Виды дефектов сварных швов: Виды дефектов сварных швов и методы их устранения

alexxlab | 22.11.1977 | 0 | Разное

Виды дефектов сварных швов и методы их устранения

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.

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.

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.

© Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

Дефекты сварных швов – виды, причины появления, устранение

1 / 1

По мере совершенствования, сварка становится основным способом соединения металлических деталей в большинстве отраслей производства. В том числе: военной, транспортной, строительной и даже космической. Задействование в таких ответственных отраслях потребовало от сварки высоких показателей качества и надежности. Это дало толчок развитию науки о качестве сварных швов и способах его контроля.

Для того, чтобы разработать методы борьбы с дефектами, их нужно тщательно изучить, классифицировать и описать.

Дефекты сварных швов

Все многообразие дефектов уже хорошо изучено и описано. Для удобства рассмотрения вопроса их делят на три группы:

• наружные (внешние) – наплывы, подрезы, трещины, кратеры;

• внутренние – непровары, пористость, посторонние включения;

• сквозные – прожоги, трещины.

При сваривании могут образовываться трещины. Различают горячие и холодные трещины. Причины появления горячих трещин – усадка металла при охлаждении сварочной ванны или изменение состава металла в процессе сваривания. У разных металлов и сплавов существует большая или меньшая склонность к образованию горячих трещин. Во многом она определяется наличием в их составе хрома и углерода. Чем меньше углерода и легирующих добавок в стали – тем лучше ее свариваемость вообще и меньше вероятность возникновения горячих трещин.

Холодные трещины имеют другую природу образования. Они могут возникать при остывании шва в диапазоне 500 – 700 С⁰. Возможно их появление и после остывания изделия до комнатной температуры. Механизмом для их образования служат остаточные напряжения, а причиной является упрочнение остывающего шва и околошовной зоны.

Несоблюдение основных параметров сварки приводит к такому явлению, как

наплыв. В этом случае, излишний расплавленный металл натекает на холодную кромку, но не соединяется с ней. Этот недостаток не является критичным и допускается на неответственных конструкциях. На ответственных конструкциях его убирают шлифовальным инструментом, добиваясь плавного перехода от шва к основному металлу.

Непрерывные или перемежающиеся углубления вдоль сварного шва называются подрезами. Сильно ослабляют шов, поэтому относятся к недопустимым дефектам.

Причиной возникновения являются высокая скорость кристаллизации и плохая смачиваемость основного металла. Наиболее вероятными причинами возникновения считаются:

• завышенное напряжение дуги;

• чрезмерная скорость ведения электрода;

• неточное ведение электрода;

• завышенная сила тока.

Кроме точного соблюдения режима сварки, рекомендуется подогрев основного металла непосредственно перед сваркой, что улучшает смачиваемость.

Следующий наружный дефект – кратер. Различают два основных подвида кратеров. Первый образуется при резком обрыве дуги, чаще всего в конце шва. Это очень частое явление, сварщики хорошо знают его и устраняют кратковременным подвариванием. Второй вид кратеров образуется в произвольном месте в результате усадки металла при остывании. Опасность его состоит в том, что, как правило, его сразу не обнаруживают.

Непровары являются визитной карточкой начинающих сварщиков, это, так называемые, внутренние дефекты сварных соединений, которые могут быть обнаружены только радиационным или ультразвуковым контролем. Опасность непровара проявляется в значительном снижении прочности шва, что делает его недопустимым ни для каких конструкций.

Причиной непровара может стать слабый ток или быстрое ведение электрода. И то и другое не доносит к месту сварки достаточной энергии, необходимой для полного расплавления металла. Сопутствующими факторами непровара может послужить попадание в сварочную ванну окислов или шлака или неправильная разделка кромок. Последствия устраняются удалением дефектного участка и новым завариванием.

Пористость можно назвать самым частым и самым сложным дефектом сварных швов. Физика его не сложна – это образование воздушных пузырьков в зоне сварочной ванны и фиксация их в металле после его остывания и кристаллизации. Причины этого явления очень разнообразны, что усложняет борьбу с ним:

• электроды, изготовленные с нарушением технологии;

• вредное влияние некоторых шлаков, выраженное в доставке газов в зону сварки;

• остановки кристаллизации металла;

• наличие сильных раскислителей в обмазке электродов.

Для борьбы с непроварами существует такое же большое количество способов, как и количество причин их возникновения. В первую очередь следят за строжайшим соблюдением технологии, как сварки, так и изготовления электродов. Непосредственно перед началом работ рекомендуется прокалить электроды при температуре 150 – 350 С⁰ в зависимости от типа покрытия электродов. Сокращению количества растворенных газов способствует сваривание «на короткой дуге».

Посторонние включения снижают прочность шва. В основном, встречаются включения окислов металла, шлаков и вольфрама (при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом).

Прожог образуется при малой скорости движения электрода или завышенном сварочном токе. В сварочную ванну подается чрезмерное количество энергии. Происходит расплавление большого количества металла на всю глубину, и он просто выливается в образовавшееся отверстие. Увеличенный зазор между свариваемыми деталями послужит дополнительным условием для образования прожога. Способ устранения этого дефекта очевиден – заваривание отверстия.

Методы контроля качества

Сваривание металла сопровождается разнообразными дефектами сварного шва, что в большинстве случаев недопустимо и подлежит устранению. Но для того, чтобы устранить дефект, его нужно сначала обнаружить. Существует множество методов обнаружения дефектов. Вот некоторые из них:

• визуально-измерительный;

• радиационный;

• ультразвуковой.

Самый старый и наиболее доступный метод контроля называется визуально-измерительным. Набор инструментов состоит из нескольких десятков элементарных измерительных инструментов (линейки, лупы, микроскопы и т.п.). Метод имеет свои преимущества: простота, дешевизна и возможность перепроверок. К существенным недостаткам можно отнести невысокую достоверность и невозможность обнаруживать внутренние дефекты. В случае необходимости контроля внутренних дефектов прибегают к более точным методам.

Одним из широко распространенных методов контроля внутренних дефектов является радиационная дефектоскопия, основанная на свойствах ионизирующих излучений. Наиболее известные из них рентгеновское и Y-излучение. При помощи специальных излучателей, эти излучения пропускаются через объект исследования (в нашем случае, сварной шов) на детектор, который фиксирует результат. Для контроля швов в качестве детектора используется рентгеновская пленка, на которой очень четко проступает внутренняя структура соединения.

Ультразвуковой контроль основан на прохождении через исследуемый объект звуковых колебаний с частотой выше 20кГц. При наличии у таких объектов внутренних зон с плотностью, отличной от плотности основного материала (непровары, поры, трещины, раковины), происходит отражение ультразвука. Характеристики отраженного сигнала пропускаются через специальные программы и выводятся на монитор в виде наглядной картинки, на которой видны зоны залегания, глубина и размеры дефектов.

Дефекты сварки: виды и причины

Дефекты сварных швов при соединении металлических деталей методом плавления возникают из-за нарушения норм сварки, правил использования аппарата, его неисправности или неверного подбора оснастки. В результате страдает либо внешний вид готового изделия, либо его эксплуатационные характеристики.

Дефекты сварки классифицируются в соответствии с государственным стандартом ГОСТ 30242-97 и делятся на шесть групп:

• трещины на поверхности металла;
• полости, кратеры и поры;
• твёрдые посторонние включения внутри шва;
• непровары;
• изменения формы шва или самого изделия;
• прочие дефекты.

Трещины образуются в результате нарушения межкристаллических связей в структуре металла, быстро распространяются по поверхности, приводя к её разрушению. Причинами появления трещин могут быть другие дефекты шва, из-за которых возникает повышенное напряжение поверхности, а также сварки при слишком низкой температуре, повышенное содержание в металле серы или фосфора, сосредоточение большого количества швов на малой площади.

Поры представляют собой пузырьки газа в толще металла и образуются в результате реакции углерода с закисью железа. Другой причиной появления пор может стать то, что газы, содержащиеся в металле, не успевают полностью выделиться в процессе сварки.

К схожим дефектам относятся полости и кратеры. Они образуются в том случае, если варка производится отсыревшим электродом, либо если на поверхности самого металла или сварочной проволоки осталась ржавчина.

Твёрдые включения внутри шва — это шлак, который не успел всплыть на поверхность сварочной ванны. Такое случается, если варка выполняется слишком быстро или поверхности и кромки были плохо очищены. При многослойной сварке шлак образуется при некачественной зачистке швов между слоями.

Непроварами называют такие дефекты, в результате которых детали соединяются между собой не по всей длине шва. Непроваренные участки обладают высоким показателем напряжения, что ведёт к постепенному разрушению изделия. Такой дефект считается одним из самых опасных. Причинами непровара могут стать слишком малые показатели сварочного тока, большая скорость сварки, излишняя длина дуги, смещение кромок или неправильно выбранная полярность сварочного аппарата.

К нарушениям формы сварочного шва относятся:

• подрезы — локальные уменьшения толщины свариваемого металла, вызванные чрезмерным напряжением сварочной дуги или неправильным ведением электрода;
• прожоги, образующиеся при несоответствии толщины металла диаметру электрода и мощности аппарата, слишком медленном ведении электрода или чрезмерной силе тока;
• наплавы металла на поверхности шва, возникающие при неправильном положении детали и сварочного элемента.

Под исправлением дефектов обычно понимается подварка шва в нужном месте. Исправлять шов более двух раз не рекомендуется, поскольку это приводит к истончению поверхности металла и образованию прожогов.

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.

Дефекты сварных швов и соединений. Способы их устранения

От качества сварки зависит дальнейшая эксплуатация конструкции, поэтому дефекты сварных соединений не допускаются. Возникновению дефектов способствует множество факторов, например:

• нарушение технологии работ;
• халатность;
• невысокая квалификация сварщика;
• применение неисправного оборудования;
• производство работ без надлежащей подготовки, в неблагоприятных погодных условиях.

Различают допустимые и не допустимые значения дефектов сварных швов от степени снижения технических параметров изделия по прочности. При допустимых нарушениях исправление дефектов сварки не производится, во втором случае их устранение необходимо. Пригодность изделия к эксплуатации, определение соответствия шва нормам производится по ГОСТ 30242-97.

Виды дефектов сварки

Правильный сварочный шов подразумевает однородность состава основного и присадочного материала, образование нужной его формы, отсутствие трещины, непровара, наплыва, наличием чужеродных веществ. Различают следующие виды дефектов сварных соединений:

• наружные;
• внутренние;
• сквозные.

Что собой представляют наружные дефекты?

Наружные дефекты сварных швов и соединений обнаруживаются визуально. Нарушения режима сварки, не соблюдение точности направления и движения электрода из-за спешки или безответственности сварщика, колебания напряжения электричества при производстве сварочных работ приводят к образованию шва неправильного размера и формы.

Характерными признаками наружного вида брака являются: различие ширины продольных швов и катетов угловых, резкость перехода от основной стали к наплавленной.

При ручном способе сварки нарушения происходят вследствие ошибок в подготовке кромок, пренебрежения режимом и скоростью сварки, отсутствия своевременного контрольного обмера. Дефекты сварных швов и причины их образования при ведении автоматического или полуавтоматического способа сварочных работ кроются в чрезмерных скачках напряжения электричества, ошибках в режиме. Различают следующие наружные виды дефектов сварных швов:

Трещины швов бывают горячие и холодные, продольные, поперечные, радиальные. Первые из них имеют место при применении высоких температур от 1100 до 1300°С, воздействующих на свойства металла в плане снижения пластичности, появления деформаций растяжения. Этот вид дефектов сварных швов сопровождается увеличением в составе стали нежелательных химических элементов. Холодные трещины могут появляться при температуре до 120°С во время остывания, позже – под воздействием нагрузок во время эксплуатации. Причиной данного вида брака может стать снижение прочности стали из-за сварочных напряжений или присутствие растворенных атомов водорода.

Трещина в сварочном шве

Подрез характеризуется наличием углубления между сплавленной и основной сталью. Этот вид дефекта сварочного шва встречается больше других. Увеличение напряжения дуги при быстрой сварке, приводит к утончению толщины стали, снижению прочности. Более глубокая проплавка одной из кромок является причиной стекания жидкой стали на другую поверхность, из-за чего канавка сварки не успевает заполниться. В данном случае, дефекты сварки и способы их устранения определяются визуально. Недостатки в работе устраняются путем зачистки, с последующей переваркой.

