Снимки сварных швов, обучение и фото — за 20 минут!
В дополнение к вашему высококачественному рентгеновском аппарату, ваш рентгенолог также должен обладать навыками интерпретации снимков. Обратите внимание, что купить рентгеновскую плёнку вы можете у нас в магазине. Мы рекомендуем вам AGFA D4, AGFA D7 и AGFA F8 а также её аналог FOMADUX сертифицирован по европейскому стандарту ВАМ. Качество вуали 0,16, вы сможете существенно сэкономить на 20-30% от текущих расходов. Аналоги INDUX R4, INDUX R7 и FOMADUX RX-8.
Снимки сварных швов, обучение и фото
Предлагаем вам ознакомиться с нашими шаблонными снимками. Ниже вы найдёте подробное описание с причинами по каждому дефекту. В том числе и с дефектами Tig сварки (сварки аргоном, при сварке алюминия)
Вы также можете посмотреть наш видео ролик о всех дефектах в сварных швах, переходите на канал.
внутренняя вогнутость
Понимание сварных швов на снимках происходит в три основных этапа:
- Обнаружение
- Интерпретация
- Оценка
Для всех этих шагов необходимо чтобы ваш специалист имел УМ «Универсальный модулятор» — ибо все эти шаги используют УМ рентгенолога. В данному случае УМ — это способность разрешать пространственную картину используя воображение.
Способность человека обнаруживать неоднородности в рентгеновских снимках также зависит от условий освещения в месте просмотра и уровня опыта для распознавания различных особенностей изображения. (подобрее о рентгеновских снимках)
Данная статья написана, чтобы помочь лучше понять типы дефектов, обнаруженных в сварных швах и то, как они появляются на снимках и фотографиях сварных швов.
Разрывы на снимках сварного шва
Разрывы — это прерывания в типичной структуре материала. Эти прерывания могут возникать в структуре металла, сварочном материале или зонах термического влияния. Разрывы, которые не соответствуют требованиям и допускам, используемых в детали — называются дефектами.
Виды сварочных разрывов на снимках сварного шва
Холодные круги
Холодные круги — это состояние, при котором металл сварочного шва не плавко соединяется с основным металлом или материалом предыдущего сварочного прохода (образуя холодный круг между проходами).
Дуга недостаточно плавит основной металл и заставляет слегка расплавленную лужу течь в основной материал без склеивания.
На рентгене сварного шва это выглядит так:
Пористость сварного шва
Пористость может принимать различные формы на рентгенограмме, но часто проявляется в виде темных круглых или неправильных пятен или пятна, появляющегося по отдельности, в скоплениях. Иногда пористость удлиняется и может иметь хвост.
Это результат того, что газ пытается уйти, пока металл еще находится в жидком состоянии.
Вся пористость является пустотой в материале и она будет иметь более высокую рентгенографическую плотность, чем окружающая область.
Пористость в кластерах
Пористость в кластере возникает, когда покрытые флюсом электроды загрязнены влагой.
При нагревании влага превращается в газ и захватывается в сварном шве в процессе сварки. Пористость выглядит как обычная пористость при рентгеновском контроле, но на снимке она будет сильно сгруппирована друг к другу.
Смотрите снимок ниже
Шлаковые включения
Шлаковые включения представляют собой неметаллический твердый материал, захваченный в металле сварного шва или между сварным швом и основным металлом.
На рентгене темные неровные асимметричные формы внутри сварного шва или вдоль участков сварного соединения указывают на наличие шлаковых включений.
Неполное проникновение или отсутствие проникновения
Неполное проникновение происходит, когда металл сварного шва не проникает сквозь соединение.
Это один из самых нежелательных дефектов сварного шва. Отсутствие проникновения позволяет позволяет появиться напряжению, из которого может появиться трещина. На рентгеновском снимке она показана как темная область с четко очерченными прямыми краями, которая находится за поверхностью или корнем вниз, по центру сварного шва.
Неполное плавление
— это состояние, при котором металл сварочного шва не плавко соединяется с основным металлом.
На рентгеновском снимке: обычно отображается темной линией или линиями, ориентированными в направлении сварного шва вдоль зоны подготовки или соединения шва.
Внутренняя вогнутость
Внутренняя вогнутость — это состояние при котором металл сварного шва сжимается, при его охлаждении и втягивается в корень сварного шва.
На рентгеновском снимке это похоже на отсутствие проникновения, но линия имеет неровные края и она, обычно, довольно широкая в центре сварного шва.
Внутренняя или корневая подрезка
— это эрозия основного металла рядом с корнем сварного шва.
На рентгеновском контроле это выглядит как темная нерегулярная линия, смещенная от центральной линии сварного шва.
Наружная или коронковая подрезка
Наружная или коронковая подрезка представляет собой эрозию основного металла рядом с коронкой сварного шва.
На снимке это выглядит как темная нерегулярная линия вдоль внешнего края в области сварки.
Смещение или несостыковка
Смещение или несоответствие — это термины, связанные с условием когда две части, которые свариваются вместе, не выровнены должным образом.
Рентгеновском снимке показывает заметную разницу в плотности между двумя частями. Разница в плотности обусловлена разницей в толщине материала.
Темная прямая линия вызвана неспособностью металла сварного шва слиться с площадью поверхности.
Недостаточное армирование сварного шва
Недостаточное армирование сварного шва представляет собой область сварного шва, где толщина наплавленного металла шва меньше толщины основного материала.
По рентгеновскому контролю очень легко определить, имеет ли шов недостаточное усиление, потому что плотность изображения в области предполагаемой неадекватности будет выше (темнее), чем плотность изображения окружающего основного материала.
Избыточное усиление сварного шва
Избыточное усиление сварного шва — это область сварного шва, в которой металл сварного шва добавлен сверх того, что указано в технических чертежах и нормах.
На рентгенограмме появляется локализованная более светлая область сварного шва. Визуальный осмотр позволяет легко определить, превышает ли усиление сварного шва значение, указанное в технических требованиях.
Трещины на снимках сварных швов
Трещины могут быть обнаружены на снимке только тогда, когда они распространяются в направлении которое параллельное рентгеновскому лучу. Трещины будут выглядеть как неровные и часто очень слабые нерегулярные линии.
Трещины могут иногда появляться как «хвосты» на включениях или пористости.
Вас интересуют снимки дефектов в отливках? обратите внимание на наши снимки в описании рентгеновской плёнки agfa D7. Там приведены основные дефекты изделий, которые можно обнаружить с помощью Agfa D7 и её аналога почти копии INDUX D7.
Дефекты в сварке аргоном TIG
Следующие неоднородности являются уникальными для процесса сварки аргоном TIG. Эти разрывы имеют место в большинстве металлов, сваренных в процессе, включая алюминий и нержавеющую сталь. Метод сварки аргоном позволяет получить чистый однородный сварной шов, который при рентгенографии легко интерпретируется.
Вольфрамовые включения
Вольфрамовые включения Вольфрам является хрупким и по своей природе плотным материалом, используемым в электроде при сварке вольфрамовым инертным газом. Если используются неправильные процедуры сварки, вольфрам может попасть в сварной шов.
На рентгеновском снимке сварного шва вольфрам более плотный, чем алюминий или сталь, поэтому он выглядит как более светлая область с четким контуром на рентгенограмме.
Оксидные включения
Оксидные включения обычно видны на поверхности свариваемого материала (особенно алюминия). Оксидные включения менее плотны, чем окружающий материал и поэтому на рентгенограмме выглядят как темные неоднородности неправильной формы
.
Дефекты сварки в защитных газах
Следующие разрывы чаще всего встречаются в сварных швах GMAW.
Усы
Усы — это короткие отрезки сварочной электродной проволоки видимые на верхней или нижней поверхности сварного шва, или находящиеся внутри сварного шва.
На рентгенограмме они выглядят как светлые «проводные» индикаторы.
Прожигание
Прожигание происходит когда из-за слишком большого количества тепла металл сварного шва проникает в зону сварки
. Часто куски металла провисают через весь сварной шов, создавая толстое шаровидное отложение на задней стенке сварного шва. Эти металлические шарики называются сосульками. На рентгенограмме прожигание проявляется в виде темных пятен, которые часто окружены светлыми шаровыми участками (сосульками).
Дефекты сварных соединений: виды, способы контроля и устранения
Сварные металлоконструкции активно используются в разных сферах жизнедеятельности. Но в процессе сваривания отдельных элементов в цельные конструкции могут возникать дефекты сварных швов и соединений, которые негативно сказываются на прочности и безопасности эксплуатации готовых металлоизделий.
Что такое дефекты сварных соединений
Размерные параметры сварного соединения четко определены государственными стандартами, при этом свой ГОСТ есть у каждого вида сварки. Любые отклонения от установленных нормативно-техническими документами показателей считаются дефектами. Возникают они как при проведении сварочных работ, так и при нарушении требований в процессе подготовки соединяемых элементов и сборке конструкций в единое целое.
Виды дефектов сварочных швов
В силу разных обстоятельств сварочные стыки могут иметь повреждения, влияющие на их прочностные характеристики. Все виды дефектов сварных соединений разделяются на три основные группы:
- наружные дефекты. К данной группе относят неравномерность формы стыкового соединения, наплывы, трещины, прожоги металла, подрезы шва, кратеры и другие изъяны, возникающие на поверхности. Обнаружить их можно при визуальном осмотре;
- внутренние дефекты. Это может быть некачественное сплавление металла, пористость и трещины, сторонние включения (оксидные, шлаковые и неметаллические) и другие, находящиеся внутри шовного соединения;
- сквозные дефекты. Сюда относят трещины, подрезы, прожоги и другие повреждения, которые изнутри проходят на внешнюю поверхность сквозь шовное соединение.
Дефекты любого вида не допускаются в сварных соединениях и подлежат устранению, особенно касается это случаев, когда металлоконструкции выступают составляющими элементами несущих конструкций и должны выдерживать интенсивные нагрузки.
Характеристики и причины основных дефектов сварки
Не в каждом случае качество сварки соответствует установленным требованиям. Классификация дефектов сварных соединений в полном составе изложена в ГОСТ 30242-97. Но среди всех обозначенных в документе изъянов выделяют основные, которые чаще обычного выявляются при контроле и обследовании соединительных стыков.
Трещины
Для сварочных швов наибольшую опасность представляют трещины. Они способны спровоцировать мгновенное разрушение металлических конструкций и привести к трагическим последствиям.
Причинами появления трещин могут быть:
- неправильное расположение стыков;
- резкое охлаждение места сварки;
- неправильный выбор материалов;
- кристаллизация металла вследствие чрезмерно высоких температур.
По размеру различают микро- и макротрещины, по типу образования – поперечные, продольные и радиальные.
Вне зависимости от видов и причин возникновения трещины – это недопустимые дефекты сварных соединений металла.
Подрезы
Это образующиеся на наружной поверхности шовного валика продольные углубления. Если на шве есть подрез, то в месте его появления уменьшается сечение шва, а также образуется очаг концентрации напряжения.
Превышенная величина сварочного тока – основная причина появления таких дефектов. Довольно часто наблюдаются подрезы в горизонтальных швах.
Наплывы
Это натекший на поверхность избыток металла, который не имеет должного сплавления с соединяемой поверхностью. Часто наплыв возникает при сварке стыковых или угловых швов в горизонтальном положении. Образуется при недостаточном прогреве основного металла, избытка присадочного материала, наличия окалин на соединяемых кромках.
Прожоги
Такие дефекты являют собой сквозное отверстие, возникшее вследствие вытекания из сварочной ванны расплавленного металла. В данном случае с другой стороны отверстия как правило образуется натек.
Прожог может быть вызван слишком медленным передвижением электрода по линии сваривания, повышенным сварочным током, неплотным прилеганием к основному металлу прокладки или же недостаточной ее толщиной, большим зазором между соединяемыми кромками.
Непровары
Если на сварочном шве обнаружены локальные несплавления между основным и наплавленным металлом, то дефект такого типа называют непровар. Он существенно понижает прочностные свойства шва и соответственно всей конструкции.
Причины непроваров состоят в следующем: чрезмерно высокая скорость сваривания, некачественная подготовка кромок к сварному процессу, наличие ржавчины, окалин и других загрязнений на соединяемых поверхностях.
Кратеры
Образующиеся вследствие обрыва сварочной дуги углубления в соединительном валике называют кратерами. Такие изъяны существенно уменьшают сечение стыка, что негативно сказывается на прочности. Кратер опасен тем, что внутри него могут находиться усадочные рыхлости, приводящие к появлению трещин.
Свищи
Поверхностные дефекты в виде полости. Понижают прочность соединительного стыка и провоцируют образование трещин. Свищи имеют произвольную форму, могут возникать как на внешней поверхности, так и внутри шва.
Пористость
Поры – это заполненные газами полости, образующиеся при повышенном газообразовании внутри металла. Возникают при наличии разнообразных загрязнений на свариваемых поверхностях, при повышенной скорости сварки, а также повышенной вместительности углерода в используемом присадочном материале.
Посторонние включения
Качество шва существенно ухудшают сторонние включения – оксидные, шлаковые, вольфрамовые, флюсовые и другие включения. Главная ошибка, приводящая к их наличию – неправильный режим сварки. Любое из присутствующих включений понижает прочность и надежность соединения и подлежит устранению.
Причины появления дефектов
Каждый из всех встречающихся дефектов возникает вследствие конкретных факторов. При этом выделяют причины образования дефектов сварных соединений общего характера:
- использование некачественных расходных материалов для сваривания элементов;
- несоблюдение сварочных технологий;
- низкое качество металла, из которого создаются конструкции;
- некачественное или неисправное оборудование;
- неправильный режим сварки;
- технологические ошибки, вызванные низкой квалификацией сварщика.
Чтобы металлоконструкции получались качественными и выносливыми, следует строго соблюдать нормы сваривания и доверять работы профессиональным сварщикам.
Методы выявления дефектов
Выявление дефектов сварных соединений осуществляется следующими способами:
- визуальный осмотр и обмер стыковочных швов;
- испытания стыков на непроницаемость;
- определение дефекта сварного соединения специальными приборами;
- испытания образцов на прочность в лабораторных условиях.
Осмотр сварочного шва осуществляется только после очистки его от шлака, устранения застывших брызг металла и других типов загрязнений. Проверке подлежат размеры и правильность формы соединений, наличие или отсутствие прожогов, кратеров, трещин, свищей и других погрешностей.
Испытание непроницаемости позволяет выявить дефекты сварных соединений трубопроводов, например, поры, трещины, сквозные непровары. Проверяются конструкции несколькими способами:
- обдуванием или заполнением швов воздухом;
- поливом струей воды или наполнение отсеков водой под давлением;
- смазыванием швов керосином.
Если в ходе проверки обнаружен дефект, то деталь возвращается на дополнительную обработку.
Способы устранения дефектов
Любой сварочный процесс сопровождается образованием дефектов, вне зависимости выполняется он инвертором, полуавтоматом, трансформатором или другим оборудованием. При этом выделяют недопустимые и допустимые дефекты сварных соединений, по сложности которых определяется пригодность или непригодность конструкции к дальнейшей эксплуатации.
Способы устранения дефектов сварных соединений выбираются с учетом типа обнаруженного повреждения:
- прожоги исправляют тщательной зачисткой стыка с последующей его заваркой;
- для устранения подрезов выполняется наплавка тонкого соединения по всей линии дефекта;
- исправление трещины осуществляется методом ее полного рассверливания, вырубкой шва на проблемном участке, очисткой поверхностей и повторным завариванием с соблюдением сварочной технологии и действующих нормативов;
- непровары удаляются путем их вырезания и повторного сваривания;
- свищи и кратеры вырезаются до достижения основного металла, после чего по-новому завариваются;
- наплывы аккуратно срезаются, но при этом обязательно следует проверить срез на предмет наличия непровара;
- деформация при сварке устраняется термическим или термомеханическим способом;
- все типы дефектов с посторонними включениями устраняют вырезкой и завариванием.
Если в ходе обследования обнаружены технологические дефекты сварных соединений труб, то устранять их следует строго в соответствии нормативных требований одним из методов:
- механическим без последующей заварки;
- механическим с завариванием места выборки;
- вырезкой участка трубы, на котором присутствует дефект;
- полным удалением шовного соединения и выполнением нового.
При проверке на прочность и герметичность газораспределительных сетей разрешается исправлять дефекты сварных соединений газопроводов в случае, когда сварочный процесс выполнялся дуговой сваркой и не допускается при сваривании газовой сваркой.
Методы контроля сварных соединений
Тот факт, что влияние дефектов на качество сварной металлоконструкции максимизирует риски разрушения изделий доказывать не нужно. Чтобы в процессе сваривания получать действительно надежные, прочные и выносливые конструкции, после завершения работ должен проводиться контроль качества сварных соединений.
Осуществляется контроль сварочных швов поэтапно:
- предварительный. Включает проверку марки металла, качества заготовок, кислорода, присадочной проволоки и других расходных материалов;
- контроль в ходе сварочных работ. Подразумевает постоянные проверки режима сварки, исправности оборудования, осмотр швов и измерение их специальными шаблонами. При выявлении отклонений от установленных стандартов сразу же можно провести удаление дефектов сварных соединений;
- контроль готовой конструкции. Внешние дефекты можно увидеть при обычном осмотре. При необходимости стыки проверяются на плотность, а также подвергаются другим испытаниям.
Все методы контроля сварных соединений разделяются на две группы – разрушающие и неразрушающие. Как правило для выявления дефектов применяются неразрушающие методы, к которым принадлежат:
- внешний осмотр: ;
- 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.
Фотоальбом дефектов сварных соединений
Описание
Фотоальбом дефектов сварных соединений
Фотоальбом дефектов сварных соединений составлен в виде презентации, содержащей более 100 фотографий дефектов с макрошлифами и текстовыми комментариями. Данный альбом может быть использован при подготовке и аттестации сварщиков и дефектоскопистов I, II, III уровней по визуально-измерительному контролю, а также представляет интерес для студентов и научных работников по направлению металлургия. В конце альбома содержатся фотографии для самостоятельного определения учащимися (тестирование).
В альбоме дефектов сварки рассмотрены термины и определения
- ГОСТ 15467 Управление качеством продукции. Основные термины и определения
- ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения.
- РД 03-606-03 Инструкция по визуальному и измерительному контролю
Фотоальбомы предназначены для подготовки и повышения квалификации специалистов по визуальному и измерительному контролю I, II, III уровней и рекомендованы для обучения студентов технических специальностей.
Содержание фотоальбома дефектов сварки
- Определение дефекта сварных соединений
- Трещины и макрошлифы трещин
- Поры и макрошлифы пор
- Включения и макрошлифы включений
- Кратеры
- Свищи
- Подрезы
- Прожоги
- Наплывы и макрошлиф наплыва
- Неравномерная ширина шва
- Неправильный профиль сварного шва
- Местное превышение проплава и макрошлифы проплава
- Перелом осей деталей
- Брызги
- Чешуйчатость сварного шва
- Западание между валиками
- Непровары и макрошлифы непроваров
- Отслоение
- Превышение усиления сварного шва
- Превышение выпуклости
- Асимметрия углового шва и её макрошлифы
- Выпуклость корня шва
- Вогнутость корня шва
- Максимальный размер и максимальная ширина включений
- Включение одиночное, скопление включений
- Не полностью заполненная разделка кромок с макрошлифом
- Плохое возобновление шва
- Неравномерная поверхность шва
- Различные дефекты сварных соединений с макрошлифами
*Технические характеристики и комплект поставки на Фотоальбом дефектов сварных соединений могут быть изменены производителем без предварительного уведомления.
Вы можете узнать цену или купить «Фотоальбом дефектов сварных соединений», обратившись к нашим менеджерам,
по телефону 8-800-505-45-20 (звонок бесплатный) или отправить заявку на почту [email protected].
Мы осуществляем доставку на Стандартные образцы для УЗ дефектоскопов по всей России и СНГ курьерскими службами и транспортными компаниями.
Описание дефектов сварочных соединений
При выполнении неразъёмных соединений металлов и сплавов (особенно разнородных и трудносвариваемых) существенной проблемой, влияющей на долговечность сварных швов, является их качество. С этой целью, помимо технологических испытаний — на изгиб и удар, определения твёрдости – зону сварного шва проверяют на возможные дефекты. При этом руководствуются положениями ГОСТ 30242-97, который распространяется на все технологические процессы сварки плавлением.
Общие принципы классификации дефектов
Дефекты сварных швов подразделяются на внутренние и внешние. К внутренним дефектам относят неблагоприятные отклонения от микротвёрдости и структуры, которые выявлены в сварном шве. К внешним дефектам относятся те, которые выявляются визуальным осмотром. На практике основные дефекты сварного шва рассматривают и оценивают в сравнении с безукоризненно выполненными сварными швами на заготовках из тех же материалов.
Важным принципом классификации является характерные особенности дефектов, которые могут относиться либо к качеству выполнения шва, либо к его недопустимой форме или размерам.
К первой группе дефектов относят:
- Имеющиеся газовые включения (пузыри);
- Включения шлака, флюса или металлических частиц;
- Несплошности шва.
Вторая группа включает в себя:
- Искажения корня шва (подрез);
- Трещины различной пространственной ориентации;
- Прочие поверхностные дефекты, например, пазы от прожога, наплывы, неравномерность поверхности шва и пр.;
- Недопустимое смещение осей свариваемых заготовок.
ГОСТ 30242-97 устанавливает, что указанные дефекты часто бывают следствием несоблюдения технологических режимов сварки и последующей термической/механической обработки готового сварного соединения. При этом дефекты, которые могут быть обусловлены нетехнологичностью сварной конструкции, должны предупреждаться ещё на стадии опытных испытаний такой конструкции.
Рисунки и фото конкретных дефектов обычно приводятся в текстах соответствующих нормативных документов.
Описание видов дефектов сварных швов
Приводится согласно принятым обозначениям Международного института сварки и требований ИСО 6520-82.
Трещины
Наружные и внутренние трещины могут возникать повсюду: в металле сварного шва, на смежных участках или в любом другом элементе, подверженном воздействию высокой температуры сварки. Трещины имеют усталостный характер и способствуют разрушению сварной конструкции в процессе её эксплуатации.
Данные дефекты подразделяют на четыре группы:
- Горячие трещины. Возникают в процессе выполнения сварки или вскоре после формирования шва;
- Холодные трещины, которые могут появиться спустя несколько часов или дней после сварки;
- Трещины, имеющие форму кратеров. Они характерны для конечных точек зоны сплавления, когда сварщик переходит на новый участок, и собирается использовать оставшуюся часть электрода. Опасны тем, что могут вызвать лавинообразное появление новых трещин;
- Внутренние трещины, характеризующиеся резким изменением макроструктуры зоны затвердевшего расплава. Представляют особую опасность для конструкций, эксплуатация которых будет происходить в условиях динамических и ударных нагрузок.
Следует различать макро- и микротрещины: последние выявляются лишь при обследовании изделия под микроскопом, увеличение которого должно быть от 50 х и более. Трещины могут располагаться по оси или в перпендикулярном направлении. Холодные и кратерные трещины часто появляются в виде расходящихся лучей.
Пористость
Наличие пор указывает на пустоты, имеющиеся в металле сварного шва. Они ослабляют механическую прочность соединения. Пористость может быть единичной или групповой, когда наблюдается несколько соседствующих пустот, ориентированных по оси перемещения электрода.
Внутри сварного шва встречаются следующие разновидности пор:
- Поверхностные, вызванные следами от газовых пузырей; такие поры имеют в плане форму, приближающуюся к окружности;
- Рукавовидные (вытянутые), которые образованы перекрытием смежных газовых пузырей;
- Цепочечные, которые образованы неперекрытыми газовыми пузырями;
- Усадочные раковины, возникающие непосредственно на кромках шва в процессе затвердевания расплава.
Разновидностью пор являются свищи. Свищ представляет собой полость (или группу полостей) в форме трубы, которая была образована в процессе выделения сварочных газов из толщи металла. В отличие от лучевидных трещин имеют овалоподобное сечение.
Поры могут быть внешними и внутренними. Последние выявляются только методами инструментального контроля.
Включения
Представляют собой частицы, химический состав, свойства и структура которых отличается от соответствующих показателей основного металла. Различают такие виды включений:
- Твёрдые, различной формы; они могут иметь один или несколько острых углов;
- Шлаковые — групповые или одиночные;
- Флюсовые;
- Оксидные;
- Металлические (чаще всего это частицы металла электрода – вольфрама или меди).
В свою очередь, включения шлака подразделяются на строчечные и линзовые; в последнем случае одна из поверхностей будет выпуклой.
Поверхностные включения легко идентифицируются в результате внешнего осмотра. Опасность таких дефектов заключается в ослаблении прочностных свойств сварного соединения.
Дефекты структуры
К ним относят непровар металлов, образующих сварной шов, и неполное их сплавление после сварки. В результате исходный и присадочный металлы не соединяются должным образом.
Несплавление характеризуется наличием разрывов между участками сварного шва, которые наблюдаются по боковым или торцевым зонам, в последнем случае корень шва ослабляется, а чувствительность соединения к знакопеременным нагрузкам возрастает. Разновидностью несплавления является перекрытие, которое наблюдается на верхней или нижней кромке сварного шва. При непроваре химический состав металла в зоне сварного шва является неоднородным, и не соответствует требуемой макроструктуре и механическим свойствам готового соединения. Глубина сварного шва недостаточна, что легко выявляется внешним осмотром.
Дефекты сечения
Являются следствием нарушения технологии сварки, либо недостаточной квалификацией сварщика, когда размеры сварного шва не соответствуют заданным.
- Угловые отклонения в геометрии шва;
- Подрезы — выгорание части металла на внешней или внутренней части валика;
- Неравномерную поверхность шва;
- Утяжины или усадочные канавки;
- Повышенную выпуклость металла в зоне расплава;
- Натёки металла с противоположной стороны сварочного валика;
- Смещение частей сваренной конструкции – линейное или угловое;
- Прожоги с образованием полостей или даже сквозных отверстий;
- Коробление;
- Асимметрию корня шва.
Цифровое обозначение каждого из перечисленных дефектов имеется в ГОСТ 30242-97.
Разбрызгивание
После соединения на поверхности металла часто остаются частицы грата – затвердевшего расплава, капли которого были выброшены наружу. Поскольку разбрызгивание увеличивает температуру отдельных элементов заготовки, то с ростом числа брызг растут и размеры искажений. Разбрызгивание металла не только ухудшает внешний вид сварной конструкции, но также повреждает оснастку, а иногда выводит из строя сварочные кабели.
Причины возникновения сварочных дефектов
Причины возникновения сгруппированы в зависимости от вида дефекта (см. таблицу):
| Наименование дефекта | Возможные причины |
|---|---|
| Несплавление и непровар | Недостаточная ширина сварочной канавки, слишком большой зазор между свариваемыми изделиями, диаметр электрода больше рекомендуемого для заданных размеров шва, повышенная (или слишком низкая) скорость перемещения электрода, недостаточная сила тока дуги при высоком напряжении, чрезмерная поверхность корня шва, нарушение полярности при сварке постоянным током, размещение электрода под неверным углом |
| Трещины | Горячие трещины вызваны высокой теплопроводностью свариваемых металлов, а холодные – остаточной деформацией стальных заготовок (при сварке других металлов холодные трещины обычно не наблюдаются). Трещинообразование характерно для плохо очищенных заготовок, отклонениями от технологии, неверно подобранными геометрическими размерами свариваемых изделий |
| Подрез | Избыточная сила дуги (при многопроходной сварке), увеличенные размеры электрода и малая скорость его перемещения на кромках, избыточные показатели тока и напряжения дуги, неверный угол наклона электрода |
| Различные включения | Плохая очистка металла после предыдущего прохода, неправильно выбранный угол наклона электрода, слишком большая (или, наоборот – недостаточная) сила сварочного тока, несоответствие температур плавления флюса и металла шва |
| Пористость | применение для сварки плохо очищенных заготовок, использование электродов с повышенным содержанием водорода, повышенная скорость перемещения электрода, несоответствие фактических вольтамперных характеристик дуги заданным значениям |
| Коробление | Применение завышенных значений сварочного тока и напряжения (особенно для тонкостенных изделий), увеличенная скорость перемещения электрода, использование многопроходной сварки электродами малого диаметра, недостаточный зажим деталей, подвергаемых сварке |
| Разбрызгивание | Предварительная обработка поверхности специальными составами, уменьшение силы тока при одновременном увеличении напряжения, использование электродов повышенной влажности, применение только рекомендованных марок флюсов |
В особо ответственных случаях выполняют пробную сварку с отработкой режимов процесса.
Как выявить дефекты в сварном шве
Внешние дефекты обнаруживаются визуально, а внутренние – методами разрушающего и неразрушающего контроля. К первым относят испытания на изгиб (которые проводят после полного снятия грата) и определение ударной прочности стыка, причём место удара принимают на расстоянии 15…20 мм от сварного стыка. Часто используют также измерение твёрдости на расстоянии 3…5 мм от стыка; она не должна быть выше 285 НВ.
Из методов неразрушающего контроля чаще используют ультразвуковую дефектоскопию.
Какие виды дефектов считаются допустимыми
Объяснение допустимости отклонений свойств и размеров сварной конструкции указывается в технических требованиях на её изготовление. Рекомендуется контролировать дефектные места только в том случае, когда из-за наличия неоднородностей или несплошностей применение конструкции может быть ограничено.
Методы устранения дефектов сварных конструкций
Способы устранения проблем сварных швов сводятся к следующим:
- Зачистка грата крацеванием или фрезерованием;
- Плоскостная или объёмная правка конструкции, более эффективная в нагретом до 60…100 0 С её состоянии;
- Отжиг с целью получения более равновесной структуры металла.
Во многих случаях, однако, исправление дефектов невозможно, поэтому приходится разъединять детали и производить повторную сварку с учётом всех вышерассмотренных факторов.
Способы предупреждения неудач заключаются в тщательном анализе границ применимости всех компонентов техпроцесса: сварочной оснастки, оборудования, режимов сварки, квалификации исполнителей и т.д.
