Сварочные работы: современное оборудование н техноло­гия работ

Технология производства контроля качества сварки

Классификация дефектов

В процессе образования сварного соединения в металле шва и зоне термического влияния могут возникать дефекты, т. е. отклонения от установленных норм и требований, приводящие к снижению прочности, эксплуатационной надежности, точнос­ти, а также ухудшению внешнего вида изделия. Дефекты свар­ных соединений различают по причинам возникновения и месту их расположения.

В зависимости от причин возникновения их можно разде­лить на две группы.

К первой группе относятся дефекты, связанные с металлур­гическими и тепловыми явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения: горячие и холодные трещины в металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые включения, неблагоприятные изменения свойств металла шва и зоны терми­ческого влияния.

Ко второй группе дефектов, которые называют дефектами формирования швов, относят дефекты, происхождение которых связано в основном с нарушением режима сварки, неправильной подготовкой и сборкой элементов конструкции под сварку, 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 и др.

Дефекты сварных швов являются следствием неправильно­го выбора или нарушения технологического процесса, примене­ния некачественных сварочных материалов и низкой квалифи­кации сварщика.

Дефекты разделяются на внешние и внутренние. К внешним относятся: нарушение установленных размеров и формы шва, непровар, подрез зоны сплавления, поверхностное окисление, прожог, наплыв, поверхностные поры, незаваренные кратеры и трещины на поверхности шва. К внутренним дефектам относят­ся: внутренние поры, неметаллические включения, непровар и внутренние трещины.

Нарушение установленных размеров и формы шва выража­ется в неполномерности ширины и высоты шва, в чрезмерном уси­лении и резких переходах от основного металла к наплавленному. Эти дефекты при ручной сварке являются результатом низкой квалификации сварщика, плохой подготовки свариваемых кро­мок, неправильного выбора сварочного тока, низкого качества сборки под сварку.

Дефекты формы шва могут быть и следствием колебания напряжения в сети. При автоматической сварке нарушения фор­мы и размеров шва являются следствием неправильной разделки шва или нарушения режима в процессе сварки — скорости свар­ки, скорости подачи электродной проволоки, сварочного тока.

Непровар (местное несплавление свариваемых кромок основ­ного и наплавленного металла) — следствие низкой квалифика­ции сварщика, некачественной подготовки свариваемых кромок (малый угол скоса, отсутствие зазора, большое притупление), смещения электрода к одной из кромок, быстрого перемещения электрода по шву.

Подрез зоны (узкие углубления в основном металле вдоль края сварного шва) образуется при сварке большим током или удлинен­ной дугой, при завышенной мощности горелки, неправильном положении электрода или горелки и присадочного прутка.

Поверхностное окисление — окисление металла шва и при­легающего к нему основного металла. Причины: сильно окис - ляницая среда, большая длина дуги, чрезмерно большая мощность сварочной горелки или слишком большой сварочный ток, замед­ленное перемещение электрода или горелки вдоль шва.

Прожогом называется сквозное отверстие в сварном шве. Основные причины прожога: большой сварочный ток, завышен­ная мощность сварочной горелки, малая толщина основного ме­талла, малое притупление свариваемых кромок и неравномерный зазор между ними по длине.

Наплывом называется результат натекания наплавленного металла на ненрогретую поверхность основного металла или ра­нее выполненного валика без сплавления с ним. Такие дефекты могут быть при низкой квалификации сварщика, недоброкачест­венных электродах и несоответствии скорости сварки и свароч­ного тока разделке шва.

Поверхностные и внутренние поры возникают вследствие попадания в металл шва газов (водород, азот, углекислый газ и др.), образовавшихся при сварке.

ж - шлаковые включения

Водород образуется из влаги, масла и компонентов покрытия электродов.

Азот в металл шва попадает из атмосферного воздуха при недостаточно качественной защите расплавленного металла шва.

Оксид углерода образуется в процессе сварки стали при выгорании углерода, содержащегося в металле.

Если свариваемая сталь и электроды имеют повышенное содержание углерода, то цри недостатке в сварочной ванне рас­кислителей и при большой скорости сварки оксид углерода не успевает выделиться и остается в металле шва. Таким образом, пористость является результатом плохой подготовки сварива­емых кромок (загрязненность, ржавчина, замасленность), приме - нения электродов с сырым покрытием, влажного флюса, недостат­ка раскислителей, больших скоростей сварки.

Неметаллические включения образуются при сварке малым сварочным током, при применении недоброкачественных элект­родов, сварочной проволоки, флюса, загрязненных кромках и пло­хой очистке шва от шлака при многослойной сварке. При непра­вильно выбранном режиме сварки шлаки и оксиды не успевают всплыть на поверхность и остаются в металле шва в виде неме­таллических включений.

Трещины, наружные и внутренние, являются опасными и недопустимыми дефектами сварных швов. Они образуются вслед­ствие напряжений, возникающих в металле от его неравномер­ного нагрева, охлаждения и усадки. Высокоуглеродистые и ле­гированные стали после сварки при охлаждении закаливаются, в результате чего могут образоваться трещины. Причина возник­новения трещин — повышенное содержание встали вредных при­месей (серы и фосфора).