Подрез сварочного шва

Наплыв возникает, когда сплавленный металл натекает на поверхность основной стали без образования однородной массы с ним. Этому виду брака характерно образование очертания шва без обретения достаточной прочности, что сказывается в общей выносливости металла. Причина брака в применении низкого напряжения дуги, наличие окалин на кромках частей, натекание проплавленной стали при сварке горизонтальных швов, когда поверхность свариваемых конструкций вертикальна. Чрезмерно медленная сварка также приводит к образованию наплывов, из-за появления излишек расплавленного металла.

Наплыв

 Кратеры появляются из-за резкого отрыва дуги. Они имеют вид углублений, где может образоваться непровар, рыхлость материала с усадочным свойством, приводящим к появлению трещин. Кратеры возникают из-за погрешностей сварщика. Так как кратер обычно является причиной появления трещин, из-за чего не допускается, при его обнаружении следует зачистить, затем заваривать повторно.

Образовавшийся кратер в сварочном шве

Свищи имеют вид воронок с углублением на теле шва. Они образуются из раковин или пор достаточно больших размеров, при недостаточной подготовке поверхности элементов сварки и присадочной проволоки. Данный вид дефекта также можно увидеть при визуальном осмотре и подлежат немедленному устранению.

Типичные воронки свища

Внутренние дефекты сварочных швов

Внутренние недостатки сварки визуально обнаружить невозможно. Обычно появляются из-за нарушения технологического процесса сварки и не надлежащего качества материала. При внутренних дефектах также могут появиться трещины, но они не видны или малы, но со временем могут раскрыться. Скрытые трещины опасны тем, что их трудно обнаружить, а напряжение может возрастать постепенно, и может привести к скоротечному разрушению конструкции, поэтому чрезмерно опасны. Причиной брака могут быть огромные напряжения, быстрое охлаждение при использовании углеродистых и легированных сталей. Наиболее распространенные виды данного рода дефектов следующие:

 Непровар происходит при недостаточном сплавлении свариваемых частей шва на местах. Причина кроется в ненадлежащей подготовке кромок, связанных с наличием ржавчины, окалины, недостатком зазора и притуплением кромок. Кроме этого, спешка и быстрая скорость ведения сварки, малая сила тока или смещение электрода от оси шва тоже могут привести к непровару шва. Из-за уменьшения сечения сварного шва появляется концентрация напряжений, что отражается в снижении прочности соединений, которая составляет при вибрационных нагрузках до 40%, а большие участки непроваров – до 70%. При превышении допустимых значений требуется зачистка шва и ее переварка.

Непровар и незаполнение

Поры – это свободные пространства сварного шва, заполненные газом, преимущественно, водородом. Причиной этого вида брака является наличие чужеродных примесей в свариваемых материалах, сырость, недостаточная защита сварочной ванны. При превышении допустимых концентраций пор сварочный шов подлежит переварке.

Поры в сварном шве

Кроме этого, можно отметить шлаковые, вольфрамовые, оксидные включения, также возникающие при нарушении технологии сварочного процесса.

Сквозные дефекты

Этот вид брака подразумевают наличие пор, проходящих через всю толщину сварки, также обнаруживаются визуально. Преимущественно возникают при ведении сквозной сварки. При данном виде дефекта возможно появление прожогов и трещин.

Прожог

Прожог возникает от применения большого тока и медленной сварки. Причина – чрезмерная открытость зазора у кромок, неплотное прилегание подкладок, вследствие чего происходит утечка сварочной ванны. Проверка шва на наличие брака проводится визуально, при его превышении допустимой нормы, требуется зачистка и переварка сварки.

Методы обнаружения, контроля и устранения дефектов

Чтобы обнаружить дефекты сварного шва применяются следующие способы:

1.  визуальный осмотр – проводится с применением увеличительных приборов;
2.  цветная дефектоскопия – основан на изменении цвета специального материала при соприкосновении с текучим материалом, например, с керосином;
3. магнитный метод – измерение искажения магнитных волн;
4.  ультразвуковой метод – применение ультразвуковых дефектоскопов, измеряющих отражение звуковых волн;
5.  радиационный метод – просвечивание сварных швов рентгеном и получение снимка со всеми деталями дефекта.

Для обеспечения качества сварного шва проводится маркировка и клеймение. Каждый сварщик ставит свое клеймо на своем участке сварки.

При обнаружении брака необходимо провести устранение дефектов сварки. Для этого применяют следующие виды работ:

• заварка – используют для ликвидации крупных трещин, предварительно подготовив трещину сверлением и зачисткой при помощи зубила или абразивного инструмента;
•  внутренние мелкие трещины, непровары и включения подлежат полной зачистке или вырубке с повторной сваркой;
•  неполные швы и подрезы сварного шва устраняют наплавкой или заваркой тонкими слоями;
•  удаление наплывов производят механическим путем с помощью абразивного инструмента;
•  перегрев металла устраняют путем термической обработки.

Дефекты сварных соединений и швов: трещины, подрез, поры, включения, брызги

Открыв ГОСТ 30242 «Дефекты соединений при сварке металлов плавлением. Классификация, обозначение и определения» конечно можно прочитать какие бывают дефекты сварных швов, а вот понять… А вот понять, что такое дефекты сварки мы поможем в данной статье. И в отличие от книги Юхин Н.А. Дефекты сварных швов и соединений здесь представлены не изображения, а фотографии.

Дефект

отклонение от норм, предусмотренных ГОСТами, техническими условиями и чертежами проектов

В п. 2.1. ГОСТ 30242 сказано: «Дефекты при сварке плавлением образуются вследствие нарушения требований нормативных документов к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом». Т.е. если сказать проще из-за нарушения технологии сборки и сварки.

Также согласно ГОСТ 30242 сварные дефекты делятся на шесть следующих групп:

1. трещины
2. полости, поры
3. твердые включения
4. несплавления и непровары
5. нарушение формы шва
6. прочие дефекты, не включенные в вышеперечисленные группы

Сразу уточним, что в ГОСТ 30242 присвоено:

1) Каждому дефекту – трехзначное цифровое обозначение каждого дефекта или четырехзначное цифровое обозначение его разновидностей.

Например: натек имеет обозначение 509, а его разновидность – натек при горизонтальном положении сварки – 5091

2) Большинству дефектов – буквенное обозначение дефекта, используемое в сборниках справочных радиограмм Международного института сварки (МИС).

Например: трещина – Е, газовая полость – А

Поэтому если в скобках после наименования дефекта или на рисунке Вы обнаружите буквы или цифры, не пугайтесь – это «идентификационный код» дефекта по ГОСТ 30242.

Приступим к подробному рассмотрению дефектов согласно классификации.

Дефекты группы 1 – Трещины

Трещины

Трещины (100; Е) – дефект сварного соединения в виде разрыва в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах
или
– несплошность вызванная местным разрывом шва, который может возникнуть в результате охлаждения или действия нагрузок (ГОСТ 30242)

Трещины являются недопустимыми дефектами, так как являются концентратором напряжения и очагом разрушения. 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.

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.

Образованию трещин способствует повышенное содержание углерода в расплавленном металле, а также кремния, никеля и особенно вредных примесей серы, фосфора и водорода.

Причинами образования трещин чаще всего является несоблюдение технологии и режимов сварки. Это может проявляться, например, в неправильном расположении швов в сварной конструкции, что приводит к высокой концентрации напряжений. Большие напряжения в сварных конструкциях могут возникнуть также при несоблюдении заданного порядка наложения сварных швов.

Кстати, более подробно об образовании трещин в сталях мы уже писали в статье.

Удаление трещин. Поверхностные трещины в сварных конструкциях устраняются в следующем порядке: сначала засверливают концы трещины, чтобы она не распространялась дальше по шву, затем трещину удаляют механическим путем или строжкой, после чего место удаления дефекта зачищают и заваривают.

Внутренние трещины (как впрочем, и остальные внутренние дефекты) удаляют механическим способом или строжкой с последующей заваркой данного участка.

По происхождению трещины подразделяются на:

• холодные трещины
• горячие трещины

Холодные трещины

Холодные трещины возникают при температурах ниже 300°С, то есть сразу после остывания 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. Холодные трещины на изломе имеют чистый блестящий вид кристаллов.

Горячие трещины

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. Горячие трещины на изломе имеют желтовато – оранжевый оттенок.

По размерам трещины подразделяются на:

• макроскопические
• микроскопические

Макроскопические трещины

Макроскопические трещины или просто трещины (100; Е) – видны невооруженным глазом или через лупу небольшого (2 – 4х – кратного) увеличения при визуальном контроле

Микроскопические трещины

Микроскопические трещины или микротрещина (1001) – трещина микроскопических размеров, которую обнаруживают физическими методами не менее чем при пятидесятикратном увеличении

По расположению трещины подразделяются на:

• продольные
• поперечные

Продольная трещина

Продольная трещина (101; Еа) – трещина сварного соединения, ориентированная вдоль оси сварного шва

Продольная трещина может располагаться :

– в металле сварного шва (1011)

– на границе сплавления (1012)

– в зоне термического влияния (1013)

– в основном металле (1014)

Поперечная трещина

Поперечная трещина (102; Eb) – трещина, ориентированная поперёк оси сварного шва.

Поперечная трещина может располагаться:

– в металле сварного шва (1021)

– в зоне термического влияния (1023)

– в основном металле (1024)

Также согласно ГОСТ 30242 трещины бывают:

• радиальные
• в кратере
• раздельные
• разветвленные

Радиальные трещины

Радиальные трещины (103; Е) – трещины радиально расходящиеся из одной точки. Трещины данного типа известны как звездоподобные трещины.

Радиальные трещины могут располагаться:

• в металле сварного шва (1031)
• в зоне термического влияния (1033)
• в основном металле (1034)

Трещина в кратере

Трещина в кратере (104; Ес) – трещина в кратере сварного шва. Конечно определение звучит абсурдно, но по – другому и мы придумать не можем.

Трещина в кратере бывает:

• продольной (1045)
• поперечной (1046)
• звездоподобной (1047)

Раздельные трещины

Раздельные трещины (105; Е) – группа трещин, которые могут находиться:

• в металле сварного шва (1051)
• в зоне термического влияния (1053)
• в основном металле (1054)

Разветвленные трещины

Разветвленные трещины (106; Е) – группа трещин, возникших из одной трещины.

Разветвленные трещины могут располагаться:

• в металле сварного шва (1061)
• в зоне термического влияния (1063)
• в основном металле (1064)

Дефекты группы 2 – Поры

Порами в сварном шве называют полости, заполненные газами. Возникают в жидком металле шва вследствие интенсивного газообразования, при котором не все газовые пузырьки успевают выйти наружу до затвердевания сварного шва. Размеры пор, образующихся в металле, бывают как микроскопические, так и достигающие нескольких миллиметров. В сварном шве, помимо одиночных пор, могут возникать и скопления пор, а иногда даже раковины и свищи. Они могут быть округлой или вытянутой формы, а их размеры зависят от размеров пузырьков образовавшихся газов.

Причины образования пор в сварных швах следующие:

• низкое качество зачистки свариваемых кромок и присадочной проволоки от загрязнений (окалины, ржавчины, масел и т.п.)
• большая скорость сварки, при которой газы не успевают выйти наружу
• повышенное содержание углерода в основном металле и присадочном материале
• повышенная влажность (например: сварка при сырой погоде, что отразится на состоянии электродных покрытий, флюса и т.д.)

Наличие пористости в сварном соединении снижает механические свойства металла (прочность, ударную вязкость и т.п.), а также герметичность изделия.

Участок сварочного шва, в котором присутствуют поры, подлежит переварке с предварительной механической зачисткой или строжкой с последующей механической обработкой.

Газовая полость

Газовая полость (200;А) – полость произвольной формы, без углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле
или
– полость произвольной формы, без углов, образованная газами, задержанными в расплавленном металле

Газовые полости образуются в сварочной ванне в виде пузырьков газа (водород, азот, окиси углерода и др.) которые застывают в металле при кристаллизации металла во время сварки.

Отличие газовой полости от газовой поры в форме т.е. пора имеет практически правильную шаровидную форму, а газовая полость имеет форму как указано на рисунке выше.

Газовая пора

Газовая пора (2011; Аа) – несплошность, образованная газами, задержанными в расплавленном металле. Имеет, как правило, сферическую форму
или
– газовая полость обычно сферической формы (ГОСТ 30242 – 97)

Равномерно распределенная пористость

Равномерно распределенная пористость (2012) – группа газовых пор, распределенных равномерно в металле сварного шва. Следует отличать от цепочки пор (2014)

Скопление пор

Скопление пор (2013) – группа газовых полостей (три или более), расположенных кучно с расстоянием между ними менее трех максимальных размеров большей из полостей

Цепочка пор

Цепочка пор (2014) – ряд газовых пор, расположенных в линию, обычно параллельно оси сварного шва, с расстоянием между ними менее трех максимальных размеров большей из пор

Продолговатая полость

Продолговатая полость (2015; Ab) – несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва. Длина несплошности не менее чем в два раза превышает высоту.

