Виды дефектов сварных швов, их обнаружение и способы устранения

Дефекты сварных соединений

В сварочном производстве принято разделять дефекты подготовки и сборки изделий под сварку и сварочные дефекты. Сварочные дефекты могут быть наружными (поверхностными) и внутренними (рисунок l.l).

Внутренние дефекты могут быть в виде несплошностей и дефектов структуры.

Следует иметь в виду, что дефекты подготовки и сборки часто приводят появлению собственно сварочных дефектов, поэтому подготовку изделий к сварке необходимо тщательно контролировать.

Наиболее характерными дефектами подготовки и сборки перед сваркой плавлением являются неправильный угол скоса кромок в швах с V-, U- и Х-образной разделкой, слишком большое или

малое притупление по длине стыкуемых кромок, непостоянство зазора между кромками, несовпадение стыкуемых плоскостей кромок, расслоения и загрязнения на кромках и т.п. Причинами подобных дефектов могут быть неисправности оборудования, на котором производится обработка или неточности в чертежах, а также брак в исходных материалах и т.п.

Контроль правильности сборочных операций проверяют специальным инструментом, шаблонами и внешним осмотром. Сварочные дефекты могут классифицироваться по типам и по видам, исходя из природы их возникновения, зависящей от способа сварки (рисунок 1.1).

Тип дефекта может быть определен различными методами контроля. Вид дефекта бывает определить достаточно трудно, и некоторыми методами невозможно.

Для соединений, выполненных сваркой плавлением, согласно ГОСТ 7512-82, виды дефектов и их условные обозначения при радиографическом контроле приведены в таблице 1.

Влияние Дефектов на работоспособность

Наличие тех или иных дефектов в сварных соединениях еще не определяет потерю работоспособности этих соединений. Работоспособность зависит не только от собственных характеристик несплошностей (типа, вида, размера и т.п.), но и от большого числа конструктивно-эксплуатационных факторов.

Таблица 1 — Классификация и условные обозначения дефектов

Так, например, влияние величины непровара на потерю прочности практически пропорционально относительной глубине этого непровара или на площади при статической нагрузке и пластичном материале.

Однако для малопластичного материала линейная пропорциональность не соблюдается. Также линейная пропорциональность не соблюдается при динамической или циклической нагрузках.

При этом работоспособность может существенно снижаться даже при сравнительно небольших дефектах.

Многочисленные исследования и анализ эксплуатационной повреждаемости показывают, что дефекты типа пор и включений округлой формы при их относительной суммарной площади в сечении до 5-10 % практически мало влияют на статическую прочность соединения стыкового шва. В отдельных случаях безопасная величина ослабления сечения может достигать 10, 20 и даже 30 96, особенно это относится к пластичным сталям и сравнительно малонагруженным соединениям.

Схематически влияние конструктивно-эксплуатационных факторов на параметры, определяющие работоспособность изделия приведены ниже.

Свойства материала	Пластичность или хрупкость. Склонность к трещинообразованию. Торможение трещин и т.п.
Конструкция соединений	Стыковые или угловые швы. Масштабный фактор и т.п.
Схема нагружения	Рабочие или нерабочие швы. Характер напряженного состояния. Остаточные напряжения и т.п.
Концентраторы напряжений	Конструктивные (вырезы, разностенность и т.п.)Технологические (перекосы, чешуйчатость и т.п.)
Вид нагрузки	Статика, динамика, вибрация, циклическая нагрузка и т.п.
Агрессивность среды	Нейтральная, слабо или сильно агрессивная
Температурные воздействия	Высокие или низкие температуры. Цимическое изменение температуры
Вероятность и опасность отказа	Характер перегрузок. Опасность аварийной ситуации и тяжелых последствий отказа

При дефектоскопии соединений принято разделять дефекты несплошности на две группы: объемные (тупые) и трещиноподобные (острые). Объемные дефекты сравнительно безопасны в отношении потери работоспособности соединений.

Такие дефекты можно нормировать по размерам или по площади ослабленного ими сечения. Их следует относить к малозначительным или значительным согласно ГОСТ 15467-79. Трещиноподобные дефекты весьма опасны для эксплуатации соединений.

Эти дефекты, как правило, недопустимы и их следует считать критическими.

К наружным дефектам при сварке плавлением относят отклонения формы и размеров швов от заданных техническими условиями. Швы могут иметь неравномерность по длине, неправильную форму в поперечном сечении, наплывы (рисунок 1.

3, а), которые появляются вследствие неустойчивого режима сварки, дефектов сборки под сварку, а также в местах расположения прихваток. Некоторые наружные дефекты рассматривают как поверхностные несплошности швов, что более характерно а) для внутренних дефектов.

К таким дефектам относятся подрезы, не заваренные кратеры, прожоги, свищи и т.п.

https://www.youtube.com/watch?v=ZbnEIr5ITFc

Подрезы представляют собой углубления в основном металле, расположенные по краям шва. Они образуются при сварке на повышенных токах и напряжениях дуги

Подрезы уменьшают рабочее сечение, вызывают концентрацию напряжений и могут стать причиной разрушения швов из-за появления трещин у края подреза.

Кратеры образуются при обрывах дуги и остаются в виде углублений. Они уменьшают рабочее сечение шва, снижают его прочность и коррозионную стойкость. Не заваренный кратер часто служит очагом появления трещин.

Прожоги образуются от чрезмерно высокой погонной энергии, неравномерной скорости сварки и т.п.

 Свищи обычно развиваются из канальных пор. Свищи — сквозные, выходящие на поверхность, дефекты.

Все указанные поверхностные несплошности хорошо выявляются внешним осмотром и могут быть исправлены подваркой, если исправление не принесет большого вреда, чем сам дефект. Значительное количество поверхностных дефектов обычно сигнализирует также о наличии и внутренних дефектов.

Внутренние Дефекты. Газовые включения (поры) образуются при перенасыщении сварочной ванны газами вследствие загрязненности кромок изделия, длинной дуги, влажности покрытия электродов и флюсов, вредных примесей и влаги в защитных газах и т.п. Размеры пор колеблются от микроскопических до 2-3 мм в диаметре.

Поры снижают прочность и плотность швов. В малом количестве поры могут и не оказывать существенного влияния на работоспособность сварных соединений. Шлаковые включения появляются плохой зачистки шлака при многослойной сварке (рисунок 1.4).

Значительные по величине и острые включения могут вызывать местную концентрацию напряжений, а также снижать прочность соединений.

Микроскопические шлаковые включения — загрязнения в виде нитридов, фосфидов, сульфидов, легкоплавких эвтектик, окиси железа снижают пластичность швов. Небольшие округлые включения обычно не опасны.

Металтические включения имеют место при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом и обычно состоят из частичек вольфрама.

Непровары представляют собой несплошности значительной величины (раскрытия) на границах между основным и наплавленным металлом или незаполненные металлом полости в сечении шва. Встречаются непровары по кромкам, по сечению и в корне шва (рисунок 1.5).

Непровары образуются при загрязнении кромок, неправильной подготовке кромок, неправильном или неустойчивом режиме сварки и т.п.

Непровары могут снизить работоспособность соединения за счет ослабления рабочего сечения шва и, кроме того, острые непровары могут создать концентрацию напряжений в шве.

Трещины считаются самыми опасными дефектами сварки. Они могут быть микро- и макроскопическими, а в зависимости от происхождения — горячими и холодными.

Горячие трещины при сварке образуются в процессе охлаждения и затвердевания металла, в так называемом температурном интервале хрупкости (ТИХ), вследствие резкого снижения пластических свойств металла в этом интервале температур, и развития деформаций удлинения.

Холодные трещины образуются в результате протекания фазовых превращений, приводящих к снижению пластичности металла, выделения диффузионного водорода и воздействия сварочных напряжений. Холодные трещины могут образовываться как на этапе завершения охлаждения, так и во время вылеживания сварных конструкций в течение некоторого периода времени после сварки.

Иногда трещины развиваются в процессе эксплуатации вследствие раскрытия сварочных микротрещин, а также зарождения разрушения металла от надрезов, вызванных непроваром, шлаковыми включениями и прочими дефектами.

Трещины могут быть продольными и поперечными и располагаться в металле шва или в зоне термического влияния.

Трещины вследствие своей чрезвычайной опасности являются недопустимыми дефектами. Сварные соединения с трещинами, как правило, подлежат исправлению.

Однако в связи с развитием науки о прочности появились воззрения о допустимости некоторых треш,ин в тех случаях, когда имеются условия к прекращению их роста.

Критические размеры таких трещин рассчитывают на основе уравнений механики разрушения и специальных экспериментов.

Несплавления (слипания) представляют собой несплошности малого раскрытия на свариваемых поверхностях или кромках материала. Несплавления — очень опасные дефекты, плохо выявляемые современными средствами дефектоскопии. Наибольшее распространение этот дефект имеет при аргонодуговой сварке алюминиевомагниевых сплавов, а также при контактной стыковой сварке.

Все вышеуказанные дефекты встречаются главным образом при сварке плавлением. При сварке с давлением и пайке возникают дефекты, которые по своему характеру отличаются от перечисленных выше. В то же время шлаки, подрезы, наплывы и кратеры обычно отсутствуют. Наиболее часты и опасны несплавления, которые при сварке с давлением и пайке действительно носят характер слипания или склеивания.

При стыковой, точечной и шовной контактной сварке типичные дефекты: пережог металла, непровары, несплавления, пористость, кольцевые и продольные трещины.

Эти дефекты вызываются нарушением технологии сварки (слишком большой или малый ток, неправильное давление и скорость осадки, неоптимальная продолжительность выдержки под током и т.п.).

Все эти дефекты могут значительно снижать работоспособность соединений. Выявлять дефекты сварки с давлением обычно значительно сложнее, чем дефекты сварки плавлением.

Выбор методов контроля сварных соединений

Контроль качества сварных соединений и изделий может быть проведен различными методами испытаний. Эти методы группируют на два класса: методы разрушающего контроля и методы неразрушающего контроля.

Разрушающие испытания проводят обычно на образцах-свидетелях, на моделях и реже на самих изделиях.

Образцы-свидетели изготавливаются по той же технологии, что и сварные соединения изделий с использованием материала, предусмотренного технической документацией.

В зависимости от нагрузок, действующих на изделие при эксплуатации, предусматривают испытания образцов-свидетелей при статических, динамических и усталостных нагрузках.

Неразрушающий контроль проводится обычно на самих изделиях, что позволяет оценить те или иные физические свойства, которые лишь косвенно характеризуют прочность или надежность соединения.

В зависимости от физических. явлений, положенных в основу каждого из неразрушающих методов контроля, согласно ГОСТ 18353-79, подразделяют 10 основных видов: акустический (ультразвуковой), проникающими веществами (капиллярный), магнитный, оптический, радиационный, радиоволновый, тепловой, течеисканием, электрический и вихретоковый (электромагнитный) методы.

Для контроля качества сварных соединений наибольшее распространение получили первые пять видов, остальные на практике применяются незначительно. Следует иметь в виду, что ни один из перечисленных видов контроля не универсален.

Поэтому для конкретного сварного изделия важной задачей является выбор метода контроля или комбинации из нескольких методов. Основные преимущества и недостатки разрушающих и неразрушающих методов контроля приведены в табл.

2

Проводя анализ брака и причин его возникновения для конкретного вида изделий можно определить наиболее часто встречающиеся дефекты и оценить затраты, необходимые на их исправления.

При внедрении методов неразрушающего контроля в целях уточнения обнаруживаемого дефекта применяют разрушающие испытания на образцахсвидетелях (ГОСТ 6996-66), на которых также определяют механические свойства сварных и паяных соединений.

Широко применяют методы неразрушающего контроля в производстве сварных и паяных соединений: капиллярные (ГОСТ 18442-80); люминесцентный (ГОСТ 26182-84); магнитографический (ГОСТ 25225-82); магнитопорошковый (ГОСТ 21105-87); оптический (ГОСТ 23479-79); радиоволновый (ГОСТ 23480-79); тепловые (ГОСТ Р 53698-2009); феррозондовый (ГОСТ 21104-75); ультразвуковой (ГОСТ 2612684).

Внедрению экономичных методов неразрушающего контроля предшествуют следующие пять этапов подготовительной работы по выбору и назначению этих методов.

Первый этап — изучение факторов и параметров качества сварных и паяных соединений изделия и установление норм отбраковки соединений. Объём контроля сварных и паяных соединений устанавливается конструкторскотехнологической документацией от 10 до 100 % общей длины сварных швов и спаев в зависимости от ответственности изделий (ГОСТ 3242-79, ГОСТ 24317-80 и др.).

Второй этап — выбор методов неразрушающего контроля. Рекомендуется применять для сварных соединений акустические (А), вихретоковые (В), визуальные (ВЗ), капиллярные (К), магнитные (М), радиационные (Р) методы и сочетания методов неразрушающего контроля, с помощью которых дефекты обнаруживаются.

