Сварщику цветник металлов

ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ СВАРКИ

Дефекты сварки появляются в результате нарушения тех­нологии процесса, низкой квалификации сварщика, плохой ' подготовки свариваемых кромок, некачественной оборки под сварку и др. В случае появления дефектов, их удаляют, де­фектные места заваривают. Дефекты сварных швов бывают внешние и внутренние.

Внешние дефекты — несоответствие геометрических раз­меров шва или наплавки установленным, подрезы, про­плавы, наплывы, внешняя пористость, шлаковые включения и трещины, выходящие на поверхность шва, незаверенные кра - . теры и глубокая чешуйчатость на поверхности шва.

Внутренние дефекты — непровары, несплавления, поры, внутренние трещины, шлаковые включения, полости и кана­лы гидродинамического происхождения, включения вольф­рама и др.

Несоответствие геометрических размеров шва образуется при нарушении режимов сварки. Подрезы в сварных швах появляются в результате чрезмерно большой скорости сварки, а проплавы — при низкой скорости и излишне большом сва-

рочном'токе. Наплывы наблюдаются при сварке на спуск или на подъем с повышенной скоростью подачи электродной проволоки.

Главной причиной образования пор является высокая влажность защитных газов и окружающего дугу воздуха. Кроме того, поры, шлаковые включения и трещины возникают из-за неправильно выбранных и влажных сварочных матери­алов, низкой квалификации сварщика, плохого качества сва­риваемого металла, неправильных режимов сварки и др. В сварных швах помимо названных дефектов в результате на­рушения гидродинамического равновесия в сварочной ванне могут образовываться полости и каналы значительных раз­меров.

Процессы, протекающие в сварочной ванне, определяют характер кристаллизации металла, оказывающей решающее влияние на свойства и качество сварных швов. Дуга, воздей­ствуя на поверхность сварочной ванны, создает в расплавлен­ном металле силу Р'м (рис. 7.1), которая перемещает слой ме­талла из кратерной части по дну ванны вдоль поверхности кристаллизации в хвостовую ее часть.

Вначале объем ванны незначительный, и составляющая веса металла Р'в, поступающего в хвостовую часть ванны, меньше силы Р„, наведенйой в металле ванны давлением дуги, т. е. Р„ > Р'в Под действием разности сил Р„ — Р’в— АР металл ванны вытесняется в хвостовую часть до наступления равенства Р'м = Рв, а затем до условия, когда Ры станет мень­ше Р'в.

Ранее вытесненный металл под дей­ствием разности сил АР стекает из хво­стовой части ванны в головную до на­ступления равенства Рй~Р'в и т. д. Та­ким образом, изменение силы Ря вокруг некоторой точки О под действием давле­ния дуги вызывает вдоль фронта кри­сталлизации незатухающие гармониче­ские колебания (рис. 7.2) прилегающего ко дну ванны слоя расплавленного ме-

х ~ A sin (со? - f ф0),

где А — амплитуда колебания; со — круговая частота; t — - время; <р0—начальная фаза.

Частота колебаний перемещающегося в хвостовую. часть слоя металла составит

v = 2ЇЇ — Рт) g sin aftPд — Н),

где Рд— давление дуги; Рт — сила трения в расплавленном металле сварочной ванны; g — сила тяготения; сс — угол подъема хвостовой части ванны; Н — сумма высоты усиления и глубины лровара шва.

Дії я устойчивого процесса сварки с хорошим формировани­ем шва режим сварки и скорость движения металла в донной части ванны должны быть согласованы. Нарушение этого ус­ловия приводит к отрыву расплавленного металла от донной части ванны, разрыву сплошности и образованию полостей. В дальнейшем металл в полости испаряется, увеличивая ее в размерах.

На образование полостей оказывают влияние свойства свариваемого металла, сила сварочного тока, диаметр электрод­ной проволоки, угол наклона свариваемого металла и электрод­ной проволоки, скорость сварки, напряжение на дуге и т. д. Так, чем меньше плотность свариваемого металла, тем боль­ше вероятность образования в швах полостей.

Предварительный подогрев свариваемого металла, умень­шение скорости сварки и увеличение напряжения на дуге смещают начало образования полостей в сторону больших значений сварочного тока. Таким образом, увеличение глу­бины проплавления и повышение производительности процес­са сварки ограничены параметрами режима сварки.

Дальнейшего улучшения параметров режима сварки и увеличения этим глубины проплавления и производитель-

ности процесса без образования в сварных швах полостей и других дефектов можно достигнуть уменьшением амплитуды колебаний металла в сварочной ванне за счет создания им­пульсного или статического давления на хвостовую часть ван­ны с помощью второго электрода, газового потока или маг­нитного потока, а также изменением формы ванны сваркой расщепленным электродом или электродной проволокой боль­шего диаметра.