Как исправляются свищи в сварном шве?

Исправление дефектов сварных соединений

Содержание:

  1. Какие дефекты возникают при сварочных работах
  2. Методы обнаружения дефектов
  3. Устранение дефектов сварки
  4. Особенности исправления дефектов
  5. Интересное видео

Сварка — один из самых востребованных процессов металлообработки, позволяющий в самых разных конструкциях соединять стальные детали. В связи с химической неоднородностью металлических поверхностей, кристаллизацией металлов при создании сварного шва, взаимодействии образующего в сварочной ванне жидкого металла с твердыми частицами детали и по ряду других причин нередко в процессе сварки возникают дефекты. Наличие их не только понижает качество готовой конструкции, но также делает ее дальнейшую эксплуатацию опасной для жизни.

Если при проведении контроля качества обнаружены изъяны, влияющие на прочность и надежность изделия, то исправление дефектов сварки в таких случаях является обязательным мероприятием.

Какие дефекты возникают при сварочных работах

В зависимости от причин возникновения, размеров, форм и места размещения на шве различают разные виды дефектов. Чтобы понять какие способы устранения дефектов сварных соединений будут наилучшими, вначале нужно определить их вид и почему они возникли.

Согласно классификации по ГОСТу 30242-97 выделяют следующие группы дефектов:

  • трещины в сварочных швах, которые могут быть поперечными, продольными, радиальными и другими;
  • нарушение формы шва за счет образования натеков, подрезов, прожогов, выпуклостей, смещений и других изъянов;
  • наличие в месте сварки пор, полостей, свищей, кратеров. Они могут скопляться на одном участке или же распределяться по всему шву равномерно;
  • непроваренные участки и несплавленные кромки;
  • наличие твердых (оксидных, металлических, шлаковых) вкраплений и включений в сварном шве.

По месту расположения дефекты разделяются на внутренние, наружные и сквозные. Конкретное цифровое обозначение классификатором установлено на все образующиеся дефекты сварных соединений и способы их устранения выбираются в соответствии проставленных в местах их присутствия номеров.

Методы обнаружения дефектов

После проведения сварочных работ полученный шов должен проверяться на наличие или отсутствие брака. Только так можно понять требуется или нет устранение дефектов сварки.

Способы для выявления бракованных участков применяют разные:

  • визуальный осмотр. Результат будет более точным, если осмотр проводить с применением приборов с увеличительным эффектом;
  • магнитный метод, при котором брак определяется степенью искажения волн;
  • дефектоскопия. На наличие недостатков указывает изменение цвета сварного соединения после контакта поверхностей со специальным идентифицирующим составом, например, керосином;
  • исследование ультразвуком. Проводится с помощью дефектоскопа, брак определятся по звуковым волнам посредством измерения их отражения;
  • радиационный способ. Сварные соединения просвечиваются рентгеном, в результате все детали дефекта видны на полученном снимке.

Качество полученных в процессе сварки соединений обозначается маркировкой. У каждого профессионального сварщика есть собственное клеймо, которое он ставит на участке выполнения сварки.

Устранение дефектов сварки

Если в ходе контрольных испытаний обнаружен недопустимый для безопасной эксплуатации конструкций брак, то неизбежным процессом является устранение дефектов сварных соединений.

Для ликвидации выявленных недостатков используются следующие методы устранения дефектов сварных швов:

  • непровары, сторонние включения, небольшие внутренние трещины подлежат механической вырубке или полной зачистке, после чего проводится повторное сваривание;
  • ликвидация крупных и глубоких трещин осуществляется посредством заварки после предварительной их механической зачистки или сверления;
  • заварка тонкими слоями или наплавка используется для устранения подрезов и неполных швов;
  • наплывы уничтожаются механическим путем с применением абразивного инструмента;
  • термической обработкой устраняется перегрев металла.

Это основные способы исправления дефектов сварных соединений, которые используются для ликвидации брака. После исправления конструкции повторно проходят контрольные испытания и только при полном отсутствии изъянов разрешается их дальнейшая эксплуатация.

Особенности исправления дефектов

Если выполненные с применением сварки конструкции не соответствуют техническим условиям по причине наличия брака, то здесь важно не только правильно выбрать способы устранения дефектов сварных швов, но также безошибочно выполнить все необходимые действия.

В стальных изделиях бракованные сварные швы исправлять следует плазменно-дуговой резкой или строжкой, после чего эти участки обрабатываются абразивными кругами. Наплавкой ниточного шва ликвидируются подрезы, при этом выполняется наплавка по всей длине дефекта. При исправлении неровностей и наплывов механическим способом нужно следить за общим сечением и не допускать его занижения.

Перед тем как исправляются свищи в сварном шве необходимо сперва провести вырубку, тщательно зачистить образовавшуюся полость и после этого повторно заварить изделие.

Чтобы качественно ликвидировать дефекты сварных швов и способы их устранения провести эффективно, то следует соблюдать несколько простых правил:

  • длина исправляемого участка должна превышать длину дефекта;
  • ширина вырубки должна быть такой, чтобы максимальный размер нового шва не превышал более чем в два раза его ширину до ликвидации дефекта;
  • на поверхностях выборок не должно присутствовать никаких заусенцев и острых углублений, очертания должны быть плавными и без резких выступов;
  • при выполнении заварки на прилегающих к дефекту участках нужно обеспечить перекрытие основного металла.

В конструкциях из титана, алюминия и сплавов этих металлов ликвидацию дефектов разрешается выполнять только механическими методами: резкой или абразивной шлифовкой. В некоторых случаях допускается вырубка.

Если при повторном контроле снова будут обнаружены бракованные участки, то такие конструкции опять подлежат исправлению. На одном и том же участке сварного шва количество исправлений не должно превышать трех, в противном случае металлоконструкция выполняется с нуля.