Свищ

Свищ (2016; Ab) – трубчатая полость в металле сварного шва, вызванная выделением газа. Форма и положение свища определяются режимом затвердевания и источником газа. Обычно свищи группируются в скопления и распределяются елочкой.

Свищ образуется при случайных коротких замыканиях вольфрамового электрода или резком обрыве дуги, а также в результате неправильного гашения дуги при ручной и автоматической сварке.

Возможной причиной развития свища чаще всего является некачественная подготовка поверхности и присадочной проволоки под сварку.

Дефект обнаруживается визуально и подлежит переварке.

Исправить такой дефект можно только после полного удаления металла шва на этом участке.

Поверхностная пора

Поверхностная пора (2017) – газовая пора, которая нарушает сплошность поверхности сварного шва

Усадочная раковина

Усадочная раковина (202; R) – полость, образующаяся вследствие усадки во время затвердевания

Кратер

Кратер (2024; К) – усадочная раковина в конце валика сварного шва, не заваренная до или во время выполнения последующих проходов
или
– 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 уменьшают рабочее сечение сварочного шва, то есть снижают его прочность. Кроме того, в кратерах могут возникать усадочные рыхлости, которые способствуют образованию трещин. Кратеры вырубают до основного металла, зачищают и заваривают.

Дефекты группы 3 – Твердые включения

Подобные включения ослабляют сечение шва, снижают его прочность и становятся зонами кон­центрации напряжений.

Места швов с твердыми включениями вырубают до здорового металла или удаляют строжкой и впоследствии заваривают.

Твердое включение

Твердое включение (300) – твердые инородные вещества металлического или неметаллического происхождения в металле сварного шва. Включения, имеющие хотя бы один острый угол, называются остроугольными включениями

Шлаковое включение

Шлаковое включение (301; Ва) – шлак, попавший в металл сварного шва.

В зависимости от условий образования такие включения могут быть:

• линейными (3011)
• разобщенными (3012)
• прочими (3013)

Шлак, образующийся при плавлении электродного покрытия или флюса, всегда всплывает на поверхность сварочной ванны. Шлак может оставаться внутри металла только при нарушении техники и технологии процесса (большим скорость сварки, неправильный наклон электрода, плохая зачистка ранее выполненного валика). Чаще всего шлаковые включения остаются в шве в результате подтекания шлака при выполнении корневых валиков и глубоких разделках. Сварка под флюсом кольцевых швов сопровождается шлаковыми включениями из-за несоблюдения рекомендуемой величины смещения электрода (зенита).

При сварке в защитных газах шлаковые включения встречаются редко. Шлаковые включения могут иметь размер до нескольких десятков миллиметров и поэтому являются очень опасными. Они уменьшают сечение шва и приводят к концентрации напряжений в нем.

Участок шва, на котором шлаковые включения превышают допустимые нормы, подлежит вырубке и переварке.

Флюсовое включение

Флюсовое включение (302; G) – флюс, попавший в металл сварного шва

В зависимости от условий образования флюсовые включения могут быть:

• линейными (3021)
• разобщенными (3022)
• прочими (3023)

Флюсовые включения образуются из-за флюса, не вступившего в реакцию с расплавленным металлом шва и не всплывшего на поверхность сварного шва. Причиной образования флюсовых включений является использование флюса с большой грануляцией, завышение скорости сварки, случайном попадании гранул флюса в сварочную ванну.

Оксидное включение

Оксидное включение (303; J) – оксид металла, попавший в металл сварного шва во время затвердевания.

Оксидные включения получаются в результате образования труднорастворимых тугоплавких пленок. Чаше всего они возникают вследствие значительных поверхностных загрязнений или при нарушениях защиты сварочной ванны. Также окисные включения, могут возникать в металле шва из-за слабой их растворимости и слишком быстрого охлаждения.

Являясь прослойкой в массиве шва, оксидные включения резко снижают прочность сварного соединения и могут привести к. его разрушению под приложенной в процессе эксплуатации нагрузкой.

Металлическое включение

Металлическое включение (304, Н) – частица инородного металла, попавшая в металл сварного шва

Различают металлические включения из:

• вольфрама (3041)
• меди (3042)
• другого металла (3043)

Вольфрамовые включения возникают при нарушении зашиты 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.

Характерные признаки образования вольфрамовых включений – замыкания треск и резкая вспышка дуги. Расплавленный конец электрода при этом разбрызгивается и попадает в расплавленным металл в виде мелких (или одного крупного) включения. Если в момент замыкания металл шва был достаточно затвердевшим, вольфрамовое включение останется на его поверхности. Чаще всего электрод замыкается при отделении капли присадочного металла во время сварки стыков в различных (неудобных для сварки) пространственных положениях шва. Отделившийся от электрода кусок вольфрама увлекается расплавленным присадочным металлом внутрь шва.

Дефекты группы 4 – Несплавления и непровар

Несплавление

Несплавление (401) – отсутствие соединения между металлом сварного шва и основным металлом или между отдельными валками сварного шва.

Различают несплавления:

– по боковой стороне (4011)

– между валиками (4012)

– в корне сварного шва (4013)

Несплавления образуются при дуговой сварке из-за того, что дуга не расплавила часть кромки стыка и не сформировала шов с ее участием.

Чаще всего несплавления образуются из-за неправильного выбора формы угла и разделки, плохо зачищенной поверхности кромок, из-за плохой зачистки шва между проходами, химической неоднородности металла, неправильных режимов сварки (маленькая сила тока, завышенная скорость сварки).

Непровар

Непровар (неполный провар) (402; D) – несплавление основного металла по всей длине шва или на участке, возникающее вследствие неспособности расплавленного металла проникнуть в корень соединения
или
местное нарушение сплавления между свариваемыми элементами, между металлом шва и основным металлом или между отдельными слоями шва при многослойной сварке.

Неполное проплавление (непровар) в стыковых соединениях может возникать в середине сечения при двусторонней сварке или в корне шва при односторонней сварке, как без подкладки, так и на формирующей подкладке, за счет неравномерного ее прилегания.

Характерной особенностью непровара являются его окончания, имеющие вид трещины, размеры которых, например для сплава АМг6, соизмеримы с межзеренными расстояниями. Непровар может также сопровождаться присутствием пор и оксидных включений.

В сварных соединениях, не чувствительных к непровару при статическом нагружении, ослабление сечения шва может быть скомпенсировано усилением или проплавом. Например, усиление шва в стыках труб из низкоуглеродистой стали с кольцевым непроваром по всей длине в корне шва при статических нагрузках полностью компенсирует ослабление сечения, создаваемое непроваром до 20 % от толщины стенки трубы. Сварные соединения, не чувствительные к непровару при статических нагрузках, могут снижать статическую прочность при секционной или многослойной сварке при низких температурах (от -60 до -70 °С). Это связано с повторным нагревом, который создает местную термопластическую деформацию и старение металла. В местах непровара снижается запас пластичности – охрупчивание, что ведет к резкому снижению прочности.

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%.

Непровар в корне шва происходит при недостаточной силе тока или при повышенной скорости сварки, непровар кромки шва – при смещении электрода с оси стыка, непровар между слоями – при плохой очистке предыдущих слоев, большом объеме наплавленного металла. Также причина образования непровара – плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка.

Участки с непроварами приходится вырубать до основного металла, зачищать и вновь заваривать.

Группа 5. Нарушение формы шва

Нарушение формы

Нарушение формы (500) – отклонение формы наружных поверхностей сварного шва или геометрии соединения от установленного значения

Дефекты формы и размеров сварных швов снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. Причины их возникновения при механизированных способах сварки – колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в подающих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Подрез непрерывный протяженный

Подрез непрерывный протяженный (5011; F) – углубление продольное на наружной поверхности валика сварного шва, образовавшееся при сварке

Подрез перемежающийся локальный

Подрез перемежающийся локальный (5012; F) – углубление продольное отдельными участками на наружной поверхности валика сварного шва

Подрезы приводят к ослаблению сечения основного металла и местной концентрации напряжений под влиянием рабочих нагрузок. При электродуговой сварке подрезы возникают при повышенном токе и напряжении дуги, а при газовой сварке – из-за повышенной мощности сварного пламени.

Подрезы часто образуются при сваривании горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При ручной дуговом сварке угловых соединении причиной возникновения подрезов часто является неправильная техника выполнения швов, в частности неправильное положение электрода по отношению к оси шва, особенно при работе в стесненных условиях. Иногда подрезы образуются на внутренних валиках швов, выполненных аргонодуговой сваркой. Причиной их образования могут быть плохая сборка (смешение кромок), неточное ведение электрода по разделке.

Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы подлежит заварке тонким (ниточным) швов электродами малого диаметра.

Усадочная канавка

Усадочная канавка (5013) – подрез со стороны корня одностороннего сварного шва, вызванный усадкой по границе сплавления

При сварке внутреннем валике иногда образуется усадочная канавка, расположенная по оси шва. Устранить ее можно уменьшением объема сварочной ванны. Для этого необходимо уменьшить притупление или изменить режим сварки увеличить ее скорость или уменьшить силу сварочного тока.

Превышение выпуклости стыкового шва

Превышение выпуклости стыкового шва (502) – избыток наплавленного металла на лицевой стороне стыкового шва сверх установленного значения

Превышение выпуклости углового шва

Превышение выпуклости углового шва (503) – избыток наплавленного металла на лицевой стороне углового шва (на всей длине или на участке) сверх установленного значения

В процессе сварки из-за неправильных режимов сварки, а также по ряду других причин (низкая скорость сварки, неудобное пространственное положение, однопроходная сварка в узкую разделку) при формировании шва избыток металла кристаллизуется в центре сварочной ванны в виде выпуклости, превышающей допустимые значения. Чрезмерную выпуклость другими словами называют превышением усиления шва.

Превышение выпуклости удаляют механическим способом – шлифовальным инструментом.

Превышение проплава

Превышение проплава (504) – избыток наплавленного металла на обратной стороне стыкового шва сверх установленного значения

Местное превышение проплава (5041) – местный избыточный проплав сверх установленного значения

Превышение проплава чаще всего возникает из-за плохой подготовки сварочных кромок (неодинаковый зазор в стыке, разной толщины металла по длине шва) и химической неоднородности свариваемого металла.

Неправильный профиль сварного шва

Неправильный профиль сварного шва (505) – угол ? между поверхностью основного металла и плоскостью, касательной к поверхности сварного шва, менее установленного значения

Причины образования неправильного профиля сварного шва тождественны причинам превышения проплава.

Наплав

Наплав (506) (он же наплыв) – избыток наплавленного металла сварного шва, натекший на поверхность основного металла, но не сплавленный с ним

Они могут быть местными – в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Причины образования наплывов – большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск, плохая очистка свариваемых кромок. При выполнении кольцевых швов наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Наплывы удаляют механическим способом , проверяя, нет ли в этих местах непровара.

Линейное смещение

Линейное смещение (507) – смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются параллельно, но не на требуемом уровне

Угловое смещение

Угловое смещение (508) – смещение между двумя свариваемыми элементами, при котором их поверхности располагаются под углом, отличающимся от требуемого

Натек

Натек (509) – металл сварного шва, осевший вследствие действия силы тяжести и не имеющий сплавления с соединяемой поверхностью.

В зависимости от условий это может быть:

• 5091 натек при горизонтальном положении сварки
• 5092 натек в нижнем или потолочном положении сварки
• 5093 натек в угловом сварном шве
• 5094 натекание в шве нахлесточного соединения

Чаще всего натеки образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования натеков и методы их устранения одинаковы с наплавами (наплывами).

Прожог

Прожог (510) – вытекание металла сварочной ванны, в результате которого образуется сквозное отверстие в сварном шве

Прожоги чаще всего образуются на тонкостенных соединениях или соединениях с подкладными полосами, кольцами, когда сварку выполняют на повышенном режиме или при увеличенном зазоре между кромками. В местах прожога металл окисляется и становится рыхлым, непрочным, неплотным. По возможности такие участки тщательно зачищают до полного удаления некачественного металла. В недоступных для зачистки местах, где могут появиться прожоги, при сварке первого слоя следует обдувать обратную сторону шва защитным газом. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода относительно зенита.

Прожоги являются характерным дефектом сварки тонкостенных изделий: обечаек сильфонных компенсаторов, труб гибких металлических шлангов, арматуры с трубами. В процессе сборки этих деталей особенно важно соблюдать требования по точности обработки сопрягаемых поверхностей и качеству сборки. Размеры ванны здесь настолько малы, что малейшее нарушение в обработке или сборке приводит к изменению теплоотвода, а значит, к резкому изменению нагрева. В результате чрезмерного нагрева свариваемых кромок ванна мгновенно разрывается, каждая кромка оплавляется самостоятельно и образуется прожог.

Прожоги исправляют путем их вырубки, зачистки дефектных мест и заваривания.

Неполное заполнение разделки кромок

Неполное заполнение разделки кромок (511) – продольная непрерывная или прерывистая канавка на поверхности сварного шва из-за недостаточности присадочного металла при сварке

Неполное заполнение разделки кромок возникает при неправильно выбранных режимов сварки (силы сварочного тока, скорости сварки), а также при неправильном выборе разделки кромок. Устранить данный дефект можно после зачистки и заварки дефектного места.

Чрезмерная асимметрия углового шва

Чрезмерная асимметрия углового шва (512) – чрезмерное превышение размеров одного катета над другим

Чрезмерная асимметрия углового шва характерна при сварке металлов с различной теплопроводностью и неудобных пространственным положением сварки.

Нижеследующие дефекты в объяснениях не нуждаются т.к. причины возникновения неравномерной ширины шва, неровной поверхности, вогнутость корня шва заключается чаще всего в неправильно подобранных режимах сварки, неудобном положении при сварке, неправильным выбором разделки кромок.

Причины возникновения и методы устранения пор в корне шва идентичны газовым порам, а про дефект возобновление – все понятно из определения.

Неравномерная ширина шва

Неравномерная ширина шва (513) – отклонение ширины от установленного значения вдоль сварного шва

Неровная поверхность

Неровная поверхность (514) – грубая неравномерность формы поверхности усиления шва по длине

Вогнутость корня шва

Вогнутость корня шва (515) – неглубокая канавка со стороны корня одностороннего сварного шва, образовавшаяся вследствие усадки

Пористость в корне сварного шва

Пористость в корне сварного шва (516) – наличие пор в корне сварного шва вследствие возникновения пузырьков во время затвердевания металла

Возобновление

Возобновление (517) – местная неровность поверхности в месте возобновления сварки

Группа 6. Прочие дефекты

Прочие дефекты

Прочие дефекты (600) – все дефекты, которые не могут быть включены в группы 1 – 5

Случайная дуга

Случайная дуга (601) – местное повреждение поверхности основного металла, примыкающего к сварному шву, возникшее в результате случайного горения дуги.

Случайная дуга особенно опасна для нержавеющих сталей т.к. может быть причиной начала коррозии. При сварке закаливающихся сталей случайная дуга может стать причиной образования трещин.

Брызги металла

Брызги металла (602) – капли наплавленного или присадочного металла, образовавшиеся во время сварки и прилипшие к поверхности затвердевшего металла сварного шва или околошовной зоны основного металла.

Да, да, да брызги металла тоже является дефектом (особенно в это трудно вериться начинающим сварщикам). Брызги на сваренном металле не только портят внешний (товарный) вид шва, но и являются очагами образования коррозии для нержавеющих сталей и местом образования трещин для закаливающихся сталей.

Вольфрамовые брызги (6021) – частицы вольфрама, выброшенные из расплавленной зоны электрода на поверхность основного металла или затвердевшего металла сварного шва

Поверхностные задиры

Поверхностные задиры (603) – повреждение поверхности, вызванное удалением временно приваренного приспособления

Вышеуказанные дефекты 6 группы достаточно легко исправимы необходимо просто удалить шлифованием данные места до «здорового» металла.

Утонение металла

Утонение металла (606) – уменьшение толщины металла до значения менее допустимого при механической обработке

Если вы перестарались с удалением дефектов и неожиданно обнаружили утонение металла, сильно не расстраивайтесь – просто выполните наплавку в данном месте с последующей механической обработкой.

Допустимые и недопустимые по ГОСТу виды дефектов сварных соединений

Нарушение требований, установленных нормативными документами, при сварке плавлением приводит к образованию брака. Дефекты сварных соединений ГОСТ 30242-97 разделяет на шесть групп. Их нужно знать так же хорошо, как и то, как варить металл правильно.

Трещины: разновидности, причины их образования

Трещиной называют несплошность, которая вызывается резким охлаждением или воздействием нагрузок. Разновидность этого дефекта, которую можно обнаружить только оптическими приборами с увеличением, не менее пятидесятикратного, называют микротрещиной.

Продольные трещины располагаются вдоль сварного соединения и могут располагаться:

• в металле шва;
• в основном материале;
• на границе сплавления;
• в области температурного влияния.

Продольная трещина

Трещины в основном металле, причиной которых являются высокие напряжения, называют скрытыми. Внешне они напоминают ступеньки. Этот дефект присущ сварным соединениям значительной толщины. Высокие напряжения вызываются слишком жесткими соединениями или некорректным выбором сварочной технологии. Уменьшение сварочных напряжений снижает вероятность образования скрытых продольных трещин.

Конфигурация продольных трещин определяется линиями сплавления шва и основного металла.

Эти трещины разделяют на:

• горячие, их причиной является высокотемпературная хрупкость сплавов;
• холодные – возникают при медленном разрушении металла.

Поперечные трещины ориентированы перпендикулярно оси сварного шва. Они могут возникать, как в основном материале и металле сварного соединения, так и в зоне температурного влияния.

Радиальные трещины расходятся из одной точки и иначе называются звездообразными. Места их расположения аналогичны локализациям поперечных трещин. Причины образования поперечных и радиальных трещин такие же, как и у продольных.

В месте отрыва дуги на поверхности шва образуется углубление. Дефекты, которые возникают в этом месте, называют трещинами в кратере. Они разделяются на продольные, поперечные, звездоподобные. Конфигурацию этого дефекта определяют: микроструктура зоны сварного соединения, фазовые, термические и механические напряжения.

Если возникает группа не связанных друг с другом трещин, то они называются раздельными. Места и причины их возникновения аналогичны этим характеристикам поперечных и радиальных трещин.

Если из одной трещины образуется группа трещин, то такой брак носит название разветвленных трещин. Места их расположения – основной материал, металл шва, область термического влияния. Причины возникновения такие же, как и у продольных трещин.

Поры: их форма, места расположения и причины появления

Дефекты сварных соединений и соединений в виде полостей в сварном соединении называют порами. Эти полости заполнены газом, который не успел выделиться наружу.

Различают следующие разновидности пор:

• Газовая полость – это образование произвольной формы, не имеющее углов, причиной появления которого явились газы, не успевшие покинуть расплавленный материал.
• Газовой порой называют газовую полость, имеющую сферическую форму.
• Группа газовых пор, которая располагается в металле сварного соединения, называется равномерно распределенной пористостью.
• Скопление пор – это три или более газовых полостей, расположенных кучно на расстоянии между собой, не превышающем тройной диаметр максимальной поры.
• Цепочкой пор называют ряд газовых полостей, которые располагаются линией вдоль сварного соединения с расстоянием между ними, не превышающем трех диаметров наибольшей из пор.
• Если дефектом является несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва и имеющая высоту, которая гораздо меньше длины, то она называется продолговатой полостью.
• Свищом называют трубчатую полость, которая располагается в металле сварного шва. Свищ вызывается выделением газа. Его форма и положение определяются источником газа и режимом твердения. Как правило, свищи образуют скопления в форме елочек.
• Газовая полость, нарушающая целостность поверхности сварного соединения, называется поверхностной порой.
• Если во время затвердевания вследствие усадки образуется полость – она носит название усадочной раковины. А усадочная раковина, расположенная в конце валика и не заваренная при последующих проходах, называется кратером.

Поры – дефекты сварных соединений, фото которых приведено ниже, появляются из-за наличия вредных примесей, как в основном металле, так и в присадочном. Поры могут образовываться из-за ржавчины и прочих загрязнений, которые не были удалены перед проведением сварки с кромок материала, повышенного содержания углерода, высокой скорости сварочного процесса, нарушений защиты сварочной ванны. Самой частой причиной возникновения пор является отсыревшее покрытие плавящегося электрода.

Наличие одиночных пор не представляет опасности, а вот их цепочка может негативно сказаться на прочностных характеристиках сварного соединения. Участок сварочного шва, пораженный этими дефектами, переваривают, предварительно механически его зачистив.

Поры и шлаковые включения

Виды твердых включений в сварном шве

Твердые инородные включения, как металлического, так и неметаллического характера, имеющие в своей конфигурации хотя бы один острый угол, являются недопустимым дефектами в сварном соединении, поскольку играют роль концентраторов напряжений. Дополнительная опасность этих дефектов заключается в том, что они не видимы снаружи. Обнаружить их можно только методами неразрушающего контроля.

Шлаковые включения в сварном соединении

Твердые включения разделяются на следующие виды:

• Шлаковые включения – это шлаки, попавшие в сварочный шов. В зависимости от того, в каких условиях они были образованы, они бывают линейными, разобщенными, прочими. Причины их образования – большие скорости сварочного процесса, загрязненные кромки, многослойная сварка, если швы между слоями очищены некачественно. Форма этих бракованных включений очень разнообразна, поэтому они могут быть гораздо опаснее округлых пор.
• Флюсы, служащие для защиты металла от окисления, являются причиной образования флюсовых включений. Также, как и шлаковые, флюсовые включения делят на линейные, разобщенные и прочие.
• Причинами образования оксидных включений могут быть: недостаточно чистая поверхность основного или присадочного металлов, вытаскивание горячего сварочного прутка из области газовой защиты, неправильная подготовка кромок – слишком сильное их затупление.
• Частицы сторонних металлов – вольфрама, меди или других образуют металлические включения. Причиной их образования может стать эрозия вольфрамового электрода или случайное попадание металлических частиц снаружи, а также при использовании для поджига медной стружки.

Несплавление и непровар: причины возникновения

Непровар и несплавление

Дефекты – несплавление и непровар – это отсутствие соединения основного материала и металла сварного соединения.

Несплавление возникает при высоких скоростях сварочного процесса и силе тока более 15000С. Для предотвращения несплавлений необходимо уменьшить скорость сварки, снизить временной разрыв между образованием и заполнением канавки, тщательно очищать сварочную зону от масел и загрязнений. Несплавления могут располагаться:

1. в корне сварного шва;
2. на боковой стороне;
3. между валиками.

Непровар возникает по причине невозможности расплавленного металла достичь корня шва. Причин непровара может быть несколько:

1. недостаточный сварочный ток;
2. слишком высокая скорость перемещения электрода;
3. увеличенная длина дуги;
4. слишком маленький угол скоса кромок;
5. перекос свариваемых кромок;
6. недостаточный зазор между кромками;
7. неправильно выбранный – увеличенный – диаметр электрода.
8. попадание шлака в зазоры между кромками;
9. неадекватный выбор полярности для данного типа электродов.

Непровар – очень опасный и недопустимый сварочный дефект.

Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений

К нарушениям формы сварочного шва относят следующие дефекты:

• Подрезы непрерывные – представляют собой непрерывные углубления, расположенные на наружной части валика шва. Если подрезы располагаются со стороны корня одностороннего шва и образуются по причине усадки вдоль границы, их называют усадочными канавками. Подрезы являются широко распространенными поверхностными дефектами, которые возникают из-за слишком высокого напряжения дуги при сваривании угловых швов или по причине неточного ведения электрода. В этом случае одна из кромок проплавлена более глубоко, что приводит к стеканию металла на находящуюся в горизонтальном положении деталь. Для заполнения канавки металла не хватает. При сварке стыковых швов подрезы образуются редко. При слишком высоких значениях скорости сварки и напряжения дуги, как правило, возникают двухсторонние подрезы. Такого же типа дефект получается и при автоматической сварке в случае повышения угла разделки.

• Превышения выпуклостей стыкового или углового шва представляют собой избыток наплавленного металла с лицевой стороны швов сверх положенного значения.
• Если избыток наплавленного металла сверх установленного значения располагается на обратной стороне стыкового шва, то такой дефект называют превышением проплава. Разновидность – местный избыточный проплав.
• Если избыток наплавляемого металла натекает на основной металл, но не сплавляется с ним, то такой дефект называют наплавом.
• Линейное смещение возникает, если свариваемые поверхности расположены параллельно, но не на одном уровне.
• Угловым называют смещение между двумя поверхностями при их расположении под углом, который отличается от необходимого.
• Натек образуется из металла сварного шва который оседает под воздействием силы тяжести. Натек образуется при горизонтальном, потолочном, нижнем положениях сварки, в угловом соединении и шве нахлесточного соединения.
• При прожоге металл сварочной ванны вытекает, образуя сквозное отверстие. Причинами прожога могут стать загрязненность поверхности основного металла или электрода.
• Неполное заполнение разделки кромок возникает из-за недостаточного количества присадочного материала.
• Если в угловом соединении один катет значительно превышает другой, то возникает дефект чрезмерной асимметрии.
• Неравномерная ширина сварного шва.
• Неровная поверхность – это неравномерность формы усиления шва по его протяженности.
• Вогнутость корня шва представляет собой неглубокую канавку со стороны корня шва, которая образовалась по причине усадки.
• Из-за возникновения пузырьков в период затвердевания металла образуется пористость в корне шва.
• Возобновление. Этот дефект представляет собой местную неровность поверхности в зоне возобновления сварочного процесса.

Наплыв и подрез

Прочие дефекты сварных швов

Все дефекты сварных швов и соединений, которые не были перечислены выше, относятся к категории “прочие”. К ним принадлежат следующие типы дефектов:

• Случайная дуга. В результате возникновения случайного горения дуги возникает местное повреждение поверхностного слоя основного металла, который примыкает к области сварного шва.
• Брызги металла – капли, которые образовались от наплавляемого или присадочного металла во время сварочного процесса. Они прилипают к поверхности остывшего металла сварного шва или основного металла, расположенного в околошовной области.
• Вольфрамовые брызги – создаются частицами вольфрама, выброшенного из расплавленного электрода на основной металл или на сварной шов.
• Поверхностные задиры – это дефекты, которые возникают из-за удаления временно приваренного приспособления.
• Утонение металла образуется при механической обработке. При этом толщина металла имеет значение, которое меньше допустимой величины.

Допустимые дефекты сварных соединений – это отклонения, наличие которых не снижает эксплуатационные свойства сварного соединения и их присутствие разрешено нормативной документацией. Все остальные дефекты, как правило, исправляются с помощью подварки. Исправлять качество сварки более двух раз не разрешается, так как может произойти перегрев или пережог металла.

Как определить 7 самых опасных сварочных дефектов

Из этого поста вы узнаете

Дефекты сварки – один из наиболее незаметных факторов, по которым актив или оборудование могут подвергаться риску. Весь сварной металл со временем будет уставать и изнашиваться. Из-за использования неправильного процесса сварки или неправильной техники сварки, чем раньше они будут обнаружены, тем легче их отремонтировать и тем меньше риск утечки или разрушения. Даже такая простая вещь, как неполное слияние, может иметь катастрофические последствия.Конструкция сварного шва жизненно важна для любой отрасли.

Возьмем, к примеру, то, что произошло в 1980 году на платформе Александра Л. Килланда. Это считается самой страшной катастрофой в норвежских водах со времен Второй мировой войны, и все это было вызвано «небольшим 6-миллиметровым присадочным швом с плохим профилем, который привел к образованию трещины».

Виды дефектов сварки

Теперь, когда вы знаете, как выявлять дефекты сварки, мы научимся определять, с какими дефектами сварного шва мы имеем дело.Каждый имеет свои особенности и требует разного подхода к ремонту.

Включения шлака

Как выглядит

Сварочный шлак – это форма стекловидного вещества, которая может образовываться как побочный продукт при сварке штучной сваркой, дуговой сварке защищенным металлом, дуговой сварке под флюсом, дуговой сварке порошковой проволокой и электрошлаковой сварке, или даже при неправильном сварочном токе во время плавления.

Причины возникновения

Включения шлака не способствуют прочности или защите металлов после сварки.Их необходимо удалить, так как они являются отходами внутри металла шва. Его удаление необходимо, поскольку оно затруднит осмотр зоны сварного шва, будет иметь плохой внешний вид, его необходимо будет удалить, если потребуется второй слой или проход, и, наконец, для очистки и очистки поверхности от покрытий (краски). или масло.

Причины возникновения

Шлак образуется, когда флюс плавится в сварных швах или поверх них из-за неправильной электродной техники. Нередко некоторые участки врезаются в затвердевший металл, если по какой-то причине он не всплывает в верхнюю часть расплавленного металла, где они будут видны и не повлияют на структурную целостность сварного шва.

Как отремонтировать

Удаление обычно выполняется ручным или электроинструментом. Ручные инструменты обычно включают отбойный молоток.

Мы рекомендуем использовать наши фрезерные диски TFT для очистки поверхности перед подготовкой к сварке. Все фрезерные диски, как для алюминия, так и для стали, можно прикрепить к большинству угловых шлифовальных машин.

Их преимущества включают отсутствие остатков абразива, размазывания, отдачи, отсутствия напряжения в металле из-за перегрева и очень долгий срок службы.Считается, что они идеально подходят для подготовки к сварке.

Пористость

Как выглядит

Пористость – это наличие полостей в металле сварного шва. Возможные формы:

• распределенная пористость
• поверхностные поры
• червоточина
• кратерные трубы

Причины возникновения

Пористость вызывает снижение прочности и в некоторых случаях разрушение из-за усталости.

Причины возникновения

К числу возможных причин пористости при сварке можно отнести:

• Вещества на поверхности, включая влагу, жир, масло и поверхностные загрязнения в целом.
• Плохая газовая защита связана с поглощением азота и кислорода в сварочной ванне.
• Покрытия поверхностей. В процессе сварки может задерживаться большое количество дыма.

Как отремонтировать

Удалите пористость с помощью угловой шлифовальной машины, используя прикрепленное правое колесо. Для взрывоопасных сред мы рекомендуем использовать искробезопасный диск, например фрезерный диск TFT.

Выточка

Как выглядит

Поднутрение – это канавка, оставленная в основном металле, незаполненная металлом сварочного шва во время плавления.Это происходит по линии зазора сварного шва. Это легко заметить по имеющейся конструкции стыка.

Причины возникновения

Распространение и разрушение усталостных трещин.

Причины возникновения

Это явно проблема сварочной техники. Если температура слишком высокая около свободных кромок, основной металл предыдущего металла шва, особенно около более тонких и свободных кромок. Это также может быть вызвано неустойчивыми движениями, ошибкой электрода, слишком длительным удержанием дуги, дуговым разрядом или недостаточно длительной паузой на кончиках сварного шва.

Как отремонтировать

Нужно снять сварной шов шлифовальным кругом. После удаления вы можете начать все сначала.

Трещина сварного шва

Как выглядит

Отслоение металла сварочного шва или разрыв между основным металлом и присадочным металлом. Типы могут включать продольный, поперечный, кратерный, горловой, зацепной, корневой, под бортик, горячий и холодный

Причины возникновения

Разрушение и распространение кратерной трещины.

Причины возникновения

Некоторые из причин – сборка деталей порта, быстрое охлаждение, загрязнение. Большинство продольных и центральных трещин вызваны неправильным соотношением ширины и глубины, низкой температурой плавления посторонних элементов в основании и вогнутыми поверхностями или даже использованием неправильного электрода.

Как отремонтировать

Есть 2 варианта: строжка угольной дугой или механическое удаление с помощью угловой шлифовальной машины.

Неполное слияние

Как выглядит

Отсутствие плавления возникает, когда сварной шов не спаивается с основным металлом.

Причины возникновения

Пониженная прочность и провалы.

Причины возникновения

Некоторые из причин неполного сращивания:

• Неправильная сварка
• Неспособность во время процесса сварки поднять основной металл или ранее наплавленный металл шва до температуры плавления.
• Скорость движения слишком мала, что позволяет сварному шву катиться по краям. Это приведет к улавливанию шлака между валиком и основным металлом.
• Неправильный угол электрода, из-за которого металл шва проталкивается через шлак.
• Слишком высокая скорость движения или слишком большая сила тока.
• Длина дуги слишком велика, поэтому сварной шов может быть нанесен случайным образом.

Как отремонтировать

Как и все другие дефекты сварки, удалите плохой сварной шов и повторите сварку.

Неполное проникновение

Как выглядит

Неполное проплавление происходит, когда свариваемая канавка слишком узкая и металл шва не достигает дна сварного шва.

Причины возникновения

Пониженная прочность и отказ. Это похоже на неполное слияние.

Причины возникновения

В основном неправильная подготовка шва, недостаточный подвод тепла, а также несоответствующая смесь защитного газа и диаметр сварочной проволоки. Причиной этого может быть даже неправильная скорость движения.

Как отремонтировать

Неполное проникновение необходимо удалить механическим способом. Используя угловую шлифовальную машину, откройте канавку, чтобы обнажить присадочный металл, который нужно удалить.

Брызги

Как выглядит

Расплавленный металл или неметаллический материал, который разбрызгивается или разбрызгивается во время ГАЗОВОЙ или дуговой сварки. Эти мелкие или крупные частицы горячего материала, также известные как капли, заметны в конструкции соединения и могут прилипать к основному материалу и окружающему металлическому материалу, а в некоторых случаях могут даже летать и падать на рабочий стол или окружающую территорию.

Причины возникновения

Брызги, скапливающиеся в сопле, могут отслоиться и повредить сварные швы.Это также может привести к несчастным случаям для пользователя из-за скопления брызг в сопле, что также может привести к выходу шнуров из строя.

Причины возникновения

Некоторые из причин включают следующее:

• Сварочная ванна слишком горячая или слишком холодная.
• Используется защитный газ.
• Слишком высокая или слишком низкая подача проволоки.
• Плохо намотанные катушки сварочной проволоки.
• Вылет сварочной проволоки.
• Плохое соединение с зажимом заземления.
• Неправильное хранение сварочной проволоки.
• Высокая влажность среды сварки.
• Загрязнение сварных швов, включая грязные поверхности, ржавчину, масло, краску и прокатную окалину.

Как отремонтировать

В большинстве случаев его можно уменьшить. Для устранения после сварки Идеально подходит механическое удаление с помощью угловой шлифовальной машины. Для удаления брызг идеальным вариантом является односторонний фрезерный диск.

Как выявить дефекты сварки

В любом случае способ ремонта – сначала удалить валик сварного шва.Обычно для его удаления используют шлифовальный круг. Вместо этого мы хотим показать вам, как мы используем наш фрезерный диск TFT для легкого удаления металла сварного шва с поверхности.

Вместо шлифовки или резки вы в основном сбриваете валик сварного шва без истирания и размазывания. Это легко выявит любые сварочные дефекты, имеющиеся в вашей конструкции.

Идея фрезерных дисков заключается в их использовании в производственном процессе для повышения качества подготовки поверхности.Их также можно использовать для ремонта, чтобы удалить старый сварочный металл в шве. Есть много способов выполнить эту работу, и это одни из лучших инструментов на рынке.

Как узнать, является ли это разрывом сварного шва или дефектом сварки

Разрыв сварного шва легко распознать, потому что он выглядит как прерывание нормального потока. Это также известно как дефект сварного шва, и его можно обнаружить в металле сварного шва или в основном металле.

В металле шва возникает несплошность из-за неправильной схемы сварки или техники сварки.Он может отличаться от формы и толщины наплавленного валика и, в конечном итоге, от качества.

В общем, следует избегать несплошностей и устранять их, но они незначительно менее серьезны, чем дефект сварки. Тем не менее, если вы обнаружите нарушение сплошности сварного шва, его необходимо исправить.

При этом группа несплошностей сварного шва может стать дефектом сварного шва, если они превышают пределы, указанные в вашем проекте. Это зависит от вашей страны, материала и типа окружающей среды, в которой вы находитесь.

В конечном счете, наиболее эффективным способом проверки сварочных работ, особенно в ограниченном пространстве, является использование сварочной камеры. Вот несколько видео примеров того, как это работает.

Выявление дефектов сварки, пока еще не поздно

Невозможно переоценить важность своевременного выявления дефектов сварки. Даже малейший дефект может привести к катастрофе.

Сварка – это сложное дело, требующее особого внимания, начиная с техники сварки и заканчивая сварочным током и надзором.

Инвестиции в правильные инструменты, которые сделают работу проще и безопаснее. Для компаний нефтегазовой и горнодобывающей промышленности крайне важно понимать, как определять наиболее распространенные дефекты сварки, чтобы они могли действовать.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как мы можем помочь вам сделать ваше рабочее место безопаснее.

Что такое дефекты сварки – типы, причины и способы устранения? – The Welding Master

Что такое дефекты сварки?

Дефекты сварки можно определить как неровности, образовавшиеся в данном металле шва из-за неправильного процесса сварки или неправильной схемы сварки и т. Д.Дефект может отличаться от желаемой формы, размера и предполагаемого качества сварного шва. Дефекты сварки могут возникать как снаружи, так и внутри металла шва. Некоторые из дефектов могут быть разрешены, если дефекты находятся в допустимых пределах, но другие дефекты, такие как трещины, никогда не принимаются.

Типы

Сварочные дефекты можно разделить на два типа: внешние и внутренние:

Внешние сварочные дефекты:

1.Трещина сварного шва
2. Поднутрение
3. Брызги
4. Пористость
5. Перекрытие
6. Кратер

Внутренние дефекты сварки:

1. Вкрапления шлака
2. Неполное сплавление
3. Трещины ожерелья
4. Не полностью заполненная канавка или неполный провар

Наружные дефекты сварки

Ниже перечислены различные типы внешних дефектов с их причинами и способами устранения:

1. Трещина при сварке

Это самый нежелательный дефект среди всех остальных сварных швов. дефекты.Сварочные трещины могут присутствовать на поверхности, внутри сварочного материала или в зонах термического влияния.

Трещина также может появляться при разных температурах:

Горячие трещины – Она более заметна во время кристаллизации сварных швов, где температура может подниматься более чем на 10 000 градусов Цельсия.

Холодная трещина – Трещина этого типа возникает в конце процесса сварки при достаточно низкой температуре. Иногда холодная трещина видна через несколько часов после сварки или даже через несколько дней.

Причины появления трещин при сварке:

1. Плохая пластичность основного металла.
2. Наличие остаточного напряжения может вызвать трещину на металле сварного шва.
3. Жесткость соединения, затрудняющая расширение или сжатие металлов.
4. При высоком содержании серы и углерода также могут появиться трещины.
5. Использование водорода в качестве защитного газа при сварке черных металлов.

Средства от трещин сварного шва:

1. Использование подходящих материалов может снизить вероятность появления трещин.
2. Предварительный нагрев сварного шва и снижение скорости охлаждения соединения помогает уменьшить трещины.
3. Уменьшите зазор между сварными швами, используя сварные швы разумного размера.
4. Во время сварки медленно снимается зажимное усилие, что увеличивает заполнение сварочного материала.

Также читайте:

2. Выточка

Когда металлическая основа плавится от зоны сварного шва, образуется канавка в форме надреза, тогда этот тип дефекта известен как Подрезка.Снижает усталостную прочность сустава.

Причины подрезов:

1. Если напряжение дуги очень высокое, может возникнуть этот дефект.
2. Если мы используем неправильный электрод или если электрод неправильный угол наклона, то также может образоваться дефект.
3. Также не рекомендуется использовать большой электрод.
4. Высокая скорость электродов также является одной из причин этого дефекта.

Способы устранения канавок:

1. Уменьшите длину дуги или понизьте напряжение дуги.
2.Держите электрод под углом от 30 до 45 градусов, стоя на ноге.
3. Диаметр электрода должен быть небольшим.
4. Уменьшите скорость перемещения электрода.

3. Брызги

Когда капли металла выходят из сварного шва и остаются прилипшими к поверхности, этот дефект называется разбрызгиванием.

Причины разбрызгивания:

1. Причиной этого дефекта может быть высокий сварочный ток.
2. Чем длиннее дуга, тем больше шансов получить этот дефект.
3. Неправильная полярность.
4. Этот дефект также может быть вызван неправильной защитой газа.

Средства от брызг:

1. Уменьшение длины дуги и сварочного тока
2. Соблюдайте полярность и в соответствии с условиями сварки.
3. Увеличение угла наклона пластины и использование надлежащей газовой защиты.

4. Пористость

Пористость в условиях, когда газ или маленькие пузырьки остаются в зоне сварки.

Причины пористости:

1.Это происходит, когда электрод не покрыт должным образом.
2. Использование более длинной дуги также может увеличить ее шансы.
3. Повышенные сварочные токи.
4. Ржавчина или масло на сварочной поверхности.

Средства от пористости:

1. Правильный выбор электрода.
2. Уменьшение сварочного тока.
3. Использование дуги меньшего размера и замедление процесса для выхода газов.
4. Удалите ржавчину или масло с поверхности и используйте соответствующую технику.

Читайте также:

5.Перекрытие

Этот дефект возникает, когда поверхность сварного шва выходит за пределы носка сварного шва. В этом состоянии металл шва скатывается и образует угол менее 90 градусов.

Причины перекрытия:

1. Неправильная техника сварки.
2. Этот дефект может возникнуть при использовании больших электродов.
3. Высокий сварочный ток

Средства от нахлеста:

1. Использование надлежащей техники сварки.
2. Используйте небольшой электрод.
3. Меньший сварочный ток.

6. Кратер

Это происходит, когда кратер не заполняется до того, как дуга разрывается, в результате чего внешние края охлаждаются быстрее, чем кратер. Это вызывает напряжение, а затем образуется трещина.

Причины появления воронки:

1. Неправильный угол наклона резака.
2. Использование большого электрода:
3. Неправильная техника сварки

Средства от кратера:

1. Использование правильного угла горелки может снизить напряжение на металле.
2. Использование небольшого электрода также может уменьшить кратер.
3. Используйте правильную технику.

Внутренние дефекты сварки

Различные типы внутренних сварочных дефектов с их причинами и способами устранения перечислены ниже:

1. Включения шлака

Если в сварном шве есть шлак, это влияет на вязкость и свариваемость данного материала. Это снижает структурные характеристики сварочного материала. Шлак образуется на поверхности сварного шва или между сварочными витками.

Причины появления шлака:

1. Шлак образуется, если плотность сварочного тока очень мала, поскольку он не обеспечивает необходимое количество тепла для плавления поверхности металла.
2. Слишком высокая скорость сварки может привести к образованию шлаков.
3. Если кромка поверхности сварного шва не очищена должным образом, также может образоваться шлак.
4. Неправильный угол сварки и скорость перемещения сварочного стержня.

Средства от включения шлака:

1. Увеличьте плотность тока
2.Отрегулируйте скорость сварки так, чтобы шлак и сварочная ванна не смешивались друг с другом.
3. Очистите кромки сварного шва и удалите шлаки от предыдущих слоев сварного шва.
4. Обеспечьте правильный угол наклона электрода и скорость перемещения.

2. Неполное сплавление

Неполное сплавление происходит, когда сварщик не выполняет точную сварку материала, и металл предварительно затвердевает, что приводит к образованию зазора, который не заполняется расплавленным металлом.

Причины неполного сращивания:

1.Это происходит из-за небольшого тепловложения.
2. Когда сварочная ванна очень большая и идет впереди дуги.
3. Когда угол стыка слишком мал.
4. Неправильный угол наклона электрода и горелки также может привести к неполному сварке.
5. Неправильное положение борта.

Средства правовой защиты от неполного сплавления:

1. Увеличение сварочного тока и уменьшение скорости перемещения помогает устранить вероятность неполного сплавления.
2. Уменьшение скорости наплавки.
3. Увеличение угла стыка.
4. Постарайтесь правильно расположить электрод и угол горелки, чтобы края пластины расплавились.
5. Правильно расположите борт так, чтобы можно было избежать острых краев с другими бортами.

3. Трещины ожерелья

Это происходит при использовании электронно-лучевой сварки, когда сварной шов не проникает должным образом. Следовательно, расплавленный металл не течет в полость и приводит к растрескиванию, известному как «растрескивание ожерелья».

Причины растрескивания ожерелья:

1.Неправильная техника сварки.
2. Встречается в таких материалах, как сплавы на основе никеля, нержавеющая сталь, углеродистые стали и сплавы олова.
3. Использование высокоскоростной электронно-лучевой сварки

Средства от растрескивания ожерелья:

1. Использование правильной техники сварки снижает вероятность растрескивания ожерелья.
2. Использование подходящих материалов для сварки.
3. Использование постоянной скорости в процессе сварки.
3. Неправильная техника сварки

4. Неполное заполнение канавки или неполное проникновение

Эти дефекты возникают только в стыковых швах, где канавка металла не заполнена полностью.Его еще называют дефектом неполного проникновения.

Причины неполной заполненной канавки:

1. Меньшее осаждение наплавленного металла
2. Использование электрода неподходящего размера
3. Неправильная техника сварки

Способы устранения неполной заполненной канавки:

1. Больше наплавка металла шва.
2. Используйте электрод подходящего размера.
3. Используя правильную технику сварки.

Таким образом, мы перечислили все типы сварочных дефектов, присутствующих в любом производственном процессе.При сварке очень важно удалить все дефекты сварки, присутствующие в заготовке.
Если в сварочном материале будут обнаружены дефекты, то в тяжелых условиях компоненты материала выйдут из строя, что может привести к материальному ущербу, а иногда и к повреждению жизни.

7 наиболее распространенных дефектов сварки, причины и способы устранения

Заявление об ограничении ответственности: сайт welderportal.com поддерживается его аудиторией. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Дефекты встречаются при любом производстве, в том числе сварке. В процессе работы могут быть отклонения формы и размеров металлической конструкции. Это может быть вызвано использованием неправильного процесса сварки или неправильной техники сварки. Итак, ниже мы узнаем о 7 наиболее распространенных дефектах сварки, их типах, причинах и способах устранения.

Трещина при сварке

Самым серьезным видом сварочного дефекта является трещина сварного шва, которая не принимается почти всеми отраслевыми стандартами.Он может появиться на поверхности, в металле сварного шва или в зоне воздействия сильного тепла.

Существуют различные типы трещин в зависимости от температуры, при которой они возникают:

1. Горячие трещины. Это может произойти в процессе сварки или в процессе кристаллизации сварного соединения. Температура в этот момент может подняться выше 10 000 ° C.
2. Холодные трещины. Эти трещины появляются после завершения сварки и снижения температуры металла.Они могут образовываться через часы или даже дни после сварки. Чаще всего это происходит при сварке стали. Причиной этого дефекта обычно являются деформации структуры стали.
3. Кратерные трещины. Это происходит в конце процесса сварки, прежде чем оператор закончит проход сварного соединения. Обычно они образуются ближе к концу сварного шва. Когда сварочная ванна охлаждается и затвердевает, ей необходимо иметь достаточный объем, чтобы преодолеть усадку металла шва. В противном случае образуется кратерная трещина.

Причины трещин:

• Использование водорода при сварке черных металлов.
• Остаточное напряжение, вызванное усадкой при затвердевании.
• Загрязнение основного металла.
• Высокая скорость сварки, но низкий ток.
• Без предварительного нагрева перед началом сварки.
• Плохая конструкция шарниров.
• Высокое содержание серы и углерода в металле.

Способы устранения:

• При необходимости подогрейте металл.
• Обеспечьте надлежащее охлаждение зоны сварки.
• Используйте шарниры правильной конструкции.
• Удалить загрязнения.
• Используйте подходящий металл.
• Убедитесь, что свариваете достаточную площадь сечения.
• Используйте правильную скорость сварки и силу тока.
• Чтобы предотвратить образование кратера, убедитесь, что кратер заполнен должным образом.

Пористость

Пористость возникает в результате загрязнения металла сварного шва. Захваченные газы создают заполненный пузырьками сварной шов, который становится слабым и может со временем разрушиться.

Причины пористости:

• Недостаточный раскислитель электрода.
• Использование более длинной дуги.
• Наличие влаги.
• Неправильная газовая защита.
• Неправильная обработка поверхности.
• Использование слишком большого потока газа.
• Загрязненная поверхность.
• Наличие ржавчины, краски, жира или масла.

Способы устранения:

• Очистите материалы перед началом сварки.
• Используйте сухие электроды и материалы.
• Используйте правильное расстояние дуги.
• Проверьте расходомер газа и убедитесь, что он оптимизирован в соответствии с требованиями с соответствующими настройками давления и расхода.
• Уменьшите скорость прохождения дуги, чтобы газы улетучились.
• Используйте правильные электроды.
• Используйте правильную технику сварки.

Выточка

Этот дефект сварки представляет собой образование канавки на носке сварного шва, уменьшающее толщину поперечного сечения основного металла. В результате получается ослабленный сварной шов и заготовка.

Причины:

• Слишком высокий сварочный ток.
• Слишком высокая скорость сварки.
• Использование неправильного угла, из-за которого к свободным краям будет направлено больше тепла.
• Электрод слишком большой.
• Неправильное использование газовой защиты.
• Неверный присадочный металл.
• Плохая техника сварки.

Способы устранения:

• Используйте электроды под правильным углом.
• Уменьшите длину дуги.
• Уменьшите скорость перемещения электрода, но она также не должна быть слишком медленной.
• Выберите защитный газ, состав которого соответствует типу материала, который вы собираетесь сваривать.
• Использование электродов под правильным углом, при этом большее количество тепла направляется на более толстые компоненты.
• Использование правильного тока, уменьшение его при приближении к более тонким участкам и свободным краям.
• Выберите правильную технику сварки, не требующую чрезмерного плетения.
• Использование многопроходной техники

Неполное соединение

Этот тип сварочного дефекта возникает, когда отсутствует надлежащее сплавление между основным металлом и металлом сварного шва. Он также может появиться между прилегающими сварными швами. Это создает зазор в стыке, который не заполняется расплавленным металлом.

