Внешние и внутренние дефекты ухудшают технические свойства готовых металлических изделий. Важно знать, что называют прожогом, каковы причины его появления и как исправить ситуацию.
Причины появления дефекта
Прожог – это дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве. Он возникает в силу объективных и субъективных причин.
К первой группе относят естественные свойства металлов, которые влияют на качество конечной работы. Проблему можно предотвратить, если отнести материал в лабораторию. Там выдадут заключение о его естественных свойствах.
Ко второй группе относят весь перечень характеристик, связанных с процессом проведения сварки. Это оборудование, выбранные материалы, сила тока и иные причины.
В каком случае точно возникнет прожог
Причина появления 90% прожогов – завышенная сила сварочного тока, поэтому важно установить ее правильно. Рассчитывается по формуле:
I = kd, где k – коэффициент, а d – диаметр электрода. Если вы варите трехмиллиметровым электродом, то вместо «d» поставьте цифру «3», в других случаях действуйте по аналогии.
С коэффициентом сложнее, так как его значения разнятся от 25 до 60. Опытные сварщики рекомендуют выбирать диапазон от 30 до 35. Если вы варите в нижнем положении, то применяйте коэффициент от 33 до 35. При использовании другого пространственного положения оптимальное значение – 30-32.
Было проведено два эксперимента:
| Ситуация | Результат |
| Сила тока – 160 А, сварщик пытается лучше расплавить кромки. | Прожог шва возникает почти сразу. |
| Сила тока в пределах нормы – 110 А. Но сварщик медленно ведет электрод. | При медленном ведении прожога не происходит. Дефект возникает при опускании электрода в сварочную ванну. |
Рекомендуется проверять силу тока на отдельной пластине перед работой над основным изделием.
Подробно о том, как правильно выбрать сварочный ток и диаметр электрода, можно узнать тут.
Как обнаружить дефект
Прожог не всегда заметен невооруженным взглядом. Для обнаружения мелких дефектов используют капиллярный контроль шва. Пенетранты — первая часть выявления прожога.
Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для прожогов до 0,5 мм. Алгоритм действий следующий:
- Очистите поверхность изделия перед нанесением пенетранта.
- Нанесите тонкий слой для выявления дефектов. Он моментально проникнет в трещины.
- Подождите несколько минут.
- Вновь воспользуйтесь очистителем. Уберите с поверхности излишки компонента.
- Нанесите проявитель. Проникая в дефектные зоны и подсвечивая их, проявитель визуализирует изъяны сварки.
Есть и другие методы выявления дефектов. Ультразвуковая диагностика и намагничивание выявят все проблемные места и помогут выстроить дальнейший алгоритм действий.
Как предотвратить прожог
Любой дефект негативно влияет на технические свойства металла, поэтому исключите возможные причины его появления:
- Используйте исправное оборудование.
- Убедитесь в квалификации специалиста, если работа поручена ему.
- Не нарушайте технологический процесс. Сверяйтесь с технической документацией, правильно подбирайте оборудование для сварки и сопутствующие материалы.
Самые частые причины нарушения технологического процесса – неправильный выбор длины дуги и несоблюдение параметра тока оборудования, с помощью которого ведутся работы.
Как убрать прожог
Устранение прожогов – двухэтапная процедура. Сначала нужно зачистить шов, затем – заварить заново. Приступая к работе с шлифовальной машинкой, закручивайте круг руками, так как во время движения он затянется сам. Если использовать ключ, то неопытный сварщик может повредить машинку.
Возьмите лепестковый круг, зафиксируйте его. Сначала осуществите грубую очистку, затем проработайте мелкие детали.
Не нужно сильно давить на место зачистки. Прижимайте шлифовальную машинку к изделию собственным весом. Усилия прилагайте лишь в том случае, когда перемещаете ее вдоль или поперек металла.
Если вы будете сильно вдавливать машинку, на изделии появятся зарезы, толщина стенки уменьшится, а инструмент со временем испортится.
Подробнее об устранении дефектов сварки можно почитать здесь.
Следующий шаг – подваривание места прожига. Заполните пустоты сваркой и повторите зачистку. Иногда дефект может остаться, в таком случае проделайте процедуру снова.
Угловые швы зачищать сложнее, так как часто возникают зарезы. Поэтому вначале нужно зачистить одну сторону, затем перевернуть шлифовальную машинку и повторить действие на другой стороне плоскости. Обязательно водите инструмент по кругу для появления небольшого скругления.
Для получения идеального шва используйте наждачную бумагу или напильник.
С какой проблемой сталкиваются сварщики
Наряду с высоким током сварщики допускают другую проблему – слишком большую дугу. Когда вы начинаете варить, большое расстояние между электродом и пластиной заставляет металл растекаться по сторонам, происходит нерасплавление сварочной ванны.
В ходе эксперимента была выяснено, что при работе дуга не гасла, но шов не формировался. Он получился неравномерным, а шлак плохо отделялся. Вывод: если вы будете вести электрод с одинаковой скоростью по шву, то получится металл, который просто лежит на поверхности.
Во избежание такой проблемы длина дуги должна быть 2-3 мм. Даже если вы будете держать электрод под прямым углом, высока вероятность появления прожога.
Другая ошибка сварщиков – неравномерное передвижение электрода при работе над изделием. Оно приводит не только к прожогу, но и к неравномерной форме шва, несплавлению, подрезу (так называется небольшое углубление на месте сплавления шва с металлом).
Правильный подбор режима сварки и техника выполнения сварных швов – гарантия отсутствия любых дефектов, в том числе и прожогов. Если вы начинающий сварщик, то стоит ознакомиться еще и с информацией для новичков. Благодаря ей можно достичь хороших результатов в работе.
Как вам статья?
Прожог
Прожог (510) — вытекание металла сварочной ванны, в результате чего образуется сквозное отверстие в сварном шве
Недопустим, так как нарушает сплошность сварного шва
Внешние признаки
- сквозные отверстия или полости, образованные вследствие расплава сварочной ванны.
Процесс возникновения
В сварочной ванне образуется чрезмерный объем жидкого металла. Он не удерживается силами поверхностного натяжения и самопроизвольно вытекает из шва.
Причины возникновения
- химическая неоднородность свариваемого металла:
- завышенная сила тока при недостаточной скорости сварки;
- некачественная сборка стыка под сварку (под свариваемый шов плохо поджата флюсовая подушка или медная подкладка), чрезмерные зазоры;
- низкая квалификация сварщика.
Способы предупреждения
Перед сваркой:
- использовать специальные подкладки (остающиеся и не остающиеся);
- оптимизировать режим сварки по скорости и мощности источника нагрева;
- применять кантователи, вращатели для выбора пространственного положения, исключающего прожог.
Во время сварки:
- применять импульсно-дуговые режимы сварки;
- вести дуговую сварку углом вперед, а газовую левым способом;
- строго соблюдать постоянство зазора в стыке.
Способ устранения
Место прожога очистить от окалины и натеков, подготовить с помощью шлифовального инструмента и подварить повторно.
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.
02 нояб.
Изъяны, как с внешней так и внутренней стороны, существенно ухудшают эксплуатационные свойства готовых изделий, выполненных из металла. Прожог — это дефект, представленный в виде сквозного отверстия в шве. Причиной его появления может быть естественное свойство металла, характеристики, связанные с организацией сварочных работ. Например, оборудование, сила тока. Обрабатываемые материалы и т.д.
Как обнаружить дефект?
Прожог далеко не всегда виден невооружённым глазом, поскольку бывают мелкие дефекты. Именно для обнаружения последних применяют капиллярный контроль сварочного шва.
Капиллярный метод контроля качества сварочного процесса для прожогов до 0,5 мм включают следующий алгоритм действий:
— Перед нанесением пенетранта следует тщательно очистить поверхность;
— На втором этапе наносят вещество, которое сразу же пронимает в зазоры изделия;
— Подождать несколько минут;
— Повторно использовать очиститель, убирая излишки компонента;
— На пятом этапе наносят проявитель. Он проникает в проблемные участки и подсвечивает их, тем самым указывает на изъяны.
Однако существуют и другие способы выявления дефектов, например, ультразвуковая диагностика, а также намагничивание. Они укажут на все проблемные зоны и помогут составить алгоритм действий.
Предотвращение прожога
Любой изъян негативно сказывается на технических свойствах изделия, поэтому следует исключить возможные причины проявления прожога. К таким действиям относятся:
— Использование в работе оборудования в исправном виде;
— Удостоверится в квалификации специалиста;
— Не нарушать технологический процесс.
Как убрать прожог?
Устранение прожога проходит в два этапа. На первом необходимо зачистить шов с помощью шлифовальной машинки. Для этого следует закручивать круг руками, поскольку во время движения он затянется сам. Если у мастера мало опыта, то ключ не подойдет, так как можно испортить инструмент.
Далее необходимо произвести грубую очистку, предварительно зафиксировав лепестковый круг. На место зачистки не нужно прикладывать чрезмерную силу, в противном случае на изделии появятся зарезы, толщина стенки станет меньше, а инструмент со временем выйдет из строя.
На следующем этапе выполняется варка места прожига. Для этого пустоты заполняются сваркой, а затем повторяют зачистку. Иногда изъян может остаться, тогда следует проделать процедуру повторно.
Угловые швы зачищать значительно сложнее, поскольку там довольно часто возникают зарезы. Поэтому первым делом необходимо тщательно очистить одну сторону, потом перевернуть шлифмашинку и повторить алгоритм действий на другой стороне обрабатываемой поверхности.
Причины появления дефекта
Прожог – это дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве. Он возникает в силу объективных и субъективных причин.
К первой группе относят естественные свойства металлов, которые влияют на качество конечной работы. Проблему можно предотвратить, если отнести материал в лабораторию. Там выдадут заключение о его естественных свойствах.
Ко второй группе относят весь перечень характеристик, связанных с процессом проведения сварки. Это оборудование, выбранные материалы, сила тока и иные причины.
Устранение подрезов
Для устранения такого дефекта участок изъяна очищают от шлака и грязи, а затем заваривают тонким швом. Желательно, чтобы у электрода был высокий показатель смачиваемости. Однако при этом увеличивается потребность в расходных материалах. Чтобы избежать непредусмотренных затрат, подрезы в сварных швах устраняют аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом. После нагрева огрех замазывают расплавленным металлом. Однако такой метод исправления не рекомендуется, если соединение было выполнено другим видом сварки, так как внутри могут быть поры, посторонние включения и пр. Чтобы прочность не уменьшалась, участки сварного соединения с многочисленными подрезами вырубают или вырезают до основного металла и переваривают. Размер удаляемой части должен превышать длину изъяна на 1- 2 см с каждой стороны.
После исправления сварные соединения проходят повторную проверку. При выявлении дефектов отправляются на доработку. Один и тот же участок допускается исправлять в зависимости от сорта стали не более 2 — 3 раз. Это связано с изменением характеристик металла после повторной сварки. При исправлении следует учитывать, что при усилении сварного соединения снижается стойкость к вибрации.
В каком случае точно возникнет прожог
Причина появления 90% прожогов – завышенная сила сварочного тока, поэтому важно установить ее правильно. Рассчитывается по формуле:
I = kd, где k – коэффициент, а d – диаметр электрода. Если вы варите трехмиллиметровым электродом, то вместо «d» поставьте цифру «3», в других случаях действуйте по аналогии.
С коэффициентом сложнее, так как его значения разнятся от 25 до 60. Опытные сварщики рекомендуют выбирать диапазон от 30 до 35. Если вы варите в нижнем положении, то применяйте коэффициент от 33 до 35. При использовании другого пространственного положения оптимальное значение – 30-32.
Было проведено два эксперимента:
| Ситуация | Результат |
| Сила тока – 160 А, сварщик пытается лучше расплавить кромки. | Прожог шва возникает почти сразу. |
| Сила тока в пределах нормы – 110 А. Но сварщик медленно ведет электрод. | При медленном ведении прожога не происходит. Дефект возникает при опускании электрода в сварочную ванну. |
Рекомендуется проверять силу тока на отдельной пластине перед работой над основным изделием.
Подробно о том, как правильно выбрать сварочный ток и диаметр электрода, можно узнать тут.
Прожог — основной дефект при сварке профилей
Тонкие стенки профильных труб не позволяют образованию нормальной сварочной ванны. Она имеет такой малый объем, что любые отклонения от технологии сварки приводят к резкому изменению тепловых параметров, которые в случае повышенного нагрева разрывают целостность ванны. Сварочные кромки в этом случае оплавляются сами по себе, таким образом, получается прожог — отверстие (сквозное или частичное) в стенках профиля. Основная причина дефекта в неправильной организации процесса теплоотвода для предотвращения перегрева зоны сварки.
Как обнаружить дефект
Прожог не всегда заметен невооруженным взглядом. Для обнаружения мелких дефектов используют капиллярный контроль шва. Пенетранты — первая часть выявления прожога.
Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для прожогов до 0,5 мм. Алгоритм действий следующий:
- Очистите поверхность изделия перед нанесением пенетранта.
- Нанесите тонкий слой для выявления дефектов. Он моментально проникнет в трещины.
- Подождите несколько минут.
- Вновь воспользуйтесь очистителем. Уберите с поверхности излишки компонента.
- Нанесите проявитель. Проникая в дефектные зоны и подсвечивая их, проявитель визуализирует изъяны сварки.
Есть и другие методы выявления дефектов. Ультразвуковая диагностика и намагничивание выявят все проблемные места и помогут выстроить дальнейший алгоритм действий.
Разновидности дефектов
Согласно общим принципам и положениям технологии, связанные со сварочным оборудованием выделяют две разновидности возникновения дефектов:
- Внешние. Это видимые дефекты, которые можно увидеть невооружённым глазом. К таким дефектам относятся непровары, а также прожог сварного шва.
- Внутренние. К этим типам относятся трещины, сколы, напряжение, поры, которые можно выявить лабораторным путём.
Разновидность прожога шва
Для каждой системы выявления дефектов разработаны собственные правила и режимы, которые имеют регламенты, разработанные государственными стандартами.
Как предотвратить прожог
Любой дефект негативно влияет на технические свойства металла, поэтому исключите возможные причины его появления:
- Используйте исправное оборудование.
- Убедитесь в квалификации специалиста, если работа поручена ему.
- Не нарушайте технологический процесс. Сверяйтесь с технической документацией, правильно подбирайте оборудование для сварки и сопутствующие материалы.
Самые частые причины нарушения технологического процесса – неправильный выбор длины дуги и несоблюдение параметра тока оборудования, с помощью которого ведутся работы.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.
Как убрать прожог
Устранение прожогов – двухэтапная процедура. Сначала нужно зачистить шов, затем – заварить заново. Приступая к работе с шлифовальной машинкой, закручивайте круг руками, так как во время движения он затянется сам. Если использовать ключ, то неопытный сварщик может повредить машинку.
Возьмите лепестковый круг, зафиксируйте его. Сначала осуществите грубую очистку, затем проработайте мелкие детали.
Не нужно сильно давить на место зачистки. Прижимайте шлифовальную машинку к изделию собственным весом. Усилия прилагайте лишь в том случае, когда перемещаете ее вдоль или поперек металла.
Если вы будете сильно вдавливать машинку, на изделии появятся зарезы, толщина стенки уменьшится, а инструмент со временем испортится.
Подробнее об устранении дефектов сварки можно почитать здесь.
Следующий шаг – подваривание места прожига. Заполните пустоты сваркой и повторите зачистку. Иногда дефект может остаться, в таком случае проделайте процедуру снова.
Угловые швы зачищать сложнее, так как часто возникают зарезы. Поэтому вначале нужно зачистить одну сторону, затем перевернуть шлифовальную машинку и повторить действие на другой стороне плоскости. Обязательно водите инструмент по кругу для появления небольшого скругления.
Для получения идеального шва используйте наждачную бумагу или напильник.
Причины возникновения дефектов сварных швов
Любой дефект образуется вследствие определенного фактора. Существуют разные причины образования дефектов сварного шва:
- во время работ применялись некачественные расходные материалы;
- не соблюдалась технология выполнения сварочных работ;
- низкого качества металл, используемый для создания сварной конструкции;
- неисправность оборудования или некачественная его работа;
- неправильно выбранный режим сварки;
- допущены технологические ошибки из-за низкой квалификации специалиста.
Чтобы получить металлоконструкцию высокого качества, требуется строгое соблюдения технологических параметров и норм сваривания, привлекать к работе специалистов с достаточным уровнем квалификации.
С какой проблемой сталкиваются сварщики
Наряду с высоким током сварщики допускают другую проблему – слишком большую дугу. Когда вы начинаете варить, большое расстояние между электродом и пластиной заставляет металл растекаться по сторонам, происходит нерасплавление сварочной ванны.
В ходе эксперимента была выяснено, что при работе дуга не гасла, но шов не формировался. Он получился неравномерным, а шлак плохо отделялся. Вывод: если вы будете вести электрод с одинаковой скоростью по шву, то получится металл, который просто лежит на поверхности.
Во избежание такой проблемы длина дуги должна быть 2-3 мм. Даже если вы будете держать электрод под прямым углом, высока вероятность появления прожога.
Другая ошибка сварщиков – неравномерное передвижение электрода при работе над изделием. Оно приводит не только к прожогу, но и к неравномерной форме шва, несплавлению, подрезу (так называется небольшое углубление на месте сплавления шва с металлом).
Правильный подбор режима сварки и техника выполнения сварных швов – гарантия отсутствия любых дефектов, в том числе и прожогов. Если вы начинающий сварщик, то стоит ознакомиться еще и с информацией для новичков. Благодаря ей можно достичь хороших результатов в работе.
Подрез сварного шва и 7 способов его предотвращения
Дефекты сварочных соединений часто усложняют нам жизнь. Подрез сварного шва или усадочная канавка является изъяном, характеризующимся образованием канавки возле корня одностороннего сварного шва из-за перегрева основного металла или металла шва (усадка на кромках при сплавлении). Это происходит, когда сварщик пытается варить с высоким сварочным напряжением или при быстрой скорости сварки. Кроме того, неправильный угол наклона направляет дугу в сторону более тонких краев, где перегрев может сжечь металл. Способствовать такому дефекту сварочных соединений может неправильное использование защитной газовой атмосферы, нарушение техники сварки, положение свариваемого предмета и т.д.
Усадочные канавки всегда были серьезной проблемой в отраслях промышленности связанных со сваркой и обработкой сталей. Были предприняты усилия чтобы решить эту проблему в последние годы. Ниже приведены советы, которые эффективно помогают упреждать или снижать частоту этого явления.
Соответствующее нагревание
Подрез сварного шва чаще всего вызывают высокие тепловые очаги, возникающие впоследствии прохода вблизи кромок. Это может привести к перегреву и плавлению вблизи корня шва. Для предотвращения дефектов необходимо проявлять большую осторожность при сварке металлов за счет уменьшения силы тока при приближении к более тонким и свободным краям.
Положение электрода при сварке. Правильный угол
Ошибочный угол при сварочных работах часто играет особо важную роль для появления дефектов такого рода. Даже один проход с неправильным углом, который направляет больше тепла свободным краям, способствует склонности сварного шва к появлению усадочных канавок. Во избежание проблем понадобится просто использовать правильные углы, дабы направить больше тепла в сторону более толстых компонентов по сравнению со свободными краями.
Умеренная скорость сварки
Изготовление сварного шва с высокой скоростью плавления, является еще одной большой причиной усадки на кромках. При этом некоторая часть исходного базового металла вдавливается в нижнюю центральную часть сварочной ванны и из-за быстрого отвердевания оставляет углубление по краям. Рекомендуется проводить сварочные работы умеренным темпом. Не стоит забывать: медленная скорость также негативно скажется на результате работ и не даст удовлетворительных результатов.
Корректный выбор защитного газа
В случае MAG-сварки (Metal Active Gas), неправильный выбор экранирующего газа может стать одной из основных причин появления подреза сварного шва. Правильный состав газа в соответствии с требованиями по типу материала и его толщине обеспечат хороший результат. При сварке углеродистых сталей лучше всего применять двуокись углерода в сочетании с инертными газами.
Правильная технология сварки
Подрез сварного шва или усадочные канавки часто возникают при попытке сварщика сделать сварной шов с чрезмерным поперечным перемещением электрода при сварке. Кодексы и нормы по стандартам требуют рекомендуемой ширины шовной зоны в зависимости от размера электрода. Размер шва при сварке не должен быть более приемлемого предела, иначе в противном случае шов может быть склонен к подрезам. Для того, чтобы не допустить этого, нужно стремиться либо уменьшить размер шовной зоны или делать многопроходные швы.
Правильное положение предмета в пространстве
Некоторые сварщики пытаются делать угловые швы не в горизонтальном положении, а в вертикальном, что способствует усадке на кромках. В этом случае депрессивные формы образуются из-за недостаточного заполнения металлом кромок стыка. Для предотвращения, по возможности, попытайтесь варить в горизонтальном положении, чтобы обеспечить адекватное потребление электрода.
Использование многофункциональных систем сварки
Применение многофункциональных аппаратов для MIG/MAG сварки предусматривает упомянутые выше предупреждения и позволяет выполнять тонкие сварные швы с улучшенными механическими свойствами. Таким образом, подрез сварного шва лучше всего предотвращает данный метод. Соблюдая все указанные правила, сварщик минимизирует вероятность негативных последствий и дефекты сварных швов такого рода в крайнем случае будут минимальными.
blog.svarcom.net
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.