Bktp-omsk.ru

Делаем сами
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Свищ дефект сварного шва

Дефекты сварных швов, методы контроля и устранения дефектов

Дефекты сварных швов, методы контроля
и устранения дефектов

Сварка является важнейшей и неотъемлемой частью, любого строительства. Причем работы связанные со сваркой являются наиболее ответственными, так как от них зависит крепость конструкций в целом или несущая способность отдельных узлов и деталей.

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей путем применения местного нагрева.

Виды сварки

Сварка осуществляется методом применения плавления или методом применения давления . Эти методы в свою очередь делятся на:

  • кузнечную (горновую) сварку
  • газопрессовую сварку
  • контактную сварку
  • термитную сварку
  • электрическую дуговую сварку
  • электрошлаковую сварку
  • дуговую сварку в среде защитного газа
  • атомноводородную сварку
  • газовую сварку.

При производстве сварочных работ осуществляются три основных вида контроля: предварительный контроль, контроль в процессе сварки, контроль готового изделия.

Предварительный контроль — включает в себя проверку марки и состава основного металла, качества присадочной проволоки, кислорода, карбида, ацетилена, флюсов, проверку качества заготовки и сборки деталей под сварку, проверку состояния и работы контрольно-измерительных приборов и инструментов (манометров, редукторов, горелок), а также квалификации сварщиков.

Контроль в процессе сварки — включает систематическую проверку режима сварки, исправности работы сварочной аппаратуры и приспособлений, проверку соблюдения сварщиком установленно­го технологического процесса сварки, осмотр и обмер шва шаблонами.

Дефекты сварных швов и методы их устранения

1. Отклонение по ширине и высоте швов, катету, перетяжки швов. Размеры швов не соответствуют требованиям ГОСТа.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр швов и проверка размеров шаблонами. Устраняется срубанием излишков металла, зачисткой швов, подваркой узких мест шва.


3. Пора в сварном шве
— дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом. Цепочка пор — группа пор в сварном шве, расположенных в линию.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, осмотр излома шва; рентгено — и гаммаконтроль, контроль ультразвуком, магнитографический метод контроля и др. Выстрогать скопление пор, зачистить, подварить. Уплотнить проковкой в процессе сварки при температуре светло-красного цвета шва.

4. Свищи — дефекты в виде воронкообразного углубления.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, удалить рубкой или строжкой, зачистить, подварить.

5. Непровар — дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных сваликов сварного шва.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр излома. Внутренний контроль. Полностью удаляют (вырубают или выстрагивают, зачищают и подваривают).

6. Наплыв на сварном соединении — дефект в виде натекания металла шва на поверхности основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, наплыв подрубить, удалить, непровар подварить.

7. Шлаковые включения — дефекты в виде вкрапления шлака.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр излома шва. Рентгено- и гаммаконтроль, контроль ультразвуком, магнитографический контроль. Удаляют, зачищают, подваривают.

8. Трещины — дефекты сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, осмотр излома, рентгено- и гаммаконтроль, контроль ультразвуком и магнитографический метод. Полностью удалить, зачистить, подварить.

9. Прожог — дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, удалить (вырубить или выстрогать), подварить.

10. Кратер — углубление, образующееся под действием давления пламени при внезапном окончании сварки.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, зачистить, подварить.

11. Брызги металла — дефекты в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения.

Способ выявления и устранения: Внешний осмотр. Зачистка поверхности. Применение защитного покрытия марки П1 или П2.

12. Перегрев металла — металл имеет крупнозернистую структуру, металл хрупкий, непрочный, неплотный. Исправляют термообработкой. Причина: сварка пламенем большой мощности.

Способ выявления и устранения: внешний осмотр, устранить перегрев термической обработкой.

13. Пережог металла — наличие в структуре металла окисленных зерен, обладающих малым сцеплением из-за наличия на них пленки оксидов. Возникает при избытке кислорода в пламени (если это не требуется техпроцессом, как при сварке латуни). Пережженный металл хрупок и не поддается исправлению. Определить его можно по цветам побежалости (на стали).

Способ выявления и устранения: пережженный металл необходимо полностью вырезать и заварить это место заново.

Основные дефекты сварочных соединений.

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения (дефекты) от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций и ухудшению внешнего вида изделия.

Если допущенные в изделии отклонения не превышают установленных допусков, изделие (сварной шов) может быть принято в эксплуатацию. Важно знать, на что влияет допущенное отклонение и как при этом изменяется характеристика изделия.

К примеру, усиление шва не снижает прочности при статических нагрузках, однако сильно влияет на вибрационную прочность. Чем больше усиление шва и, следовательно, меньше угол перехода от основного металла к наплавленному, тем сильнее оно снижает предел выносливости.

Кратеры, как и прожоги, во всех случаях — недопустимые дефекты и подлежат исправлению. Часто кратер является очагом развития трещин.

Наплывы, резко изменяя очертания швов, образуют концентраторы напряжений и тем самым снижают выносливость конструкций. Наплывы, имеющие большую протяженность, следует считать недопустимыми дефектами, так как они нередко сопровождаются непроварами. Небольшие местные наплывы считают допустимыми дефектами.

Опасным дефектом является подрез. Он не допускается в конструкциях, работающих на выносливость. Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5% в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок, можно считать допустимыми.

Трещины — наиболее опасный дефект сварных швов. Они являются сильными концентраторами напряжений. Выявленные трещины оставлять без исправления (подварки) обычно не разрешается. Сварные швы с трещинами исправляют по специальной технологии, гарантирующей надежную работу сварного соединения.

Непровары снижают работоспособность сварного соединения за счет ослабления рабочего сечения, создают концентрацию напряжений в шве. При вибрационных нагрузках мелкие непровары снижают прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность на 70%.

Поры, газовые и шлаковые включения. Этот вид дефекта незначительно влияет на прочность соединения в целом. Но расположенные в виде цепочки поры уже представляют опасность, существенно снижая прочность. Так что здесь очень важно геометрическое расположение пор и включений, чем более они упорядочены, тем большую опасность представляют. Если шлаковые включения расположены в глубине шва, это тем более опасно.

Очень важно знать, что изготовить ряд швов, не имеющих дефектов вообще, практически невозможно. Все дело в том, чтобы было минимум допустимых дефектов.

НЕСПЛАВЛЕНИЕ

  • Слишком узкая разделка
  • Неправильный угол наклона электрода
  • Завышенный сварочный ток или заниженная скоость сварки могут вызвать вытекание металла впереди дуги, что вызовет непровар
  • Загрязнение кромок разделки
  • Магнитное дутье
  • Правильная ширена разделки
  • Правильный угол наклона электрода даст равномерное проплавление
  • Сварка на правильных параметрах (высокий сварочный ток, короткая дуга и невысокая скорость сварки) для обеспечения проплавления без вытекания металла из ванны
  • Зачистка кромок разделки
  • Передвигайте зажим заземления, варите короткой дугой, снизьте сварочный ток, наклоните электрод в сторону, противоположную направлению магнитного дутья, ведите сварку на переменном токе

ПОРООБРАЗОВАНИЕ

  • Недостаточная газовая защита
  • Влажные электроды
  • Загрязнение кромок разделки, например ржавчиной
  • Слишком толстый слой флюса покрытия электродов
  • Неверная полярность
  • Не допускайте подсосов воздуха, не завышайте поток защитного газа, не допускайте колебаний сварочной ванны, не варите на ветру
  • Прокаливайте электроды
  • Защищайте кромки разделки
  • Проверяйте толщину покрытия электродов
  • Переключайте полярность

ШЛАКОВЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ

  • Неправильное наложение валиков друг на друга
  • Недостаточное удаление шлака
  • Недостаточное тепловложение
  • Вытекание шлака впереди дуги
  • Слишком узкая разделка
  • Используйте правильный размер и угол наклона электрода, технология должна обеспечивать гладкую поверхность металла после сварки
  • Тщательно удаляйте шлак после сварки
  • Увеличьте тепловложение
  • Держите дугу в передней части сварочной ванны
  • Увеличьте угол раскрытия кромок разделки

ПОДРЕЗЫ

  • Завышенная длина дуги при малом токе или завышенной скорости сварки
  • Неправильный угол наклона электрода
  • Завышенное колебание электрода
  • Завышенный сварочный ток
  • Ведите сварку короткой дугой/снизьте напряжение
  • Держите правильный угол наклона электрода
  • Снизьте колебания электрода, особенно задержку на сторонах ванны
  • Снизьте сварочный ток

НЕСИММЕТРИЧНАЯ ФОРМА ШВА

  • Неправильный угол наклона электрода
  • Завышенный размер сварочной ванны
  • Магнитное поле
  • Держите правильный угол наклона электрода
  • Снизьте скорость подачи проволоки
  • Передвигайте зажим заземления, варите короткой дугой, снизьте сварочный ток, наклоните электрод в сторону, противоположную направлению магнитного дутья, ведите сварку на переменном токе

ЗАВЫШЕННОЕ УСИЛЕНИЕ ШВА

  • Завышенная скорость подачи проволоки по отношению к скорости сварки
  • Завышенный диаметр электрода
  • Увеличьте скорость сварки
  • Возьмите электроды меньшего диаметра или увеличьте угол разделки

ПРОВИСАНИЕ МЕТАЛЛА В КОРНЕ

  • Возможные причины
  • Завышенное тепловложение
  • Слишком большой зазор
  • Слишком малое притупление
  • Снизьте тепловложение
  • Правильно собирайте стык под сварку
  • Увеличьте притупление