Интересное видео

Как исправляются свищи в сварном шве?

Офицальный представитель

Made in Germany

  • Главная
  • Новости
  • Статьи
  • Время сварки
  • Контакты
  • Сварочное оборудование
  • Автоматизация и роботизация
  • Галерея проектов
  • Технологии

Статьи о сварке

  • Сварочные процессы
  • Ручная дуговая сварка
  • Аргонодуговая TIG сварка
  • Полуавтоматическая MIG/MAG сварка
  • 10 ошибок сварочного процесса и простые пути их решения
  • Сварочное оборудование и материалы
  • Подбор оптимального сварочного аппарата
  • Как выбрать сварочный инвертор
  • Как выбрать сварочный инвертор (продолжение)
  • Цикл сварки, ПВ
  • Сварочная горелка для полуавтомата
  • Сварочные контактные наконечники и сопла для сварки
  • Выбор сварочного защитного газа
  • Правильный выбор сварочной проволоки
  • Важное средство защиты — сварочная маска
  • Сварка металлов
  • Электродуговая сварка стали
  • Сварка нержавеющей стали
  • Сварка алюминия
  • Сварка чугуна
  • Сварка титана и его сплавов – технология и особенности
  • Сварка меди и медных сплавов
  • Автоматизация и роботизация
  • Автоматизация сварки: гибкая или фиксированная система?
  • Сварка балок
  • 5 положений при выборе, эксплуатации и техническом обслуживании сварочного позиционера
  • Задание реалистичных целей для проектов роботизированной сварки
  • Роботизированная TIG сварка
  • Технология тандем сварки
  • Промышленные роботы. Сварочные роботы в автоматизации процессов
  • Сварочные роботы и бережливое производство
  • Разное о сварке
  • Основные виды сварных соединений и швов
  • Виды дефектов сварных швов и методы их устранения
  • Электродуговая сварка труб
  • Плазменная резка металла
  • Индивидуальные средства защиты сварщика
  • Сварочная дуга и ее характеристики
  • Предназначение подающего механизма для полуавтоматической электросварки
  • Контактная сварка
  • Виды контактной сварки
  • Устройства для ручной точечной сварки

Читайте также.

Рассылка новых материалов

ПОДПИСЫВАЙСЯ вКонтакте!

Виды дефектов сварных швов и методы их устранения

  • размер шрифта уменьшить размер шрифта увеличить размер шрифта
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Что такое дефекты сварных швов?

Дефекты бывают нескольких видов — наружные и внутренние. Наружными являются дефекты, которые можно обнаружить визуально при осмотре сварочного шва.

Внутренние дефекты, наоборот, находятся внутри сварочных соединений и их можно увидеть лишь после дефектоскопии, включая рентген и механическую обработку.

Дефекты бывают допустимыми и не допустимыми, в зависимости от требований, предъявляемых к сварочным соединениям и конструкции в целом.

Однако, исходя из самого определения, любые дефекты являются дефектами и требуют их полного устранения либо сведения к минимуму их количества и размеров.

Так как дефекты сварных швов являются причиной, в результате которой есть риск поставить под угрозу стабильность соединения и функциональность сварной конструкции, есть ряд операций, чтобы их устранить. Чтобы свести к минимуму вероятность появления дефектов следует обязательно учитывать:

    1) Технологию сварки и квалификацию сварщика

2) Присадочный материал и свариваемый металл

3) Подготовку поверхности под сварку и защитный газ

  • 4) Режимы и применяемое сварочное оборудование
  • Наружные дефекты

    К наружным дефектам относятся нарушения геометрических размеров (подрезы, наплывы), непровары и прожоги, незаваренные кратеры.

    • Непровар

    Основной причиной непроваров является недостаточный сварочный ток, так как он в большей степени влияет на проникновение в металл.

    Устранение дефектов этого вида обычно происходит путем повышения мощности сварочной дуги, уменьшением длины дуги и увеличением её динамики.

    Также причиной непроваров может быть большая скорость сварки или недостаточная подготовка кромок сварного соединения.

    Непровары могут быть нескольких видов:

    • — когда сварочный шов проникает не на всю толщину металла при односторонней сварке (см. верхнюю часть на рисунке)
    • — при двусторонней сварке встык швы не стыкуются друг с другом, образуя несплавление между собой (см. нижнюю часть на рисунке)
    • — при сварке в тавр сварочный шов не проникает вглубь, а лишь цепляется за свариваемые кромки

    Также причиной непроваров может быть большая скорость сварки или недостаточная подготовка кромок сварного соединения.

    Подрезом называется дефект в виде канавки в основном металле по краям сварочного шва.

    Это наиболее распространенный дефект при сварке тавровых или нахлесточных соединений, но может также возникнуть и при сварке стыковых соединений. Этот вид дефекта обычно вызван неправильно подобранными параметрами, особенно скоростью сварки и напряжением на дуге.

    При угловой сварке (например при сварке длинных швов при сварке балок) подрезы часто возникают из за того, что сварочная дуга направлена больше на вертикальную поверхность.

    Расплавленный металл стекает на нижнюю кромку и его не хватает для заполнения канавки.

    При слишком высокой скорости сварки и повышенном напряжении, сварной шов образуется «горбатым». Из-за быстрого затвердевания сварочной ванны, в этом случае также образуются подрезы. Уменьшение скорости сварки постепенно сокращает размер подреза и в конечном итоге устраняет этот дефект.

