały metalowe	Skład rozwiązania^①	Temperatura/℃	Czas /min
Stal węglowa, stal konstrukcyjna, stal nierdzewna, stal żaroodporna	NaOH: 90 g/l Na2CO3: 20 g/l	-	-
Żelazo, miedź, stop niklu	NaOH: 10%. NO: 90%	80 ~90	8 ~10
Żelazo, miedź, stop niklu	Na2CO3: 10%. NO: 90%	100	8~10
Aluminium i stopy aluminium	NaOH: 5%. NO: 95%	60 ～65	2
Aluminium i stopy aluminium	Na2PO4: 40 ~ 50g/L Na ₂ PO ₃ : 40 ~ 50g/L Na ₂ SiO ₃ 20 ~ 30g/L	60 ～70	5~8

① Wartości procentowe w składzie roztworu podano według masy.

2. Czyszczenie chemiczne

Czyszczenie chemiczne obejmuje głównie reakcje chemiczne między roztworem chemicznym a rdzą lub tlenkami na powierzchni przedmiotu obrabianego i drutu spawalniczego, tworząc rozpuszczalne substancje, odsłaniając metaliczny połysk powierzchni spawanych obszarów i powierzchni drutu spawalniczego. Po czyszczeniu chemicznym przedmiot obrabiany i drut spawalniczy należy przepłukać gorącą i zimną wodą, aby zapobiec korozji spoiny przez pozostałości roztworów chemicznych. Skład i normy czyszczenia powszechnie stosowanych chemicznych roztworów czyszczących przedstawiono w tabeli 2-26.

Tabela 2-26 Skład i standardy czyszczenia powszechnie stosowanych chemicznych roztworów czyszczących

Materiały metalowe	Skład rozwiązania (Ułamek masowy)	Przepisy dotyczące czyszczenia		Roztwór neutralizujący
Materiały metalowe	Skład rozwiązania (Ułamek masowy)	Temperatura /℃	Czas /min	Roztwór neutralizujący
Żaroodporny stop stali węglowej	HCl: 100 ~ 150 ml/l H ₂O: Pozostałe	-	-	Najpierw spłukać gorącą wodą o temperaturze 40-50°C, a następnie zimną wodą.
Stal niskostopowa walcowana na gorąco Stal nierdzewna walcowana na gorąco Stal żaroodporna walcowana na gorąco Walcowany na gorąco stop wysokotemperaturowy	H ₂SO ₄ : 10% HCl: 10%	54 ~60	-	Najpierw namocz przedmiot w roztworze sody 10% w temperaturze od 60 do 70°C, a następnie dokładnie spłucz zimną wodą.
	H₂SO₄： 10%	80~84	-
Stop miedzi o wysokiej zawartości miedzi	H ₂SO ₄ : 12.5% H ₂SO ₄ : 1% ~ 3%	20 ~77	-	Najpierw namoczyć w gorącej wodzie o temperaturze 50°C, a następnie spłukać zimną wodą.
Stop miedzi o niskiej zawartości miedzi	H ₂SO ₄ : 10% FeSO ₄ : 10%	50 ~60	-
Czyste aluminium	NaOH：15%	Temperatura pokojowa	10~15	Spłukać zimną wodą	HNO ₃ : 30% (Ułamek masowy) Namaczanie w temperaturze pokojowej ≤2min	Spłukać zimną wodą	Najpierw wysuszyć w temperaturze od 100 do 110°C, a następnie w niższej temperaturze.
Czyste aluminium	NaOH：4% ～5%	60~70	1~2
Stop aluminium	NaOH：8%	50 ~60	5 ~10
Magnez i stopy magnezu	150 do 200 mg/L wodnego roztworu kwasu chromowego	20~40	7~15	Wypłukać w gorącej wodzie o temperaturze 50 ℃.
Stop tytanu	HF: 10% HNO3: 30% H2O: 60%	Temperatura pokojowa	1	Wypłukać w zimnej wodzie

3. Czyszczenie mechaniczne

Do usuwania rdzy, warstw tlenków i warstw ochronnych z powierzchni elementów spawanych w pobliżu rowka spawalniczego powszechnie stosuje się skrobaki, pilniki, szmergiel, metalowe szczotki druciane (lub metalowe tarcze druciane), tarcze szlifierskie i piaskowanie. Jednak w przypadku metali nieżelaznych metale i stali nierdzewnej, spawów ze stali żaroodpornej, czyszczenie mechaniczne jest zwykle stosowane tylko wtedy, gdy konieczne jest czyszczenie miejscowe.

Po oczyszczeniu mechanicznym, powierzchnie czołowe i obie strony spawanego elementu należy przetrzeć acetonem lub alkoholem w celu usunięcia resztek brudu i smaru.

4. Czyszczenie chemiczne i mechaniczne

W przypadku dużych detali o długich cyklach produkcyjnych, czyszczenie chemiczne często nie jest wystarczająco dokładne lub części mogą zostać ponownie zanieczyszczone po czyszczeniu chemicznym, co wymaga mechanicznego czyszczenia obszaru rowka spawalniczego przed spawaniem, aby spełnić wymagania dotyczące czyszczenia przed spawaniem. Stopy aluminium, tytanu i tytanu wymagają natychmiastowego spawania po czyszczeniu.

5. Dopuszczalny czas od oczyszczenia elementu spawanego do zakończenia spawania

Po oczyszczeniu powierzchni elementu spawanego należy jak najszybciej zakończyć spawanie, aby zapobiec ponownemu rdzewieniu lub utlenianiu oczyszczonej powierzchni elementu spawanego podczas przechowywania, co wpływa na jakość spawania. Dopuszczalny czas od oczyszczenia powierzchni przeznaczonej do spawania do zakończenia spawania przedstawiono w tabeli 2-27.

Tabela 2-27 Dopuszczalny czas od oczyszczenia powierzchni do zakończenia spawania

Materiały metalowe	Metody spawania	Dopuszczalny czas przechowywania (godziny)
Materiały metalowe	Metody spawania	Czyszczenie mechaniczne	Czyszczenie chemiczne
Miedź	Spawanie, lutowanie twarde, Spawanie punktoweSpawanie szwów	<24	<24
Aluminium i stopy aluminium	Spawanie, lutowanie twarde	2~3	<120
Aluminium i stopy aluminium	Spawanie punktowe, spawanie szwów	<2	<72

Jeśli spawanie nie zostanie zakończone w określonym czasie, przed kontynuowaniem spawania można przeprowadzić miejscowe czyszczenie mechaniczne.

II. Czyszczenie po spawaniu

W przypadku spawanych części, które zostały ukończone lub były wstrzymane przez długi czas, konieczne jest szybkie usunięcie żużla spawalniczego, resztek topnika i odprysków metalu ze spawanych części (szczególnie w obszarze spoiny), aby ułatwić kontrolę wizualną i badania nieniszczące (takie jak badanie cząstek magnetycznych, badanie radiograficzne, badanie penetracyjne) spoin, zapobiec korozji spoin przez żużel spawalniczy i resztki topnika oraz uniknąć negatywnych konsekwencji z powodu oderwania się żużla spawalniczego i odprysków metalu podczas użytkowania (szczególnie w ruchomych mechanizmach i pojemnikach).

Dokładna identyfikacja wad spawalniczych, terminowa naprawa wad spawalniczych i eliminacja ukrytych zagrożeń związanych z wypadkami spawalniczymi. Typowe metody czyszczenia elementów spawanych po spawaniu przedstawiono w tabeli 2-28.

Tabela 2-28 Typowe metody czyszczenia elementów spawanych po spawaniu

Materiały metalowe	Metody spawania	Metody czyszczenia	Odstęp czasu od spawania do czyszczenia (godziny)
Stal	Spawanie fuzyjne	Czyszczenie mechaniczne (zazwyczaj piaskowanie)	<120
	Lutowanie miękkie	W przypadku topników nierozpuszczalnych w wodzie należy czyścić je rozpuszczalnikami organicznymi, takimi jak alkohol, benzyna, trójchloroetylen, izopropanol itp. W przypadku rozpuszczalnych w wodzie topników korozyjnych oraz zawierających kwasy organiczne i sole, spłukać gorącą wodą. W przypadku chlorków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych, przemyć roztworem 2% HCl, a następnie spłukać gorącą wodą zawierającą niewielką ilość NaOH.	<24
	Lutowanie twarde	W przypadku topników z boraksem i kwasem borowym można je czyścić mechanicznie; myć w roztworze HCl; moczyć w roztworze 10% H2SO4. Płukać gorącą wodą lub gorącym roztworem kwasu cytrynowego 10% w przypadku boraksu i topnika zawierającego większą ilość chlorku potasu lub fluoroboranu potasu.	<24
Miedź i stopy miedzi	Lutowanie	Taka sama metoda czyszczenia jak w przypadku spoin stalowych	<24
Aluminium i stopy aluminium	Spawanie gazowe i spawanie łukowe	Po szorowaniu w gorącej wodzie o temperaturze 60-80°C, wypłukać w roztworze dichromianu potasu (K2Cr2O7) lub w roztworze bezwodnika chromu (CrO3) o stężeniu masowym 2%-3%, a następnie ponownie wypłukać w gorącej wodzie o temperaturze 60-80°C i wysuszyć.	Stopy aluminiowo-manganowe≤6 Twarde stopy aluminium≤1
Aluminium i stopy aluminium	Lutowanie	Ogólnie rzecz biorąc, płukanie gorącą wodą jest wystarczające, ale można również myć w gorącej wodzie, a następnie wytrawiać (np. roztworem 10% HNO3) i pasywować.	≤1