СВАРКА, РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

ДЕФЕКТЫ СВАРКИ И ИХ УСТРАНЕНИЕ

Каждый производственный процесс предполагает оп­ределенные отклонения от требований технических норм. Если та­кие отклонения выходят за пределы установленных допусков для конкретного изделия, — это брак, дефект, который должен быть устранен. Если устранение дефекта невозможно, изделие не мо­жет быть принято к эксплуатации. В сварочном производстве из­делием является правильно сваренная деталь, узел, конструкция. В изделиях, выполненных сваркой, дефекты различаются по месту их расположения и по причинам возникновения. Рассмотрим их. Причины возникновения дефектов — это те, возникновение кото­рых связано с неправильной подготовкой и сборкой элементов, на­рушением режима сварки, неисправностью оборудования, небреж­ностью и низкой квалификацией сварщика и другими нарушения­ми технологического процесса. К дефектам этой группы относят­ся: несоответствие швов расчетным размерам, непровары, подре­зы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры.

Дефекты по причинам их возникновения связаны с яв­лениями, происходящими в процессе кристаллизации и формиро­вания самой сварочной ванны и окончательного формирования шва Это и трещины в самом шве и в околошовной зоне, шлаковые вклю­чения, поры.

Дефекты по месту их расположения — это трещины и поры, выходящие на поверхность металла, непровары, прожоги, подре­зы, наплывы — все они относятся к наружным дефектам и могут быть обнаружены при внешнем осмотре (рис. 28). К внутренним

10 11

Рис. 28. Внутренние (А) и наружные (Б) дефекты сварных швов /— непровар; 2 — трещины; 3 — несплавления; 4 - - шлак; 5 — поры. 6— непровар; 7 — подрезы; 8— трещины; 9— поры; і0— наплыв: 11 — шов неравномерной формы; 12 — прожог; 13 — крагср

дефектам относятся те же трещины, непровары, включения и поры, но находящиеся внутри шва и не выходящие на поверхность. Их обнаруживают только методами неразрушающего контроля.

Следующая разновидность дефекта—неравномерность шва. Появляется дефект по причине неустойчивого режима сварки, не­точного направления электрода. Если это автоматизированная свар­ка, то причины в колебании напряжения в сети, в проскальзывании проволоки в подающих роликах, в протекании жидкого металла в зазоры, в неправильном угле наклона электрода

Теперь о причинах возникновения каждого вида дефекта.

Подрезы — это углубления в основном металле. Причина их возникновения — большой сварочный ток и длинная дуга. При выполнении угловых швов основной причиной возникновения подреза будет смещение электрода в сторону вертикальной стен­ки. Суть в том, что при таком смещении электрода возникает силь­ный разогрев вертикальной стенки, металл там плавится раньше и стекает на горизонтальную полку, образуя наплывы.

Непровар. Возникновение этого дефекта кроется в маломугле скоса свариваемых кромок и небольшом зазоре между ними. Заг­рязнение кромок тоже может быть причиной непроваров. При са­мом процессе сварки непровар может дать недостаточный сва­рочный ток, завышенная скорость сварки, неточное направление электродной проволоки. Обычно место образования непровара — корень шва. Если применялась автоматическая сварка, то непрова­ры образуются обычно в самом начале шва. Поэтому при автома­тической сварке советуем начало сварки проводить на специаль­ных входных планках.

Прожог (сквозное проплавление) возникает из-за большого тока при малых скоростях сварки, из-за наличия большого зазора между кромками. Наиболее часто прожоги образуются при выпол­нении первого прохода многослойного шва и при сварке тонкого металла. Если под свариваемый шов плохо поджата флюсовая подушка или медная подкладка—тоже может возникнуть прожог.

Наплыв представляет собой затекание жидкого металла не­посредственно из сварочной ванны на кромки холодного основно­го металла. Наиболее часто наплывы возникают при сварке гори­зонтальных швов на вертикальных плоскостях. Обычные причи­ны наплывов—большой сварочный ток, неправильный наклон элек­трода, излишне длинная дуга.

Трещины — самые опасные дефекты, так как создают рез­кую концентрацию напряжений. Трещины появляются при сварке высокоуглеродистых и легированных сталей в результате слишком быстрого охлаждения. Часто трещины образуются в сварных со­единениях жестко закрепленных конструкций.

Иногда трещины возникают при охлаждении сварных конст­рукций на воздухе. Они могут располагаться вдоль и поперек свар­ного соединения, а также в основном металле, в местах сосредото­чения швов и приводить к разрушению сварной конструкции.

Причинами образования трещин являются большие напряже­ния, возникающие в сварных соединениях при сварке. На образо­вание трещин влияет повышенное содержание серы и фосфора. Сера увеличивает склонность металла шва к образованию горячих трещин, а фосфор — холодных. Горячие трещины возникают в процессе кристаллизации металла шва, т. е. при высоких темпе­ратурах, а холодные — при относительно низких температурах (ниже 100—300°С).

Кратеры образуются при обрыве дуги в виде углублений в застывшей сварочной ванне. Место кратера должно быть заваре­но. При автоматической сварке шов обычно заканчивают на вы - водной планке, где и появляется кратер.

Поры появляются вследствие того, что газы, растворенные в жидком металле, при быстром охлаждении шва не успевают вый­ти наружу и остаются в нем в* виде пузырьков. Размер пор колеб­лется от нескольких микрометров до нескольких миллиметров.

Обычная форма возникающих пор—сферическая. Если поры выходят на поверхность — это свищи. Причины образования пор: масло, краска, окалина, ржавчина, всякие другие загрязнения. При­чиной может быть и использование сырых непросушенных элект­родов.

Это же относится и к сырым флюсам и к примесям в защит­ных газах. Излишне большая скорость сварки нарушает газовую защиту сварочной ванны, что тоже ведет к появлению пор. Поры появляются и при неверном выборе сварочной проволоки, особен­но в том случае, если сварка осуществляется в углекислом газе.

Включения шлака в сварочном шве. Речь идет о неме­таллических включениях (несколько миллиметров) в линиях шва. Формы включений могут быть самые разные. Обычно такие вклю­чения располагаются на границе соединения основного металла с наплавленным. Причины возникновения шлаковых включений — грязь на кромках, малый сварочный ток и большая скорость свар­ки.

Несплавления. Это означает, что металл сварного шва не спла­вился с ранее наплавленным металлом или не сплавляется с основ­ным металлом. Причины—плохая зачистка свариваемых кромок, грязь, большая длина дуги, недостаточная сила тока, большая ско­рость сварки.