    На подрезы влияет также длина сварочной дуги. При слишком длинной сварочной дуге ширина шва увеличивается, тем самым увеличивая количество расплавленного основного металла. Так как при увеличении длины дуги тепловложение остается прежним, его не хватает на весь сварочный шов, кромки быстро остывают, образуя подрезы. Уменьшение длины дуги не только избавляет от подрезов, но и увеличивает проплавление и устраняет такие дефекты, как непровар.

    Данный дефект появляется в результате натекания присадочного материала на основной металл без образования сплавления с ним. Обычно причиной этого дефекта является неправильно подобранные режимы сварки и окалина на свариваемой поверхности. Подбор правильного режима (соответствие сварочного тока со скоростью подачи присадочного материала, повышение напряжения на дуге) и предварительная очистка кромок устраняют появления наплывов.

    Данный дефект – отверстие насквозь в сварочном шве. В основном причинами прожога являются большой ток, медленная скорость сварки или большой зазор между кромками сварного соединения. В результате происходит прожог металла и утечка сварочной ванны.

    Понижение сварочного тока, увеличение скорости сварки и соответствующая подготовка геометрии кромок позволяют устранить прожоги. Прожоги являются очень частым дефектом при сварке алюминия, из его низкой температуры плавления и высокой теплопроводности.

    Читайте также  Режимы сварки полуавтоматом в среде защитных газов

    Кратер появляется в конце сварочного шва в результате резкого обрыва дуги. Выглядит он в виде воронки в середине сварочного шва при его окончании. Современное сварочное оборудование имеет специальные программы для заварки кратера. Они позволяют проводить окончание сварки на пониженных токах, в результате чего кратер заваривается.

    Внутренние дефекты

    К внутренним основным дефектам сварных швов относят трещины (холодные и горячие) и поры.

    • Горячие трещины

    Горячие трещины появляются в то время, когда металл сварного шва находится в состоянии между температурами его плавления и затвердевания. Они могут быть в двух направлениях – вдоль и поперек сварного шва. Горячие трещины обычно являются результатом использования неправильного присадочного материала (в частности, алюминиевых и CrNi сплавов) и его химического состава (например, высокое содержание в составе углерода, кремния, никеля и др.)

    Горячие трещины могут появиться в результате неправильной заварки кратера, в результате резкого прекращения сварки.

    • Холодные трещины

    Трещины, которые возникают после того, как сварочный шов полностью остывает и затвердевает, называются холодными трещины. Эти дефекты также появляются тогда, когда сварочный шов не соответствует действующим на него нагрузкам и разрушается.

    Пористость является одним из основных дефектов сварки, с которыми сталкиваются все сварщики при всех сварочных процессах. Пористость может быть вызвана загрязнением, плохой защитой ванны потоком сварочного газа, маслом, краской, сваркой несовместимых сплавов или даже ржавчиной и окислением металла.

    Поры могут различаться по размеру и, как правило, распределяются в случайном порядке по сварочному шву. Они могут находиться как внутри шва, так и на его поверхности.

    Основные причины появления пористости:

    • 1) Недостаточный поток защитного сварочного газа
    • 2) Чрезмерный поток защитного газа. Это может вызвать подсос воздуха в поток газа.
    • 3) Сквозняк в зоне сварки. Он может сдувать защитный газ.
    • 4) Засорение сварочного сопла или повреждение системы подачи газа (утечка в шлангах, соединениях и т.д.)

    Надеюсь, что описанные в этой статье основные виды дефектов сварных швов и соединений, а так же методы их устранения сделают вашу сварку качественной и высокопроизводительной. Помните, что правильный выбор сварочного оборудования и технологии сварки имеет большое влияние как на весь процесс сварки в целом, так и в отдельности на каждые его составляющие.

    Дефекты сварных швов

    Что такое дефекты сварных соединений? По сути, это отклонения от требований к техническим характеристикам сварного шва, а соответственно и всей конструкции. Именно дефекты сварки снижают прочность шва и надежность сварочных стыков. Их можно разделить на несколько видов.

    Виды дефектов сварных швов:

    • отклонения от размеров и формы шва;
    • изъяны микро- и макроструктуры;
    • коробление и деформация конструкций.

    Отклонения от размеров шва и его формы

    Размерные показатели сварочного шва определяются государственными стандартами. И у каждого вида сварки есть свой ГОСТ. К примеру, при сварке, где задействован способ плавления, дефекты сварного шва определяет неравномерная наполненность свариваемой канавки, плюс разница ширины и высоты шва на всем его протяжении. Что касается формы, то она неровная, имеются так называемые седла (впадины), бугры, структура его чешуйчатая.

    Причины из возникновения при сварке ручной – это низкое качество электродов, низкая квалификация сварщика, нарушение технологии сваривания. Причины при автоматической сварке – это скачки напряжения, угол наклона подачи электрода неправильно выбран, присадочная проволока проскакивает в механизме подачи и так далее.

    Если говорить о сварке давлением, то ее дефектами сварных швов выступают вмятины глубокого типа, неравномерное распределение точек вдоль сварочного шва, может произойти смещение заготовок относительно друг друга.

    К дефектам нарушения формы относятся прожоги, подрезы, наплывы и незаверенные кратеры.

    Наплывы

    Обычно такие дефекты сварочных швов образуются, когда производится сварка заготовок, лежащих в горизонтальной плоскости. А сам сварочный процесс производится сверху. Наплыв – это затвердевший жидкий металл в виде бугорков, которые образуются в момент соприкосновения горячего расплавленного металла электрода с холодной поверхностью заготовки. Наплывы могут быть разных размеров: от маленьких капель до больших рядов, протяженных на приличную длину сварочного шва.

    Причинами появления наплывов могут выступать большой ток, подающийся на электрод, длинная электрическая дуга, наклон заготовки, неправильно выбранный угол установки электрода. Как результат – трещины в сварочном шве, непровары и прочие изъяны.

    Подрезы

    Этот дефект представляет собой канавку (углубление) в сварочном шве, которая часто образуется при сварке около металла заготовки. Причинами могут быть большой ток и длинная дуга, которые создают перегрев самого металла, а также сварочного наполнителя. Именно состояние большой температуры становятся причиной оплавления кромки двух заготовок. Если производится сварка угловых соединений, то чаще всего причинами подреза являются неправильно устанавливаемый электрод, особенно, когда произошло смещение в сторону вертикально установленной заготовки. При этом перегрев происходит именно на вертикальной стенке стыка, здесь и образуется подрез. А вот на горизонтальной в это время образуется наплыв, потому что металл начинает стекать вниз.

    При газовой сварке подрезы могут возникать только по одной причине – увеличенная мощность горелки. Необходимо отметить, что подрезы – достаточно серьезный дефект сварочного шва. Он приводит к ослаблению заготовки по толщине, а это наипервейшая причина разрушения стыка, а соответственно всей сварной конструкции.

    Прожоги

    Само название уже говорит за себя. На месте сварки и в свариваемых металлах по кромкам образуются отверстия. Причины:

    • большое расстояние между заготовками;
    • большой ток и мощная горелка при быстрой сварке;
    • неправильная форма кромок, очень заостренная;
    • большая продолжительность процесса на одном месте.

    Чаще всего этот вид дефектов получается, когда свариваются между собой тонкие листы металлов, или когда ведется многослойная сварка и наносится первый слой.

    Кратеры

    Это углубления в сварном шве. Обычно этот дефект образуется при обрыве дуги. Поэтому его опытные сварщики пытаются сразу же оплавить. Это самое простое устранение дефектов сварки. Когда сварка ведется автоматическим способом, то кратер обычно появляется на выходе из шва, то есть, на выходной планке.

    Есть подвид кратеров, который называется усадочной раковиной. Она образуется под воздействием усадки металла в шве. Все дело в том, что металл при остывании уменьшается в объеме.

    Дефекты макроструктуры

    Эти виды дефектов сварных соединений можно выявить, если увеличить структуру сварного шва в 10 раз. К этому типу изъянов относятся трещины, непровары, газовые поры, шлаковые вкрапления.

    Поры образуются, когда шов быстро остывает. При этом находящиеся в его теле газообразующие элементы не успевают выйти наружу. Так происходит, когда кромки заготовок покрыты ржавчиной, пятнами масла или краски, используется флюс с повышенной влажностью, был неправильно настроен сварочный аппарат по току или газу, большое содержание углерода в свариваемых металлах и так далее.

    Поры могут быть большими и маленькими, располагаться могут кучно или равномерно вдоль шва, есть поры сквозные, называемые свищами. В общем, их количество и размеры зависят от времени, за которое ванна находится в жидком состоянии. Чем дольше сварочная ванна жидкая, тем меньше пор, потому что газы успевают покинуть жидкий металл.

    Шлаковые включения – это, по сути, небрежность со стороны сварщика при сварке. Значит, он плохо подготовил два соединяемых металла к сварке. На них осталась грязь, ржавчина. Если данный вид дефектов появился при многослойной сварке, то значит, сварщик плохо провел удаление шлака с предыдущих слоев.

    Эти дефекты могут иметь размеры в несколько микрон или d несколько миллиметров, форма разная: от сферы до тонкой линии. Расположение – по всему телу шва.

    Непровар – дефект серьезный. Получается так, что металл заготовки несплавился с металлом электрода (электросварка) или присадочной проволоки (газовая сварка). Могут несплавится между собой и слой наплавляемого металла. Причин непровара немало:

    • слишком большой ток при сварке был использован;
    • загрязнение кромок;
    • неправильно был поднесен электрод к оси шва;
    • очень маленький зазор между двумя заготовками;
    • кромки имеют слишком заостренные концы;
    • вынужденный перерыв, в процессе которого металлы остывают;
    • увеличенная скорость сварки.

    Что касается трещин, то их можно разделить в зависимости от температуры их появления. То есть, холодные или горячие. Горячие появляются, когда происходит затвердевание металла, а кристаллизация начинается при температуре 1100-1300С. При этом внутри шовного металла появляются усадочные напряжения, начинают образовываться прослойки полужидкого вида. Они и становятся впоследствии трещинами. Если в наплавляемом металле содержится много водорода, углерода или кремния, то это также причина возникновения горячих трещин.

    Холодные трещины образуются при температуре 100-300С. Причинами являются все те же напряжения, возникающие в теле наплавляемого металла, когда он начинает остывать. К тому же внутри сварочного шва остается водород (газ), который стремится выйти наружу. И это дополнительные напряжения. Кстати, горячие трещины на лицевой части шва не видны, они считаются внутренними. А вот холодные тут же появляются на внешней стороне шва, их хорошо видно невооруженным глазом. Это наружные дефекты сварных швов и соединений.

    Есть еще два вида трещин: отпускные и ламелярные. Первые образуются уже тогда, когда сварка закончена и производятся операции по следующей обработке металлом. Вторые имеют очень интересную технологию появления. Они образуются еще при высоких температурах, но свое дальнейшее развитие получают уже в остывшем металле. Кстати, чаще всего этот вид дефекта образуется из микроскопических трещин. Оба варианта относятся к категории – внешний дефект.

    Дефекты микроструктуры

    К дефектам микроструктуры нужно отнести микроскопические трещины и поры, включения неметаллического типа (кислородные, нитридные), крупная зернистость структуры наплавленного металла с элементами перегревов и пережогов.

    Самый опасный из всех перечисленных дефектов – пережог. При нем внутри шва появляются в большом количестве крупные зерна структуры металла, которые имеют минимальные прочностные связи между собой. Отсюда высокая хрупкость стыка. Причинами пережога являются присутствие кислорода в зоне сварки, а значит, изоляция ванны была плохой. Сюда же можно добавить высокую температуру сварочного процесса.

    Допустимые и недопустимые дефекты

    Понятно, что все дефекты сварных соединений негативно влияют на качество сварной конструкции. Но есть такие, при которых конструкция может эксплуатироваться без проблем, а есть те, при которых эксплуатировать ее строго запрещено.

    Поэтому перед тем как определить, можно или нельзя эксплуатировать сварную конструкцию, необходимо принять во внимание все обстоятельства и факторы, влияющие на выбор.

    • Необходимо определить соответствует ли конструкция всем геометрическим и габаритным параметрам строго по проекту или чертежу.
    • Тип дефекта, его размеры и место в соединении.
    • Каким механическим нагрузкам будет подвергаться строение или сооружение. Выдержат ли их сварочные соединения.
    • Характер окружающей среды. Природные нагрузки негативно влияют на состояние сварного шва.
    • Функции, возложенные на конструкцию. То есть, один дефект может выдержать определенные нагрузки, а другие ему противопоказаны.
    Читайте также  Функции костной ткани трубчатой кости

    Определить допустимость дефектов можно только специальной аппаратурой. Поэтому рекомендуется использовать оборудование, которое по степени проверки дефекта была выше, чем номинальная допустимая величина самого изъяна. К примеру, трещину размером 3 мм нельзя измерять прибором, который определяет минимальные трещины длиною 5 мм.

    Кстати, на допустимость влияют не только размеры и форма дефектов, не последнее слово за их количеством и частотой расположения.

    Заключение по теме

    Дефекты сварных соединений влияют на качество стыка между элементами собираемой конструкции, а значит, и на всю конструкцию в целом. Поэтому исправлению дефектов сварки придается особое внимание. Устраняться сами они не могут. Есть изъяны, которые можно легко устранить, есть, которые устранить можно, но непросто. Способы их устранения известны. А есть дефекты, которые не подлежат исправлению. Так что лучше проводить процесс грамотно. Поэтому изучайте процессы появления швов и причины их образования.

    Строительный справочник | материалы — конструкции — технологии

    Вы здесь

    Дефекты сварочных швов и причины их образования

    Все отклонения от технологических параметров, вызванные небрежностью в работе, нарушением режимов и внешними причинами, часто не зависящими от сварщика, могут привести к возникновению дефектов в сварочном шве и околшовной зоне, попадающей в область термического воздействия. К дефектам приводит и нарушение технологических приемов как самого процесса сварки, так и некачественная подготовка, неисправность оборудования, отклонения от норм качества сварочных материалов, влияние погодных условий, низкая квалификация сварщика.

    Возникновение дефектов часто связано с металлургическими и тепловыми явлениями, возникающими в процессе образования сварочной ванны и ее кристаллизации (горячие и холодные трещины, поры, шлаковые включения и т.д.; Эти дефекты снижают прочность и надежность сварного соединения, его герметичность и коррозионную стойкость. Все это может оказать значительное влияние на эксплуатационные возможности всей конструкции и даже вызвать ее разрушение.

    Дефекты сварочных швов могут быть наружными и внутренними.

    Наружные дефекты сварочных швов

    К наружным дефектам сварных швов (рис.1) относят нарушение размеров и формы шва, подрезы и другие отклонения, которые могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения.

    Нарушение формы и размеров сварного шва чаще всего вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, небрежностью в работе или низкой квалификацией сварщика, проявляющейся в неправильном выборе режимов, неточном направлении электрода и методике его перемещения. Дефекты проявляются в неодинаковой ширине сварочного шва по его длине, в неравномерности катета угловых швов, чрезмерной выпуклости и резких переходах от основного металла к наплавленному. Отклонения от размеров и формы сварного соединения, проявляющиеся в угловых швах, связаны с неправильной подготовкой кромок, неравномерной скоростью сварки, а также с несвоевременным контрольным обмером шва. При автоматической и полуавтоматической сварке эти дефекты чаще всего связаны с колебаниями напряжения, проскальзыванием проволоки в подающих роликах, нарушениями режимов сварки.

    Непровар — местное отсутствие сплавления между свариваемыми элементами, между основным и наплавленным металлом или отдельными слоями шва при многослойной сварке. Причинами непровара являются некачественная подготовка свариваемых кромок (окалина, ржавчина, малый зазор, излишнее притупление и т.д.), большая скорость сварки, смещение электрода с оси стыка, недостаточная сила тока. В результате непровара снижается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%. Поэтому если непровар превышает допустимую величину, участок шва подлежит удалению с последующей переваркой.

    Подрез — дефект, наиболее часто встречающийся при сварке. Он выражен в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом. В результате подреза происходит местное уменьшение толщины основного металла, что приводит к снижению прочности. Особенно опасен подрез в случаях, когда он расположен перпендикулярно действующим рабочим напряжениям. Подрез возникает обычно при повышенном напряжении дуги с завышенной скоростью сварки, когда одна из кромок проплавляется глубже, жидкий металл стекает на горизонтальную плоскость и его не хватает для заполнения канавки. При сварке угловых швов подрезы возникают в основном из-за смещения электрода в сторону вертикальной стенки, что вызывает значительный разогрев, плавление и стекание металла на горизонтальную полку. В стыковых швах подрезы образуются при сварке на больших токах и при неправильном положении присадочного материала. К подрезу могут привести увеличенные углы разделки кромок. Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы полежит переварке с предварительной зачисткой. Подрезы небольшой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5% в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок можно считать допустимыми. В конструкциях, работающих на выносливость, подрезы недопустимы.

    Наплыв — проявляется в виде натекания металла шва на поверхность основного металла без сплавления с ним. Наплывы резко изменяют очертания швов и тем самым снижают выносливость констукции. Причиной этого дефекта может стать пониженное напряжение дуги, наличие окалины на свариваемых кромках, медленная сварка, когда появляются излишки расплавленного присадочного металла. Чаще всего наплывы возникают при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При сварке кольцевых поворотных стыков наплывы могут возникать при неправильном расположении электрода относительно оси шва. Наплывы большой протяженности недопустимы.

    Прожог — сквозное проплавление обычно возникает из-за большого тока при малой скорости сварки. Проявляется он в виде сквозного отверстия в сварочном шве, которое возникает в результате утечки сварочной ванны. При многослойной сварке прожог возникает в процессе выполнения первого прохода шва. Причинами прожога могут стать — завышенный зазор между свариваемыми кромками, недостаточная толщина подкладки или неплотное ее прилегание к основному металлу, что создает предпосылку для утечки сварочной ванны. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита. Дефект обнаруживается визуально и переваривается после предварительной зачистки. Ожоги вызываются попаданием жидкого металла на участки, которые находятся вне сварного шва.

    Незаваренный кратер — дефект сварного шва, который образуется в виде углублений в местах резкого отрыва дуги в конце сварки. В углублениях кратера могут появляться усадочные рыхлости, часто переходящие в трещины. Кратеры обычно появляются в результате неправильных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры часто являются причиной начала развития трещин и поэтому недопустимы. Их зачищают и заваривают.

    Поверхностное окисление — окалина или пленка оксидов на поверхности сварного соединения. Поверхностное окисление зависит от плохой защиты сварочной ванны, качества подготовки свариваемых кромок, неправильной регулировки подачи защитного газа, его составом, большим вылетом электрода.

    Свищ — воронкообразное углубление в сварочном шве, развивающееся из раковины или большой поры. Причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку. Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.

    Рис. 1 Наружные дефекты сварных швов, выявляемые внешним осмотром: А — подрез; Б — наплыв; В — прожог; Г — незаваренный кратер; Д —свищ. Рис. 2. Трещины в сварном шве и околошовной зоне: А — продольная горячая трещина; Б — холодная трещина в околошовной зоне.

    Внутренние дефекты сварочных швов

    Трещины бывают холодные и горячие (рис. 2). Трещины могут быть как наружными, так и внутренними. Это самые опасные дефекты сварного соединения, часто приводящие к его разрушению. Проявляются они в виде разрыва в сварном шве или в прилегающих к нему зонах. Сначала трещины образуются с очень малым раскрытием, но под действием напряжений их распространение может быть соизмеримо со скоростью звука, в результате чего происходит разрушение конструкции. Причинами образования трещин являются большие напряжения, возникающие при сварке. Чаще всего трещины проявляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате быстрого охлаждения сварочной ванны. Вероятность появления трещин увеличивается при жестком закреплении свариваемых деталей.

    Горячие трещины — появляются в процессе кристаллизации металла при температурах 1100 —1300°С вследствие резкого снижения пластических свойств и развития растягивающих деформаций. Появляются горячие трещины на границах зерен кристаллической решетки. Появлению горячих трещин способствует повышенное содержание в металле шва углерода, кремния, водорода, никеля, серы и фосфора. Горячие трещины могут возникать как в массиве шва, так и в зоне термического влияния. Распространяться горячие трещины могут как вдоль, так и поперек шва. Они могут быть внутренними или выходить на поверхность.

    Холодные трещины — возникают при температурах ниже 120°С, то есть сразу после остывания сварочного шва. Кроме того, холодные трещины могут возникнуть и через длительный промежуток времени. Причиной появления холодных трещин являются сварочные напряжения, возникающие во время фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла. Причиной появления холодных трещин может стать растворенный атомарный водород, не успевший выделиться во время сварки. Причинами попадания водорода могут служить непросушенные швы или сварочные материалы, нарушения защиты сварочной ванны.

    Поры — представляют собой полости внутри шва, заполненные не успевшим выделиться газом (в первую очередь водородом). Они могут быть округлой или вытянутой формы, а их размеры зависят от размеров пузырьков образовавшихся газов. Поры могут быть одиночными или развиваться целой цепочкой вдоль сварочного шва. Основными причинами появления пор являются: присутствие вредных примесей в основном или присадочном металлах, ржавчина или другие загрязнения, не удаленные со свариваемых кромок перед сваркой. Повышенное содержание углерода также способствует появлению пор. Поры могут появляться при нарушениях защиты сварочной ванны, повышенной скорости сварки. Основной причиной появления пор при сварке плавящимся электродом является отсыревшее покрытие. Одиночные поры не опасны, но их цепочка влияет на прочность сварного соединения. Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке предварительной механической зачисткой.

    Шлаковые включения — это дефекты сварного шва, выраженные в наличии полостей, заполненных не успевшим всплыть шлаком. Образование шлаковых включений происходит при некачественной подготовке свариваемых кромок и присадочного материала, завышенной скорости сварки или плохой защите ванны. При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке переварке.

    Вольфрамовые включения — возникают при нарушении защиты сварочной ванны при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом. Кроме этого вольфрамовые включения возникают при коротких замыканиях или завышенной плотности тока. Особенно часто встречаются вольфрамовые включения при сварке алюминия и его сплавов, в которых вольфрам нерастворим.

    Оксидные включения — образуются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаще всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения могут привести к его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.

    Читайте также  Сварка меди инвертором

    Привет студент

    Пороки сварных соединений и методы контроля сварки

    Пороками сварных соединений называют такие недостатки их, которые снижают прочность соединения и, следовательно, надежность всей конструкции. Главными видами пороков сварных соединений являются непровар, неполномерный шов, пережог, проплавление и прожог, подрезы, наплывы, пористость, трещины.

    Непровар. Непроварами называют отсутствие соединения между основным и наплавленным металлом или недостаточное проникновение наплавленного металла в основной.

    Пример непровара показан на фиг. 395, а, б.

    Причиной непровара при всех видах сварки может быть загрязнение поверхности свариваемых деталей, при дуговой и контактной сварке—недостаточная сила сварочного тока, при газовой — применение несоответствующего наконечника горелки, при газовой и дуговой — преждевременное введение в сварочную ванну присадочного материала или слишком большая скорость сварки. Непровар является наиболее серьезным дефектом сварных швов.

    Неполномерный шов. Сварочный шов может оказаться ниже поверхности свариваемых листов. Недостаточное заполнение шва металлом называют иногда недоваром (фиг. 395, в). Причиной недовара при дуговой и газовой сварке является неравномерность скорости сварки или нарушение равномерности подачи присадочного материала. Неполномерный шов может быть легко исправлен дополнительной наплавкой.

    Пережогом в сварочном деле называют сильное окисление наплавленного и прилегающего к нему основного металла; в результате пережога прочность шва понижается. Причиной пережога при газовой сварке является избыток кислорода, при дуговой — излишне длинная дуга. Пережог является результатом совершенно неправильного режима сварки и представляет собой такой же серьезный дефект, как и непровар.

    Проплавление и прожог. Проплавлением называют сквозное расплавление основного металла при хорошем соединении свариваемых деталей. Причиной проплавления при всех видах сварки является избыток тепла, подводимого к месту сварки.

    Местное расплавление дугой основного металла, сопровождающееся образованием пустой полости или без образования таковой, называется прожогом. Прожоги наблюдаются при сварке деталей небольшой толщины.

    Подрезы. Выплавление или выгорание металла по границам сварочного шва называют подрезом (фиг. 395, г). Подрез ослабляет прочность сварного соединения, особенно при динамической нагрузке. Причиной подрезов являются задержки дуги или пламени горелки на одном месте или неравномерность в подаче присадочного материала.

    Наплывами называют отсутствие соединения между краем шва и основным металлом при наличии хорошего соединения во всей остальной части шва. Причиной наплывов может быть густоплавкость присадочного материала.

    Пористостью сварного шва называют наличие в нем газовых пузырей, свищей, включения шлаков. Причиной пористости является загрязнение основного и присадочного материала.

    Трещины вызываются большими внутренними напряжениями, возникающими в основном и наплавленном металле. Причиной больших внутренних напряжений может быть неправильное ведение сварки: отсутствие зазора между свариваемыми деталями, большое количество сварочных швов на небольшом участке металла, отсутствие подогрева и термической обработки для смягчения внутренних напряжений. В ряде случаев трещины можно исправить заваркой или перекрытием накладками, привариваемыми к изделию.

    Кратерами называются углубления в сварочном шве при дуговой сварке. Причиной кратеров являются обрывы дуги. Незаваренные кратеры в середине швов, выполненных ручной или автоматической сваркой (вследствие обрыва дуги), являются так же серьезными дефектами, так как они могут служить очагами образования трещин в процессе работы сварной конструкции.

    Методы контроля сварки

    Технический контроль производства сварочных работ нельзя ограничивать оценкой степени доброкачественности уже выполненных работ, а следует распространять на самый процесс работы и даже на подготовку к ней. Поэтому при правильной постановке дела технический контроль должен быть предварительным, пооперационным — во время самого процесса сварки и приемочным— после окончания сварочных работ.

    Предварительный контроль заключается в проверке качества основного и присадочного металла, обмазок и флюсов, проверке правильности разделки швов, точности совпадения кромок и соблюдения необходимых зазоров. К предварительному контролю относят также проверку квалификации сварщика.

    Контроль во время процесса сварки (пооперационный). В процессе сварки необходимо следить за силой сварочного тока или применением соответствующих горелок, толщиной наплавленного слоя, за очисткой поверхности шва от окалины и шлака в случае наложения следующего слоя, за правильностью ведения процесса в целом.

    Контроль по окончании работ. Для выявления дефектов сварки пользуются внешним осмотром, просвечиванием рентгеновскими лучами, магнитным методом, механическими испытаниями, металлографическими исследованиями.

    Внешний осмотр. После прихватки и сварки изделия подвергают осмотру. Осмотром проверяют правильность размеров шва, а также его качество. В случае обнаружения мест, подозрительных в отношении трещин, такие места промывают спиртом и подвергают травлению 10%-ным водным раствором азотной кислоты, после чего поверхность шва принимает матовый вид. Подготовленная таким образом поверхность шва просматривается в лупу.

    Просвечивание рентгеновскими лучами. Этот метод контроля основан на свойстве рентгеновских лучей неодинаково проникать через различную среду. В сварном шве рентгеновские лучи поглощаются металлом в большей мере, чем шлаковыми включениями, газовыми пузырями, трещинами; также чем толще слой металла, тем большее количество лучей поглощается им.

    Различают два способа рентгеновского контроля — визуальный и фотографический. Первый заключается в наблюдении картины просвечивания на экране, второй — в фотографировании этой картины. Фотографический метод дает более надежный результат.

    Доброкачественный шов дает ровное потемнение пленки, а различные дефекты создают отклонения от такого характера рентгенограммы; так, непровар обнаруживается резкостью границы между наплавленным и основным металлом; шлаковые включения и базовые пузыри выходят на негативе темнее основного металла и т. д.

    На фиг. 396 показан рисунок рентгенограммы V-образного шва с непроваром в нижней части.

    Рентгеновский контроль применяют в целях установления правильных режимов сварки деталей, дающих большой процент брака, а также в тех случаях, когда о качестве сварки трудно судить по наружному осмотру; целесообразно также применение этого метода контроля при опытной сварке сложных и особо ответственных деталей.

    Длина просвечиваемого участка шва обычно не превышает 300 мм. В некоторых случаях требуется просвечивание рентгеном 10, 20% и более сварных швов данного изделия.

    Магнитный контроль. При магнитном испытании сварочный шов покрывают бумагой, на которую насыпают порошок магнитного железа. При пропускании через исследуемое сварное соединение магнитного потока частицы порошка расположатся по направлению магнитных линий. В случае наличия в сварочном шве шлаковых включений, непровара, трещин сопротивление шва магнитному потоку в местах таких дефектов сварки будет больше, чем в сплошном металле, и распределение магнитных линий окажется неравномерным. Неравномерность распределения силовых линий в исследуемом материале отражается на распределении частиц порошка, находящегося на бумаге, и позволяет установить наличие в исследуемом шве дефектов.

    Магнитный контроль производят также приборами, действие которых заключается в намагничивании исследуемого соединения электромагнитом. Наличие дефектов (непровар, шлаковые включения, газовые пузыри, трещины) отражается на степени намагничивания и улавливается по силе звука в телефонной трубке или по показанию стрелки прибора.

    Магнитный контроль дает хороший результат в случае стыковых соединений листов толщиной до 25 мм; для швов внахлестку и тавровых его не применяют.

    Механические испытания. Наплавленный металл и сварные швы подвергают испытаниям на растяжение, удар и изгиб, для чего готовят образцы, форма и размер которых должны соответствовать действующим ГОСТ. Механические испытания готовых изделий должны производиться под нагрузками, обеспечивающими необходимый запас прочности сварной детали при ее работе, но без излишних перегрузок. В результате нагрузок, значительно превышающих нагрузку детали в работе, могут возникать мелкие трещины, не различимые при испытании, но могущие повести к разрушению изделия в процессе его службы.

    Сварные сосуды, котлы, трубопроводы испытывают на прочность гидравлическим давлением. Обнаруженные такими испытаниями неплотности не следует устранять подчеканкой, так как подчеканенные участки впоследствии быстро корродируют; участки шва с обнаруженными неплотностями необходимо вырубать, заваривать и подвергать новому испытанию.

    Металлографический контроль. Рассмотрение макро- и микрошлифов металла сварного соединения позволяет судить о качестве сварного металла и выявить структуру переходных зон. Этим методом обнаруживают и все виды пороков сварки.

    Систематически проводимый металлографический контроль является надежным средством для установления рационального режима сварки в определенных условиях производства сварочных работ.

    Техника безопасности при сварочных работах

    Техника безопасности при сварочных работах подробно регламентируется соответствующими инструкциями и правилами; мы остановимся лишь на главнейших и общих требованиях.

    При газовой сварке необходимо правильное обращение с кислородными баллонами. Нельзя допускать баллоны к эксплуатации, если срок периодического испытания их уже наступил; этот срок должен быть указан клеймом, накладываемым технической инспекцией. Наполненные газом баллоны не должны подвергаться ударам и нагреву, так как возникающие при ударе искры могут вызвать взрыв баллона. Редуктор, навинчиваемый на кислородный баллон не должен иметь следов масла и жира. Нельзя допускать переноску баллонов на руках во избежание удара, если баллон уронят. Редуктор должен содержаться в чистоте, так как от трения частиц пыли, ржавчины также может возникнуть искра, которая приводит в атмосфере кислорода к возгоранию металла редуктора. Отогрев вентиля и редуктора можно производить только горячей водой или паром, не допуская применения пламени горелок.

    Ацетиленовые генераторы необходимо содержать в чистоте и держать их на расстоянии не ближе 10 м от горелок. Подводящие газ шланги не должны пропускать газа. Водяной затвор должен быть всегда наполнен водой и находиться под постоянным наблюдением сварщика. Сварщик обязан следить за плотностью закрывания кранов горелки и не должен выпускать из рук или ставить куда-либо горящую горелку.

    Все части электросварочных установок, находящиеся под напряжением, должны быть надежно заземлены медным проводом сечением не менее 6 мм 2 . Прикосновение голыми руками к токоведущим частям сварочной машины допускается только при выключении рубильника. При всех работах по электросварке внутри сосудов, цистерн и резервуаров рекомендуется пользоваться резиновыми ковриками или резиновыми галошами.

    Для предохранения глаз от поражения действием световых лучей при газовой сварке необходимо пользоваться очками с защитными стеклами темного цвета; при дуговой сварке защитные стекла должны быть укреплены в щитке или шлеме, защищающем не только глаза, но и лицо сварщика от ожогов.

    Для защиты от капель и брызг расплавленного металла сварщик должен пользоваться рукавицами и быть одетым в спецодежду, плотно прилегающую к телу.

    В помещениях, предназначенных для сварочных работ, необходимо устраивать вентиляцию, гарантирующую отвод вредных газов, и нельзя допускать хранения легковоспламеняющихся материалов.

    Рабочие, занятые очисткой швов от окалины и шлака, должны быть снабжены очками, предохраняющими глаза от засорения.

    Нельзя допускать производства сварочных работ на изделиях, находящихся под давлением жидкости или газов.

    Токоведущие сварочные провода и газовые шланги нельзя укладывать совместно.

    Место производства сварочных работ необходимо ограждать перегородками или переносными щитками.

    Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: