СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Дефекты сварных швов Внешние дефекты

Отклонения по ширине и высоте швов. При­чинами этого дефекта являются:

1) неправильная подготовка кромок, вследствие чего расстоя­ния между ними получаются различными и сварщику приходится заполнять эти уширения наплавленным металлом;

2) неравномерное передвижение электрода или горелки и про­волоки сварщиком вдоль шва, вследствие чего высота и ширина шва получаются неодинаковыми;

3) несоблюдение установленного режима сварки.

Швы с таким дефектом имеют неопрятный внешний вид. Кро­ме того, неравномерное распределение наплавленного металла по шву и неравномерная его усадка могут привести к короблению или образованию трещин. Выявляется этот дефект наружным ос­мотром и проверкой ширины и высоты шва шаблоном; устраняются отклонения по ширине и высоте шва подваркой ослабленных мест и срубанием излишка металла.

Трещины (рис. 178, а, б) бывают продольные и поперечные как в наплавленном, так и в основном металле. В последнем слу­чае они обычно расположены около шва, в зоне термического

влияния. Причиной образования трещин являются напряжения, возникающие в металле вследствие неравномерного нагревания и охлаждения, усадки, изменения величины и расположения зерен металла под влиянием нагрева при сварке и пр.

Некоторые марки стали склонны к закалке. Вследствие изме­нения строения металла в закаленной зоне на границе между ос­новным и наплавленным металлом могут возникать мелкие, так называемые волосяные трещины. Появлению таких трещин способ­ствует наличие в данном месте деффектов: пор, непровара, включе­ний шлака и т. п. Особенно часто трещины появляются в процессе остывания металла после сварки. Возможность их образования тем вероятнее, чем хуже сваривается данный металл. Трещины в сварных швах являются серьезным дефектом.

Наружные трещины устанавливаются внешним осмотром с по­мощью лупы. Участки швов с трещинами вырубают и заваривают вновь.

Подрезы представляют собой уменьшение толщины ос­новного металла в месте перехода к наплавленному металлу (рис. 178, в, г). Этот дефект получается при сварке излишне большим током или горелкой слишком большой мощности, в результате чего выплавляется часть основного металла и у края шва получаются углубления (подрезы), являющиеся опасным местом. В этом месте прочность сварного соединения понижается. Выявляется этот де­фект внешним осмотром. Подрезы устраняют заваркой с предвари­тельной расчисткой завариваемого места.

Н езаплавлен н^ы е углубления (кратер ы), остатки шлака и неровная поверхность шва являются следствием недостаточной квалификации сварщика или небрежного выполнения работ. Если сварщик неправильно ведет сварку, применяет не соответствующие данным условиям диаметр электрода, ток и мощность горелки, нетвердо держит элект­род, горелку и проволоку в руке, неодновременно расплавляет основной и присадочный металл, поверхность шва получается неровной. На поверхности остаются следы от брызг наплавленного металла, включений, окислов в виде точек и пленки, незаплавлен - ные участки металла. Выявляют подобные дефекты наружным ос­мотром. Швы с большим количеством дефектов обычно обладают пониженной прочностью, поэтому дефекты следует вырубать ДО основного металла и заваривать вновь.

Наплывы (рис. 178, и, к) образуются при слишком быст­ром плавлении электрода и натекании жидкого металла на недо­статочно нагретую поверхность основного металла. Наплывы мо­гут быть расположены в отдельных местах или иметь большую протяженность. Они часто сопровождаются непроваром основного металла. Наплывы необходимо срубить и проверить, нет ли в этом месте непровара.