Примерами таких сочетаний могут быть для определения включений неметаллических, шлаковых, флюсовых, непропаев — Р или А; грубозернистости околошовной зоны, нарушения диффузионного сцепления — А; металлургических дефектов сварного шва — Р или А, или М; непроваров — А или Р, или М; коррозии — ВЗ или К, или В, или А; науглероживания — М или В; перегрева, пережога — А или В, или М; пористости газовой — А или М, или Р; трещин — А или Р, или В; флокенов — А или В, или Р и т.п.

Третий этап — изготовление эталонов чувствительности, образцов соединении с характерными дефектами и испытание образцов выбранными методами с дальнейшим разрушением для подтверждения достоверности выявленного дефекта.

Четвертый этап — определение чувствительности, производительности и режима контроля каждым выбранным методом, разработка технологической карты контроля для применения выбранных методов, выбор средств контроля.

Пятый этап — определение ожидаемой экономической эффективности внедрения каждого выбранною метода контроля и выбор наиболее оптимального из них.

Ожидаемая экономическая эффективность применения средств неразрушающего контроля позволяет обосновать целесообразность, очередность и направление развития тех или иных средств контроля, выбрать наиболее экономичные варианты изготовления и контроля изделий, определить оптимальные объемы производства средств неразрушающего контроля.

Важной характеристикой неразрушающих методов контроля является чувствительность, которую различают на предельную, реальную и условную.

Под предельной чувствительностью метода следует понимать наименьшее значение характеристического размера эталонной модели дефекта, уверено обнаруживаемого при контроле.

Эталонной моделью при ультразвуковом контроле служит плоскодонный отражатель, а характеристическим размером — его площадь.

При радиографии эталонная модель — это канавка или проволочка дефектометра (эталона чувствительности), а характеристический размер — их глубина или толщина соответственно.

Реальная чувствительность характеризует наименьшие размеры реального дефекта, обнаруживаемого в контролируемом сварном соединении.

Условная чувствительность характеризует наименьшие размеры уверенно обнаруживаемой условной модели дефекта, выполненной в эталонном образце.

Условную чувствительность определяют только при ультразвуковом контроле из-за ряда особенностей данного метода. Для обеспечения требуемой чувствительности необходимо, чтобы сварное соединение было спроектировано пригодным для контроля, т.е.

необходимо обеспечить доступность для контроля, качество поверхности, учет влияния структуры металла и т.п.

Источник: http://zaschitatruboprovodov.ru/index.php/diagnostika/pribornyj-metod-obsledovaniya/149-defekty-svarnykh-soedinenij

Основные дефекты сварных швов

Дефекты сварных швов являются следствием неправильного выбора или нарушения технологического процес­са изготовления сварных конструкций, применения некачественных свароч­ных материалов и низкой квалифика­ции сварщика.

Дефекты разделяются на внеш­ние и внутренние. К внешним де­фектам относятся:

• нарушение разме­ров и формы шва
• непровар
• подрез зоны сплавления
• поверхностное окис­ление
• прожог
• наплыв
• поверхностные поры
• незаваренные кратеры и трещины продольные и поперечные

К внутренним дефектам относятся:

• внутренние поры
• неметаллические включения
• непровар
• микротрещины

Нарушение ризмеров и формы шва выражается в неполномерности ши­рины и высоты шва, в чрезмерном усилении и резких переходах от основ­ного металла к наплавленному.

Эти дефекты при ручной сварке являются результатом низкой квалификации сварщика, плохой подготовки свари­ваемых кромок, неправильного выбора сварочного тока, низкого качества сборки под сварку. Дефекты фор­мы шва могут быть и следствием колебаний напряжения в сети.

При автоматической сварке нарушение формы и размеров шва являются следствием неправильной разделки шва или на­рушения режима в процессе сварки (скорости сварки, скорости подачи электродной проволоки, сварочного тока).

Непровар — местное наплавление свариваемых кромок основного и на­плавленного металлов — является следствием низкой квалификации сварщика, некачественной подготовкисвариваемых кромок (малый угол скоса, отсутствие зазора, большое при­тупление), смещения электрода к одной из кромок, быстрого перемещения электрода по шву.

Подрез — узкое углубление в основном металле вдоль края сварного шва — образуется при сварке большим током или удлиненной дугой, при завы­шенной мощности горелки, неправильном положении электрода или горелки и присадочного прутка.

Поверхностное окисление — окисление металла шва и прилегающего к нему основного металла. Причинами являются сильно окисляющая среда, большая длина дуги, чрезмер­но большая мощность сварочной горелки или слишком большой сварочный ток, замедленное перемещение электрода или горелки вдоль шва.

Прожог — сквозное отверстие в сварном шве. Основными причинами прожога являются большой сварочный ток, завышенная мощность сварочной горелки, малая толщина основного металла, малое притупление свариваемых кромок и неравномерный зазор между ними по длинне.

Наплыв — результат натекания ме­талла шва на непрогретую поверхность основного металла и ранее

выполненного валика без сплавления с ним. Такие дефекты могут быть при низкой квалификации сварщика, некачественных электродах и несоот­ветствии скорости сварки и сварочного тока разделке шва.

Поверхностные и внутренние поры возникают вследствие попадания в ме­талл шва газов (водород, азот, угле­кислый газ и др.), образовав­шихся при сварке. Водород образует­ся из влаги, масла и компонентов покрытия электродов.

Азот в металл шва попадает из атмосферного воз­духа при недостаточно качественной защите расплавленного металла шва. Оксид углерода образуется в процес­се сварки стали при выгорании углерода, содержащегося в металле.

Если свариваемая сталь и электроды имеют повышенное содержание углерода, то при недостатке в сварочной ванне раскислителей и при большой скорос­ти сварки оксид углерода не успевает выделиться и остается в металле шва.

Таким образом, пористость является результатом плохой подготовки свариваемых кромок (загрязненность, ржавчина, замасленность), примене­ния электродов с сырым покрытием, влажного флюса, недостатка раскис­лителей, больших скоростей сварки.

Неметаллические включения обра­зуются при сварке малым сварочным током, применении некачественных электродов, сварочной проволоки, флюса, загрязненных кромках и пло­хой очистке шва от шлака при мно­гослойной сварке. При неправильно выбранном режиме сварки шлаки и оксиды не успевают всплыть на по­верхность и остаются в металле шва в виде неметаллических включений.

Трещины наружные и внутренние (микротрещины) являются опасными и недопустимыми дефектами сварных швов. Они образуются вследствие напряжений, возникающих в металле от его неравномерного нагрева, ох­лаждения и усадки.

Высокоуглеродис­тые и легированные стали после свар­ки при охлаждении закаливаются, в результате чего могут образовать­ся трещины. Причиной возникновения трещин служит также повышенное содержание в стали вредных приме­сей (серы и фосфора).

Методы устранения дефектов свар­ных швов.

Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнитель­ного слоя металла. При этом наплав­ляемую поверхность необходимо тща­тельно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила.

Непровар, кратеры, поверхност­ные и внутренние поры и неме­таллические включения устраняют вы­рубкой пневматическим зубилом или расчисткой абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка с по­мощью поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки.

Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы устраняют обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зу­била. Наружные трещины устраняют разделкой и последующей заваркой.

Для предупреждения распростране­ния трещины по концам ее засверливают отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают. Швы с внутренними трещинами вы­рубают и заваривают заново.

При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и сваркой накла­дывают заплату.

Источник: http://soedenimetall.ru/osnovny-e-defekty-svarny-h-shvov/

Способы устранения дефектов сварных швов

Неполномёрноспгъ швов устраняется наплавкой допол­нительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абра­зивным инструментом или металлической щеткой.

Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивно* го инструмента или пневматического зубила.

Непровар, кратеры, пористость и неметаллические вклю­чения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой.

Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки.

Подрезы заваривают тонкими валиковъши швами.

Наплывы устраняются обработкой абразивным инструмен­том или с помощью пневматического зубила.

Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зу­билом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают.

Швы с внутренними трещинами вырубают и заваривают заново.

При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату.

Дефекты сварочных швов и причины их образования

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.

Способы устранения дефектов сварных швов;

Шлаковые каналы и шлаковые включения.

Поры в сварных соединениях.

Порами называют заполненные газом полости в швах, имеющие округлую, вытянутую или более сложную форму. Они возникают при первичной кристаллизации металла сварочной ванны в результате выделения газов.

При дуговой сварке поры выходят или не выходят на поверхность шва, располагаются цепочкой по оси шва или отдельными группами. Поры, выходящие на поверхность шва, иногда называют свищами.

Наличие пор при всех условиях нежелательно.

Основной причиной возникновения пор при сварке стали являются водород, азот и окись углерода.

Дефект представляет собой заполненную шлаком несплошности. Канал, как правило, не выходит на поверхность шва.

Шлаковыми включениями называют видимые невооруженным глазом округлые или вытянутые включения шлака, расположенные в металле шва, как у границы сплавления, так и между отдельными слоями или в вершине провара. Шлаковые включения относятся к внутренним дефектам шва. Участки шва, где их величина превышает допускаемую техническими условиями на данный вид продукции, вырубают и заваривают заново.

Непроваром называют местное отсутствие сплавления между свариваемыми элементами, между металлом шва и основным металлом или отдельными слоями при многослойном шве. Участки шва с непроваром, как правило, должны быть удалены и заварены заново.

При сварке металлов образуется большое количество и других, менее распространенных дефектов, таких как зоны несплавления, утяжины, подрезы, прожоги, ожоги, наплывы, кратеры и т.п.

Крупные трещины в швах ликвидируют путем их заварки. Предварительно сверлят сквозные отверстия на расстоянии 40—50 мм от каждого конца трещины, чтобы предупредить ее дальнейшее распространение.

Затем пневматическим зубилом, газовым резаком для поверхностной резки или воздушно-дуговым резаком производят V- или Х-образную разделку трещины, зачищают ее кромки от шлака и заваривают обратно-ступенчатым способом .

Иногда перед сваркой металл в конце трещины нагревают газовой горелкой до температуры 150—200°С

с тем, чтобы шов и нагретые участки остывали одновременно. Это позволяет избежать появления остаточных напряжений на концах шва.

https://www.youtube.com/watch?v=qBf24cIxYuU

Швы с внутренними мелкими трещинами, непроварами, газовыми и шлаковыми включениями полностью вырубают или выплавляют и заваривают вновь. Аналогичным образом поступают с пережженными участками.

В сварных конструкциях, изготовленных из углеродистых сталей, применяют как выплавку, так и вырубку швов; в конструкциях же из легированных сталей швы можно только вырубать, так как при выплавке происходит изменение структуры и свойств основного металла.

Рис. 2. Схема исправления сварного соединения с трещиной 1 — места подогрева; 2 — засверленные отверстия; 3 — разделка кромок трещины; 4 — трещина; I, II, III, IV — последовательность заварки

Неполномерность шва устраняют наплавкой дополнительных слоев, а подрезы заваривают тонкими валиковыми швами.

Наплавы, натеки, а также чрезмерное усиление шва удаляют пневматическим зубилом или абразивным инструментом.

При перегреве металла выполняют соответствующую термическую обработку.

Нарушения размеров и формы шва можно устранить следующим образом. Сделать наплавку дополнительного слоя металла при неполномерности шва, а слишком толстый шов ликвидировать при помощи пневматического зубила или абразивного инструмента. Последний способ можно применить и для устранения наплывов.

Подрез зоны сплавления следует заварить тонкими валиковыми швами. Кратеры, непровар, поверхностные и внутренние поры, а также неметаллические включения сначала вырубают пневматическим зубилом или обрабатывают абразивным инструментом, а затем образовавшиеся углубления и впадины заваривают.

Можно использовать и выплавку дефектного участка с помощью поверхностной воздушно-дуговой или кислородной резки.

Какие бывают виды дефектов сварных швов?

Причины проблем

Грамотные сталевары понимают, что главное условие качественной сварки & сплошной лист стали. Если же лист недостаточно сплошной, это становится причиной серьёзных проблем. Кроме того, есть другие причины неудач:

• Дефектные швы могут образоваться при неправильной подготовке выбранных сварочных поверхностей.
• Неисправный или неподходящий сварочный инструмент также может испортить работу.
• Низкая квалификация мастера, выполняющего электро- или газосварку также сказывается на качестве результата.
• Неправильный режим сварочного процесса – верный способ сделать плохую стыковку.
• Нарушенная защита сварочной ванны также приводит к ухудшению качества шовной поверхности.
• Если свариваемые детали плохо обработаны, не стоит ожидать стыков правильной формы.
• Высокий процент углерода в сплаве, к сожалению, тоже портит конечный результат.
• Проскальзывающая проволока в держателе.
• Нестабильная работа электросети, постоянные скачки в параметрах.
• Появление люфтов в механизме подачи.
• сдвинутый угол наклона электрода.
• Затёкший в зазор расплавленный металл.

Получается, что до начала работы со сварочным аппаратом следует убедиться в опыте и достаточной квалификации рабочего, исправности инструментария и его соответствии обрабатываемому изделию, хорошем качестве стали, а также выбрать нужный режим работы сварочного аппарата. Соблюдение этих простых правил позволит избежать неприятностей как исполнителю, так и клиенту. Помимо этого, важно ознакомиться с репутацией фирмы, предоставляющей ремонтные услуги, включая сварку.

Выявление изъянов

Когда работа по сварке закончена, необходимо осмотреть изделие, чтобы выявить основные дефекты сварных швов. Мастера при проверке могут воспользоваться:

• поверхностным обмером и осмотром;
• различными методами тестирования непроницаемости;
• специализированными техническими устройствами.

Перед внешним осмотром обязательно нужно удалить загрязнения . Помимо этого, нужно убедиться в том, что форма швов безупречна, а размер везде одинаков. Для проверки размера существуют специальные шаблоны.

Когда мастер испытал непроницаемость и обнаружил непровары, поры и трещины , нужно убедиться в отсутствии внутренних изъянов . Их не так просто заметить. Для этого придётся воспользоваться следующими средствами и способами:

• гамма-лучами или рентгеном;
• магнитным полем ;
• ультразвуковыми колебаниями ;
• можно засверлить контрольное место, но это приведёт к частичному разрушению созданного шва.

Дефекты сварочных швов всегда сопряжены с выполнением ряда сварочных соединений. Однако всё равно нужно стараться допускать как можно меньше ошибок. Главное условие здесь – знание и соблюдение всех нюансов технологического процесса.

Способы устранения изъянов

МЕТОДЫ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ СВАРНЫХ ШВОВ

Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила.

Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки.

Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы устраняются обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила.

Наружные трещины устраняются разделкой и последующей заваркой. Для предупреждения распространения трещины по концам ее сверлят отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком.

Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и заваривают. Швы с внутренними трещинами вырубают и заваривают заново.

При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают заплату.

4 условия реализации ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

1. паспорт ПРОГРАММЫ

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

ПМ.04 Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений.

1.1. Область применения программы

Программа профессионального модуля – является частью программы подготовки квалифицированных рабочих, служащих по специальности СПО в соответствии с ФГОС 150709.02 Сварщик :

Дефектация сварных швов и контроль качества сварных соединений и соответствующих профессиональных компетенций:

ПК 4.1. Выполнять зачистку швов после сварки.

https://www.youtube.com/watch?v=1d13sKNHnTY

ПК 4.2. Определять причины дефектов сварочных швов и соединений.

ПК 4.3. Предупреждать и устранять различные виды дефектов в сварных швах.

ПК 4.4. Выполнять горячую правку сложных конструкций.

1.2. Цели и задачи профессионального модуля – требования к результатам освоения профессионального модуля:

С целью овладения указанным видом профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:

иметь практический опыт:

-выполнения зачистки швов после сварки;

-определения причин дефектов сварочных швов и соединений;

-предупреждения и устранения различных видов дефектов в сварных швах;

-выполнения горячей правки сложных конструкций;

-зачищать швы после сварки;

-проверять качество сварных соединений по внешнему виду и излому;

-выявлять дефекты сварных швов и устранять их;

-применять способы уменьшения и предупреждения деформаций при сварке;

— выполнять горячую правку сварных конструкций;

-требования к сварному шву;

-виды дефектов в сварных швах и методы их предупреждения и устранения;

— строение сварного шва, способы их испытания и виды контроля;

-причины возникновения внутренних напряжений и деформаций в свариваемых изделиях и меры их предупреждения.

учебной практики – 180 часов;

лабораторных и практических занятий – 14 часов

Производственная практика -80 часов.

2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

Определять причины дефектов сварочных швов и соединений.

Предупреждать и устранять различные виды дефектов в сварных швах.

Выполнять горячую правку сложных конструкций.

Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем

Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний .

Источники: msd.com.ua, svarkagid.ru, studopedia.su, www.stroyremportal.ru, electrod.biz, velib.com, infourok.ru

Источник: http://sovet.clan.su/publ/sekrety_krasoty_i_zdorovja/sposoby_ustranenija_defektov_svarnykh_shvov/11-1-0-1113

Виды дефектов сварных швов и методы их устранения

Сварка – наиболее эффективная и экономичная технология, применяемая для создания неразъемных металлических соединений. На сегодняшний день существует около 50 видов сварки.

Сварка – наиболее эффективная и экономичная технология, применяемая для создания неразъемных металлических соединений. На сегодняшний день существует около 50 видов сварки. Область её применения огромна: строительство, ремонт, под водой и даже в космосе.

Именно поэтому к качеству данного вида соединений применяются жeсткие требования.

Обратите внимание, качественные металлические сварные ограждения Вы можете заказать в компании «Надежные конструкции» (http://нк37.рф/metallicheskie_svarnyue_ograjdeniya), перейдя по нашей ссылке.

Классификация дефектов сварочных швов и причины их появления

Сварка — сложный технологический процесс. Незначительные отклонения от заданных условий или требований чертежей могут привести к ухудшению качества соединения и появлению дефектов. Условно, все дефекты разделяют наружные и внутренние.К первым относят нарушения, которые можно обнаружить при внешнем осмотре соединения.

Чаще всего они возникают из-за низкой квалификации сварщика, неисправности инструмента, неправильной подготовке соединяемых поверхностей, перепадов напряжения или нарушений режимов сварки. Наиболее опасными являются внутренние дефекты. Они возникают в результате поглощения окиси водорода расплавленным металлом.

Углерод не успевает выделиться из застывшего металла и остается в нем в виде пузырьков.

Наружные дефекты сварочных швов и способы их устранения

Наружными являются следующие виды отклонений:

• Наплывы. Чаще всего данный дефект возникает при горизонтальном сваривании вертикальных поверхностей. На кромки основного металла натекает расплавленный металл, имеющий большую температуру. Данный дефект срезают или срубывают. Место сруба проверяют на наличие непровара.
• Непровар – отсутствие соединения между наплавляемым и основным металлом. Снизить вероятность возникновения данного вида дефекта можно с помощью предварительного нагрева деталей, тщательной зачистки их кромок. Участки шва с непровором необходимо удалить.
• Прожоги представляют собой сквозные отверстия в сварочном шве. Как правило, причиной их появления является применение большого тока при низкой скорости сварки. Участок шва с прожогом зачищается и повторно заваривается.
• Подрезы. Этот вид дефекта встречается чаще всего. Представляет собой углубление у кромки сварного шва, в результате чего происходит утоньшение основного металла. Для устранения применяют повторное заваривание с предварительной зачисткой.
• Свищ – небольшие углубления в сварочном шве. Дефект устраняется путем переварки.

Разновидности и способы устранения внутренних дефектов

• Поры. Внутришовные полости, заполненные газом. Могут иметь разную форму и размер. Спровоцировать появление пористости могут повышенное содержание углерода, плохая обработка поверхностей или наличие примесей в металле. Дефектный участок подлежит зачистке и перевариванию.
• Горячие трещины. Являются следствием резкого ухудшения пластических свойств металла. Появляются в диапазоне температур от 10000 °С до 13000 °С. Горячие трещины – один из наиболее опасных дефектов сварного шва. Возникают на шве и в прилегающих зонах.
• Холодные трещины возникают при температуре до 1300 °С. Могут возникнуть либо после остывания шва, либо через длительное время. Швы с трещинами должны быть либо переварены, либо полностью вырублены.
• Шлаковые, оксидные и вольфрамовые включения. Наиболее опасными являются шлаковые включения. Они образовываются при высокой скорости сварки, плохой защите сварной ванны или некачественной подготовке сварных материалов.

Участок шва с таким дефектом подлежит вырубке. Оксидные включения проявляются образованием тугоплавких пленок на поверхности шва.

Как правило, появляются на загрязненных поверхностях. Вольфрамовые включения возникают при высокой плотности тока или вследствие коротких замыканий.

Источник: http://www.technoflax.com/vidy-defektov-svarnyx-shvov-i-metody-ix-ustraneniya.html

Дефекты сварных соединений

В сварочном производстве принято выделять следующие типы дефектов (рисунок 3.15):

1. Дефекты подготовки и сборки изделий под сварку.
2. Дефекты формы шва.
3. Наружные и внутренние дефекты.

Дефекты подготовки и сборки

Характерными видами являются неправильный угол скоса кромок в швах с V–, X– и U–образной разделкой, слишком большое или малое притупление по длине стыкуемых кромок; непостоянство зазора между кромками; несовпадение стыкуемых плоскостей ведущих к смещению кромок, слишком большой зазор между кромками, расслоения и загрязнения кромок.

Форма и размеры сварных швов обычно задаются техническими условиями, указываются на чертежах и регламентируются стандартами: конструктивные элементы b – ширина шва, высота усиления С и глубина провара h.

Основные дефекты – неравномерная ширина и высота усиления, местные бугры и седловины. Эти виды дефектов наиболее характерны при ручной электродуговой сварке.

Такие дефекты снижают прочность соединения и косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов.

Дефекты сварных соединений характеризуются как недопустимые, так и допустимые. Недопустимые дефекты вновь перевариваются.

Готовые сварные соединения прежде всего подвергаются внешнему осмотру на выявление внешних дефектов (трещины, ослабление шва, наплывы, подрезы, прожоги, местная ноздреватость, пористость и др.).

Трещины: горячие (технологические) и холодные. Горячие – в жестко закрепленных конструкциях легированных сталей (особенно при недостаточном качестве – Smax). Холодные – закалочная теория (Сmax) Сэкв=6,25 и водородная.

Наплывы образуются в результате стекания расплавленного металла на нерасплавленный металл.

Подрезы образуются по краям шва в основном металле (глубиной от десятых долей до нескольких мм). Прожоги – дефекты в виде сквозного отверстия в сварном шве (первый корневой слой или тонкий металл, или стекание через большой зазор).

Наличие скрытых внутренних дефектов в сварных соединениях контролируется различными физическими методами: просвечивание рентгеновскими лучами, просвечивание – лучами радиоактивных изотопов (кобальт – 60, цезий – 137), магнитографический метод, метод магнитного порошка и ультразвуковая дефектоскопия, контроль течеисканием.

Каждый из этих методов имеет свои специфические особенности, обуславливающие его чувствительность и область применения.

Рисунок 3.15 – Виды дефектов сварных швов и причины их возникновения

Испытание изделий на герметичность (ограничение проникновения жидкости или газа), или контроль течеисканием, выполняют применением легко проникающих сред (жидкостей или газов), хорошо различных визуально или с помощью приборов.

К внутренним дефектам относят поры, шлаковые включения, непровары, несплавления и трещины.

Поры образуются вследствие загрязнений, влажности флюса или покрытия электродов, недостаточной защиты в среде защитного газа.

Непровары из-за плохой зачистки кромок от окалины, ржавчины, шлака, блуждания дуги из-за магнитного дутья; неправильный выбор режима сварки (силы тока и напряжения дуги, скорости сварки) и т.п.

Кроме контроля качества внешним осмотром и с применением различных физических методов проверяется соответствие механических свойств и хим.состава сварных соединений требованиям технических условий и технологических инструкций по сварке на образцах – свидетелях.

Контроль качества исходных материалов, технологии и квалификации сварщиков

Для обеспечения высокого качества сварных соединений необходим контроль исходных материалов (основного металла, электродов, сварочной проволоки, флюсов, защитных газов и т.д.).

Качество исходных материалов устанавливают на основании сертификатных данных, для чего определяют соответствие требованиям данного технологического процесса сварки изделий.

При наличии внешних дефектов, а также при отсутствии сертификатов исходные материалы допускают только после проведения химического анализа, механических испытаний и испытаний на свариваемость.

При контроле основного металла особое внимание обращают на зоны, подлежащие к сварке – они должны быть очищены от грязи, масла, краски, ржавчины.

Прокат проверяют на наличие расслоений, окалины, равномерности толщины листа и т.д.

Электроды, сварочную проволоку проверяют выполняя пробную сварку для установления качества материалов по показателям характера плавления, легкость отделения шлака и качество формирования сварного шва. Они должны удовлетворять требованиям действующих ГОСТов.

Свариваемость – это свойство металла образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленной конструкцией и условиями эксплуатации изделия.

Свариваемость контролируют обычно в двух случаях: при выборе материалов и разработке технологии сварки, например, при стадии проекта или при технологической подготовке производства.

Вторая проверка связана с возможными отклонениями показателей свойств основного металла, проволоки, партии электродов и флюсов от сертификатных значений.

Большое значение для обеспечения качества имеет контроль в процессе производства сварочных работ.

Сюда относятся отмеченные выше методы контроля, включая контроль исправности сварочного оборудования и сварочных приспособлений и соблюдения установленных режимов сварки (по току, напряжению и скорости сварки).

Такой контроль осуществляют технологи, мастера и другие инженерно–технические работники ответственные за работу данного участка, цеха, предприятия.

Тщательный планомерный контроль подготовки изделий под сварку и процесса сварки не будет эффективным без проверки уровня подготовленности сварщиков. Например, при сварке труб на монтаже более 70% брака возникает по вине сварщиков.

Для проверки квалификации сварщиков администрация предприятия организует квалификационную комиссию с участием инспектора Госгортехнадзора. Испытания должны проходить периодически.

При этом проводят испытания по теории и практике сварочных работ с включением сварки образцов соответствующего изделия. Образцы сваривают в тех же условиях и пространственных положениях, что и реальное изделие (например, трубы – поворотные и неповоротные стыки).

После внешнего осмотра сваренные образцы проверяют предусмотренными методами неразрушающего контроля, а также подвергают механическим испытаниям.

Количество образцов для испытаний регламентируются “Правилами аттестации сварщиков”.

Пайка материалов >
Теория по ТКМ >

Источник: http://dprm.ru/tkm/defekty-svarnyh-soedinenij

Дефекты. Виды дефектов изделий, причины возникновения, обнаружение и исправление :

Обнаружение дефекта какой-либо продукции в наше время – явление весьма распространенное. И если приобретение некачественных галантерейных товаров может обернуться лишь тратой денег, то нарушение технологии изготовления машин и оборудования повлечет куда более серьезные и негативные последствия, вплоть до гибели людей.

В данной статье дается общая классификация дефектов, описываются причины их возникновения, а также способы устранения (когда это возможно). Особое внимание уделяется нарушениям внутреннего строения металлов и некачественным сварным соединениям, как дефектам, представляющим наибольшую опасность для общества.

Нередко причинами масштабных катастроф становятся дефекты сварных швов.

Основные положения

Определений и понятий дефекта существует очень много. В общем случае, дефект – это любое несоответствие конкретного изделия конструкторской документации, отраслевым стандартам и нормам, а также ГОСТу. Они могут быть скрытыми (невозможно обнаружить невооруженным глазом) и явными. Последние еще называются поверхностными дефектами.

Виды дефектов также можно классифицировать по степени влияния на способность изделия выполнять возложенные на него функции: незначительные, значительные, а также критические.

Единого рецепта отнесения того или иного дефекта к конкретному классу нет. Это, можно сказать, коллективная экспертиза группы специалистов.

Нужно учитывать эпюру нагрузок изделия, наличие (отсутствие) концентраторов напряжений, место возникновения дефекта.

Виды дефектов могут быть совершенно идентичными, а вот влияние на работоспособность заданного конкретного изделия может разниться, причем весьма значительно.

Так, скажем, развитие отпускной хрупкости второго рода в стали, из которой изготовлена кочерга, никак не повлияет на ее эксплуатационные характеристики и срок службы.

А вот если подобный дефект возникнет в материале высоконагруженного скоростного вала, то он просто разлетится на мелкие осколки, когда накопится значительная усталость от высокочастотных знакопеременных динамических нагрузок.

Профилактика и предупреждение дефектов

Чтобы минимизировать вероятность возникновения дефектов, необходимо очень внимательно и ответственно подходить к этапу подготовки производства, а также соблюдать все требования технологической и конструкторской документации:

• перед тем как приступить к свариванию поверхностей, нужно убедиться в том, что последние имеют правильную геометрию;
• сам процесс должен проходить с соблюдением всех норм режимов обработки; отсутствие должной квалификации у исполнителя является причиной брака в большинстве случаев; решением может стать применение специальных сварочных автоматов и роботов, которые позволяют получать качественный и равномерный шов по всех длине;
• каждый сварной шов после окончания работ в обязательном порядке должен проверяться специалистами отдела ОТК на предмет наличия скрытых и явных дефектов; данная мера позволяет вовремя выявлять и предпринимать меры по устранению брака.

Незначительные дефекты

Данный вид дефекта не может повлиять на эксплуатационные характеристики изделия и стать причиной выхода узла или механизма из строя.

Также его наличие нисколько не влияет на обеспечение безопасной эксплуатации машины.

К таким видам дефектов можно отнести какие-либо внешние нарушения: пятна, неправильная форма, наличие пустот на поверхности кованой заготовки, которые впоследствии снимутся при обработке резанием и т. д.

Значительные дефекты

К значительным относятся дефекты, наличие которых оказывает существенное влияние на эксплуатацию изделия и срок его полезного действия, но которые не относятся к критическим.

Иными словами, при наличии такого вида дефекта, характеристики изделия несколько ухудшаются, но оно все еще может использоваться непосредственно по назначению.

Примером такого несоответствия конструкторской документации может служить наличие незначительных пор на поверхности стальных изделий.

Критические виды дефектов

Дефект, возникновение которого делает невозможным использование конкретного изделия по назначению (из соображений безопасности и ввиду отсутствия физической возможности), называется критическим. Примеры таких дефектов не нужно долго выдумывать.

Классическим критическим дефектом является пережег стали (дефект металла, при котором границы зерен в результате значительного превышения допустимой температуры термической обработки окисляются, и материал становится хрупким). Производство комплектующих и изделий из такой стали категорически запрещено. Данный вид дефектов относится к категории неисправимого брака.

Существует единственный выход – переплавка стали и получение после отжига равновесной структуры металла с исходными механическими и физическими свойствами.

К критическим относятся также дефекты сварных швов нагруженных элементов. Сварочное дело – это вообще очень серьезное и ответственное занятие, строго регламентируемое множеством законов и подзаконных актов.

Контроль качества выполнения сварных соединений осуществляется высококвалифицированными специалистами с применением сложного и очень дорогостоящего узкоспециализированного оборудования по обнаружению скрытых дефектов.

Вид дефекта, а также его значимость должны определяться с ювелирной точностью.

Методы обнаружения дефектов

Наличие дефектов свидетельствует о серьезных нарушениях технологического процесса. И чем раньше они обнаружены, тем быстрее будут приняты меры к их устранению. Это напрямую влияет на экономические показатели работы промышленного предприятия, а в некоторых случаях может предотвратить катастрофу и гибель людей.

Основные способы выявления дефектов следующие: визуальные (увеличение до 30 крат, возможно применение лупы), проверка механических свойств (ударная вязкость, сопротивление растяжению, хладноломкость, красноломкость и другие), контроль с использованием микроанализа (с применением оптического и электронного металлографических микроскопов), контроль с использованием рентгеновского излучения, контроль ультразвуком, проведение испытаний на коррозионную стойкость (как правило, используется специальное оборудование – ванны соляного тумана).

Внутренние дефекты в зоне сварного шва

Дефекты сварных швов в большинстве случаев являются скрытыми, и их можно увидеть лишь при помощи специальной аппаратуры. Поэтому такой вид брака особенно опасен. Процесс сваривания изделий является очень сложным. В некоторых случаях зона сваривания предварительно подогревается до определенной температуры, чтобы обеспечить максимальное качество сварного шва.

В сварном шве могут возникать следующие виды внутренних дефектов: поры, окислы металлов и неметаллические включения, непровар шва, растрескивание, перегрев, пережог.

Поры – это полости, в которых под большим давлением скапливаются газы (водород, углекислый газ и другие). Такие дефекты могут спровоцировать хрупкий излом в зоне сварного шва. Причина возникновения дефектов такого типа – некачественные и отсыревшие сварочные электроды, наличие на свариваемой поверхности окислов металла.

Если возникает такой дефект, как внутренний непровар, то всю вину можно возлагать на сварщика. Скорее всего, работы проводил малоопытный рабочий, который только недавно получил профессию. Непровар представляет собой отсутствие сварного шва на определенном (как правило, небольшом) участке.

Помимо низкой квалификации персонала, данный дефект может возникнуть при маленьком зазоре между свариваемыми поверхностями, ускоренной рабочей подаче, наличие в зоне плавки электрода окислов и других посторонних неметаллических включений.

В случае электродуговой сварки вызвать непровар могут неправильно подобранные режимы (прежде всего – сила тока).

Трещины могут возникать как в продольном, так и в поперечном сечении. Данный дефект является особенно опасным, так как распространение трещин не ограничивается лишь зоной наплавки, но зачастую затрагивает и свариваемые изделия.

Перегрев возникает вследствие протекания вторичной рекристаллизации металла (ускоренного роста зерен за счет поглощения соседних зерен). Такая структура приводит к тому, что зона сварного шва охрупчивается. Внешне такой дефект не дает о себе знать.

Чтобы получить возможность сравнить балл металла с эталонной шкалой, нужно вырезать контрольный образец, отшлифовать, отполировать, а затем протравить гладкую поверхность специальным реактивом (4-6 % раствор азотной кислоты на спирту) с целью выявить границы зерен.

И только после этого комплекса мероприятий в объективе металлографического микроскопа будет просматриваться структура стали.

Если разрушение конструкции недопустимо, то можно отполировать и протравить участок сварного шва, а затем прикрепить к конструкции специальный мобильный микроскоп.

Устранение дефектов внутренних

Классификация дефектов может производиться также по принципу возможности устранения негативных последствий дефекта и восстановления работоспособности механизма. Сварные дефекты, в большинстве своем, являются неисправимыми. И это накладывает на исполнителей работ и инженеров, разрабатывающих технологический процесс, большую ответственность.

Но некоторые виды несоответствий технологическому процессу все же можно при желании устранить. В частности, исправление дефектов возможно осуществить при возникновении так называемого перегрева.

Для этого вся конструкция помещается в печь, выдерживается в ней некоторое время при заданной температуре (выше линии ПСК на диаграмме железо-углерод), а затем остывает вместе с печью. Понятно, что далеко не все конструкции могут поместиться в небольшое печное пространство.

Таким образом, восстановление нормальных размеров зерна не всегда возможно ввиду отсутствия необходимой материально-технической базы.

Внешние дефекты в зоне сварных швов и способы их устранения

Такие дефекты обнаруживаются при визуальном осмотре сварного шва. К основным видам дефектов такого рода можно отнести отклонение от заданных геометрических размеров, возникновение так называемых наплывов и подрезов, непровары и прожоги.

Нарушение геометрических размеров сварного шва возникает, как правило, по вине неопытного сварщика.

Помимо чисто внешней стороны, наличие такого дефекта негативно сказывается и на механических свойствах всех сварной конструкции. Устранить подобный дефект практически невозможно.

Да и работы будут стоить очень дорого. Поэтому не рекомендуется поручать сварку ответственных изделий новичкам в профессии.

Наплывы – также являются «болезнью» многих неопытных сварщиков. Возникают в результате чрезмерного оплавления металла электродов при замедленной рабочей подаче. Подобные дефекты относятся к категории незначительных и оказывают влияние лишь на внешний вид сварного шва. Устраняется механической обработкой резанием шва (фрезерование, шлифование, строгание, долбление и т. д.).

В отличие от наплывов, так называемые подрезы характеризуются недостаточным оплавлением материала. Дефект заключается в образовании незаполненных участков на стыке свариваемых изделий. Подрез, в зависимости от конкретных технических условий, можно отнести как к исправимому, так и к неисправимому дефекту.

Так, если подобный брак был допущен при сваривании очень ответственных поверхностей (реакторы атомных станций, корпус подводной лодки и т. д.), то он не подлежит исправлению. Любое вмешательство в данном случае с целью исправить сварной шов – грубейшее нарушение, которое может повлечь очень серьезные последствия.

А вот если будущая конструкция не является составной частью очень ответственного узла или механизма, то допускается исправление подреза повторным сварным швом.

Внешний непровар, как и внутренний, характеризуется отсутствием сплавления между материалом электрода и свариваемыми поверхностями. Устранение подобного дефекта является экономически нецелесообразным, так как требует удаления материала расплавленного электрода из зазора между свариваемыми поверхностями.

Трещины на поверхности сварного шва относятся к категории дефектов поверхности. Могут образовываться вдоль сварного шва по линии контакта свариваемых изделий, так и в поперечном сечении.

Чаще всего такие дефекты возникают как результат неравномерного прогрева участков свариваемых изделий в зоне оплавления металла.

Поэтому при проведении работ с ответственными изделиями осуществляется предварительный термический нагрев изделий в зоне сварного оплавления.

Прожог возникает в результате значительного локального перегрева металла и образования сквозного отверстия, через которое вытекает жидкий расплав. Устранить подобный дефект можно лишь латкой, приваренной непосредственно над таким отверстием. Но, по понятным причинам, такое решение подойдет далеко не для каждого случая.

Основные методы профилактики появления дефектов

После проведения операций по исправлению дефектов необходимо еще более тщательно проводить контроль качества сварного шва. Ведь зачастую попытки устранить брак лишь усугубляют ситуацию.

Если дефекты будут выявлены повторно, то рекомендуется больше не отправлять такие изделия на доработку, а списывать их как производственный брак.

Дело в том, что многократный нагрев и охлаждение металлов могут привести к нежелательным структурным изменениям в стали, а также возникновению множества дефектов кристаллического строения металла.

Ни технологии, ни хорошая заработная плата инженерного и рабочего персонала не может полностью гарантировать отсутствие брака. Хороший и опытный сварщик способен даже на старом и далеко не самом лучшем оборудовании выдавать поразительный результат.

Поэтому главным направлением в деле профилактики брака сварочных работ является постоянное повышение квалификации и мотивации рабочего персонала.

Необходимо всеми возможными способами повышать культуру производства, увеличивать коллективную ответственность бригады рабочих, устанавливать хорошие отношения в коллективе.

Источник: https://www.syl.ru/article/378590/defektyi-vidyi-defektov-izdeliy-prichinyi-vozniknoveniya-obnarujenie-i-ispravlenie