Советы по очистке сварочного оборудования: Основные принципы предварительной и последующей обработки

I. Очистка перед сваркой

Перед сборкой поверхности или скосы с обеих сторон зоны сварки (от 20 до 50 мм) должны быть очищены от масла, грязи, расшивки, окалины, защитных слоев и оксидных пленок, чтобы обеспечить качество сварки шва. К распространенным методам очистки сварных швов относятся обезжиривание, химическая и механическая очистка.

1. Обезжиривание Очистка

Перед сваркой необходимо тщательно обезжирить сварные швы и сварочную проволоку от жира и грязи. В противном случае это приведет к появлению таких дефектов, как пористость и трещины в сварном шве. Метод очистки от обезжиривания заключается в следующем:

1) Очистка органическими растворителями.

Если смазка и грязь на свариваемых участках и сварочной проволоке минимальны и тонкие, можно использовать органические растворители, такие как спирт, бензин, дихлорэтан, трихлорэтилен и четыреххлористый углерод, чтобы оттереть смазку и грязь. Этот метод неэффективен и трудоемок.

2) Обезжиривание в растворе.

Поместите жирные или грязные части заготовки и сварочную проволоку в емкость с обезжиривающим раствором и замочите на определенное время, чтобы очистить их от жира или грязи. Обезжиривание в растворе - это метод высокого качества и эффективности, подходящий для обезжиривания пластин и сварочной проволоки перед сваркой. Состав и стандарты обезжиривания широко используемых химических растворов для обезжиривания приведены в таблице 2-25.

Таблица 2-25 Состав и стандарты обезжиривания широко используемых химических растворов для обезжиривания

Металлические материалы	Состав раствора^①	Технические характеристики скимминга
Металлические материалы	Состав раствора^①	Температура/℃	Время /мин
Углеродистая сталь, конструкционная сталь, нержавеющая сталь, жаропрочная сталь	NaOH: 90 г/л Na2CO3: 20 г/л	-	-
Железо, медь, никелевый сплав	NaOH: 10%. NO: 90%	80 ~90	8 ~10
Железо, медь, никелевый сплав	Na2CO3: 10%. NO: 90%	100	8~10
Алюминий и алюминиевые сплавы	NaOH: 5%. NO: 95%	60 ～65	2
Алюминий и алюминиевые сплавы	Na2PO4: 40 ~ 50 г/л Na ₂ PO ₃ : 40 ~ 50 г/л Na ₂ SiO ₃ : 20 ~ 30 г/л	60 ～70	5~8

① Проценты в составе раствора указаны по массе.

2. Химическая очистка

Химическая очистка в основном включает химические реакции между химическим раствором и ржавчиной или окислами на поверхности заготовки и сварочной проволоки, образуя растворимые вещества, раскрывающие металлический блеск поверхности свариваемых участков и поверхности сварочной проволоки. После химической очистки заготовку и сварочную проволоку необходимо промыть горячей и холодной водой для предотвращения коррозии сварного шва остатками химических растворов. Состав и стандарты очистки широко используемых химических очищающих растворов приведены в таблице 2-26.

Таблица 2-26 Состав и стандарты очистки широко используемых химических чистящих растворов

Металлические материалы	Состав раствора (Массовая доля)	Правила уборки		Нейтрализующий раствор
Металлические материалы	Состав раствора (Массовая доля)	Температура /℃	Время /мин	Нейтрализующий раствор
Жаропрочный сплав из углеродистой стали	HCl: 100 ~ 150 мл/л H ₂O: Остаток	-	-	Сначала ополосните горячей водой при температуре 40-50°C, затем холодной водой
Горячекатаная низколегированная сталь Горячекатаная нержавеющая сталь Горячекатаная жаропрочная сталь Горячекатаный высокотемпературный сплав	H ₂SO ₄ : 10% HCl: 10%	54 ~60	-	Сначала замочите изделие в растворе соды 10% при температуре от 60 до 70°C, а затем тщательно промойте холодной водой.
	H₂SO₄：10%	80~84	-
Медный сплав с высоким содержанием меди	H ₂SO ₄ : 12.5% H ₂SO ₄ : 1% ~ 3%	20 ~77	-	Сначала замочите в горячей воде при 50°C, затем промойте холодной водой.
Медный сплав с низким содержанием меди	H ₂SO ₄ : 10% FeSO ₄ : 10%	50 ~60	-
Чистый алюминий	NaOH：15%	Комнатная температура	10~15	Промойте холодной водой	HNO ₃ : 30% (Массовая доля) Выдержка при комнатной температуре ≤2 мин	Промойте холодной водой	Сначала сушка при температуре 100-110°C, затем сушка при более низкой температуре
Чистый алюминий	NaOH：4% ～5%	60~70	1~2
Алюминиевый сплав	NaOH：8%	50 ~60	5 ~10
Магний и магниевые сплавы	Водный раствор хромовой кислоты 150 - 200 мг/л	20~40	7~15	Промойте в горячей воде температурой 50℃
Титановый сплав	HF: 10% HNO3: 30% H2O: 60%	Комнатная температура	1	Промойте в холодной воде

3. Механическая очистка

Для удаления ржавчины, окислов и защитных слоев на поверхности сварных соединений вблизи сварочной канавки обычно используют скребки, напильники, наждачную бумагу, металлические проволочные щетки (или металлические проволочные круги), шлифовальные круги и пескоструйную обработку. Однако для цветных металлов металлы и нержавеющей стали, сварных соединений из жаропрочной стали, механическая очистка обычно используется только при необходимости локальной очистки.

После механической очистки торцы и обе стороны свариваемого изделия следует протереть ацетоном или спиртом, чтобы удалить остатки грязи и смазки.

4. Химическая и механическая очистка

Для крупных деталей с длительным производственным циклом химическая очистка часто оказывается недостаточно тщательной, или детали могут снова загрязниться после химической очистки, поэтому для обеспечения требований к очистке перед сваркой требуется механическая очистка зоны сварочной канавки. Алюминиевые сплавы, титан и титановые сплавы требуют немедленной сварки после очистки.

5. Допустимое время от очистки сварного шва до завершения сварки

После очистки поверхности свариваемого изделия сварку следует завершить как можно быстрее, чтобы предотвратить повторное ржавление или окисление очищенной поверхности сварного изделия во время хранения, что влияет на качество сварки. Допустимое время от очистки свариваемой поверхности до завершения сварки приведено в таблице 2-27.

Таблица 2-27 Допустимое время от очистки свариваемой поверхности до завершения сварки

Металлические материалы	Методы сварки	Допустимое время хранения (часы)
Металлические материалы	Методы сварки	Механическая очистка	Химическая очистка
Медь	Сварка плавлением, пайка, Точечная сварка, сварка швов	<24	<24
Алюминий и алюминиевые сплавы	Сварка плавлением, пайка	2~3	<120
Алюминий и алюминиевые сплавы	Точечная сварка, сварка швом	<2	<72

Если сварка не завершена в течение указанного времени, перед продолжением сварки можно выполнить локальную очистку механическим способом.

II. Послесварочная очистка

Для сварных деталей, которые были завершены или долгое время находились в состоянии паузы, необходимо своевременно удалять сварочный шлак, остаточный флюс и брызги металла на сварных деталях (особенно в зоне сварного шва), чтобы облегчить визуальный контроль и неразрушающий контроль (например, магнитопорошковый контроль, радиографический контроль, контроль пенетрантом) сварных швов, предотвратить коррозию сварных швов сварочным шлаком и остаточным флюсом и избежать негативных последствий из-за отслоения сварочного шлака и брызг металла в процессе эксплуатации (особенно в движущихся механизмах и контейнерах).

Точное определение дефектов сварки, своевременное устранение дефектов сварки и устранение скрытых опасностей, связанных с авариями при сварке. Распространенные методы послесварочной очистки сварных деталей приведены в таблице 2-28.

Таблица 2-28 Общие методы послесварочной очистки сварных деталей

Металлические материалы	Методы сварки	Методы очистки	Интервал времени от сварки до очистки (часы)
Сталь	Сварка плавлением	Механическая очистка (обычно пескоструйная)	<120
	Мягкая пайка	Нерастворимые в воде флюсы очищайте органическими растворителями, такими как спирт, бензин, трихлорэтилен, изопропанол и т.д. Для водорастворимых коррозионных флюсов и флюсов, содержащих органические кислоты и соли, промойте горячей водой. Для хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов промойте раствором HCl 2% с последующим ополаскиванием горячей водой с небольшим количеством NaOH.	<24
	Твердая пайка	Для флюсов из буры и борной кислоты их можно очищать механически; промывать в растворе HCl; замачивать в 10% растворе H2SO4. Промойте горячей водой или в горячем растворе лимонной кислоты 10% для буры и флюсов, содержащих повышенное количество хлорида или фторбората калия.	<24
Медь и медные сплавы	Пайка	Тот же метод очистки, что и для стальных сварных швов	<24
Алюминий и алюминиевые сплавы	Газовая и дуговая сварка	После очистки в горячей воде при температуре 60-80°C промойте в растворе дихромата калия (K2Cr2O7) или растворе хромового ангидрида (CrO3) с массовой долей 2%-3%, затем снова промойте в горячей воде при температуре 60-80°C и высушите.	Алюминиево-марганцевые сплавы≤6 Твердые алюминиевые сплавы≤1
Алюминий и алюминиевые сплавы	Пайка	Обычно достаточно промывки горячей водой, но можно промыть и в горячей воде с последующим травлением (например, 10% раствором HNO3) и пассивацией.	≤1