Поры образуются вследствие поглощения расплавленным металлом газов (водорода, окиси углерода и др.), которые не успе­вают выделиться при быстром застывании металла и остаются в нем в виде газовых пузырьков. Поверхностные поры могут образо­вываться из-за плохой очистки кромок шва от масла, ржавчины, краски, окалины и других загрязнений, которые сгорают, образуя водяной пар и газы. Водяной пар и газы вспенивают металл и при­дают ему пористость. Поры Могут образоваться также в результате выкрашивания каплеобразных включений металла и шлаков. В этом случае мелкие капли металла с пленкой окислов попадают в ванну и поэтому не сплавляются с металлом шва. Поры делают шов проницаемым для газов и жидкостей. Уплотнение пористого шва при газовой сварке достигается проковкой в процессе сварки при соответствующей температуре нагрева.

Если поры частично выходят на поверхность шва, то их можно обнаружить наружным осмотром с помощью лупы. Для обнару­жения внутренних пор необходимо испытание изделия под давле­нием водой, сжатым воздухом, смачиванием керосином или про­свечиванием рентгеновскими или гамма-лучами. Если по условиям работы данного изделия шов должен быть плотным, то пористые участки вырубают и заваривают вновь.

Шлаковые включения и окислы, так же как и поры, ослабляют сечение шва. Они попадают в металл при сварке длинной дугой и окислительным пламенем.

Непровар корня шва (рис. 178, д, ё) — весьма серьезный дефект. Он выражается в несплавлении наплавленного металла с основным в корне шва. В месте непровара прочность шва резко снижается и соединение становится ненадежным. Кроме того, в непроваренных участках сосредоточиваются (концентрируются) на­пряжения, которые еще более понижают сопротивляемость шва внешним нагрузкам.

Причиной непровара обычно бывает недостаточный ток или малая мощность горелки, или слишком быстрое перемещение элек­трода и горелки, ведущие к недостаточному прогреву свариваемого металла, который в данном месте не доводится до расплавления. Попадание в шов пленки окислов или слоя шлака также может вызывать непровар. Непровар появляется и в том случае, если кромки скошены под слишком малым углом и нагрев металла в корне шва затруднен. Неудовлетворительная зачистка кромок при их подготовке под сварку может тоже вызвать непровар.

Обнаружить непровар корня шва можно внешним осмотром его с обратной стороны. Непровар удаляют вырубкой дефектного уча­стка шва и заваркой его вновь.

Непровар кромки (рис. 178, ж, з) образуется при ис­пользовании недостаточного сварочного тока или горелки недо­статочной мощности, а также при слишком быстром перемещении электрода или горелки вдоль кромки свариваемого металла. На­плавленный металл попадает на недостаточно нагретую поверх­ность свариваемого металла и надлежащего сплавления (провара) не получается. Сила сцепления между основным и наплавленным металлом в данном месте будет незначительна и валик шва может легко отделяться от кромки свариваемого листа.

В изломе шва непрсвар всегда заметен, он проходит темной полосой на границе между наплавленным и основным металлом. Обнаружить непрсвар кромки можно просвечиванием шва рент­геновскими или гамма-лучами. Обнаруженный непрсвар удаляют вырубкой дефектного места зубилом или выплавкой газовым реза­ком и повторной заваркой.

Внутренние трещины возникают по тем же причи­нам, что и наружные. Продольные внутренние трещины часто об­разуются также у корня шва. Обнаружить внутренние трещины можно просвечиванием шва рентгеновскими или гамма-лучами. Участки шва с трещинами вырубают и заваривают.

Перегрев характеризуется ростом зерен металла, если он нагрет выше определенной температуры. "Чем крупнее зерна, тем меньше поверхность сцепления между ними и тем выше хрупкость металла. Поэтому перегретый металл шва обладает повышенной хрупкостью и плохо сопротивляется ударным нагрузкам. Крупно­зернистый перегретый металл шва можно исправить последующей термической обработкой (нормализацией).

Пережог характеризуется наличием в структуре окислен­ных с поверхности зерен металла, обладающих благодаря присут­ствию на них пленки окислов очень малым взаимным сцеплением. Поэтому пережженный металл очень хрупок и не поддается исправ­лению. Пережог металла возникает, если сварка ведется пламенем с избытком кислорода'. Пережженные участки шва следует полно­стью вырубать до здорового металла и вновь заваривать.