Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Дефекты сварных швов

Дефекты сварных швов

К сожалению, сварочные работы далеко не всегда идеальны – и побочным результатом этого становятся различного рода дефекты. По местоположению и методу их возможного выявления их делят на наружные и внутренние. Первые легко обнаруживаются визуально, вторые – только при использовании тех или иных дефектоскопических процедур.

Схематическое изображение самых частых дефектов

Кроме того, дефекты делят на допустимые и недопустимые. Иначе говоря, предусматривающие дальнейшую эксплуатацию изделий с такими погрешностями, или категорически ее запрещающую. Однако в любом случае, какие бы то ни было дефекты надо устранять – либо, в крайнем случае, минимизировать. А лучше – стараться просто не допускать их возникновения.

Очевидно, что последнее требование в значительной степени зависит:

• от используемого оборудования и инструментов;

• от качества предварительной подготовки свариваемых поверхностей;

• от материала, подвергающегося сварке, применяемого газа и присадок;

• от мастерства сварщиков и используемой технологии.

Наружные дефекты

К таковым относят:

1. Кратеры

Представляют собой воронкообразные впадины в центре сварочных швов, образующиеся по причине неожиданного обрыва дуги. Устраняется дефект завариванием на пониженных токах (наиболее современное оборудование для сварки даже снабжается для этого специальным ПО).

2. Прожоги

В отличие от кратеров, являются сквозными отверстиями, прожигаемыми в металле из-за слишком широкого зазора между кромками, замедленной скорости при сварке или подаче чрезмерного тока. Наиболее часто возникают при сварочных работах с высокотеплопроводными и легкоплавкими металлами (например, алюминиевыми сплавами), и устраняются, соответственно, установкой нормальной геометрии, повышением скорости и понижением тока.

Прожог сварного шва

3. Наплывы

Представляют собой застывшие массы оплавившейся присадки, попавшие на металл, но не сплавившиеся с ним. Образуются наплывы из-за плохой очистки поверхности (особенно от окалины) и неудачно выбранных сварных режимов. Устранение окисла и перенастройка режима проблему устраняет полностью.

4. Подрезы

К появлению этих бороздок, образующихся при сварке параллельно шву, виновны опять-таки неправильно выбранные параметры сварки (дуговое напряжение, сила тока, скорость, неверное направление газовой струи). Чаще всего появление этого дефекта наблюдается при сварке таких соединений, как нахлесточные и тавровые. Устраняется дефект путем уменьшения длины дуги и сварочной скорости.

5. Непровар

Этот дефект представляет собой противоположность прожогу, и, в силу слабости тока, высокой скорости сварки и/или некачественной подготовки кромок, приводит к недостаточной глубине шва или отсутствию образования качественной стыковки. Устранение причин возникновения непровара позволяет нивелировать и негодный результат.

Незаваренный кратер

Очевидно, что основной причиной возникновения большинства внешних дефектов является неопытность либо недобросовестность сварщика.

Внутренние дефекты

Этот вид дефектов в большей степени связан не с человеческим фактором, а с недостатками самих материалов, инструментария либо места работ. В результате образуются:

1. Поры

Наиболее неприятный и часто встречающийся дефект, выражающийся в нарушении целостности сварного шва в виде расположенных в случайном порядке пористых включений. Причин их возникновения достаточно много – это и несовместимость свариваемых материалов, и образование окислов на кромках, и загрязнения ванны, и неочищенные как следует сопла, и неравномерность подачи защитного и сварочного газов, и даже сквозняки в месте проведения работ.

2. Холодные трещины

Представляют собой частичное разрушение готового шва уже после его полного застывания. Причиной обычно является неверный расчет шовной нагрузки.

Кратер на сварном шве

3. Горячие трещины

В отличие от холодных, появляются еще на стадии частичного застывания. Проходят как в поперечном, так и в продольном направлениях и образуются по причине, преимущественно, неверного подбора присадки либо – реже – при отключении сварки при попытках заварить кратер.

Читайте так же:
Формы для литья свинцовых грузил

Устранение внутренних дефектов (почти всегда являющихся недопустимыми), как правило, невозможно – так же, как и дальнейшая эксплуатация деталей с такими сварными швами.

Дефекты сварных соединений

Помощь студентам

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.

Читайте так же:
Распиновка разъема скарт в телевизорах

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”.

ТЕСТ Дефекты сварных соединений и причины их возникновения
тест на тему

Баранов Владимир Ильич

Тестирование — это более мягкий инструмент, они ставят всех обучающихся в равные условия, используя единую процедуру и единые критерии оценки, что приводит к снижению предэкзаменационных нервных напряжений.

Скачать:

ВложениеРазмер
defekty_svarnyh_soedineniy_i_prichiny_ih_vozniknoveniya.docx18.92 КБ

Предварительный просмотр:

бюджетное образовательное учреждение Омской области

начального профессионального образования

«Профессиональное училище № 65».

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

МДК 02.01. Оборудование, техника и технология электросварки

ПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2013

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения.

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

  1. Что называется трещиной?

