СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

ДЕФЕКТЫ СВАРОЧНЫХ ШВОВ И ПРИЧИНЫ ИХ ОБРАЗОВАНИЯ

Все отклонения от технологических параметров, выз­ванные небрежностью в работе, нарушением режимов и внешними причинами, часто не зависящими от сварщи­ка, могут привести к возникновению дефектов в свароч­ном шве и околощовной зоне, попадающей в область тер­мического воздействия. К дефектам приводит и наруше­ние технологических приемов как. самого процесса сварки, так и некачественная подготовка, неисправность оборудования, отклонения от норм качества сварочных материалов, влияние погодных условий, низкая квали­фикация сваршика. Возникновение дефектов часто связа­но с металлургическими и тепловыми явлениями, воз­никающими в процессе образования сварочной ванны и ее кристаллизации (горячие и холодные трещины, поры, шлаковые включения и т. д.). Эти дефекты снижают проч­ность и надежность сварного соединения, его герметич­ность и коррозионную стойкость. Все это может оказать значительное влияние на эксплуатационные возможнос­ти всей конструкции и даже вызвать ее разрушение. Де­фекты могут быть наружные и внутренние.

НАРУЖНЫЕ ДЕФЕКТЫ

К наружным дефектам (рис. 121) относят нарушение размеров и формы шва, подрезы и другие отклонения, которые могут быть обнаружены при внешнем осмотре сварного соединения.

Нарушение формы и размеров сварочного шва чаще все­го вызваны колебаниями напряжения в электрической сети, небрежностью в работе или низкой квалификацией сварщика, проявляющейся в неправильном выборе ре­жимов, неточном направлении электрода и методике его перемещения. Дефекты проявляются в неодинаковой ши­рине сварочного шва по его длине, в неравномерности катета угловых швов, чрезмерной выпуклости и резких переходах от основного металла к наплавленному. Откло­нения от размеров и формы сварного соединения, про­являющиеся в угловых швах, связаны с неправильной подготовкой кромок, неравномерной скоростью сварки,

а также с несвоевременным контрольным обмером шва. При автоматической и полуавтоматической сварке эти дефекты чаде всего связаны с колебаниями напряжения, проскальзыванием проволоки в подающих роликах, на­рушениями режимов сварки.

Непровар — местное отсутствие сплавления между сва­риваемыми элементами, между основным и наплавлен­ным металлом или отдельными слоями шва при много­слойной сварке. Причинами непровара являются некаче­ственная подготовка свариваемых кромок (окалина, ржавчина, малый зазор, излишнее притупление и т. д.), большая скорость сварки, смещение электрода с оси сты­ка, недостаточная сила тока. В результате непровара сни­жается сечение шва и возникает местная концентрация напряжений, что в конечном итоге снижает прочность сварного соединения. При вибрационных нагрузках даже мелкие непровары могут снижать прочность соединения до 40%. Большие непровары корня шва могут снизить прочность до 70%. Поэтому если непровар превышает до­пустимую величину, участок шва подлежит удалению с последующей переваркой.

Подрез — дефект, наиболее часто встречающийся при сварке. Он выражен в виде углубления по линии сплавле­ния сварного шва с основным металлом. В результате под­реза происходит местное уменьшение толщины основно­го металла, что приводит к снижению прочности. Осо­бенно опасен подрез в случаях, когда он расположен перпендикулярно действующим рабочим напряжениям. Подрез возникает обычно при повышенном напряжении дуги с завышенной скоростью сварки, когда одна из кро­мок проплавляется глубже, жидкий металл стекает на горизонтальную плоскость и его не хватает для заполне­ния канавки. При сварке угловых швов подрезы возника­ют в основном из-за смещения электрода в сторону вер­тикальной стенки, что вызывает значительный разогрев, плавление и стекание металла на горизонтальную полку. В стыковых швах подрезы образуются при сварке на боль­ших токах и при неправильном положении присадочного материала. К подрезу могут привести увеличенные углы разделки кромок. Этот дефект обнаруживается визуально и при отклонениях выше установленной нормы полежит

переварке с предварительной зачисткой. Подрезы неболь­шой протяженности, ослабляющие сечение шва не более чем на 5% в конструкциях, работающих под действием статических нагрузок можно считать допустимыми. В кон­струкциях, работающих на выносливость, подрезы недо­пустимы.

Наплыв проявляется в виде натекания металла шва на поверхность основного металла без сплавления с ним. Наплывы резко изменяют очертания швов и тем самым снижают выносливость конструкции. Причиной этого де­фекта может стать пониженное напряжение дуги, нали­чие окалины на свариваемых кромках, медленная свар­ка, когда появляются излишки расплавленного присадоч­ного металла. Чаще всего наплывы возникают при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При сварке кольцевых поворотных стыков наплывы могут воз­никать при неправильном расположении электрода отно­сительно оси шва. Наплывы большой протяженности не­допустимы.

Прожог — сквозное проплавление обычно возникает из-за большого тока при малой скорости сварки. Прояв­ляется он в виде сквозного отверстия в сварочном шве. которое возникает в результате утечки сварочной ванны. При многослойной сварке прожог возникает в процессе выполнения первого прохода шва. Причинами прожога могут стать завышенный зазор между свариваемыми кромками, недостаточная толщина подкладки или не­плотное ее прилегание к основному металлу, что создает предпосылку для утечки сварочной ванны. Прожог может образоваться при внезапной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых стыков прожоги вызываются неправильным расположением электрода от­носительно зенита. Дефект обнаруживается визуально и переваривается после предварительной зачистки.

Ожоги вызываются попаданием жидкого металла на участки, которые находятся вне сварочного шва.

Незаваренный кратер— дефект сварного шва, кото­рый образуется в виде углублений в местах резкого от­рыва дуги в конце сварки. В углублениях кратера могут появляться усадочные рыхлости, часто переходящие в трещины. Кратеры обычно появляются в результате не­правильных действий сварщика. При автоматической | сварке кратер может появляться в местах выводных пла - | нок, где обрывается сварочный шов. Кратеры часто яапя - | ются причиной начала развития трещин и поэтому недо­пустимы. Их зачищают и заваривают.

Поверхностное окисление — окалина или пленка окси­дов на поверхности сварного соединения. Поверхностное окисление зависит от плохой защиты сварочной ванны, качества подготовки свариваемых кромок, неправильной регулировки подачи защитного газа, его составом, боль-1 шим вылетом электрода.

Свищ — воронкообразное углубление в сварочном 1 шве, развивающееся из раковины или большой поры. Причиной развития свища чаще всего является некаче - | ственная подготовка поверхности и присадочной прово­локи под сварку. Дефект обнаруживается визуально и под - | лежит переварке.