Класифікація дефектів зварювання

Зварювання грає важливу роль в процесі будівництва, виготовлення інженерних систем і комунікацій. Тому для досягнення належного результату, дуже важливо дотримати всі норми при виконанні зварювальних робіт. Але нерідко виникають дефекти зварювання.

Причинами їх виникнення є як характеристики самого зварюваного матеріалу, так і недотримання положень нормативних актів, що регулюють етапи підготовки, складання, попередньої обробки швів вироби, зварювального процесу. Йтиметься про класифікацію дефектів зварювання, які можуть зустрічатися на практиці, про причини їх утворення і основні способи їх попередження, усунення та виправлення.

Дефекти зварювання: класифікація

Можна відзначити, що на сьогодні існує декілька класифікацій дефектів зварювання, складених в залежності від різних їх критеріїв (форм, розмірів, розміщення на шві, причин виникнення). Крім того, існує офіційна класифікація, що міститься в ГОСТ 30242-97, яка виділяє і детально описує такі групи дефектів:

1. Тріщини. Зустрічаються в зварних зєднаннях (поздовжні, радіальні, поперечні і т.д.).
2. Порожнини, пори (можуть бути рівномірно розподілені по шву, розташовані ланцюжком або скупченням), свищі, кратери.
3. Тверді включення (шлакові, металеві, оксидні).
4. Несплавлення (можуть виникати на бічній поверхні, на звареному шві, між його валиками) і непровари (зустрічаються у випадках несплавлення основного металу на шві, коли розплавлений метал не проникає в корінь зварного зєднання).
5. Порушення форми шва. Виражаються в Подрєзов, капи, перевищення проплавити, прожогом, зсувах, перевищення опуклості, наплаву, можуть проявлятися у вигляді усадкових канавок і ін.

Існують і інші вживані класифікації, де основними критеріями є додаткові причини утворення дефектів, характерні для металургійних і технологічних процесів. У таких випадках за основу може братися поділ тріщин на гарячі (кристалізаційні, твердіння) і холодні (ламелярного, інтерметалідних, мартенситні і т.д).

Причини появи дефектів зварювання

Відхилення швів по висоті і ширині є одним з найпоширеніших вад в зварювальної роботі. Невідповідність швів передбаченим нормам є результатом недбалої підготовки кромок зварних зєднань. Це призводить до того, що відстань між крайками різний і його необхідно заповнити наплавленим металом. Параметри шва можуть змінюватися через нерівномірне переміщення електрода по всій свариваемой площі, невиконання встановлених правил процесу зварювання. Шви і саме зварене зєднання в цьому випадку будуть нерівними і неміцними.

Тріщини можуть виникати як в основному металі, так і в зварювальному. Вони викликані непроварами, кристалізацією металу в процесі зварювання, напругою, що виникла через недотримання температурного режиму і занадто швидкого охолодження деталей, зміною структури металу в ході зварювальних робіт, підвищеним вмістом фосфору, сірки та ін.

Зварене зєднання може містити пори, заповнені газом округлі порожнини, які виникають, коли поглинений металом водень, в результаті порушень в роботі з пальником, не встигає виділитися назовні і утворює в металі газові бульбашки. Приводом до появи пір може стати вологе електродне покриття, невідповідність хімічних складів зварних зєднань, незачищені краю, які підлягають зварюванню, наявність шлаків. Якщо в шві є пори, то конструкція не прослужить довго, буде вразлива для впливу оточуючих факторів. З метою виявлення пір використовують перевірку за допомогою тиску води, змазуванням гасом, рентгенівськими променями.

Підрізи є поглиблення по лінії зварного зєднання, споювали основний метал і наплавлений. Зявляються через застосування занадто великого струму або потужного зварювального пристрою.

Непровар виникає, коли кромки багатошарового зварного шва, що зєднує наплавлений і основний метали, в повному обсязі розплавилися, внаслідок недостатньої зачистки металів від іржі, окалини, недостатню потужність, неправильного вибору температури зварювального апарату, занадто високій швидкості зварювання. Такий виріб стає неміцним, легко схильним зовнішніх впливів, ударів і деформацій.

Наплив на зварному зєднанні утворюється, якщо плавлення електрода відбувається занадто швидко, і рідкий метал натекает на недостатньо прогрітий основний метал. Бувають випадки, коли напливи супроводжуються непроварами, тому слід перевірити ділянку і на наявність останніх.

Свищі є дефект зварювання поглиблення у вигляді воронки. Це наскрізні пори, викликані виділенням газу, їх видно при зовнішньому огляді.

Шлакові включення зявляються при недостатній очищення країв шва від бруду, напилювань, відкладень, іржі. З технічних причин виникнення шлакових вкраплень виділяють зварювання електродом з недотриманням кута його нахилу, потужності пальника, при слабкому струмі. Для виявлення ділянок з подібним дефектом використовують просвічування рентгенівськими променями або ультразвуком, магнітографіческіе приладами.

Кратери, а саме незаплавлених поглиблення в шві, утворюються, якщо сварка спонтанно припиняється. У таких місцях існує висока ймовірність утворення тріщин, тому зварювання можна припиняти раптово.

Перегрів металу є вадою мікроструктури зварного зєднання, викликаним зварюванням на великої потужності. Будова такого металу крупнозернистое, що тягне за собою його крихкість і ламкість.

Перевитрата металу виникає, якщо в полумя не вистачає кисню, характеризується наявністю окислювальних зерен в металі. Наслідком пережога вважається крихкість металу, такий недолік не зникає.

Способи виправлення дефектів зварювання

Практично в будь-якому випадку виникнення вищеперелічених, проблем найдієвішим і надійним способом їх виправлення стане видалення ділянки зварного зєднання з вадою і заварювання деталей заново (при напливами, свищах, прожогом, шлакових включених). Це дасть можливість уникнути в подальшому проблем з перегнивання, корозією, ламкістю вироби.

Виправлення дефектів завжди залежить від кожного окремого випадку. Тому існують способи, які застосовуються до конкретних случаям.Напрімер, для боротьби з дефектами швів, підрізів, кратерів слід застосовувати зачистку з додатковою підваркою шва і зрізання зайвого металу.

Щоб уникнути появи прожогов при автоматичному зварюванні, слід щільно притискати флюсових подушку і мідну прокладку, а при точкового і шовного контрастних сварках тривалість процесу не повинна перевищувати встановлену, краю деталей повинні бути повністю очищені.

Для усунення тріщин застосовують, крім видалення проблемної ділянки і нової зварювання, поверхневу кисневу або повітряно-духову різання. Ділянки, на яких є пори, теж вирізають і зварюють заново або застосовують до виробу проковку при належній температурі.

Для того щоб уникнути появи непроварів, слід дотримуватися однаковий температурний режим. Це дасть можливість металу в зварному зєднанні рівномірно прогрітися до початку зварювальних робіт і не зміщувати електроди від шва.

Не можна виключати струм до того, як кромки вироби будуть повністю зварені. Якщо все ж непровари утворилися, необхідно вирізати пошкоджену ділянку (вирубати або вистругати), зачистити краю і знову заварити.

Щоб уникнути бризок металу, як дефекту зварювання, професіонали рекомендують застосовувати покриття П1 або П2, зачищати поверхню. А термообробка допоможе для виправлення перегріву металу.

Дана класифікація дефектів і способів, допоможе домогтися відмінної якості зварювання.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!