а) Дефект сварного соединения в виде разрыва металла в сварном шве и (или) прилегающих к ниму зонах.

б) Дефект в виде внутренней полости.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

  1. Что называется порой?

а) Дефект в виде полости или впадины, образованной при усадке металла шва.

б) Дефект, имеющий ответвления в различных направлениях.

в) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

  1. Что называется непроваром кромок?

а) Дефект, ориентированный вдоль сварного шва в виде разрыва.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде скопления шлака в сварном шве.

  1. Что называется прожогом?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в сварном шве.

б) Дефект в виде полости или впадины в сварном шве.

в) Дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве, образовавшийся в результате вытекания части металла сварочной ванны.

  1. Что такое шлаковое включение?

а) Дефект сварного шва в виде полости округлой формы, заполненной газом.

б) Дефект в виде шлака в сварном шве.

в) Дефект в виде углубления по линии сплавления шва с основным металлом.

  1. Что называется подрезом?

а) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

б) Дефект в виде несплавления в сварном соединении, вследствие неполного расплавления кромок.

в) Дефект в виде углубления на поверхности обратной стороны сварного одностороннего шва.

  1. Что такое кратер?

а) Дефект в виде воронкообразного углубления в середине сварного шва.

б) Дефект в виде углубления по линии сплавления сварного шва с основным металлом.

в) Дефект в виде полости или впадины, образовавшийся при усадке расплавленного металла при затвердевании в конце сварного шва.

  1. Что называется прижогом?

а) Дефект в виде окалины или пленки окислов на поверхности сварного соединения.

б) Дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения.

в) Дефект в виде местного повреждения поверхности основного металла, возникшее в результате случайного или преднамеренного возбуждения дуги вне разделки со-
единения.

Виды дефектов сварных швов

Виды дефектов сварных швов

Сегодня классификация дефектов сварочного процесса предусматривает классификацию по нескольким параметрам, например, степени допустимости. Если допустимые не оказывают серьезного воздействия на качество и надежность шва, то недопустимые указывают на брак.

По степени обнаружения встречаются наружные и внутренние дефекты. Последние возможно выявить только при помощи технических средств, например, рентгена. Тем не менее, каким бы не был дефект, его необходимо устранить для получения заданной степени надежности соединения.

Каждый из основных дефектов нуждается в более подробном рассмотрении.

Внутренние

Непровар

Данный дефект возникает в результате завышения скорости варки или применения недостаточной силы тока. В результате металл сваривается не по всей глубине шва, а только на поверхности, снижается прочность и надежность соединения. Еще одной причиной непровара может быть недостаточный уровень предварительной подготовки поверхностей.

Возникнуть он может, как при односторонней сварке, так и при формировании сварного шва с двух сторон. В последнем случае с обеих сторон формируется неглубокий шов, а в середине толщины соединение отсутствует.

Подрез

Данный вид дефектов особенно распространен при сварке элементов, устанавливаемых внахлест, и представляет собой небольшую канавку, образующуюся по краю шва. Чаще всего причинами подобной ситуации становятся ошибки с выбором скорости варки (более высокая, чем положено) и характеристик дуги.

На угловых соединениях причиной появления подреза может быть и неправильное расположение дуги, когда большая часть энергии направлена не на сам стык, а вертикальную стенку, что ведет к стеканию расплавленного металла вниз.

Возникнуть канавка может и при использовании длинной дуги, увеличивающей ширину шва и объем расплавляемого металла. Кромки шва очень быстро застывают с образованием подреза. Отрегулировав дугу, данный дефект полностью исчезает.

Наплыв

Формируется путем натекания на поверхность металла расплава присадочного материала без надежного соединения с ним. Причины дефекта кроются в недостатках предварительной очистки металла (удаление окалины) и ошибках с подбором режима сваривания. При отсутствии указанных выше нарушений, формирование наплывов на поверхности исключено.

Прожог

Предполагает сквозное прожигание формируемого шва. Чаще всего причины дефекта кроются в излишне сильных токах, медленной скорости или значительных расстояниях между кромками свариваемых деталей. Чаще всего данная проблема всплывает при варке алюминиевых деталей, обладающих повышенной теплопроводностью.

Исключить образование прожогов можно недопущением приведенных выше причин его образования в процессе выполнения сварочных работ.

Кратер

Возникновение подобных дефектов возможно в конце шва, когда сварщиком слишком резко убирается дуга. Формируется она в виде воронки. Современные сварочные аппараты имеют специальные программные возможности для устранения подобных дефектов, снижая перед окончанием работ силу тока.

Внутренние дефекты

Горячие трещины

Появление трещин внутри шва связано с температурным состоянием металла в месте сварки между состоянием плавления и затвердевания. Ориентация подобных трещин возможна вдоль шва или поперек. Чаще всего причиной их возникновения выступают ошибки с подбором присадочных материалов, имеющих неудачный химический состав (значительные доли углерода или кремния).

Не исключено их появление в случае нарушений технологий заварки кратеров, когда дуга резко уходит с линии шва.

Холодные трещины

Образование подобных дефектов происходит уже после того, как металл полностью остыл до температуры окружающей среды. Связано это с превышением допустимых для данного шва нагрузок в процессе эксплуатации изделия.

Поры

Наличие внутренних пор шва один из наиболее распространенных дефектов, характерных для сварочного процесса. Причин их возникновения может быть масса, начиная с загрязнения свариваемой поверхности, заканчивая недостаточной эффективностью используемых защитных газов (слабый поток, излишнее распыление). Для пористости характерно хаотичное расположение пор и различие их размеров.

Представленные выше дефекты являются основными, и исключить возможность их появления можно только за счет качественной организации сварочного процесса и должному вниманию к мелочам.

Книга: Оборудование грузоподъемное. Общие технические требования

3.5.1. Устранение дефектов в швах сварных соединений должно производиться по технологическому процессу и производственным инструкциям предприятия-изготовителя.

3.5.2. Удаление дефектных участков под заварку должно производиться механическим способом — (фрезеровкой, вырубкой, пневматическим зубилом, абразивным инструментом и др.) на длину дефектного места +10 мм с каждой стороны при условии сохранения основного металла.

Применение электрической дуги для выплавки сварных швов не разрешается.

Допускается применение плазменно-дуговых и воздушно-дуговых процессов для исправления дефектов шва.

3.5.3. Дефектные места в швах сварных соединений исправляют заваркой дефектного места. Исправлять неплотные швы зачеканкой запрещается.

3.5.4. В сварных швах со сквозными трещинами перед заваркой следует засверлить концы, чтобы предотвратить распространение трещин. Дефектный участок в этом случае проваривают на полную глубину.

3.5.5. При заварке дефектных участков должны выполняться все указания настоящего РД по подготовке под сварку, режим сварки и т. п. Углы разделки, подготовленной под заварку выборки, должны обеспечивать надежный провар во всех местах. Поверхность выборки не должна иметь острых углов и заусенцев.

3.5.6. Заварка допускается только после полного удаления дефектного шва или его участка и подготовки места под сварку в соответствии с требованиями технологической документации и настоящего РД.

Место, подготовленное под сварку, должно быть принято ОТК.

3.5.7. Дефектные швы и их отдельные участки можно заваривать любым способом, обеспечивающим требуемое качество сварного соединения.

При заварке отдельного участка шва должно быть обеспечено перекрытие прилегающих концов основного шва.

После заварки участок шва необходимо зачистить до полного удаления раковин и рыхлости в кратере и создания плавных переходов к основному металлу.

3.5.8. При наличии непроваров или прожогов в соединениях, выполненных точечной сваркой или электрозаклепками, допускается сварка дополнительных точек по числу дефектных при условии сохранения прочности и товарного вида изделия.

3.5.9. Исправленные швы сварных соединений должны быть повторно проконтролированы в соответствии с требованиями настоящего РД.

3.5.10. Не допускается исправление дефектного участка более двух раз.

3.5.11. Остаточные деформации в сварных соединениях, превышающие допустимые, устраняются механической (в холодном и горячем состоянии изделия) или термической правкой. Способ правки выбирается в соответствии с технологической документацией и требованиями настоящего РД.

3.5.12. Швы сварных соединений должны удовлетворять следующим требованиям:

иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность и плавный переход к основному металлу. Неровность шва не должна превышать 0,5 мм для легкодоступных швов и 1 мм для труднодоступных;

наплавленный металл должен быть плотным по всей длине шва, не иметь скоплений и цепочек поверхностных опор и шлаковых включений, прожогов и свищей;

все кратеры должны быть заварены.

3.5.13. В сварных соединениях не допускаются трещины всех видов и направлений, расположенные в швах и околошовной зоне, в том числе и микротрещины.

3.5.14. В сварных швах соединений не допускаются:

непровары на поверхности по сечению швов в соединениях, доступных сварке с двух сторон, глубиной более 5 % толщины основного металла, если толщина не превышает 40 мм и более 2 мм, если толщина основного металла превышает 40 мм. Длина непровара должна быть не более 50 мм и общая длина участка непровара не более 200 мм на 1 м шва;

непровары в корне шва в соединениях, доступных сварке только с одной стороны, без подкладок, глубиной более 15 % толщины основного металла, если эта толщина не превышает 20 мм, и более 3 мм, если толщина основного металла превышает 20 мм;

размеры отдельных шлаковых включений или пор, либо скоплений их по глубине шва более 10 % при толщине свариваемого металла до 20 мм и более 3 мм при толщине свариваемого металла свыше 20 мм;

шлаковые включения, расположенные цепочкой или сплошной линией вдоль при суммарной их длине, превышающей 200 мм на 1 м шва;

скопления газовых пор в отдельных участках шва в количестве более 5 на 1 см 2 площадки шва;

суммарная величина непроваров, шлаковых включений и пор, расположенных отдельно или цепочкой, превышающая в рассматриваемом сечении при двусторонней сварке 10 % толщины свариваемого металла, или 2 мм; при односторонней сварке без подкладок превышающая 15 %, или 3 мм;

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector