Дефекты сварных швов, их виды, а так же способы их устранения
Для устранения дефектов сварных швов существуют различные методы и приёмы. Виды дефектов могут быть разнообразными, включая как наружные, так и внутренние. Наружные дефекты довольно легко обнаружить при визуальном осмотре сварочного шва. Внутренние дефекты, напротив, находятся внутри сварочных соединений и для их обнаружения требуется проведение дефектоскопии, включая использование рентгена и механической обработки. Необходимо отметить, что дефекты могут быть как допустимыми, так и недопустимыми в зависимости от требований, предъявляемых к сварочным соединениям и конструкции в целом.
Устранение дефектов, которые являются недостатками, входит в определение задачи и требует полного устранения или минимизации их количества и размеров. Чтобы избежать повышенного риска для стабильности соединения и функциональности сварной конструкции, необходимо принять ряд мер.
Одной из важных мер является учет спецтехнологии сварки и квалификации сварщика, чтобы минимизировать возможность появления дефектов.
Для успешной сварки необходимо учесть несколько факторов. Важно правильно выбрать присадочный материал и свариваемый металл, а также обеспечить подготовку поверхности и защитный газ. Кроме того, необходимо учесть режимы и выбрать подходящее сварочное оборудование.
Одним из внешних дефектов сварки являются нарушения геометрических размеров, такие как подрезы и наплывы. Также могут возникать непровары и прожоги, а также незаваренные кратеры.
Одной из основных причин непроваров является неудовлетворительный сварочный ток. Мощность сварочной дуги может быть повышена, длина дуги уменьшена, а ее динамика увеличена для устранения подобных дефектов. Однако также влиять на непровары могут слишком высокая скорость сварки или недостаточная подготовка кромок сварного соединения.
Существует несколько разновидностей непроваров:
-
- При односторонней сварке сварочный шов не проникает на всю толщину металла.
- При двусторонней сварке встык швы не соединяются друг с другом, образуя несплавление.
- При сварке в тавр сварочный шов не проникает вглубь, а только захватывает кромки.
Кроме того, причиной непроваров может быть слишком высокая скорость сварки или недостаточная подготовка кромок соединения.
Подрез — это дефект, когда по краям сварочного шва образуется канавка в основном металле.
Появление подрезов при сварке тавровых или нахлесточных соединений, а также стыковых соединений — наиболее распространенный дефект. Причиной этого являются неправильно подобранные параметры сварки, особенно скорость и напряжение на дуге.
При сварке угловых соединений, например, при сварке длинных швов балок, подрезы возникают часто из-за того, что сварочная дуга направлена в основном на вертикальную поверхность. Расплавленный металл стекает на нижнюю кромку и не достаточно заполняет канавку.
Уменьшение размера подреза и устранение горбатости сварного шва возможно путем снижения скорости сварки и напряжения. Это также помогает избежать образования подрезов, вызванных быстрым затвердеванием сварочной ванны. Длина сварочной дуги также влияет на подрезы. При слишком длинной дуге ширина шва увеличивается, что приводит к большему количеству расплавленного металла. Уменьшение длины дуги не только предотвращает подрезы, но также улучшает проплавление и предотвращает непровары.
Недостаток, называемый наплывом, возникает, когда присадочный материал натекает на основной металл, но не сплавляется с ним. Обычно причиной этого являются неправильно подобранные режимы сварки и наличие окалины на поверхности, которую необходимо сварить. Чтобы избежать появления наплывов, необходимо правильно подобрать режим сварки (соответствие сварочного тока скорости подачи присадочного материала, увеличение напряжения на дуге) и заранее очистить кромки.
Прожог — это дефект, при котором в сварочном шве образуется отверстие. Главными причинами прожога обычно являются высокий сварочный ток, медленная скорость сварки или большой зазор между кромками соединения. В результате происходит прожигание металла и утечка сварочной ванны.
Для предотвращения возникновения прожогов при сварке алюминия необходимо произвести понижение сварочного тока, увеличить скорость сварки и правильно подготовить геометрию кромок. Из-за низкой температуры плавления и высокой теплопроводности алюминия прожоги являются частым дефектом при сварке данного материала.
Кратер, который возникает в конце сварочного шва при резком обрыве дуги, представляет собой воронку в середине сварочного шва. В современном сварочном оборудовании имеются специальные программы для заварки кратера. Они позволяют проводить окончание сварки на пониженных токах, что позволяет успешно заварить кратер.
Основные внутренние дефекты, такие как поры и трещины (как горячие, так и холодные), являются проблемой при сварке.
Горячие трещины возникают, когда металл сварного шва находится в промежутке между температурой плавления и затвердевания. Они могут располагаться как вдоль, так и поперек сварного шва. Горячие трещины обычно появляются из-за неправильного использования присадочного материала (в особенности, алюминиевых и CrNi сплавов) и его химического состава (например, высокое содержание углерода, кремния, никеля и других элементов). Горячие трещины могут возникнуть также из-за неправильной заварки кратера или в результате резкого прекращения сварки.
Дефекты сварки, известные как холодные трещины, возникают после полного остывания и затвердевания сварочного шва и свидетельствуют о том, что сварочный шов не может выдержать приложенные к нему нагрузки и разрушается.
При всех сварочных процессах сварщики сталкиваются с пористостью, являющейся одним из основных дефектов сварки. Пористость может быть вызвана различными факторами, такими как засорение, недостаточная защита сварочного газа, наличие масла, краски, сварка несовместимых сплавов или даже окисление металла.
В случайном порядке поры могут распределяться как внутри сварочного шва, так и на его поверхности, и, кроме того, они могут отличаться размером.
Появление пористости обусловлено следующими факторами:
-
- Недостаточный поток защитного сварочного газа, что может привести к наличию воздуха в газовом потоке.
- Избыточный поток защитного газа, который может вызвать сквозняк и выбивание защитного газа.
- Наличие сквозняка в зоне сварки, который может привести к сдуванию защитного газа.
- Загрязнение сварочного сопла или повреждение системы подачи газа (например, утечка в шлангах или соединениях).
Делаем ставку на то, что все эти неприятности с дефектами в сварных швах и соединениях, а также их ликвидация, описанные в этой статье, помогут вам сделать сварку более качественной и производительной. Не забывайте, что правильный выбор сварочного оборудования и технологии сварки имеет огромное значение, как для всего процесса сварки в целом, так и для его отдельных компонентов.
При изготовлении арматурных каркасов и сеток, Красноярский завод металлических сеток руководствуется предписаниями ГОСТ 14098 — Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций.
