Оксидне включення
Оксидні включення – це тверді неметалеві кисневі сполуки (наприклад, Al₂O₃, SiO₂), які утворюються у зварювальній ванні і залишаються включеними в затверділому шві. Вони діють як внутрішні надрізи: порушують потік зусиль, знижують в'язкість і можуть призвести до тріщин.
Фізико-хімічний механізм дії
Оксидні включення виникають, коли кисень у зварювальній ванні реагує з такими елементами, як алюміній, кремній, марганець або титан. Ця реакція утворює тверді оксидні частинки. Зазвичай ці частинки спливають на поверхню як шлак. Якщо розплав застигає занадто швидко або шлак видалено не повністю, частинки залишаються в шві. Вони крихкі та мають інше теплове розширення, ніж сталь. Через це виникають пікові напруження на межах частинок.
Металургійне значення та ризики при зварюванні
Оксидні включення діють як внутрішні надрізи. Вони знижують ударну в'язкість і витривалість зварного шва. При динамічному навантаженні від цих включень можуть поширюватися тріщини. Особливо небезпечні лінійні або площинні включення, оскільки вони послаблюють поперечний переріз. У високоміцних сталях оксидні включення можуть призводити до крихкого руйнування. Також знижується корозійна стійкість, бо включення стають осередками локальної корозії.
Практика в майстерні та вказівки до дій
Уникай оксидних включень через чисту поверхню кромок: ретельно видаляй іржу, окалину, жир і фарбу шліфуванням або щіткою. Використовуй відповідний захисний газ з достатньою витратою (наприклад, аргон або суміш газу, 10–15 l/min), щоб запобігти доступу кисню. Веди електрод або дріт рівномірно, щоб шлак міг спливти. При багатошаровому зварюванні після кожного шару повністю видаляй шлак шлаковідбійним молотком і дротяною щіткою. Дотримуйся температури попереднього підігріву та міжшарової температури в заданому діапазоні, щоб уникнути занадто швидкого застигання. Після зварювання перевіряй шов візуально та неруйнівними методами контролю на наявність включень.