ТРЕЩИНЫ, например горячие трещины

  • Возможные причины
  • Глубокая и узкая разделка
  • Высокие остаточные напряжения
  • Неправильно подобранный присадочный материал
  • Загрязнение кромок разделки маслом, водой, ржавчиной и т.д.
  • Завышенная скорость сварки
  • Соотношение ширины разделки к глубине не менее 1 для черной стали, и не менее 1,5 для нержавеющей стали
  • Используйте правильный присадочный материал
  • Защищайте и обезжиривайте кромки разделки перед сваркой
  • Снизьте скорость сварки

НЕПРОВАР

  • Неправильная форма или подготовка разделки
  • Слишком длинная дуга
  • Электрод слишком большого диаметра
  • Завышена скорость сварки
  • Увеличьте зазор или снизьте притупление
  • Варите короткой дугой/снизьте напряжение
  • Варите электродом меньшего диаметра
  • Снизьте скорость сварки

ЛИНЕЙНОЕ СМЕЩЕНИЕ КРОМОК

  • Неправильная сборка перед сваркой
  • Послесварочные деформации
  • Неправильная постановка прихваток
  • Собирайте стык аккуратнее
  • Жестко закрепляйте свариваемые детали, соблюдайте правильную технологию сварки
  • Правильно ставьте прихватки

КРАТЕРНЫЕ ТРЕЩИНЫ И СВИЩИ

  • Усадка сварочной ванны при кристаллизации
  • Выключение сварочного тока приводит к резкому остыванию большой сварочной ванны
  • Неправильная техника завершения сварки
  • Отведите дугу немного назад или на кромку при завершении сварки
  • Снижайте ток постепенно для постепенного уменьшения сварочной ванны
  • Защищайте места замков перед продолжением сварки

БРЫЗГИ

  • Неправильные параметры сварки
  • Длинная дуга/высокое напряжение
  • Влажные грязные или поврежденные электроды
  • Загрязнение кромок разделки или присадочных материалов, например ржавчиной
  • Магнитное дутье Неверная полярность
  • Отрегулируйте параметры сварки
  • Варите короткой дугой/снизьте

Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения

Сварные металлоконструкции активно используются в разных сферах жизнедеятельности. Но в процессе сваривания отдельных элементов в цельные конструкции могут возникать дефекты сварных швов и соединений, которые негативно сказываются на прочности и безопасности эксплуатации готовых металлоизделий.

Что такое дефекты сварных соединений

Размерные параметры сварного соединения четко определены государственными стандартами, при этом свой ГОСТ есть у каждого вида сварки. Любые отклонения от установленных нормативно-техническими документами показателей считаются дефектами. Возникают они как при проведении сварочных работ, так и при нарушении требований в процессе подготовки соединяемых элементов и сборке конструкций в единое целое.

Виды дефектов сварочных швов

В силу разных обстоятельств сварочные стыки могут иметь повреждения, влияющие на их прочностные характеристики. Все виды дефектов сварных соединений разделяются на три основные группы:

  • наружные дефекты. К данной группе относят неравномерность формы стыкового соединения, наплывы, трещины, прожоги металла, подрезы шва, кратеры и другие изъяны, возникающие на поверхности. Обнаружить их можно при визуальном осмотре;
  • внутренние дефекты. Это может быть некачественное сплавление металла, пористость и трещины, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения;
  • сквозные дефекты. Сюда относят трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение.

Дефекты любого вида не допускаются в сварных соединениях и подлежат устранению, особенно касается это случаев, когда металлоконструкции выступают составляющими элементами несущих конструкций и должны выдерживать интенсивные нагрузки.

Характеристики и причины основных дефектов сварки

Не в каждом случае качество сварки соответствует установленным требованиям. Классификация дефектов сварных соединений в полном составе изложена в ГОСТ 30242-97. Но среди всех обозначенных в документе изъянов выделяют основные, которые чаще обычного выявляются при контроле и обследовании соединительных стыков.

Трещины

Для сварочных швов наибольшую опасность представляют трещины. Они способны спровоцировать мгновенное разрушение металлических конструкций и привести к трагическим последствиям.

Причинами появления трещин могут быть:

  • неправильное расположение стыков;
  • резкое охлаждение места сварки;
  • неправильный выбор материалов;
  • кристаллизация металла вследствие чрезмерно высоких температур.

По размеру различают микро- и макротрещины, по типу образования – поперечные, продольные и радиальные.

Вне зависимости от видов и причин возникновения трещины – это недопустимые дефекты сварных соединений металла.

Подрезы

Это образующиеся на наружной поверхности шовного валика продольные углубления. Если на шве есть подрез, то в месте его появления уменьшается сечение шва, а также образуется очаг концентрации напряжения.

Превышенная величина сварочного тока – основная причина появления таких дефектов. Довольно часто наблюдаются подрезы в горизонтальных швах.

Наплывы

Это натекший на поверхность избыток металла, который не имеет должного сплавления с соединяемой поверхностью. Часто наплыв возникает при сварке стыковых или угловых швов в горизонтальном положении. Образуется при недостаточном прогреве основного металла, избытка присадочного материала, наличия окалин на соединяемых кромках.

Прожоги

Такие дефекты являют собой сквозное отверстие, возникшее вследствие вытекания из сварочной ванны расплавленного металла. В данном случае с другой стороны отверстия как правило образуется натек.

Прожог может быть вызван слишком медленным передвижением электрода по линии сваривания, повышенным сварочным током, неплотным прилеганием к основному металлу прокладки или же недостаточной ее толщиной, большим зазором между соединяемыми кромками.

Непровары

Если на сварочном шве обнаружены локальные несплавления между основным и наплавленным металлом, то дефект такого типа называют непровар. Он существенно понижает прочностные свойства шва и соответственно всей конструкции.

Причины непроваров состоят в следующем: чрезмерно высокая скорость сваривания, некачественная подготовка кромок к сварному процессу, наличие ржавчины, окалин и других загрязнений на соединяемых поверхностях.

Кратеры

Образующиеся вследствие обрыва сварочной дуги углубления в соединительном валике называют кратерами. Такие изъяны существенно уменьшают сечение стыка, что негативно сказывается на прочности. Кратер опасен тем, что внутри него могут находиться усадочные рыхлости, приводящие к появлению трещин.

Свищи

Поверхностные дефекты в виде полости. Понижают прочность соединительного стыка и провоцируют образование трещин. Свищи имеют произвольную форму, могут возникать как на внешней поверхности, так и внутри шва.

Пористость

Поры – это заполненные газами полости, образующиеся при повышенном газообразовании внутри металла. Возникают при наличии разнообразных загрязнений на свариваемых поверхностях, при повышенной скорости сварки, а также повышенной вместительности углерода в используемом присадочном материале.

Посторонние включения

Качество шва существенно ухудшают сторонние включения – оксидные, шлаковые, вольфрамовые, флюсовые и другие включения. Главная ошибка, приводящая к их наличию – неправильный режим сварки. Любое из присутствующих включений понижает прочность и надежность соединения и подлежит устранению.

Причины появления дефектов

Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:

  • использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
  • несоблюдение сварочных технологий;
  • низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
  • некачественное или неисправное оборудование;
  • неправильный режим сварки;
  • технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.

Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.

Методы выявления дефектов

Выявление дефектов сварных соединений осуществляется следующими способами:

  • визуальный осмотр и обмер стыковочных швов;
  • испытания стыков на непроницаемость;
  • определение дефекта сварного соединения специальными приборами;
  • испытания образцов на прочность в лабораторных условиях.

Осмотр сварочного шва осуществляется только после очистки его от шлака, устранения застывших брызг металла и других типов загрязнений. Проверке подлежат размеры и правильность формы соединений, наличие или отсутствие прожогов, кратеров, трещин, свищей и других погрешностей.

Испытание непроницаемости позволяет выявить дефекты сварных соединений трубопроводов, например, поры, трещины, сквозные непровары. Проверяются конструкции несколькими способами:

  • обдуванием или заполнением швов воздухом;
  • поливом струей воды или наполнение отсеков водой под давлением;
  • смазыванием швов керосином.

Если в ходе проверки обнаружен дефект, то деталь возвращается на дополнительную обработку.

Способы устранения дефектов

Любой сварочный процесс сопровождается образованием дефектов, вне зависимости выполняется он инвертором, полуавтоматом, трансформатором или другим оборудованием. При этом выделяют недопустимые и допустимые дефекты сварных соединений, по сложности которых определяется пригодность или непригодность конструкции к дальнейшей эксплуатации.

Способы устранения дефектов сварных соединений выбираются с учетом типа обнаруженного повреждения:

  • прожоги исправляют тщательной зачисткой стыка с последующей его заваркой;
  • для устранения подрезов выполняется наплавка тонкого соединения по всей линии дефекта;
  • исправление трещины осуществляется методом ее полного рассверливания, вырубкой шва на проблемном участке, очисткой поверхностей и повторным завариванием с соблюдением сварочной технологии и действующих нормативов;
  • непровары удаляются путем их вырезания и повторного сваривания;
  • свищи и кратеры вырезаются до достижения основного металла, после чего по-новому завариваются;
  • наплывы аккуратно срезаются, но при этом обязательно следует проверить срез на предмет наличия непровара;
  • деформация при сварке устраняется термическим или термомеханическим способом;
  • все типы дефектов с посторонними включениями устраняют вырезкой и завариванием.

Если в ходе обследования обнаружены технологические дефекты сварных соединений труб, то устранять их следует строго в соответствии нормативных требований одним из методов:

  • механическим без последующей заварки;
  • механическим с завариванием места выборки;
  • вырезкой участка трубы, на котором присутствует дефект;
  • полным удалением шовного соединения и выполнением нового.

При проверке на прочность и герметичность газораспределительных сетей разрешается исправлять дефекты сварных соединений газопроводов в случае, когда сварочный процесс выполнялся дуговой сваркой и не допускается при сваривании газовой сваркой.

Методы контроля сварных соединений

Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.

Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:

  • предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
  • контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
  • контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.

Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:

  • внешний осмотр:
  • ультразвуковая дефектоскопия;
  • магнитный контроль;
  • цветная дефектоскопия;
  • радиационная дефектоскопия;
  • капиллярная дефектоскопия;
  • контроль стыков на проницаемость и другие методы обнаружения дефектов сварных соединений.

Методы разрушающего контроля подразумевают испытания отобранных образцов и применяются в основном при необходимости получить параметры сварного шва и зоны термического влияния. Контроль осуществляется химическим анализом, механическими и металлографическими испытаниями.

Заключение

Чтобы сварочный шов по всем параметрам соответствовал стандартам качества и заданным требованиям, то начиная с подготовки подлежащих соединению элементов и до окончания сварочного процесса необходимо осуществлять контроль. Это позволит предотвратить основные дефекты сварных соединений или же оперативно их устранить.

Глава 10. Дефекты сварных соединений и швов

Дефектом называется несоответствие параметров и характеристик сварного шва или соединения требованиям нормативно-технической документации.

Дефекты классифицируют по следующим признакам:

  • месту расположения — дефекты шва, околошовной зоны и сварного соединения;
  • стадии технологического процесса — дефекты подготовки, сборки и сварочного процесса;
  • допустимости — допустимые и недопустимые;
  • степени опасности эксплуатации сварных соединений — малозначительные, значительные и критические;
  • глубине залегания — наружные (поверхностные) и внутренние.

Образование большинства дефектов обусловлено отклонениями от технологического режима, несовершенством техники сварки, особенностями свариваемых деталей и конструкций.

Для соединений, выполненных сваркой плавлением, в том числе с помощью газовой сварки, характерны следующие виды дефектов.

Неровности шва (рис. 10.1, а, б) — отсутствие стабильности геометрических параметров шва (ширина, величина выпуклости, катет).

Рис. 10.1. Наружные дефекты сварного шва:
а — чрезмерная выпуклость; б — нестабильность ширины шва; в — подрезы; г — свищ; д — наплыв; е — поверхностная трещина; ж — прожог; з — усадочная раковина; и — перегрев

Причины возникновения. Низкокачественная подготовка кромок под сварку: неравномерность зазора в стыке, несовпадение уровней кромок, разная толщина стыкуемых деталей и др.

Нарушения режима сварки: непостоянная скорость сварки, частые перерывы в работе.

Несовершенство техники сварки из-за сложности конструкции с разной пространственной ориентацией швов.

Характеристика. Несоответствие геометрических параметров швов нормативно-технической документации и, следовательно, условиям эксплуатации, что может привести к преждевременному разрушению конструкции.

Нестабильность геометрических параметров шва вызывает появление внутренних напряжений, которые могут служить причиной возникновения и развития трещин.

Способы выявления. Внешний осмотр с применением увеличительного стекла и измерительных инструментов.

Способы устранения. Подварка узких участков швов; механическое устранение чрезмерной выпуклости и широких участков швов.

Подрез зоны сплавления (рис. 10.1, в) — дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

Причины возникновения. Нарушение режима сварки: повышенная мощность пламени, значительная скорость сварки.

Неправильная ориентация горелки при формировании углового шва.

Характеристика. Уменьшение толщины металла в месте углубления, снижающее эксплуатационные свойства конструкции.

Подрез, будучи концентратором напряжений, способствует развитию микротрещин.

Наличие подреза ухудшает внешний вид конструкции.

Способ выявления. Внешний осмотр с использованием увеличительного стекла.

Способ устранения. Повторная сварка на месте углубления.

Свищ в сварном шве (рис. 10.1, г) — дефект в виде воронкообразного углубления.

Причины возникновения. Быстрая кристаллизация металла сварочной ванны, обусловленная высокой скоростью сварки.

Сварка на режимах с повышенной мощностью газового пламени.

Плохая подготовка свариваемых кромок (наличие ржавчины, окалины, загрязнений, влаги) и сварочных материалов.

Выбор сварочных материалов (присадка и флюс), не соответствующих свариваемому металлу.

Сварка во влажной атмосфере или на ветру.

Характеристика. Пониженные прочностные показатели шва, имеющего пустоты.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способы устранения. Заваривание дефекта; при значительной глубине свища — зачистка и подварка.

Наплыв на сварном соединении (рис. 10.1, д) — дефект в виде натекания металла шва на поверхность основного металла или ранее выполненного валика без сплавления с ним.

Причины возникновения. Нарушение режима сварки: малая скорость сварки при большой мощности пламени.

Неправильный выбор угла наклона горелки при выполнении углового шва.

Чрезмерное расплавление присадочного металла из-за ошибочно выбранной марки присадки.

Характеристика. Натекание расплавленного металла на холодные кромки без сплавления с ними.

Наплыв является концентратором напряжений, так как образует острый угол между швом и основным металлом.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Удаление шлифовальной машинкой или другим механическим способом. Образовавшиеся неровности заваривают облицовочным швом с плавным переходом к основному металлу.

Прожог сварного шва (рис. 10.1, ж) — дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

Причины возникновения. Низкокачественная подготовка стыка под сварку.

Нарушение режима сварки: резкое снижение скорости сварки или увеличение мощности пламени.

Уменьшение толщины основного металла свариваемой конструкции или интенсивное теплонасыщение из-за небольших размеров изготавливаемого изделия.

Характеристика. Нарушение целостности и герметичности конструкции. Ухудшение механических свойств сварного соединения.

Внешний вид сварного шва не соответствует предъявляемым к нему требованиям.

Прожог всегда считается недопустимым дефектом.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Заваривание дефекта.

Усадочная раковина сварного шва (рис. 10.1, з) — дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким металлом.

Причины возникновения. Нарушение техники сварки (быстрое и внезапное прекращение сварочного процесса). В отсутствие присадочного металла и под влиянием усадки в месте давления газового пламени образуется углубление.

Характеристика. Усадочная раковина снижает прочностные показатели сварного шва вследствие уменьшения его поперечного сечения.

Наличие усадочной раковины придает нетоварный вид всей конструкции.

Усадочная раковина всегда подлежит исправлению.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Заваривание дефекта.

Перегрев металла (рис. 10.1, и) — дефект околошовной зоны в виде крупнозернистого металла с видимыми границами зерен.

Причины возникновения. Нарушение технологии сварки: высокая мощность пламени, малая скорость сварки, повторный нагрев, плохой теплоотвод от места сварки.

Характеристика. Металл околошовной зоны имеет низкие прочностные показатели.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Послесварочнаятермообработка.

Пора в сварном шве (рис. 10.2, а) — дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

Рис. 10.2. Внутренние дефекты сварного шва:
а — поры; б — непровар; в — шлаковые включения; г — внутренние трещины

Причины возникновения. Сварка по плохо подготовленным кромкам с остатками масла, краски, ржавчины и других загрязнений.

Применение сварочных материалов со следами влаги и ржавчины.

Осуществление сварочных работ в условиях повышенной влажности и ветровой нагрузки, ухудшающих защиту сварочной ванны от воздействия воздуха.

Несоответствие выбранных сварочных материалов (присадка и флюс) основному металлу.

Нарушение режима и техники сварки: повышенная скорость сварки при значительном объеме сварочной ванны.

Характеристика. Г азовые полости внутри металла шва снижают прочностные характеристики и ухудшают эксплуатационные свойства сварного шва и соединения в целом. Поры относятся к объемным дефектам, наличие которых можно допустить, если их размеры и число не превышают определенные значения.

Скопление или цепочка пор в ответственных конструкциях недопустимы.

Способы выявления. Радиографический, ультразвуковой, магнитопорошковый и магнитографический методы контроля.

Способы устранения. Удаление дефектного участка или всего шва с последующим завариванием полости.

Непровар (рис. 10.2, б) — дефект в виде несплавления в сварном соединении вследствие неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков сварного шва.

Причины возникновения. Неправильный выбор режима сварки: недостаточная мощность пламени, повышенная скорость сварки. Недостаточная глубина проплавления из-за несовершенной техники сварки.

Отсутствие стабильного зазора в стыке или низкокачественная сборка стыка.

Неправильная ориентация горелки при выполнении угловых швов, при которой пламя направлено на стенку, а на полке образуются наплыв и непровар.

Плохая очистка свариваемых кромок перед сваркой от окалины, ржавчины и других загрязнений.

При многослойной сварке недостаточно тщательная очистка от шлака поверхности предыдущего слоя.

Характеристика. Непровар относится к малозначительным дефектам, но опасен как концентратор напряжений. В месте не-провара чаще всего образуются трещины.

Способы выявления. Внешний осмотр при возможности доступа с обратной стороны шва, в противном случае — радиографический и ультразвуковой методы контроля.

Способы устранения. Удаление дефектного участка и под-варка шва.

Шлаковые включения в сварном шве (рис. 10.2, в) — дефекты в виде вкраплений шлака в сварной шов.

Причины возникновения. Нарушение режима сварки: применение окислительного пламени, высокая скорость сварки, значительная глубина проплавления.

Низкокачественная подготовка кромок и сварочных материалов, вызвавшая попадание в сварочную ванну грязи и окалины, образовавших при расплавлении шлаковые включения.

Неправильный выбор присадочных материалов и флюсов, обусловивший повышенную вязкость металла шва.

Характеристика. Шлаковые включения уменьшают площадь поперечного сечения шва и, следовательно, его прочностные показатели.

При наличии единичных шлаковых включений сварной шов может не утратить своих характеристик. Такие включения допустимы в швах неответственных конструкций при определенных размерах дефектов и их ограниченном числе.

Протяженные шлаковые включения в сварных швах ответственных металлоконструкций являются недопустимыми дефектами.

Способы выявления. Радиографический, ультразвуковой, магнитопорошковый и магнитографический методы контроля.

Способ устранения. Дефектные участки удаляют и заваривают.

Трещина в сварном соединении (рис. 10.1, е, 10.2, г) — дефект сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах.

Причины возникновения. Повышенное содержание в основном металле вредных примесей серы и фосфора.

Значительная жесткость конструкции, приводящая к возникновению внутренних напряжений при сварке.

Склонность сталей с повышенным содержанием углерода к образованию закалочных структур, являющихся при наличии сварочных напряжений очагами трещин.

Предварительное напряженное состояние конструкции при сборке в кондукторе.

Нарушение режима сварки: высокая тепловая мощность пламени, большой объем сварочной ванны.

Характеристика. Трещины, являющиеся самым неблагоприятным видом дефектов, недопустимы независимо от места их расположения и назначения металлоконструкции. Наиболее опасны микротрещины и внутренние трещины, обнаружение которых без специальных методов контроля затруднено.

Трещины могут располагаться вдоль и поперек шва как в наплавленном металле шва, так и в зоне термического влияния. Они образуются не только в процессе сварки (горячие трещины), но и после полного остывания сварного соединения (холодные трещины).

Способы выявления. Внешний осмотр с применением увеличительного стекла; радиографический, ультразвуковой и капиллярный методы контроля; испытания с помощью течеискате-ля, керосина (керосиновая проба), гидравлическое и пневматическое испытания и др.

Способ устранения. Тщательная зачистка дефектного участка, повторная сварка.

Брызги металла — дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения.

Причины возникновения. Нарушение режима сварки: применение пламени повышенной мощности или окислительного пламени.

Недостаточно совершенная техника сварки из-за сложности металлоконструкций, проведения сварочных работ в неудобных пространственных положениях, ограниченном пространстве и неблагоприятных условиях.

Характеристика. Конструкция приобретает вид, не соответствующий требованиям заказчика.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Очистка поверхности шлифовальной машинкой, металлическими щетками или наждачным кругом.

Пережог металла шва — дефект в виде крупных зерен металла, по границам которых образуются оксиды.

Причины возникновения. Нарушение технологии сварки: применение пламени с избытком кислорода либо пламени большой мощности.

Интенсивное теплонасыщение конструкции из-за ее малых размеров.

Характеристика. Крупные зерна металла обладают малым сцеплением, что приводит к ухудшению механических свойств сварного соединения.

Способ выявления. Внешний осмотр.

Способ устранения. Пережженные участки полностью вырезают и удаляют. На их место устанавливают новый материал и заваривают.

Контрольные вопросы

  1. Что означает понятие «дефект сварного шва»?
  2. Какие виды дефектов сварных швов считаются допустимыми?
  3. Какие несовершенства сварного шва относятся к наружным дефектам?
  4. Перечислите основные виды внутренних дефектов сварного шва.
  5. Каковы причины образования дефектов швов и сварных соединений?
  6. Назовите известные вам способы обнаружения дефектов сварных швов.

Дефекты сварных швов: виды, причины возникновения, как устранить

Все виды дефектов сварных швов регламентированы ГОСТ 30242-97. В этом же документе описаны их характеристики, причины возникновения и классификация. Возникает дефект сварки из-за нарушений нормативов сборки и сваривания деталей. Любое отклонение от нормы является дефектом.

Виды дефектов

Все виды некачественных соединений делят на три основные группы:

  1. Наружные – это те виды, которые можно увидеть при осмотре сварного соединения. В этот вид входят: трещины, подрезы, наплывы, кратеры.
  2. Внутренние – выявляются только после дефектоскопии, в которую обязательно включается механическая обработка соединения и рентген.
  3. Сквозные – подразумевают наличие свищей, прожогов и сквозных трещин. То есть визуализируются и снаружи, и внутри.

Основные способы выявления

Чтобы выявить наличие дефекта сварки, применяются следующие виды обследования:

Способы устранения

Что делать с деталью, в которой обнаружены нарушения сварки, решает сотрудник отдела качества. Чаще всего изделие отправляется на доработку, в результате которой проблема устраняется.

Виды дефектов и способы их устранения:

  1. Подрез – представляет собой углубление в той части соединения, где идет переход от основного металла непосредственно на шов. Подрез уменьшает сечение шва и увеличивает напряжение металла, таким образом соединение становится ненадежным. Причиной появления подреза служит превышение значения величины сварочного тока. Устраняется такой дефект путем наплавления тонкого шва по всей линии подреза.
  2. Свищ – это дефект соединения в виде полости. Он значительно снижает прочность шва. Также место образования свища может впоследствии привести к появлению трещины сварного шва. Для того чтобы исправить этот недостаток, поврежденное место вырезается и заваривается.
  3. Непровар – несплавление металла, который наплавляется на основной, или несплавление слоев шва друг с другом. Сюда же можно отнести нарушение, когда сечение заполнено неполностью. Непровар приводит к ухудшению прочности шва и может стать причиной разрушения соединения. Причинами могут послужить слишком низкий сварочный ток, нарушения в подготовке кромок деталей к свариванию, слишком большая скорость сварки, загрязнение кромок. Для исправления ситуации непроваренный участок вырезается и заваривается.
  4. Наплыв – участок соединения, в котором расплавленный металл натекает на основной, но при этом гомогенного соединения с ним не образуется. Причины возникновения различны: недостаточный прогрев основного металла, малый ток, окалина на кромках, слишком много присадочного материала. Устранить нарушение можно, срезав излишки, после чего соединение проверяется на наличие непровара.
  5. Перегрев металла – чрезмерно большое значение сварочного тока или слишком медленная сварка могут привести к перегреву основного металла, что снижает прочность соединения. Такой недостаток можно устранить только термической обработкой всей детали.
  6. Пережог возникает по тем же причинам, что и перегрев, но таит в себе большую опасность. Металл, который был пережжен, становится хрупким и подвержен коррозии. Соединение будет очень ненадежным. Чтобы устранить подобный дефект, первоначально вырезают весь поврежденный участок соединения, после чего сварку проводят заново.
  7. Трещина – самый опасный из всех дефектов. Трещины имеют между собой различия по размерам от микро до макро, по времени образования: от появления в процессе до возникновения после окончания сварных работ. К появлению трещин приводит нарушение технологии сварки, ошибка в выборе материалов, слишком резкое охлаждение после окончания сваривания. Наличие большого количества примесей так же может привести к возникновению трещины. Чтобы полностью решить проблему, трещину высверливают полностью, чтобы избежать распространения, сварное соединение удаляют. После этого работы проводят заново с соблюдением всех нормативов и технологии.
  8. Прожог – металл прожигается насквозь и вытекает в образовавшееся отверстие, образуя натек. Причинами образования прожога являются слишком высокий сварочный ток и чрезмерно медленная сварка. Увеличенный зазор между кромками деталей также может привести к прожогу, как и малая толщина подкладки или её неплотное прилегание к основному материалу. Чтобы устранить прожог, поврежденное место тщательно зачищают и заваривают.

Дефекты сварных швов и соединений

Металлоконструкции, сваренные из металла, востребованы в разных сферах жизнедеятельности. Однако во время выполнения сварочных работ могут возникать разного рода дефекты сварных швов. Они сокращают возможный срок службы соединения и снижают уровень безопасности готового изделия.

  • Виды дефектов сварных швов
  • Классификация дефектов сварных соединений
    • Трещины
    • Подрезы
    • Наплывы
    • Прожоги
    • Непровары
    • Кратеры
    • Свищи
    • Поры
    • Посторонние включения
  • Причины возникновения дефектов сварных швов
  • Методы выявления дефектов
  • Способы устранения дефектов сварных соединений
  • Методы контроля сварных соединений

Виды дефектов сварных швов

Все допуски по размерам шва регламентированы требованиями ГОСТа для каждого из видов сварки. Любые отклонения показаний от утвержденных нормативов принято считать дефектами. Они могут быть последствием ошибок в процессе как подготовки, так и выполнения сварочных работ.

Большинство изъянов сварочного соединения отрицательно сказываются на его прочностных характеристиках. Все дефекты делятся на три группы:

    наружные. Основными показателями являются неправильная форма стыка, трещины, наплывы, кратеры, подрезы шва, прожоги и прочие визуальные признаки, которые можно обнаружить на поверхности. Они видны при тщательном визуальном осмотре и только некоторые можно заметить с первого взгляда;

  • внутренние. Дефекты представляют собой неполное или неравномерное сплавление металлов, трещины или пористость в структуре, наличие посторонних включений – шлак, оксид, неметаллические примеси; другие, находящиеся внутри шва, изъяны;
  • сквозные. Трещины, подрезы, прожоги и прочие повреждения, которые носят сквозной характер и видные с обеих сторон.
  • Любые дефекты являются основанием для выбраковки работы и должны быть устранены. Это правило особенно актуально для металлоконструкций несущего плана – каркасов, рам, обрешеток и т.п. Они должны быть сварены безупречно, чтобы выдерживать предполагаемые нагрузки. В противном случае конструкции могут служить источником опасности для окружающих.

    Классификация дефектов сварных соединений

    Далеко не в каждом случае получается добиться идеального качества сварного соединения. При желании можно найти отклонения от установленных требований. Полностью классификация сварных соединений изложена в пунктах ГОСТа 30242-97. Документ содержит информацию обо всех возможных изъянах. Из них можно выделить часть, которые чаще других встречаются при контрольном осмотре соединительных стыков.

    Трещины

    Наибольшее негативное влияние на качество сварного шва оказывают трещины. Потенциально они наиболее опасны, поскольку могут стать причиной быстрого разрушения всей конструкции, что в свою очередь может привести к трагедии.

    Появляются трещины по разным причинам:

    • стыки расположены неправильно;
    • место сварки было резко охлаждено;
    • неправильно подобраны расходные материалы;
    • металл кристаллизировался вследствие избыточно высокой температуры.

    По способу образования трещины могут быть продольными, поперечными или радиальными, а по размеру принято различать макро- и микротрещины. Вне зависимости от вида, причин и способа образования трещина является недопустимым дефектом.

    Подрезы

    Визуально изъян представляет собой продольное углубление с наружной части шва. Из-за подреза уменьшается сечение шва и образуется внутреннее напряжение соединения. Прочность такого шва вызывает большие сомнения. Основная причина образования дефекта – завышенный показатель сварочного тока. Чаще всего подрезы характерны для горизонтальных швов.

    Наплывы

    Избыточный расплав натекает на поверхность заготовки, остывает и образует ложный валик. Это наплыв, не имеющий прочного сплавления с рабочей поверхностью. Чаще всего дефект образуется при горизонтальной сварке стыковых или угловых швов. Причиной их образования является недостаточный прогрев основного металла, из-за избытка присадочного материала или окалин на кромках стыкуемых поверхностей.

    Прожоги

    Изъян представляет собой сквозное отверстие, которое образуется из-за вытекания металла из сварочной ванны. Как правило, из обратной стороны образуется наплыв. Провоцирует прожог слишком медленное перемещение электрода по линии стыка, слишком большой ток, недостаточная толщина прокладки или же неплотное ее прилегание, большой зазор между деталями.

    Непровары

    Если между швов и основным металлом есть участки, где видно несплавление между ними, то это непровар. То есть, основной металл не прогрелся как следует, чтобы образовать с расплавом единое целое. Такой дефект сильно понижает прочностные характеристики соединения и все конструкции в целом. Причиной непровара может быть слишком высокая скорость перемещения электрода, плохая предварительная подготовка кромок, присутствие окалины, ржавчины и прочих загрязнений на поверхности соединяемых заготовок.

    Кратеры

    Небольшие углубления в сварном валике образуются в результате разрыва сварочной дуги. Изъяны приводят к уменьшению поперечного сечения стыка, что снижает степень его прочности. вторичная опасность кратера заключается в том, что его дно может иметь дополнительные рыхлые включения, приводящие к появлению трещин.

    Свищи

    Изъяны представляют собой поверхностные дефекты в виде полостей. Они снижает прочность стыка и дополнительно опасны тем, что могут провоцировать образование трещин. Свищи характеризуются произвольной формой, могут образовываться как на внешней стороне, так и на внутренней.

    Поры в сварном шве

    В процессе сварки могут образовываться наполненные газами поры. Причиной их возникновения являются разные загрязнения на поверхности заготовки, высокая скорость перемещения электрода, слишком высокое содержание углерода в присадочном материале.

    Посторонние включения

    Качество шва значительно снижается из-за посторонних включений – шлаковых, флюсовых, оксидных, вольфрамовых и прочих. Основной причиной, которая их вызывает, является неправильно выбранный режим сварки.

    Причины возникновения дефектов сварных швов

    Любой дефект образуется вследствие определенного фактора. Существуют разные причины образования дефектов сварного шва:

    • во время работ применялись некачественные расходные материалы;
    • не соблюдалась технология выполнения сварочных работ;
    • низкого качества металл, используемый для создания сварной конструкции;
    • неисправность оборудования или некачественная его работа;
    • неправильно выбранный режим сварки;
    • допущены технологические ошибки из-за низкой квалификации специалиста.

    Чтобы получить металлоконструкцию высокого качества, требуется строгое соблюдения технологических параметров и норм сваривания, привлекать к работе специалистов с достаточным уровнем квалификации.

    Методы выявления дефектов

    Для выявления дефектов сварного шва применяются разные методы:

    • замеры стыков и визуальный осмотр;
    • проверка соединений на герметичность;
    • поиск дефекта с использованием специальных приборов;
    • лабораторные испытания образцов на прочность.

    Визуальное определение качества сварного шва выполняется только после тщательной очистки его поверхности от шлака, устранения разных загрязнений и застывших брызг металла. Проверяются размеры, форма, наличие дефектов – прожогов, свищей, трещин, кратеров и прочих изъянов.

    Благодаря испытаниям на герметичность удается определить наличие или отсутствие дефектов трубопроводов – пор, трещин, непроваров. На герметичность конструкции проверяются такими способами:

    • обдувание воздухом;
    • наполнение водой под давлением;
    • обработка керосином.

    При обнаружении дефекта требуется дополнительная обработка с целью его устранения.

    Способы устранения дефектов сварных соединений

    Вне зависимости от задействованного оборудования – инвертор, классический аппарат, трансформатор и прочее – образование дефектов не исключено. Принято различать так называемые допустимые и недопустимые дефекты сварки. В зависимости от типа и сложности изъянов определяется пригодность готового изделия к эксплуатации.

    Не допущенные к использованию конструкции направляются на доработку. Каким способом будет устраняться дефект, зависит от типа изъяна:

    • прожог заваривается после тщательной зачистки сварного соединения;
    • подрезу устраняются путем наложения тонкого наплава по всей длине их образования;
    • участок с трещиной рассверливается, тело шва вырубается, поверхность зачищается и обезжиривается. После этого углубление заваривается;
    • непровары вырезаются и повторно завариваются;
    • свищи и кратеры устраняются по одной схеме. Прежде всего все вырезается до основного металла. После этого стык варится по-новому;
    • наплывы следует аккуратно срезать, проверив при этом есть ли непровары;
    • деформированные участки выравниваются прогревом или же механическим путем;
    • любой из дефектов, подразумевающий наличие посторонних включений, устраняется путем вырезания шва (участка) и наложением нового.

    В случае, когда в процессе контроля обнаруживаются дефекты технологического характера соединений труб, то исправление выполняется одним из методов:

    • механическим путем без сваривания;
    • механическим путем в сочетании с завариванием дефектного участка;
    • вырезание участка трубопровода, содержащего технологический дефект;
    • шов полностью удаляется и стык проваривается по-новому.

    Прочность и герметичность сетей газоснабжения восстанавливается дуговой сваркой. Применение газосварочных установок не допускается.

    Методы контроля сварных соединений

    Само собой разумеется, что любые дефекты сварного соединения увеличивают риск разрушения конструкции. Чтобы такую вероятность свести к минимуму, следует внимательно проверять качество сварных соединений. Весь процесс выполняется поэтапно:

    • предварительный. Проверяется качество металла и расходных материалов;
    • контроль в процессе выполнения сварочных работ. Постоянно проверяется режим сварки, работа оборудования, осматриваются и измеряются швы. В случаях, когда обнаруживаются отклонения от стандартов, дефекты сразу исправляются;

  • прием готовой конструкции. Визуальным осмотром определяется наличие внешних изъянов. При необходимости проводятся лабораторные и испытательные проверки.
  • Применяемые сегодня методы контроля делятся на две группы – неразрушающие и разрушающие. Для выявления дефектов готовых конструкций применяются, как правило, неразрушающие методы контроля:

    • визуальный осмотр;
    • проверка ультразвуком (дефектоскопия);
    • контроль при помощи магнитного поля;
    • дефектоскопия цветная;
    • дефектоскопия радиационная;
    • дефектоскопия капиллярная;
    • контроль на проницаемость;
    • другие методы.

    Разрушающий контроль используется в отношении отобранных для этого образцов. Он позволяет установить параметры прочности сварного шва и зоны термического влияния. В контроле задействованы химические, механические и металлографические методы проверки.

    Дефекты сварных швов

    Дефектами сварных швов называют разные виды нарушений параметров шва и отклонений от нормативов. Дефекты сварочных швов и соединений негативно отражаются на прочности, долговечности шва и других эксплуатационных характеристиках. Их можно классифицировать по типу, размеру и критичности. Профессиональная оценка дефектов сварных швов позволяет определить их тип, выявить причину появления и выбрать способ устранения. Выявлением причины и устранением последствий дефектов швов должны заниматься профессионалы, для этого используется специальное оборудование.

    Виды дефектов сварных швов

    При сварке металлических заготовок используются разные виды швов, характеристики которых регулируются ГОСТом. Любой дефект сварного соединения поддается классификации. Размеры дефектов сварных швов позволяют отнести их к допустимым или недопустимым. Поэтому точное измерение и контроль шва, а также выявление имеющихся дефектов дает возможность отбраковать недостаточно прочные и надежные соединения.

    По месту локализации выделяют поверхностные дефекты сварных швов, сквозные и внутренние.

    При использовании ручного аппарата для сварки разные виды дефектов сварочного шва являются результатом недостаточной опытности сварщика, использования некачественных материалов или нарушения технологии. Дефекты сварных швов и соединений могут быть как незначительными, позволяющими эксплуатировать изделия, так и полностью нарушающими структуру металла в зоне соединения.

    Наплывы

    Наплывы – распространенные виды дефектов сварных швов. Они характерны для сварки, проводимой в горизонтальном положении. Наплыв – внешний дефект сварных швов, при котором расплавленный металл застывает в виде бугорков. Дефекты сварного шва при наплыве могут отличаться по размеру: от одной капли до длинного ряда.

    Такие сварочные дефекты возникают из-за слишком большой силы тока, неправильно выбранного угла наклона заготовки. Чаще всего отклонения заметны еще в процессе сварки. Однако если не обратить на них внимания в процессе работы, дефект может оказаться скрытым, поэтому обнаружить его будет сложнее.

    Подрезы

    Подрезы еще один тип дефектов сварочных швов. Это углубления, проходящие вдоль шва, к образованию которых чаще всего приводит слишком большой ток, вызывающий перегрев материала. Такие дефекты при газовой сварке могут возникнуть при использовании высокой мощности. Подрезы — критичный вид сварных дефектов, из-за них при эксплуатации конструкции очень часто возникают проблемы.

    Прожоги

    Прожог – дефект сварного шва, имеющий вид отверстия в месте сварки. Основные причины его возникновения:

    • слишком большое расстояние между заготовками;
    • излишне застроенная форма кромки;
    • высокая сила тока или использование слишком мощной горелки;
    • длительное время сварки на одном участке.

    Чаще всего прожог возникает при сваривании металлических заготовок небольшой толщины.

    Кратеры

    Кратер – дефект сварного шва в виде вмятины на поверхности или углубления. При автоматической сварке дефект кратер имеет вид канавки, идущей вдоль шва. При ручной сварке опытные сварщики стараются устранить дефект сразу же методом оплавления.

    Следует упомянуть дефект, имеющий название «усадочная раковина». Это отдельный вид дефектов сварки, появляющийся из-за усадки металла на шве в результате уменьшения его объема в процессе снижения температуры уже после окончания работ.

    Дефекты макроструктуры

    Такие дефекты сварных соединений видны только при увеличении структуры шва в несколько раз. Такие дефекты при сварке могут значительно снизить качество готового изделия и даже привести к его поломке при первом же использовании.

    Дефект сварного шва пора возникает из-за быстрого снижения температуры шва. Причина в том, что в расплавленном металле есть включения газообразных веществ, которые в момент его застывания не успевают выйти на поверхность. Макроструктурные типы дефектов сварного шва наблюдаются при нарушении правил подготовки поверхности к сварке. Например, если на поверхности остались следы краски или коррозии. Проблема может возникнуть и при неправильном выборе мощности сварочного оборудования.

    По размеру поры бывают как крупными, так и микроскопическими. Они могут располагаться равномерно вдоль всего шва или концентрироваться на отдельных участках. Если на шве образуются сквозные поры, их называют свищами. Степень развития дефекта зависит от того, насколько долго сварочная ванна находилась в жидком состоянии. Чтобы минимизировать количество пор, газам нужно дать время выйти из металла.

    Шлаковые сварные дефекты

    Шлаковые сварные дефекты появляются в результате некачественной подготовки заготовок или недостаточного профессионализма мастера. Если на заготовке осталась ржавчина, загрязнения или следы краски, они останутся в шве в виде включений. Наружные дефекты сварных швов могут иметь любой размер. Форма также может отличаться – от линейной до сферической.

    Непровары

    К основным дефектам сварных швов, которые могут привести к нарушению целостности готовой детали, относится и непровар. Он возникает в том случае, если металл заготовки не полностью сплавился с наплавкой. Произойти это может при неправильном выборе настроек сварочного аппарата или недостаточном зазоре между заготовками.

    Трещины

    Дефекты сварных швов трещины могут образовываться уже после завершения процедуры сварки или еще на этапе работы при высокой температуре, а потом уже в процессе остывания металла дефект формируются окончательно. Поэтому они классифицируются в зависимости от температуры, при которой возникают, на горящие и холодные.

    Горячие образуются при затвердевании металла из-за разрушения его структуры. Это происходит при неравномерной усадке прослоек полужидкого металла внутри шва в процессе охлаждения и попадании в материал примесей. Холодные возникают после остывания соединения и затвердевания металла из-за остаточных напряжений.

    Горячие трещины не виды на поверхности, поэтому их часто относят к внутренним дефектам сварных швов. Холодные трещины всегда заметны, они классифицируются как наружные дефекты сварочных швов. И если проблемы на поверхности металла будут заметны, то внутренние дефекты могут быть выявлены только при исследовании готового изделия на предмет явных и скрытых дефектов с помощью специальной аппаратуры.

    Дефекты микроструктуры

    К микроструктурным видам дефектов сварных соединений относятся нарушения структуры металла в области шва, которые могут привести к полной непригодности заготовки или готового изделия. К самым серьезным дефектам шва этого типа относится пережог. Причиной пережога может быть высокая температура сварки. При этом на поверхности шва образовываются крупные зерна металла, которые почти не связаны друг с другом. Это приводит к повышенной хрупкости шва.

    Виды дефектов сварочных швов в зависимости от сложности

    Основные дефекты сварки разделяются на допустимые и недопустимые. Любой дефект сварки значительно ухудшает характеристики изделия. Контроль качества сварных соединений дает возможность визуально и с помощью специальных методов определить наличие дефекта и классифицировать его. Это очень важный этап производства. Внешние и внутренние дефекты сварных швов приводят к нарушению целостности готовой конструкции.

    Допустимыми дефекты сварных швов называют в случае незначительных отхождений от нормы. При небольших дефектах металла шва эксплуатировать изделие можно без проблем или с определенными ограничениями. Недопустимые дефекты сварных швов делают изделие непригодным к эксплуатации.

    Контроль дефектов сварных швов включает в себя оценку разных критериев соединений, на основе которых специалист дает заключение с рекомендациями об эксплуатации конструкции. Дефекты сварного шва, выявленные при визуальном контроле и инструментальном исследовании, классифицируются на основании ряда критериев:

    • тип, размер и местоположение;
    • соответствие конструкции геометрическим параметрам и габаритам;
    • механические нагрузки, которым будет подвергаться изделие;
    • условия окружающей среды, при которых будет использоваться изделие;
    • предназначение изделия.

    Основные виды дефектов сварных соединений обнаруживаются только при помощи спецоборудования. При выявлении дефектов сварных швов важно учитывать не только их тип и размер, но и количество и расположение. Поэтому только опытный специалист может оценить все имеющиеся проблемы и принять взвешенное решение по поводу возможности использования сварного соединения, даже несмотря на наличие дефекта.

    Методы выявления дефектов

    Для определения дефектов сварных швов применяется дефектоскопическое оборудование. Только с его помощью можно выявить скрытые виды дефектов сварки, а также отнести их к допустимым и недопустимым. Для выявления возможных дефектов сварных швов используются разные методы, которые включают осмотр шва, замеры, лабораторные исследования.

    Осмотр позволяет выявить основные дефекты в металле шва, но без специальных инструментов точно определить степень отклонения от нормативов невозможно. На наличие проблем часто указывают визуально заметные дефекты формы шва.

    Чтобы определить визуальные дефекты сварных швов, нужно очистить их поверхность от различных загрязнений. Электрохимическая очистка сварных швов нержавеющих сталей позволяет максимально точно определить наличие дефектов, которые нуждаются в устранении.

    Сквозные дефекты сварных швов удается выявить благодаря испытаниям на герметичность. Для этого применяются методы наполнения водой, обдувания воздухом, обработки керосином.

    Основные дефекты шва и сварного соединения необходимо не только обнаружить с использованием лабораторных исследований и особых методов, но и устранить. Но это возможно только в том случае, если структура материала не полностью разрушена некачественной сваркой. В противном случае заготовка будет полностью уничтожена, и придется изготавливать конструкцию заново.

    Способы устранения дефектов сварных швов

    Причины возникновения дефектов сварных швов различны, но все они снижают прочность и другие характеристики соединения. Дефекты сварочных соединений делятся на допустимые и недопустимые, имеют разную степень. Перед устранением дефектов рекомендуется химическая очистка сварных швов нержавейки.

    Способы устранения дефектов сварных швов зависят от типа изъяна:

    • чтобы убрать прожог, вначале нужно тщательно зачистить шов, затем повторно подварить;
    • подрезы можно устранить наложением на шов тонкого наплава;
    • если имеются непровары, шов вырезается и повторно заваривается;
    • при обнаружении трещин требуется высверлить участок шва, очистить весь шов и проварить повторно;
    • окалина при сварке аккуратно удаляется, и провариваются непровары;
    • кратеры вырезаются до основания металла, после чего стык сваривается заново;
    • деформированные участки конструкции прогреваются и выравниваются;
    • если на шве имеются посторонние включения, они вырезаются;
    • дефекты электросварных швов вырезаются до основания, после чего провариваются заново.

    Для устранения различных видов наружных дефектов сварных швов применяются разные методы, поэтому их классификацию и выбор оптимального метода лучше доверить специалистам.

    Основные этапы и методы контроля качества сварных соединений

    Чтобы свести к минимуму возможность пропустить дефект, требуется применять разные способы контроля сварки. Контроль должен включать в себя такие этапы:

    1. Подготовительный. Проверяется, сколько металла и расходных материалов потрачено.
    2. Основной. На этом этапе проверяется правильность используемого режима, работа сварного оборудования.
    3. Завершающий. Включает в себя не только визуальный осмотр, но и лабораторные испытания, использование специального измерительного оборудования.

    В зависимости от классификации дефектов сварных соединений используются разрушающие и неразрушающие способы контроля. Для готовых конструкций чаще всего используются неразрушающие способы, которые не нарушают целостность готового изделия.

    Разрушающий способ чаще намного эффективнее, но может применяться только для отдельных образцов, к примеру, если изготавливается большая партия продукции. Разрушающий метод исследования включает в себя механические, химические и другие виды тестов, которые приводят к нарушению целостности соединения и конструкции. Но именно такая проверка занимает меньше времени и позволяет точнее определить внутренние дефекты шва.

    После сварных работ и перед проверкой может потребоваться очистка сварных швов нержавейки.

    Причины возникновения дефектов сварных швов

    К образованию внешних и внутренних дефектов сварочных швов чаще всего приводит:

    • использование расходных материалов низкого качества;
    • нарушение технологии;
    • применение некачественного металла;
    • проблемы со сварочным оборудованием;
    • выбор неправильного режима работы сварочного оборудования;
    • низкая квалификация сварщика.

    Вне зависимости от дефектов сварных швов и причин их образования, требуется их устранение или полное переделывание детали. Аппараты для очистки сварных швов SteelGuard помогут качественно провести очистку поверхности, чтобы определить наличие дефекта и обеспечить высокие эксплуатационные характеристики сварного соединения.

    Дефекты сварных соединений

    Дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением, возникают из-за нарушения требований нормативных документов к подготовке, сборке и сварке соединяемых узлов, механической и термической обработке сварных швов и самой конструкции, к сварочным материалам.

    Дефекты сварных соединений могут классифицироваться по различным признакам: форме, размеру, размещению в сварном шве, причинам образования, степени опасности и т. д. Наиболее известной является классификация дефектов, рекомендованная межгосударственным стандартом ГОСТ 30242-97 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначения и определения». Согласно этому стандарту дефекты сварных соединений подразделяются на шесть групп:

    • трещины;
    • полости, поры, свищи, усадочные раковины, кратеры;
    • твердые включения;
    • несплавления и непровары;
    • нарушения формы шва – подрезы, усадочные канавки, превышения выпуклости, превышения проплава, наплавы, смещения, натеки, прожоги и др.;
    • прочие дефекты.

    Каждому типу дефекта соответствует цифровое обозначение, а также возможно буквенное обозначение, рекомендованное международным институтом сварки (МИС).

    По ГОСТ 30242-97 трещиной называется несплошность, вызванная местным разрывом шва или околошовной зоны, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок.

    В зависимости от ориентации трещины делятся на

    • продольные (ориентированные параллельно оси сварного шва) – цифровое обозначение 101, буквенное обозначение Ea;
    • поперечные (ориентированные поперек оси сварного шва) – 102, Eb;
    • радиальные (радиально расходящиеся из одной точки) – 103, E.

    Они могут быть расположены в металле сварного шва, в зоне термического влияния, в основном металле.

    Также выделяют следующие виды трещин:

    • размещенные в кратере сварного шва – 104, Ec;
    • групповые раздельные – 105, E;
    • групповые разветвленные – 106, E;
    • микротрещины (1001), обнаруживаемые физическими методами не менее чем при 50-тикратном увеличении.

    Газовая полость (по ГОСТ 30242-97) – это полость произвольной формы, не имеющая углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Порой (газовой порой, 2011) называется газовая полость обычно сферической формы. Буквенное обозначение газовой поры, используемое МИС, – Aa. Поры могут подразделяться на

    • равномерно распределенные по сварному шву – 2012;
    • расположенные скоплением – 2013;
    • расположенные цепочкой – 2014.

    К продолговатым полостям (2015, Ab) относятся несплошности, вытянутые вдоль оси сварного шва. Свищи (2016, Ab) – продолговатые трубчатые полости, вызванные выделением газа.

    К полостям также относятся усадочные раковины (202, R) и кратеры (2024, K). Усадочная раковина (по ГОСТ 30242-97) – это полость, которая образуется вследствие усадки при затвердевании. Кратером называется незаваренная усадочная раковина в конце валика сварного шва.

    Твердые включения (300) – это твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения, оставшиеся в металле сварного шва. Остроугольными включениями называются включения с хотя бы одним острым углом. Виды твердых включений:

    • шлаковые включения (301, Ba) – линейные (3011), разобщенные (3012), прочие (3013);
    • флюсовые включения (302, G) – линейные (3021), разобщенные (3022), прочие (3023);
    • оксидные включения (303, J);
    • металлические включения (304, H) – вольфрамовые (3041), медные (3042), из другого металла (3043).

    Несплавлением (401) называется отсутствие соединения между металлом шва и основным металлом либо между отдельными валиками сварного шва. Типы несплавлений:

    • по боковой поверхности (4011);
    • между валиками (4012);
    • в корне сварного шва (4013).

    Непровар (402, D) или неполный провар – это несплавление основного металла на участке или по всей длине шва, появляющееся из-за неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения (заполнить зазор между деталями).

    Нарушение формы сварного шва (500) – это отклонение формы наружных поверхностей шва или геометрии соединения от заданного значения. К нарушениям формы шва по ГОСТ 30242-97 относятся:

    • подрезы (5011 и 5012; F);
    • усадочные канавки (5013);
    • превышения выпуклости стыкового (502) и углового (503) швов;
    • превышение проплава (504);
    • неправильный профиль шва (505);
    • наплав (506);
    • линейное (507) и угловое (508) смещения свариваемых элементов;
    • натек (509);
    • прожог (510);
    • не полностью заполненная разделка кромок (511);
    • чрезмерная асимметрия углового шва (512);
    • неравномерная ширина шва (513);
    • неровная поверхность (514);
    • вогнутость корня сварного шва (515)
    • и др.

    Подрезы – это продольные углубления на наружной поверхности валика шва. Подрезы со стороны корня одностороннего шва из-за усадки вдоль границы называются усадочными канавками. Превышение проплава – избыток наплавленного металла на обратной стороне стыкового сварного шва. Вогнутость корня шва – неглубокая канавка со стороны корня шва, возникшая из-за усадки.

    Смещение между свариваемыми элементами при их параллельном расположении на разном уровне называется линейным смещением, а при расположении кромок элементов под углом – угловым смещением. Чрезмерной асимметрией углового шва называется значительное превышение размеров одного катета над другим.

    Наплав – это избыток наплавленного металла шва, натекший на поверхность основного металла. Натек – это металл шва, не имеющий сплавления с соединяемой поверхностью и образовавшийся в результате перераспределения наплавленного металла шва под действием силы тяжести. Натеки часто возникают при сварке угловых швов или стыковых швов в горизонтальном положении.

    Прожог – вытекание металла сварочной ванны, приводящее к образованию в шве сквозного отверстия. При неправильном профиле шва угол между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности шва, меньше нормального значения.

    Все дефекты, не включенные в группы 1–5 (ГОСТ 30242-97), относятся к прочим дефектам (600):

    • местное повреждение металла из-за случайного зажигания дуги (601);
    • брызги металла (602);
    • поверхностные задиры (603) – повреждения поверхности из-за удаления временно приваренного приспособления;
    • утонение металла (606)
    • и др.

    Данную классификацию целесообразно применять при статическом учете дефектов и оценке их опасности, расшифровке результатов неразрушающего контроля, а также в ряде других случаев. В то же время она не отражает должным образом механизм образования дефектов в металлах. Поэтому при анализе металлургических и технологических причин образования дефектов используют другую классификацию. Например, трещины подразделяются на горячие и холодные. Горячие трещины подразделяются на кристаллизационные, дисперсионного твердения, подсолидусные, а холодные трещины – на мартенситные, интерметаллидные, ламелярные и т.д.

    Какие бывают дефекты сварных швов, классификация по группам

    При проведении сварочных работ необходимо предпринимать все меры по увеличению качества сформированного шва. От степени качества зависит длительность эксплуатации изделия. Дефекты сварочных швов могут проявляться под действием ряда факторов, среди которых такие, как несоблюдение технологии, отсутствие необходимой квалификации сварщика, халатность, некорректная работа оборудования. В зависимости от степени отклонения параметров от нормы выделяют допустимые и недопустимые дефекты. Все нормы определены ГОСТ 30242-97.

    Указанный документ носит название «Дефекты соединений при сварке металлов». В нем, прежде всего, определено понятие дефекта. Под этим термином подразумевается отклонение от показателей, определенных ГОСТом, техническими условиями и чертежами проектов.

    Дефекты сварочных швов разделены по группам.

    • Первую группу составляют трещины. Это дефект, вызванный разрывом шва. Трещина может возникнуть при резкой смене температур или при воздействии механической нагрузки.
    • Полости или поры имеют произвольную форму. Образуются в расплавленном металле при наличии в нем задержавшихся газов.
    • Твердые включения представлены инородными телами, попавшими в расплавленный металл при формировании шва.
    • Непровары и несплавления определяются, как ненадежное соединение между металлом шва и основным материалом или полное отсутствие такового.
    • Под нарушениями формы шва подразумевают отклонения от принятой геометрии, которая определена для наружных поверхностей шва.
    • Дефекты сварки, не попавшие в перечисленные группы.

    Согласно указанному стандарту каждый дефект обозначается трехзначным кодом или четырехзначным числом, показывающим его разновидность.

    К примеру, если натек маркируется числом 509, то натек в горизонтальной плоскости, как его разновидность – 5091.

    Некоторые дефекты имеют буквенное обозначение. Порядок их использования согласована с международным институтом сварки. В такой стандартизации трещина обозначается литерой «Е», а полость – «А».

    Группа 1. Трещины

    Дефекты типа 100 или «Е» считаются недопустимыми. В зоне образования трещины непременно произойдет разрушение конструкции. Разрыв происходит в самом шве или в зоне непосредственной близости. При возникновении трещины раскрытие может быть минимальным, однако действие нагрузок приводит к стремительному разрушению. По статистике данный вид дефектов проявляется при сварке легированных и углеродистых сталей. Повышается риск возникновения трещины при быстром охлаждении шва.

    Причиной образования трещин является наличие в металле углерода, кремния, серы, никеля или водорода. При несоблюдении технологии в области шва возникают излишние напряжения. Чтобы устранить уже образовавшиеся трещины следует сначала засверлить их концы. Затем трещина удаляется строжкой, а место ее локализации зачищается и заваривается заново.

    Трещины можно классифицировать по происхождению, они делятся на холодные и горячие.

    • Холодные трещины образуются после остывания шва, когда температура составляет 300°C градусов. Такие дефекты могут проявить себя и спустя достаточно продолжительное время. Фазовые превращения, происходящие при кристаллизации металла, резко снижают показатели прочности. Атомарный водород не полностью улетучивается и провоцирует появление трещин. Избежать этого можно лишь, обеспечив защиту сварочной ванны.
    • Горячие трещины возникают при высоких температурах (1100-1300°C градусов). При кристаллизации происходит процесс, обратный линейному расширению. Стягивание металла приводит к разрыву. Такого вида трещины направлены не только вдоль шва, но и поперек него. Образуются разрывы на границе зерен кристаллов.

    Трещины можно разделить по размерам. Макроскопические трещины (100; Е) оцениваются визуально. Микротрещины (1001) проявляются только при использовании увеличительных приборов. Зачастую приходится применять пятидесятикратное увеличение для наблюдения дефекта.

    Группа 2. Поры

    Поры в металле представляют собой полости, которые заполнены газом. Они начинают образовываться, когда металл находится в жидком состоянии. В это время наблюдается процесс газообразования, но только часть пузырьков выходят наружу. Размер полости варьируется от микрометров до нескольких миллиметров. Иногда наблюдаются целые скопления пор, образующие раковины. Обычно полость имеет округлую форму.

    Поры могут появляться по ряду причин. Первая из них – низкое качество очистки поверхностей от загрязнений. На кромках могут оставаться частички ржавчины, окалины, масла. При большой скорости сварки газ просто не успевает выйти из жидкой субстанции, оставаясь в ней в виде пузырьков. Как было уже отмечено, тенденция к образованию пор особенно выражена при работе с углеродистыми сталями.

    Нарушение технологии сварки приведет к негативным последствиям. Особое внимание следует обратить на климатические условия. Повышенная влажность влияет на состояние флюса. Возникновение пор приводит к тому, что после предварительной строжки поверхности приходится зачищать и сварку повторять.

    Полость (200; А) может быть произвольной формы со скругленными углами. Внутри пузырька содержится водород, азот или окись углерода. Постепенно металл застывает и образуется пора. Зачастую разделяют эти два понятия, так как пора имеет сферическую форму, а полость – неправильную. Но в данной классификации эти дефекты идентичны. Серия пор, распределенных равномерно (2012) – дефект, наблюдаемый при работе с цветными металлами. Его разновидностью является цепочка (2014) и скопление пор (2013).

    Частным случаем поры выступает свищ (2016; Ab). По индексу видно, что это дефект того же типа, однако свищ представлен трубчатой полостью, пронизывающей шов насквозь. Причина его возникновения заключается в повышенной влажности. Форма свища зависит от выделившегося газа. Иногда свищ возникает при перегреве металла или случайном КЗ, вызванном соприкосновением вольфрамового электрода с поверхностью. Исправлять такой дефект приходится полным удалением металла с последующей переваркой.

    Кратер, маркирующийся, как дефект 2024 или «К», образует раковину с одного края валика шва. Обычно появляется в результате резкого отрыва электрода. Если с виду кратер не имеет трещин, то при детальном рассмотрении они чаще всего проявляются, поэтому такой дефект приходится устранять.

    Группа 3. Твердые включения

    Инородные частицы снижают показатели прочности шва и выступают местами локализации чрезмерных напряжений. При обнаружении твердых включений проводят строжку до тех пор, пока не появится здоровый металл, а затем повторяют процесс сварки. Дефект 300, заключающийся в попадании металлических частиц в зону шва, при наличии хотя бы одного острого угла называется остроугольным включением. Примером такого дефекта выступает шлаковое включение (301; Ba), флюсовое включение (302; G), оксидное включение (303; J) и металлическое включение (304 H).

    Шлаковое включение разделяется на линейное (3011), разобщенное (3012) и прочие (3013). Шлак, который образуется в результате плавления присадки или флюса, всегда всплывает вверх. Но при нарушении технологии ведения электрода или при высокой скорости сварки он зачастую остается внутри расплавленного металла. Для работы в среде защитного газа явление шлаковых включений встречается редко. Существуют установленные нормы размеров частиц, при которых допускается эксплуатация детали. Если эта норма превышена, то шов вырубается и переваривается.

    Флюсовые включения подразделяются на те же самые типы (3021, 3022 и 3023 соответственно). Они возникают из остатков флюса, который не успел прореагировать с металлом. Обычно он всплывает на поверхность, но могут оставаться части внутри, образуя дефект.

    Подобная ситуация возникает при неправильном подборе флюса. Например, если он представлен в виде крупных гранул. Провоцировать возникновение включений может также и завышенная скорость сварки.

    Оксидное включение – это попавший в металл шва оксид. Он образуется в результате реакции металла с кислородом. Оксидная пленка тугоплавкая и труднорастворимая, поэтому при ее появлении обязательно образуется дефект. Чтобы избежать возникновения пленки, нужно обеспечить защиту сварной зоны активными или инертными газами. Следует также особое внимание уделить подготовке поверхностей. Оксидные включения обычно располагаются в виде прослойки в массиве, что приводит к разрушению шва.

    Металлические включения вольфрама (3041), меди (3042) и других элементов (3043) могут возникнуть при недостаточной защите сварочной ванны. В большинстве случаев подобные дефекты можно наблюдать при случайном КЗ вольфрамового электрода. Распознать ситуацию можно по характерному треску и резким вспышкам дуги. Вольфрам имеет высокую температуру плавления, поэтому не растворяется в жидком металле.

    Группа 4. Несплавление и непровар

    Для несплавления характерным признаком является плохое соединение между элементами шва и металлом заготовки. Разновидностями дефекта являются несплавления по боковой стороне (4011), между валиками (4012) и на окончании шва (4013). Такие дефекты, как несплавления, характерны для дуговой сварки. Суть его заключается в том, что металл кромки не расплавился полностью, поэтому стык получился некачественным.

    Нередко тому предшествует неправильная разделка кромок или ошибки в выборе положения электрода. Усугубляет ситуацию химическая неоднородность металлов. Сварщик обязан точно установить все параметры сварки (силу тока, скорость формирования шва).

    Дефект 402 или «D» — неполный провар. Непровар технически похож на несплавление. Отличием является то, что в данном виде нарушения технологии наблюдаются участки, где металл не смог проникнуть в корень соединения. Непровар может наблюдаться между основным материалом и металлом шва, а также между слоями шва при многослойной сварке. Наблюдается непровар при двусторонней сварке в середине сечения. Заметить дефект можно визуально, ведь в окончании зоны наблюдается трещина.

    Непровар может привести к снижению прочности конструкций. Особенно чувствительны швы с непроваром при вибрационных нагрузках. Даже мелкие участки с дефектом снижают показатели на 40%. Непровар корня ухудшает прочность соединения на 70%. Как и при несплавлении, в данном случае причина кроется в неправильном выборе режима сварки. Дефект между слоями возникает при плохой обработке поверхностей. Дефект исправляется путем удаления шва и повторного сваривания.

    Группа 5. Нарушение формы шва

    Перед выполнением сварочных работ происходит предварительное проектирование, в результате которого устанавливается геометрия будущего шва. Отклонение формы от установленных норм квалифицируется, как дефект 500. Нарушение формы шва не только негативно влияет на его прочность, но и ухудшает эстетический вид. К причинам относят возможные скачки напряжения сети, неравномерная подача проволоки или неверный угол наклона электрода.

    К наиболее часто встречающимся дефектам данного вида относят различные подрезы. Они ослабляют устойчивость конструкции к нагрузкам. Подрез возникает при превышении силы тока или при увеличении пламени газовой горелки.

    Современные полуавтоматы позволяют контролировать режим сварки, поэтому в последнее время подрезы стали значительно реже встречаться, однако при недостаточной квалификации сварщика данный дефект имеет место быть.

    Исправляются подрезы повторным наложением ниточного шва. Если при этом эстетика теряется, то прочность соединения приходит в норму. В работе с тонкими листами металлов возникают прожоги. Наличие прожога (510). Он визуально определяется в виде сквозных отверстий и свидетельствует о том, что на инверторе установлена слишком большая сила сварочного тока. Устранение прожогов связано с зачисткой мест их локализации и повторным провариванием.

    Группа 6

    Все остальные дефекты, не попавшие в предыдущие группы, позиционируются, как дефекты 600. К ним относится случайная дуга, разбрызгивание, задиры и уменьшение толщины металла. Несмотря на большое разнообразие дефектов сварочных швов, разработаны вполне определенные рекомендации по их недопущению.

    Начинающему сварщику трудно будет соблюдать все требования, однако профессиональные мастера без проблем могут избежать некачественного результата. Необходимо изначально выработать методику ведения сварки. Для этого предстоит решить такие вопросы, как выбор оборудования, выбор расходных материалов, правильная обработка поверхностей, техника ведения сварки.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Какие удостоверения должны быть у сварщика?
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector