Wtrącenie tlenkowe
Wtrącenia tlenkowe to stałe, niemetaliczne związki tlenu (np. Al₂O₃, SiO₂), które powstają w jeziorku spawalniczym i pozostają zamknięte w zastygniętej spoinie. Działają jak wewnętrzne karbiki: zakłócają przepływ sił, obniżają ciągliwość i mogą prowadzić do pęknięć.
Fizykochemiczny mechanizm działania
Wtrącenia tlenkowe powstają, gdy tlen w jeziorku spawalniczym reaguje z pierwiastkami takimi jak aluminium, krzem, mangan czy tytan. W tej reakcji tworzą się stałe cząstki tlenków. Normalnie te cząstki wypływają jako żużel na powierzchnię. Jeśli stop krzepnie zbyt szybko albo żużel nie zostanie całkowicie usunięty, cząstki zostają uwięzione w szwie. Są kruche i mają inną rozszerzalność cieplną niż stal. Dlatego na granicach cząstek powstają szczyty naprężeń.
Znaczenie metalurgiczne i ryzyka przy spawaniu
Wtrącenia tlenkowe działają jak wewnętrzne karb. Zmniejszają udarność i wytrzymałość zmęczeniową spoiny. Przy obciążeniu dynamicznym od tych wtrąceń mogą wychodzić pęknięcia. Szczególnie niebezpieczne są wtrącenia liniowe lub powierzchniowe, bo osłabiają przekrój. W stalach o wysokiej wytrzymałości wtrącenia tlenkowe mogą prowadzić do pęknięć kruchych. Zmniejsza się też odporność korozyjna, bo wtrącenia tworzą punkty ataku korozji lokalnej.
Praktyka warsztatowa i instrukcje działania
Unikaj wtrąceń tlenkowych dzięki czystym brzegom spoiny: usuń rdzę, zgorzelinę, tłuszcz i farbę dokładnie przez szlifowanie lub szczotkowanie. Używaj odpowiedniego gazu osłonowego z wystarczającym przepływem (np. argon lub mieszanka, 10–15 l/min), żeby zapobiec dostępowi tlenu. Prowadź elektrodę lub drut równomiernie, żeby żużel mógł wypłynąć. Przy spawaniu wielowarstwowym usuwaj żużel po każdej warstwie całkowicie młotkiem do żużla i szczotką drucianą. Utrzymuj temperaturę podgrzewania wstępnego i temperaturę międzywarstwową w zalecanym zakresie, żeby uniknąć zbyt szybkiego krzepnięcia. Sprawdź szew po spawaniu wzrokowo i metodami badań nieniszczących na obecność wtrąceń.