Причины:

• Низкое тепловложение.
• Поверхностное загрязнение.
• Неверный угол электрода.
• Диаметр электрода не соответствует толщине свариваемого материала.
• Скорость движения слишком высокая.
• Сварочная ванна слишком велика и опережает дугу.

Способы устранения:

• Используйте достаточно высокий сварочный ток с соответствующим напряжением дуги.
• Перед началом сварки очистите металл.
• Избегайте затопления дуги расплавленной ванной.
• Используйте электроды правильного диаметра и угла.
• Уменьшить скорость наплавки.

Неполное проникновение

Неполное проникновение возникает, когда канавка металла не заполнена полностью, что означает, что металл сварного шва не полностью проходит через толщину соединения.

Причины:

• Между свариваемыми металлами оставалось слишком много места.
• Вы слишком быстро перемещаете борт, что не позволяет осаждать достаточно металла в стыке.
• Вы используете слишком низкую настройку силы тока, в результате чего сила тока недостаточна для правильного плавления металла.
• Электрод большого диаметра.
• Несоосность.
• Неправильный шарнир.

Способы устранения:

• Используйте правильную геометрию соединения.
• Используйте электрод подходящего размера.
• Уменьшите скорость хода дуги.
• Выберите подходящий сварочный ток.
• Проверить правильность центровки.

Включения шлака

Включения шлака – один из дефектов сварки, которые обычно хорошо заметны в сварном шве.Шлак – это стекловидный материал, образующийся как побочный продукт при сварке стержнем, дуговой сварке порошковой проволокой и дуговой сварке под флюсом. Это может произойти, когда флюс, который является твердым защитным материалом, используемым при сварке, плавится в сварном шве или на поверхности зоны сварки.

Причины:

• Неправильная очистка.
• Слишком высокая скорость сварки.
• Не очищать сварочный шов перед запуском нового.
• Неправильный угол сварки.
• Сварочная ванна остывает слишком быстро.
• Сварочный ток слишком низкий.

Способы устранения:

• Увеличьте плотность тока.
• Уменьшить быстрое охлаждение.
• Отрегулируйте угол электрода.
• Удалите шлак с предыдущего валика.
• Отрегулируйте скорость сварки.

Брызги

Брызги возникают, когда мелкие частицы сварного шва прикрепляются к окружающей поверхности. Это особенно распространенное явление при дуговой сварке металлическим электродом в газе. Как бы вы ни старались, полностью устранить это не удастся.Однако есть несколько способов свести его к минимуму.

Причины:

• Слишком большой рабочий ток.
• Установлено слишком низкое напряжение.
• Рабочий угол электрода слишком большой.
• Поверхность загрязнена.
• Дуга слишком длинная.
• Неправильная полярность.
• Неустойчивая подача проволоки.

Способы устранения:

• Очистите поверхности перед сваркой.
• Уменьшите длину дуги.
• Отрегулируйте сварочный ток.
• Увеличьте угол электрода.
• Соблюдайте полярность.
• Убедитесь, что у вас нет проблем с кормлением.

Итак, мы перечислили 7 наиболее распространенных дефектов сварки, их причины и способы устранения. Обнаружив их, важно удалить их, чтобы предотвратить потерю свойств и прочности материала. Здесь вы также можете ознакомиться с нашим руководством по устранению неисправностей при сварке MIG.

что нужно знать, чтобы избежать ошибок

ГЛАВНАЯ »БЛОГ» Дефекты сварки: что нужно знать, чтобы избежать неприятных неудобств

Дефекты сварки могут вызвать серьезные проблемы: сварка – очень важный процесс, и он должен выполняться с высокой точностью, но сварное соединение может оказаться потенциальным слабым местом конструкции.Давайте вместе посмотрим, какие дефекты сварки встречаются чаще всего, с чем они связаны и как их избежать.

Визуальные дефекты сварки

Стандарт UNI EN 6520-1 определяет, что существует два типа ошибок: дефекты , , то есть отклонение от оптимальной сварки, и дефекты , , неприемлемые, поскольку они могут снизить прочность сварного соединения.

Дефекты сварки, видимые или обнаруживаемые при неразрушающем контроле, подразделяются на шесть категорий: дефекты формы и размера, полости, твердые включения, неплавление и проплавление, трещины.

Дефекты формы и размеров

Это ошибка, указывающая на то, что сварка была выполнена неправильно, и имеется неправильный сварной шов . Наиболее частые:

• избыток надметалла : имеет очень толстый сварной шов из-за использования слишком большого тока и неправильной подготовки соединения. Из-за толстой формы верхнего металла напряжения сосредоточены на краях, что может привести к повреждению соединения.
• неполное заполнение : в отличие от избытка, оно представляет собой чрезмерное проникновение или недостаточное соотношение материалов
• Резьба по краям : в соединениях, сваренных вручную, из-за неправильного использования горелки могут быть обнаружены канавки на краю шнура
• Возникновение дуги в сварном шве : в этом случае сварщик запускает дугу непосредственно на материале, вызывая локальное плавление, которое может сопровождаться трещинами
• брызги расплавленного материала : отложения материала, вызывающего коррозионные явления

Полости

Они образуются в отсутствие материала, когда газ задерживается в плавильной ванне из-за очень быстрого охлаждения.В зависимости от размера могут быть поры , раковины или червоточины.

Чтобы избежать образования полостей, необходимо снизить скорость до , чтобы газ мог уйти.

Твердые включения

Подобно полостям, но в данном случае остается захваченным внешний материал : это может быть шлак от затвердевания расплавленного металла или, если используется, от электрода. Это очень распространено при сварке TIG, так как вольфрам из горелки может застрять.

Отсутствие проплавления и проникновения

Отсутствие плавления и проплавления, хотя и по разным причинам, дает аналогичные результаты: Отсутствие непрерывности между краями и зоной плавления, что чаще встречается в случае очень сложной геометрии.
Они возникают из-за слишком высокой скорости прохода или слишком слабого тока.

Клеи очень похожи, где слой оксидного материала помещается между клапаном и расплавленной областью.Это типичный дефект сварки MAG, так как в ней используются активные окисляющие газы.

Эти типы дефектов трудно обнаружить с помощью неразрушающего контроля : единственный способ – принять превентивные меры, чтобы избежать их образования.

Горячие и холодные трещины

Трещины – это самые большие дефекты сварного шва: в зависимости от размера и напряжений, которым подвергается соединение, они могут вызвать поломку .

Они делятся на две категории:

• горячие трещины : они возникают из-за высокого присутствия примесей в основном материале при высоких температурах.Чтобы избежать образования трещин, необходимо поддерживать не слишком низкую скорость обработки и нужную интенсивность.
• холодные трещины : образуются при слишком быстром охлаждении из-за присутствия водорода в плавильном баке. Чтобы избежать появления трещин, предварительно нагрейте сварной шов и убедитесь в отсутствии влажности.

Контроль сварки – чрезвычайно важное действие: дефекты, видимые или иные, могут поставить под угрозу окончательную работу и привести к поломке.

Дефекты сварки – классификация, причины и способы устранения

Любая неоднородность (или неравномерность) в металле сварного шва, превышающая допустимый предел кода, называется ДЕФЕКТ СВАРКИ (или Дефект сварки). Обратите внимание, что разрыв может быть назван дефектом только тогда, когда , если он превышает указанный предел кода , следовательно, мы можем сказать, что каждый дефект, присутствующий в металле сварного шва, является разрывом, но каждый разрыв, присутствующий в металле сварного шва, не может обязательно будет дефект. Дефект может быть макроскопическим или микроскопическим.

(Примечание: несплошность также обозначается как «отражатель » в некоторых кодах и текстах)

Дефекты могут возникать по следующим причинам;

1.Неправильные параметры сварки
2. Несоответствующие процедуры сварки
3. Плохое состояние процесса
4. Неправильный выбор присадочного металла и основного металла
5. Неквалифицированный сварщик или сварщик
6. Неправильная подготовка к работе

Дефекты можно классифицировать как внешний дефект (также известный как визуальный дефект или поверхностный дефект) или внутренний дефект (также известный как скрытый дефект или внутренний дефект). Внешние дефекты – это дефекты, которые обнаруживаются на самой поверхности. Внутренние дефекты – это те, которые существуют в материале на некоторой глубине. Можно сказать, что дефекты, которых нет на поверхности, – это внутренние дефекты. См. Следующую таблицу;

Различные типы сварочных дефектов, а также их причины и способы устранения описаны ниже;

1. ТРЕЩИНЫ:

Это самый опасный дефект.Трещины могут быть любого размера и формы; он может быть микроскопическим или макроскопическим. Трещины могут появиться где угодно, то есть на поверхности, под поверхностью, на любой глубине или в корне. Трещина возникает, когда локализованное напряжение превышает предельное растягивающее напряжение (UTS) материала. Он может распространяться в материале.

Трещины бывают двух типов;

ГОРЯЧИЕ ТРЕЩИНЫ:

Горячие трещины возникают во время сварки или вскоре после завершения сварки. Наиболее вероятно, что они возникнут во время затвердевания расплавленной сварочной ванны.Горячие трещины в основном возникают в металле сварного шва, но могут возникать и в зоне термического влияния (ЗТВ).

Когда на металле сварного шва возникает горячая трещина, это называется трещиной затвердевания, а если она возникает в ЗТВ, то трещиной ликвации.

Причины горячих трещин:
1. Высокая концентрация остаточного напряжения
2. Быстрое охлаждение расплавленной сварочной ванны
3.Большая толщина основного материала
4. Плохая пластичность свариваемого материала
5. Большой сварочный ток
6. Недостаточная термообработка

Предотвращение:
905 1. Предварительный нагрев и последующий нагрев во избежание быстрого охлаждения
2. Использование правильного присадочного металла

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ:

Холодные трещины возникают после затвердевания металла шва; он может развиться даже через несколько дней после завершения сварки.Чаще всего он развивается в ЗТВ, но может встречаться и на металле сварного шва. Часто это связано с неметаллическими включениями.

Причины холодных трещин:

1. Диффузия атомов водорода: Атомы водорода вызывают холодное растрескивание. Эти атомы водорода могут индуцироваться в металле сварного шва из окружающей среды, электрода, основного металла или любого загрязнения, присутствующего на поверхности основания.

2. Отсутствие предварительного нагрева: Из-за недостаточного предварительного нагрева могут иметь место микроструктурные изменения.Микроструктурные кристаллы могут перестраиваться с образованием мартенсита. Мартенсит очень склонен к образованию трещин. Предварительный нагрев также помогает уменьшить диффузию атомов водорода и гарантирует отсутствие влаги на стыке перед сваркой.

Предотвращение:
1. Предварительный нагрев и последующая сварка металла шва
2. Использование электрода с низким содержанием водорода

ЗВЕЗДНАЯ ТРЕЩИНА (CRATER CRACK):

Звездная трещина тип горячей трещины и развивается в кратере на металле шва.Кратер – это углубление, образовавшееся на сварном шве в месте разрыва дуги или при замене электрода.
Он возникает, когда центр сварочной ванны затвердевает раньше, чем ее окружает, и из-за этого центр вытягивает внешний сварной шов, и, таким образом, образуются звездообразные трещины.

2. ПОРИСТОСТЬ И ВЫДВИЖНЫЕ ОТВЕРСТИЯ:

Пористость представляет собой неоднородность в виде полостей и возникает из-за улавливания газов в расплавленной сварочной ванне. У этих захваченных газов нет возможности выйти из расплавленной сварочной ванны и, следовательно, вызвать пористость или образование пузырей.Пористость в основном представляет собой небольшую пору или пустоту, тогда как газовые раковины представляют собой сравнительно большие отверстия или полости.

Пористость может присутствовать на поверхности или внутри металла сварного шва. Пористость может возникать индивидуально или также в группах (в основном), группа пористости известна как кластерная пористость.

Пористость бывает пяти основных типов, это;

1. Рассеянная пористость
2. Кластерная пористость
3. Пористость трубопровода
4. Линейная пористость 2 (выровненная пористость
948 Улавливаемые газы, вызывающие пористость, в основном представляют собой водород, монооксид углерода, диоксид углерода, азот и кислород.Эти газы образуются из-за флюсов, присутствующих на сварочном электроде, влаги, масла, смазки и других посторонних загрязнений, присутствующих на стыке, на сварочном электроде или на присадочной проволоке. Недостаточный поток защитного газа также вызывает пористость в процессах сварки GMAW, FCAW, GTAW и PAW.

Профилактика:

1. Используйте электрод с низким содержанием водорода
2. Обжиг электродов перед сваркой в ​​соответствии с рекомендуемой процедурой
3. Тщательная очистка поверхности стыка и прилегающих к нему поверхностей перед сваркой
4. Предварительно нагрейте соединение перед сваркой
5. Обеспечьте достаточный поток защитных газов при использовании сварки TIG или MIG
3.ПОДРЕЗКА:

Поднутрение выглядит как узкая канавка на основном металле, прилегающая к металлу сварного шва по краю. Выточка всегда проходит параллельно металлу шва. Он действует как фактор, повышающий напряжение при усталостной нагрузке.

Причины подрезов:
1. Высокий сварочный ток и напряжение дуги
2. Большой диаметр электрода
3. Неправильный угол электрода
4 .Более длинная дуга

4. НЕЗАЛИВКА:

Когда поверхность металла шва остается ниже прилегающей поверхности основного металла, это называется недозаливкой. По сути, Underfill – это сварка заниженных размеров.

5. ОТСУТСТВИЕ ПРОНИКАНИЯ (НЕПОЛНОЕ ПРОНИКАНИЕ):

Когда металл сварного шва не полностью проникает в соединение, это называется Недостаточным проникновением или неполным проникновением.Это один из самых опасных дефектов, поскольку он увеличивает напряжение, и, следовательно, трещина может возникать или распространяться оттуда.

Причины непроницаемости:
1. Слишком маленький зазор между корнями
2. Высокая скорость перемещения
3. Низкое тепловложение
4 Слишком большой диаметр электрода

Профилактика:
1.Правильная подготовка швов, т.е. обеспечение подходящего корневого зазора.
2. Правильный подвод тепла
3. Правильная скорость движения
4. Использование электрода подходящего размера

Отсутствие проплавления можно устранить путем правильной строжки задней стенки.

6. ОТСУТСТВИЕ ПЛАВЛЕНИЯ (НЕПОЛНАЯ ПЛАВЛЕНИЕ):

Это отсутствие надлежащего плавления (или надлежащего сплавления) металла шва с основным металлом или одного слоя сварного шва с другим. слой.Отсутствие сварки также называется холодной притиркой или холодным швом. Одна из наиболее очевидных причин отсутствия плавления – плохая техника сварки. Недостаток плавления является внутренним дефектом, но он может возникать и на внешней поверхности, если боковая стенка основного металла не сплавляется должным образом с основным металлом, как показано на рисунке ниже, и в этом случае отсутствие плавления также может быть называется «отсутствие плавления боковин».

Причины отсутствия слияния:
1.Низкий сварочный ток
2. Высокая или слишком низкая скорость движения
3. Неблагоприятное тепловложение

7. БРЫЗГИ:

металл сварного шва), выплеснувшийся на основной металл во время сварки. Брызги налипают на основной металл, поэтому их можно удалить проволочной щеткой или полировкой.

Причины брызг:
1.Чрезмерный ток дуги
2. Чрезмерно длинная дуга
3. Неправильный защитный газ
4. Электрод с неподходящим потоком
5. Демпфирующие электроды

905 Нахлест:

Нахлест возникает из-за перетекания металла шва на поверхность основного металла. Во время сварки расплавленный металл переливается на основной металл, не сплавляясь с основным металлом.

Причины перекрытия:
1. Слишком низкий ток
2. Большое осаждение за один проход
3. Более длинная дуга
4. Медленная скорость прохождения дуги

9. ЧРЕЗМЕРНОЕ ПРОБИВАНИЕ:

Когда проплавление металла шва через соединения слишком велико, это называется чрезмерным проваром.Он действует как выемка, где происходит концентрация напряжения. Кроме того, это приводит к экономическим потерям.

Причины чрезмерного проникновения:
1. Слишком большой корневой зазор
2. Высокий сварочный ток
3. Медленная скорость хода

12 905 10. ВКЛЮЧЕНИЕ:

Любой захваченный твердый материал (металлический или неметаллический) в металле сварного шва называется включением.Вольфрам, оксиды, шлак и флюс являются одними из распространенных посторонних материалов, которые задерживаются в расплавленной сварочной ванне и образуют включения.

Включение может происходить в большинстве процессов сварки плавлением, но очень часто встречается в процессах дуговой сварки в защитном флюсе, таких как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), дуговая сварка под флюсом (FCAW) и дуговая сварка под флюсом (SAW).

Включение вольфрама происходит в тех сварочных процессах, которые используют «вольфрам» в качестве электродов, таких как сварка TIG и плазменная дуговая сварка (PAW)

Включения бывают четырех типов, это;
1. Включение вольфрама
2. Включение оксида
3. Включение шлака
4. Включение флюса

Когда шлак улавливается вылетает из расплавленной сварочной ванны, то такое включение называется включением шлака.Точно так же иногда капли вольфрама захватываются металлом сварного шва, что приводит к включению вольфрама (при сварке TIG или плазменно-дуговой сварке – PAW). Поверхностные оксиды также захватываются, что приводит к включению оксидов. Слова «флюс» и «шлак» часто используются как синонимы, но они разные. Флюс – это покрытие электрода (твердый материал, покрывающий электрод), тогда как шлак – это побочный продукт, образующийся в результате реакции между флюсом и расплавленным металлом сварочной ванны.

Включение действует как усилитель напряжения, поэтому его следует избегать.

11. ДОРОЖКИ ВАГОНА:

Линейные включения шлака вдоль оси сварного шва называются путями вагона. Во время корневого прохода из-за неправильной техники сварки на носке образуется канавка, и эта канавка заполняется шлаком (особенно водородом, который был захвачен затвердевшим шлаком), и, таким образом, образуются следы вагонов. Он также известен как следы червя.

12. УДАР ДУГИ:

Когда электрод или электрододержатель непреднамеренно или случайно попадает в заготовку, возникает нежелательная дуга, вызывающая зажигание дуги.Разряды дуги могут вызвать отказ при изгибе и циклическом нагружении. Помимо этого, это также влияет на эстетический вид заготовки.

13. ПОЛОСТЬ УСАДКИ:

Во время затвердевания расплавленной сварочной ванны происходит усадка металла. Из-за усадки металла сварного шва образуется полость, известная как полость усадки.

Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с критериями приемки / отклонения дефектов сварных швов.
Пожалуйста, посмотрите эту видео-лекцию (приведенную ниже), чтобы лучше понять дефекты сварки:

Дефекты сварки – Академия сварки

Несовершенство еще не является дефектом.

При сварке всегда будут присутствовать дефекты сварки.Вопрос в том, приемлемы ли они. Во многих случаях это так. Мы говорим о дефектах сварного шва только тогда, когда они влияют на целостность и, следовательно, надежность сварного шва.

Когда это дефект сварки? Это когда сварной шов не соответствует критериям приемки. Эти критерии изложены в различных стандартах. Широко применяемый стандарт визуального контроля сварных соединений – это NEN-EN-ISO 5817: 2014.

Типы дефектов сварки

Возможны различные типы дефектов сварки.Представьте, например, трещины, пористость, выпуклый или полый сварной шов. Они также записываются и описываются в стандарте. Стандарт NEN-EN-ISO 6520-1: 2007. В этом стандарте дефекты сварки подразделяются на следующие группы:

1. Трещины
2. Полости
3. Твердые включения
4. Ошибки соединения и недостаточное проплавление шва
5. Геометрические отклонения
6. Другие дефекты

В соответствии с этим стандартом каждая сварка Несовершенство обозначается трех- или четырехзначным кодом, первая цифра обозначает группу.Вот несколько примеров:

• 1011 – Продольная трещина
• 2013 – Пористость
• 3011 – Включение шлака
• 4021 – Недостаточное проплавление
• 5011 – Вмятина
• 602 – Сварочные брызги

Многие из этих недостатков можно увидеть с помощью невооруженным глазом и, следовательно, будет замечен при визуальном осмотре сварного соединения.

Неразрушающий контроль

Некоторые дефекты слишком малы, чтобы их можно было увидеть при визуальном осмотре.Или они присутствуют внутри сварного шва и поэтому не видны. Эти недостатки можно обнаружить с помощью неразрушающего контроля (NDT). Это обследование, при котором сварной шов не повреждается и не теряется. Таким образом, визуальный осмотр также является неразрушающим типом контроля. Другие важные методы неразрушающего контроля:

• Исследование поверхности
• Внутренний осмотр

Экспертиза

Исследование и оценка дефектов сварки требует определенных знаний.Таким образом, проверка сварного соединения и вынесение окончательного решения (приемлемо или неприемлемо) выполняется квалифицированным персоналом.

В отчете о проверке упоминаются только дефекты, которые являются неприемлемыми и поэтому квалифицируются как дефекты сварки.

Сварщик имеет большое влияние на возникновение дефектов сварки. Но есть еще влияния. Свариваемый материал, форма сварного шва, натяжение шва и метод сварки также могут иметь влияние.

Как сварщик может предотвратить или ограничить различные типы дефектов, будет обсуждаться в следующих статьях.

4 распространенных дефекта сварных швов и способы их предотвращения в конструкции из листового металла

Ваш производитель когда-нибудь давал вам готовый продукт, который раздражает глаз или, что еще хуже, плохо собран? Это может быть из-за надоедливых дефектов сварки .

Скручивания и повороты – обычное дело при сварке металла.Обратите внимание на эти распространенные запоздалые мысли о сварке на предмет признаков того, что ваш поставщик не готов помочь вашему проекту реализовать свой потенциал.

4 распространенных дефекта сварных швов в конструкции из листового металла




Четыре распространенных дефекта сварных швов, о которых следует больше всего беспокоить при проектировании листового металла:

1. Пористость
2. Перекрытие
3. Искажения
4. Отсутствие плавления
Давайте больше в каждом дефекте сварки:

1.Пористость

Переведем: пористость = пузырьки газа. Пористость возникает, когда защитный газ задерживается внутри сварного шва и выходит через сварной шов после его затвердевания. Выпуск газа оставляет крошечные отверстия в сварном шве. Пористость особенно разрушительна в сварных швах в среде инертного газа (MIG) или сварных швах.

Последствия пористости сварного шва :

• Трещины видимые и внутренние
• Ослабленные сварные швы

Как предотвратить пористость сварного шва :

• Если вы используете несколько типов металлов, убедитесь, что вы указываете похожие.
• Попросите сертифицированного инспектора по сварке использовать рентгеновские лучи и ультразвук для проверки наличия отверстий.

2. Перекрытие

Перекрытие – это выход металла шва за пределы корня шва. Это разновидность несплошности сварного шва, не обязательно дефект сварного шва. Перекрытие сварных швов часто возникает при угловых или стыковых сварных швах (распространенные типы сварных швов в производстве металлов). Это может быть связано с недостаточным нагревом.

Последствия нахлеста сварного шва :

• Слияние частей практически отсутствует
• Концентрированное напряжение под нагрузкой

Как предотвратить сварное перекрытие :

Используйте металл и сплав, более подходящий для условий высоких температур

• Найдите более квалифицированного и опытного сварщика

3.Искажения

Искажение может возникнуть при сварке основного металла на перекосах из-за чрезмерного тепла, создаваемого процессом сварки. Обычно это происходит с тонкими листовыми металлами, поскольку им не хватает площади для отвода тепла. Это также может произойти при создании более длинных сварных швов из-за того, что металл подвергается нагреву в течение длительного периода времени.

Последствия деформации сварного шва :

• Деформированный металл структурно не прочен

Как предотвратить деформацию сварного шва :

• Избегайте нержавеющей стали, так как она особенно подвержена смещению во время сварки.
• Используйте металл более свариваемого типа и сплава, поэтому требуется меньше проходов
• Хватит указывать столько сварных швов!

4.Отсутствие Fusion

Это происходит, когда основной металл и металл сварного шва не полностью сцепляются друг с другом. Непровар возникает, когда сварка начинается не у основания сварной канавки. Обычно это происходит из-за плохой техники сварки – возможно, неправильного угла, чрезмерной скорости или недостаточной длины дуги.

Последствия отсутствия сварного шва :

• Соединение не будет надежным или длительным

Как предотвратить неплавление сварного шва :

• Найдите более квалифицированного и опытного сварщика
• Используйте более тонкий кусок металла

Не оставляйте места для ошибки

Идеальный способ предотвратить дефекты сварных швов – привлечь производителя к работе на ранней стадии.