Skip to content

В чем заключается основная опасность такого дефекта сварки как непровар: Непровар сварного шва — в чем заключается основная опасность

Содержание

Непровар сварного шва — в чем заключается основная опасность


1 / 1

По мере совершенствования, сварка становится основным способом соединения металлических деталей в большинстве отраслей производства. В том числе: военной, транспортной, строительной и даже космической. Задействование в таких ответственных отраслях потребовало от сварки высоких показателей качества и надежности. Это дало толчок развитию науки о качестве сварных швов и способах его контроля.

Для того, чтобы разработать методы борьбы с дефектами, их нужно тщательно изучить, классифицировать и описать.

Трещины: разновидности, причины их образования

Трещиной называют несплошность, которая вызывается резким охлаждением или воздействием нагрузок. Разновидность этого дефекта, которую можно обнаружить только оптическими приборами с увеличением, не менее пятидесятикратного, называют микротрещиной.

Продольные трещины располагаются вдоль сварного соединения и могут располагаться:

  • в металле шва;
  • в основном материале;
  • на границе сплавления;
  • в области температурного влияния.

Продольная трещина
Трещины в основном металле, причиной которых являются высокие напряжения, называют скрытыми. Внешне они напоминают ступеньки. Этот дефект присущ сварным соединениям значительной толщины. Высокие напряжения вызываются слишком жесткими соединениями или некорректным выбором сварочной технологии. Уменьшение сварочных напряжений снижает вероятность образования скрытых продольных трещин.

Конфигурация продольных трещин определяется линиями сплавления шва и основного металла.

Эти трещины разделяют на:

  • горячие, их причиной является высокотемпературная хрупкость сплавов;
  • холодные – возникают при медленном разрушении металла.

Поперечные трещины ориентированы перпендикулярно оси сварного шва. Они могут возникать, как в основном материале и металле сварного соединения, так и в зоне температурного влияния.

Радиальные трещины расходятся из одной точки и иначе называются звездообразными. Места их расположения аналогичны локализациям поперечных трещин. Причины образования поперечных и радиальных трещин такие же, как и у продольных.

В месте отрыва дуги на поверхности шва образуется углубление. Дефекты, которые возникают в этом месте, называют трещинами в кратере. Они разделяются на продольные, поперечные, звездоподобные. Конфигурацию этого дефекта определяют: микроструктура зоны сварного соединения, фазовые, термические и механические напряжения.

Если возникает группа не связанных друг с другом трещин, то они называются раздельными. Места и причины их возникновения аналогичны этим характеристикам поперечных и радиальных трещин.

Если из одной трещины образуется группа трещин, то такой брак носит название разветвленных трещин. Места их расположения – основной материал, металл шва, область термического влияния. Причины возникновения такие же, как и у продольных трещин.


Причины возникновения дефектов сварочных соединений

Сварочный процесс осложняется многими факторами, к которым можно отнести как объективные (свойства соединяемых материалов), так и субъективные (точное соблюдение технологичности процесса, правильность выбора технологии). Оправдать возникновение брака у профессионального сварщика можно только объективными причинами, да и то лишь в какой-то мере.

Основными причинами, которые приводят к образованию дефектов сварочных швов, являются:

  • неправильная подготовка свариваемых поверхностей;
  • несоответствие или неисправность сварочного инструмента;
  • неправильный выбор защитных флюсов или газов и нарушение технологии их использования;
  • недостаточная квалификация сварщика;
  • несоблюдение в полной мере требуемых режимов сварки (мощность рабочего тока, длина дуги и др.).

Поры: их форма, места расположения и причины появления

Дефекты сварных соединений и соединений в виде полостей в сварном соединении называют порами. Эти полости заполнены газом, который не успел выделиться наружу.

Различают следующие разновидности пор:

  • Газовая полость – это образование произвольной формы, не имеющее углов, причиной появления которого явились газы, не успевшие покинуть расплавленный материал.
  • Газовой порой называют газовую полость, имеющую сферическую форму.
  • Группа газовых пор, которая располагается в металле сварного соединения, называется равномерно распределенной пористостью.
  • Скопление пор – это три или более газовых полостей, расположенных кучно на расстоянии между собой, не превышающем тройной диаметр максимальной поры.
  • Цепочкой пор называют ряд газовых полостей, которые располагаются линией вдоль сварного соединения с расстоянием между ними, не превышающем трех диаметров наибольшей из пор.
  • Если дефектом является несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва и имеющая высоту, которая гораздо меньше длины, то она называется продолговатой полостью.
  • Свищом называют трубчатую полость, которая располагается в металле сварного шва. Свищ вызывается выделением газа. Его форма и положение определяются источником газа и режимом твердения. Как правило, свищи образуют скопления в форме елочек.
  • Газовая полость, нарушающая целостность поверхности сварного соединения, называется поверхностной порой.
  • Если во время затвердевания вследствие усадки образуется полость – она носит название усадочной раковины. А усадочная раковина, расположенная в конце валика и не заваренная при последующих проходах, называется кратером.

Поры – дефекты сварных соединений, фото которых приведено ниже, появляются из-за наличия вредных примесей, как в основном металле, так и в присадочном. Поры могут образовываться из-за ржавчины и прочих загрязнений, которые не были удалены перед проведением сварки с кромок материала, повышенного содержания углерода, высокой скорости сварочного процесса, нарушений защиты сварочной ванны. Самой частой причиной возникновения пор является отсыревшее покрытие плавящегося электрода.

Наличие одиночных пор не представляет опасности, а вот их цепочка может негативно сказаться на прочностных характеристиках сварного соединения. Участок сварочного шва, пораженный этими дефектами, переваривают, предварительно механически его зачистив.

Поры и шлаковые включения

Способы предотвращения непроваров

Основная опасность таких дефектов как непровары заключается в снижении прочности шва до 70%. Поэтому проще и дешевле предотвратить их образование, чем переделывать работу заново.

Разделка кромок

Профилактику по предотвращению дефектов начинают на стадии, когда проводится подготовка стыков к сварке. На заготовках кромки разделывают под углом, достаточным для свободного доступа электрода к корню шва, не забывая оставлять притупление. Поверхности возле стыка очищают от грязи, ржавчины, окалины и обезжиривают. Заготовки без жесткого крепления укладывают в одной плоскости без перекосов и смещения по высоте. Между кромками оставляют зазор, необходимый для компенсации температурных деформаций, сопровождаемых появлением трещин.

Подача тепла

Непровары часто появляются из-за недостатка тепла при низком напряжении, поэтому мощности дуги не хватает для полного расплавления металла. Частой причиной образования такого дефекта сварки в начале и на конце сварного соединения становится уменьшение глубины провара из-за неустановившегося теплового процесса. Скорость ведения сварки выбирают такой, чтобы успевал плавиться металл кромок, иначе при быстром перемещении электрода теплоты будет хватать только на образование шва. Если при многослойной сварке не удалять шлак после каждого прохода, появление непроваров обеспечено, так как он будет препятствовать плавлению предыдущего шва.

Соблюдение режимов сварки

У неопытных сварщиков шов с непроварами получается при установке низкого значения тока, несоответствующего толщине и металлу заготовок. При неправильном выборе полярности, если сварка выполняется постоянным током, оксидные пленки электромагнитным полем прижимаются к кромкам, препятствуя их расплавлению. Также следует учитывать, что магнитное поле может отклонять дугу в сторону. Чтобы избежать появления непроваров на концах шва и при замене электрода у многофункциональных инверторов настраивают функцию кратковременного повышения напряжения. Она срабатывает в начале и в момент отрыва электрода. Высока вероятность образования изъянов при работе на старом аппарате без стабилизации параметров дуги. Ее ток будет изменяться при колебаниях сетевого напряжения. Поэтому для работы выбирают время, когда они минимальны.

Виды твердых включений в сварном шве

Твердые инородные включения, как металлического, так и неметаллического характера, имеющие в своей конфигурации хотя бы один острый угол, являются недопустимым дефектами в сварном соединении, поскольку играют роль концентраторов напряжений. Дополнительная опасность этих дефектов заключается в том, что они не видимы снаружи. Обнаружить их можно только методами неразрушающего контроля.

Шлаковые включения в сварном соединении

Твердые включения разделяются на следующие виды:

  • Шлаковые включения – это шлаки, попавшие в сварочный шов. В зависимости от того, в каких условиях они были образованы, они бывают линейными, разобщенными, прочими. Причины их образования – большие скорости сварочного процесса, загрязненные кромки, многослойная сварка, если швы между слоями очищены некачественно. Форма этих бракованных включений очень разнообразна, поэтому они могут быть гораздо опаснее округлых пор.
  • Флюсы, служащие для защиты металла от окисления, являются причиной образования флюсовых включений. Также, как и шлаковые, флюсовые включения делят на линейные, разобщенные и прочие.
  • Причинами образования оксидных включений могут быть: недостаточно чистая поверхность основного или присадочного металлов, вытаскивание горячего сварочного прутка из области газовой защиты, неправильная подготовка кромок – слишком сильное их затупление.
  • Частицы сторонних металлов – вольфрама, меди или других образуют металлические включения. Причиной их образования может стать эрозия вольфрамового электрода или случайное попадание металлических частиц снаружи, а также при использовании для поджига медной стружки.

Изучение дефектов


Дефект сварки – поры, это заполнение пустот газами.

Разумеется, если есть дефекты различных сварных соединений, то их обязательно нужно изучать. Для этого достаточно часто используется макроанализ. Он заключается в том, что структура металла изучается с помощью невооруженного глаза или лупы. В отличие от микроскопического анализа, макроанализ не позволяет в должной мере изучить структуру материала. Его основная задача – это контроль качества соединяемых деталей в процессе сварки. Он позволяет определить тип излома, волокнистое строение, нарушения сплошной структуры и так далее. Для того чтобы провести такой анализ, необходимо изучаемую часть подвергнуть травлению специальными элементами и обработке на шлифовальных машинах. Этот образец носит название макрошлифа. На его поверхности не должно быть никаких неровностей или инородных включений, в том числе и масляных.

Все те дефекты, которые были описаны выше, вполне могут изучаться и выявляться с помощью макроанализа.

Чтобы выявить структуру материала, чаще всего используются методы поверхностного травления.


Виды наплывов в швах.

Такой подход самым лучшим образом подходит для низкоуглеродистых и среднеуглеродистых сталей. Макрошлиф, который подготовлен заранее, нужно погрузить в реактив той частью, которая подвергается анализу. При этом его поверхность обязательно должна быть зачищена с помощью спирта. В результате взаимодействия элементов происходит химическая реакция. Она позволяет вытеснять медь из раствора. Происходит замещение материалов. Медь в результате осаждается на поверхности пробника. Те места, где на основной материал медь легла не полностью, подвергаются травлению. Эти места и содержат какие-либо дефекты. После этого образец изымается из водного раствора, сушится и очищается. Все эти действия нужно проделывать максимально быстро, чтобы не произошло реакции окисления. В результате этого можно выявить те участки, где присутствует большое количество углерода, серы и других материалов.

Травление участков, которые содержат эти материалы происходит не одинаково. Там, где присутствует большая концентрация углерода и фосфора, медь на поверхности выделяется неинтенсивно. Здесь минимальная степень защиты металла. Вследствие этого данные места подвергаются самому большому травлению. В результате проведения реакции эти участки окрашиваются в более темный цвет. Лучше использовать этот метод для сталей, которые содержат минимальное количество углерода. Если его будет очень много, то медь с поверхности образца будет весьма проблематично удалить.


Виды подрезов в швах.

Есть и другие методы макроанализа структуры материалов при сварном соединении. К примеру, часто для определения количества серы используется метод фотоотпечатков. Фотобумагу при этом смачивают и держат на свету какое-то время. После этого она просушивается между листами фольгированной бумаги. Раствор, в который она изначально помещается, содержит определенное количество серной кислоты. Затем, разумеется, эта бумага ровным слоем укладывается на макрошлиф.

Она должна разглаживаться с помощью валика, чтобы полностью были исключены все ее деформации. Все пузырьки воздуха, которые могут оставаться между фотобумагой и металлом, должны быть полностью удалены. Только в этом случае исследование будет носить объективный характер. Ее нужно удерживать в таком положении приблизительно 3-10 минут. Время зависит от того, какова изначальная толщина пробника, а также от других факторов.


Виды непроваров.

Включения серы, которые располагаются в наплавленном металле, обязательно вступят в реакцию с кислотой, которая была нанесена на поверхность фотобумаги. В очагах выделения сероводорода будет образовываться такое вещество, которое носит название фотоэмульсия. Участки сернистого серебра, которые будут образовываться в результате реакции, наглядно показывают распределение серы в металле.

Разумеется, эти участки будут наблюдаться на бумаге. Фотобумага, которая была использована для проведения опыта, подлежит мытью, а затем выдерживанию в растворе гипосульфита. После этого ее еще раз промывают в жидкости и сушат. В том случае если в сварном шве будут присутствовать фтористые включения, они обязательно выделятся наружу в виде участков темного цвета.

Несплавление и непровар: причины возникновения

Непровар и несплавление
Дефекты – несплавление и непровар – это отсутствие соединения основного материала и металла сварного соединения.

Несплавление возникает при высоких скоростях сварочного процесса и силе тока более 15000С. Для предотвращения несплавлений необходимо уменьшить скорость сварки, снизить временной разрыв между образованием и заполнением канавки, тщательно очищать сварочную зону от масел и загрязнений. Несплавления могут располагаться:

  1. в корне сварного шва;
  2. на боковой стороне;
  3. между валиками.

Непровар возникает по причине невозможности расплавленного металла достичь корня шва. Причин непровара может быть несколько:

  1. недостаточный сварочный ток;
  2. слишком высокая скорость перемещения электрода;
  3. увеличенная длина дуги;
  4. слишком маленький угол скоса кромок;
  5. перекос свариваемых кромок;
  6. недостаточный зазор между кромками;
  7. неправильно выбранный – увеличенный – диаметр электрода.
  8. попадание шлака в зазоры между кромками;
  9. неадекватный выбор полярности для данного типа электродов.

Непровар – очень опасный и недопустимый сварочный дефект.

Аппарат для контактной сварки своими руками – отличный вариант, если вы хотите сэкономить. Если вы часто делаете шашлыки, то вам будет полезен мангал, который можно сделать своими руками. Подробная инструкция в этой статье.

Не знаете, что нужно для газовой сварки? Подробный список необходимых материалов по ссылке.

Причины непровара

Распространённые причины образования непровара при ручной дуговой сварке:

  • неправильный метод сварки;
  • недостаточный профессионализм сварщика;
  • неполадки сварочного оборудования;
  • плохо подобранные сварочные материалы.

Иные причины:

  • высокая скорость ведения электрода или горелки в направлении шва;
  • завышенный диаметр электрода;
  • низкая сила тока;
  • образование водородных пор;
  • неочищенная поверхность кромок;
  • маленький зазор между кромками;
  • изъяны большого угла притупления;
  • маленький угол фасок.

Непровар сварного участка — это опасный дефект, возникающий в виде несплавления деталей.

Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений

К нарушениям формы сварочного шва относят следующие дефекты:

  • Подрезы непрерывные – представляют собой непрерывные углубления, расположенные на наружной части валика шва. Если подрезы располагаются со стороны корня одностороннего шва и образуются по причине усадки вдоль границы, их называют усадочными канавками. Подрезы являются широко распространенными поверхностными дефектами, которые возникают из-за слишком высокого напряжения дуги при сваривании угловых швов или по причине неточного ведения электрода. В этом случае одна из кромок проплавлена более глубоко, что приводит к стеканию металла на находящуюся в горизонтальном положении деталь. Для заполнения канавки металла не хватает. При сварке стыковых швов подрезы образуются редко. При слишком высоких значениях скорости сварки и напряжения дуги, как правило, возникают двухсторонние подрезы. Такого же типа дефект получается и при автоматической сварке в случае повышения угла разделки.
  • Превышения выпуклостей стыкового или углового шва представляют собой избыток наплавленного металла с лицевой стороны швов сверх положенного значения.
  • Если избыток наплавленного металла сверх установленного значения располагается на обратной стороне стыкового шва, то такой дефект называют превышением проплава. Разновидность – местный избыточный проплав.
  • Если избыток наплавляемого металла натекает на основной металл, но не сплавляется с ним, то такой дефект называют наплавом.
  • Линейное смещение возникает, если свариваемые поверхности расположены параллельно, но не на одном уровне.
  • Угловым называют смещение между двумя поверхностями при их расположении под углом, который отличается от необходимого.
  • Натек образуется из металла сварного шва который оседает под воздействием силы тяжести. Натек образуется при горизонтальном, потолочном, нижнем положениях сварки, в угловом соединении и шве нахлесточного соединения.
  • При прожоге металл сварочной ванны вытекает, образуя сквозное отверстие. Причинами прожога могут стать загрязненность поверхности основного металла или электрода.
  • Неполное заполнение разделки кромок возникает из-за недостаточного количества присадочного материала.
  • Если в угловом соединении один катет значительно превышает другой, то возникает дефект чрезмерной асимметрии.
  • Неравномерная ширина сварного шва.
  • Неровная поверхность – это неравномерность формы усиления шва по его протяженности.
  • Вогнутость корня шва представляет собой неглубокую канавку со стороны корня шва, которая образовалась по причине усадки.
  • Из-за возникновения пузырьков в период затвердевания металла образуется пористость в корне шва.
  • Возобновление. Этот дефект представляет собой местную неровность поверхности в зоне возобновления сварочного процесса.


Наплыв и подрез

Пористость сопряжения

При несваривании сварочного шва возникают различные изъяны. Пористость — один из них. Причиной такого дефекта является возникновение «пор».

Стимулирует появление маленьких газовых пузырей высокая концентрация углерода, водорода и азота. Также значение имеют физические показатели сварочных шлаков. Формируются «поры» в процессе перехода от жидкой фазы к кристаллизации.

Примечательно то, что сам металл кристаллизуется значительно быстрее, чем пузыри газа, поэтому при создании шва может образоваться внутренняя пористость изделия. Если внешняя пористость не всегда ведет к необратимым разрушениям материала конструкции, то внутренняя — требует обязательной реставрации.

Необходимо внимательно подходить к процессу и учитывать все особенности используемых деталей. Это поможет добиться ожидаемых результатов в любимом деле и при организации сварочного бизнеса.

Прочие дефекты сварных швов

Все дефекты сварных швов и соединений, которые не были перечислены выше, относятся к категории “прочие”. К ним принадлежат следующие типы дефектов:

  • Случайная дуга. В результате возникновения случайного горения дуги возникает местное повреждение поверхностного слоя основного металла, который примыкает к области сварного шва.
  • Брызги металла – капли, которые образовались от наплавляемого или присадочного металла во время сварочного процесса. Они прилипают к поверхности остывшего металла сварного шва или основного металла, расположенного в околошовной области.
  • Вольфрамовые брызги – создаются частицами вольфрама, выброшенного из расплавленного электрода на основной металл или на сварной шов.
  • Поверхностные задиры – это дефекты, которые возникают из-за удаления временно приваренного приспособления.
  • Утонение металла образуется при механической обработке. При этом толщина металла имеет значение, которое меньше допустимой величины.

Допустимые дефекты сварных соединений – это отклонения, наличие которых не снижает эксплуатационные свойства сварного соединения и их присутствие разрешено нормативной документацией. Все остальные дефекты, как правило, исправляются с помощью подварки. Исправлять качество сварки более двух раз не разрешается, так как может произойти перегрев или пережог металла.

СВАРОЧНЫЕ Непровар — Энциклопедия по машиностроению XXL

При правильно выбранном диаметре электрода и силе сварочного тока скорость перемещения дуги имеет большое значение для качества шва. При повышенной скорости дуга расплавляет основной металл на малую глубину и возможно образование непроваров. При малой скорости вследствие чрезмерно большого ввода теплоты дуги в основной металл часто образуется прожог, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. В некоторых случаях, например при сварке на спуск, образование под дугой жидкой прослойки из расплавленного электродного металла повышенной толщины, наоборот, может привести к образованию непроваров.  [c.20]
Наплывы, резко изменяя очертания швов, образуют концентраторы напряжений и тем самым снижают выносливость конструкций. Наплывы, имеющие большую протяженность, следует считать недопустимыми дефектами, так как они, кроме того, что вызывают концентрацию напряжений, нередко сопровождаются непроварами. Небольшие местные наплывы, вызванные случайными отклонениями сварочных режимов от нормальных, можно считать допустимыми дефектами.  
[c.141]

Непровары образуются, как правило, при недостаточной силе сварочного тока, при неправильной ориентации оси электрода (сварочной проволоки) относительно зазора или разделки кромок (непровар по кромкам), при чрезмерной скорости сварки и в других случаях. Причина появления такого дефекта кроется в неудовлетворительной работе сварочного оборудования или несоответствующих режимах сварки.[c.10]

Трещины холодные образуются в результате протекания фазовых превращений, приводящих к снижению прочностных свойств металла, и воздействия сварочных напряжений. Холодные трещины образуются как на этапе завершения охлаждения (при низких температурах), так и во время вылеживания сварных конструкций в течение некоторого времени после сварки при комнатной температуре. Иногда трещины развиваются в процессе эксплуатации из-за раскрытия сварочных микротрещин, а также надрезов, вызванных непроваром, шлаковыми включениями и прочими дефектами.  

[c.8]

Особое внимание следует обращать на сварные соединения, являющиеся, как правило, наиболее подверженными коррозии. Материал сварочной проволоки и технология сварки должны обеспечивать получение сварного соединения, металл шва и зона термического влияния которого имеют значения стационарного потенциала, близкие к потенциалу основного металла. Сварной шов и зона термического влияния не должны быть анодными по отношению к основному металлу. Поверхность сварного шва, находящаяся в контакте с коррозионной средой, должна быть чистой от окалины, шлаков, гладкой. Дефекты в виде непроваров, трещин, раковин, шлаковых включений всегда снижают коррозионные и коррозионно-  

[c.80]

Этим методом хорошо выявляются в стальных деталях поверхностные дефекты, имеющие форму трещин, а также трещины, непровары в сварочных швах.  [c.302]

Третье направление связано с технологией изготовления и сборки узлов машин и конструкций. К технологическим мероприятиям прежде всего следует отнести требование значительного улучшения качества сварки, т. е. отсутствие различного рода сварочных дефектов (трещин, непроваров, рыхлости и др.). Технологические особенности процесса сварки должны разрабатываться в каждом отдельном случае с учетом выбранных материалов в конструкции. Следует обратить внимание на выбор таких методов контроля сварки, которые обеспечивали бы наиболее достоверную информацию о качестве сварки. При изготовлении сварных конструкций необходимо предусмотреть проведение отпуска для снятия сварочных напряжений. После правки, гибки  

[c.237]


Непровар, являясь следствием недостаточного нагрева свариваемой точки, вызывается а) понижением силы тока из-за падения напряжения в сети, ослабления или загрязнения контактов в первичной или сварочной цепи, или ввода в контур машины больших магнитных масс б) чрезмерным шунтированием тока через соседние точки при слишком близком их расположении или нерациональной последовательности сварки, через случайные контакты между деталями или при касании свариваемых деталей с боковой поверхностью электродов в) уменьшением сопротивления на участке цепи между электродами вследствие недопустимого увеличения контактной поверхности электродов или чрезмерного увеличения давления, не компенсированного соответствующим увеличением времени сварки или силы тока г) увеличением толщины свариваемых деталей сверх предусмотренных допусков ц) уменьшением времени сварки  [c.
373]

Как показывает опыт изготовления и эксплуатации сварных конструкций энергоустановок, работающих при высоких температурах, хрупкость материала при комнатной температуре может в определенных случаях привести к разрушению изделия при отсутствии рабочих напряжений. Необходимо учитывать, что непосредственно после сварки в изделии возникают остаточные напряжения, имеющие в массивных узлах характер реактивных сварочных напряжений (глава III). Скрытая энергия, накопившаяся в изделии при наличии в нем реактивных напряжений, может достигать очень высоких значений, превосходящих величину энергии, которая может быть поглощена хрупким материалом, особенно при наличии различных концентраторов напряжений в виде резкого изменения формы сечения или дефектов в швах (непроваров, трещин и других). В этих условиях зародышевая трещина, идущая от концентратора напряжений, будет развиваться дальше, приводя к полному разрушению конструкции. При сборке, гидравлических испытаниях узла в процессе пуска установки конструкция также подвергается воздействию напряжений при комнатной температуре.

При наличии конструктивных концентраторов напряжений и хрупком материале и в этих случаях может произойти разрушение изделия.  [c.24]

По данным ЛМЗ и ЛФ ВПТИ, переход на автоматическую сварку диафрагм в среде углекислого газа позволил снизить трудоемкость сварочных работ примерно в два раза по сравнению с ручной дуговой сваркой. При этом исключены шлаковые включения в швах и сведены к минимуму непровары в корне шва при приварке козырьков. Указанный метод также широко используется при сварке большого числа других деталей.  [c.73]

Сварные соединения представляют собой сложную физико-химическую, механическую и электрохимическую макро- и микрогетерогенную систему со следующими характерными видами неоднородности структурно-химическая макро- и микронеоднородность зон (основной металл, литой металл шва, зона термического влияния) неоднородность напряженного состояния — собственные (остаточные сварочные напряжения и пластические деформации) и от внешней нагрузки геометрическая неоднородность, обусловленная наличием технологических концентраторов напряжений (граница шва и основного металла, дефекты формы шва — подрезы, непровары и др.

) и конструктивных концентраторов напряжений, определяемых геометрическими параметрами шва.  [c.8]

Шлаковые включения — видимые невооруженным глазом округлые или вытянутые включения шлака в металле шва, наблюдаются у границы сплавления, в вершине провара или между отдельными слоями многослойного шва. Шлаковые включения обычно возникают в результате заполнения сварочным шлаком непроваров или подрезов, иногда в случае недостаточно тщательной очистки предыдущего слоя от шлаковой корки. В однослойном шве шлаковые включения редки.  

[c.339]

При статическом нагружении дефекты увеличивают опасность хрупкого разрушения. Как и в других случаях, наиболее опасны острые трещиноподобные дефекты трещины, непровары, подрезы. Опасность дефектов усиливается при пониженной температуре (особенно ниже -60 °С), при предварительном нагружении материала детали внешними или сварочными напряжениями, при повышенном содержании углерода и при увеличенном поглощении водорода. Когда материал соединения обладает большим запасом вязкости, основное влияние на прочность ока Зывает относительная величина дефекта. В ряде случаев (для сравнительно малонагруженных соединений из пластичных материалов) безопасное ослабление стыкового шва может достигать 30 %.  [c.340]


Деформации, напряжения и перемещения относятся к сопутствующим сварочным процессам, оказывающим отрицательное воздействие на конструкцию в процессе ее изготовления и в последующем, снижая ее эксплуатационные характеристики, ухудшая качество. Так, напряжения в сварной конструкции уменьшают величину усталостной прочности, особенно если в сварном соединении имеется концентратор напряжений. В реальных конструкциях роль надреза, т. е. концентратора напряжений, может выполнять непровар, трещина и т. п. Форма шва также определяет характер распределения напряжений наличие усиления сверху и снизу шва вызывает в месте перехода от шва к основному металлу концентрацию напряжений.  
[c. 498]

Прожоги, проплавления, подрезы, непровары — дефекты, появление которых в большинстве случаев связано с недостаточной квалификацией сварщика, неисправностью сварочных автоматов и полуавтоматов, нарушениями в сварочной цепи и др. Такие дефекты появляются при отклонении от заданных оптимальных режимов штатной сварочной технологии скорости сварки, режимов тока, оптимального положения электрода относительно оси свариваемого шва и т.д.  

[c.373]

Наличие кремния, а иногда и других элементов в металле сварочной ванны способствует образованию на ее поверхности тугоплавких окислов, приводящих к образованию непроваров. Влияние скорости охлаждения на структуру металла шва и околошовной зоны может быть охарактеризовано схемой, представленной на рис. 11.3. В случае низких скоростей охлаждения в чугунном шве и участке околошовной зоны может быть обеспечено сохранение структуры серого чугуна. На схеме  [c.412]

Сварочные алюминиевые проволоки обладают небольшой жесткостью и вследствие значительных колебаний конца проволоки при сварке могут возникнуть непровары. Использование сдвоенных проволок позволяет увеличить размеры сварочной ванны, время пребывания в жидком состоянии, улучшить условия для дегазации сварочной ванны и уменьшить пористость.  

[c.448]

Непровары, включения и особенно наличие сварочных трещин могут вызывать большую концентрацию напряжений. Понижение сопротивления усталости за счет концентрации рабочих напряжений в значительной степени будет зависеть от одновременного влияния остаточных напряжений. Если опасная зона с концентратором рабочих напряжений расположена в области действия остаточных растягивающих напряжений, то суммарный неблагоприятный эффект может быть весьма значительным. И наоборот, — даже большая концентрация рабочих напряжений, приходящаяся на область действия благоприятных остаточных сжимающих напряжений, может не приводить к заметному понижению усталостной прочности.  [c.35]

Предупреждение дефектов сварки. При наличии сварочных дефектов прочность соединений при переменных нагрузках резко падает. Поэтому очень важно обеспечивать сварку без непроваров, трещин, шлаковых включений, сильной пористости, больших подрезов и наплавок у шва, без чрезмерно больших неровностей поверхности шва.  [c.253]

Образец толщиной 10-20 мм для оценки сопротивляемости металла однослойных швов с конструктивным непроваром, выполненных следующими видами сварки А, ИП, УП, ИНп, РЭ. Ось шва располагают вдоль или поперек прокатки. Сварку образцов начинают и заканчивают на технологических планках. Механизм деформирования включают после перемещения оси электрода от стыка образца с технологической планкой на 20 мм. Изгиб вдоль оси шва. Мощность сварочной дуги выбирают из условия получения заданной ширины и высоты шва  [c.189]

При недостаточной температуре рабочей части сварочного устройства в шве может обнаруживаться местный или сплошной непровар, нарушающий герметичность шва (особенно при температурах эксплуатации 50—60°С).  [c.174]

Так, например, на сопротивление усталости сварного соединения кроме абсолютных размеров, концентрации напряжений и состояния поверхност и влияют механические свойства металла шва, околошовной зоны и основного металла, распределение остаточных напряжений, дефекты сварки (непровары, неметаллические включения, сварочные трещины и т. д.). Эти факторы, в свою очередь, зависят от материала электродов и обмазки, от свойств основного металла, от технологии сварки, от квалификации сварщика, от методов контроля и выбраковки дефектных изделий и т. д.  [c.277]

При пониженном качестве основного или сварочных материалов (электродной проволоки, флюсов и т. п.) или при некачественном выполнении сварки в сварных соединениях могут иметь место разнообразные дефекты холодные и горячие трещины, непровары, поры.  [c.379]

Для сварных деталей количество факторов, влияющих на рассеяние пределов выносливости, возрастает (непровары, неметаллические включения, сварочные трещины и т. д.).  [c.114]

При динамических нагрузках безусловную опасность представляют дефекты — концентраторы, которые значительно снижают предел выносливости, — непровары, подрезы и, конечно, трещины. Их влияние усугубляется наличием остаточного водорода в металле шва. Поэтому сварные соединения конструкций, работающих в условиях динамического воздействия, следует выполнять сварочными материалами, обеспечивающими низкое содержание водорода в металле шва.[c.21]

Усталостная прочность сварных соединений. Усталостная прочность сварных соединений опреде 1яется глaвньJM образом тремя факторами конструктивным оформлением сварного соединения, качеством металла шва и околошовной зоны и наличием сварочных напряжений. Фактор конструктивного оформления—общий для сплавов различной основы, поэтому его влияние подобно влиянию на а сварных соединений стальных или алюминиевых конструкций. Исследованием усталостной прочности металла шва и околошовной-зоны установлена большая ее зависимость от качества присадочного материала, тщательности защиты от поглощения газов из воздуха расплавленным и нагретым металлом во время процесса сварки, наличия в сварном шве различного рода дефектов (непроваров, пористости и пр.) [ 148]. При определении пределов выносливости сварного соединения усиление шва механически удаляли, чтобы.в чистом виде вьшвить усталостную прочность сварного соединения по сравнению с таковой основного металла.  [c. 156]


Для диффузионной сварки наиболее характерны плоскостные дефекты типа непроваров, лежащие в плоскости сварки и имеющие раскрытие Аг = 10″ . .. Ш»» мм. Образование дефектов обусловлено незаваренными рисками от предварительной механической обработки изделий, загрязнением поверхности и неполным вакуумом в сварочной камере.  [c.354]

Внешнему осмотру и измерению размеров шва подлежат основной металл и все швы по всей.длине. При проверке выявляются поверхностные дефекты и отклонения от заданных размеров. Осмотр и измерение сварных соединений должны проводиться с обеих сторон шва, если они доступны для контроля. В целях обеспечения качественного контроля поверхность сварного шва или наплавки, а также прилегающие к нему в обе стороны от шва участки основного металла шириной не менее 20 мм до осмотра должны быть освобождены от шлака, брызг расплавленного металла и других загрязнений и зачищены. При осмотре и измерениях используется универсальный и специальный измерительный инструмент. Швы на трубопроводах I и П категорий осматривают с помощью лупы с девятикратным увеличением, на трубопроводах П1 и IV категорий — без нее. Выявляются внешние дефекты шва трещины, прожоги, свищи, наплывы, незаваренные кратеры, непровары и т. п. Измеряют ширину, высоту усиления и катет сварочного шва и сравнивают их с требуемыми по техническим условиям, чертежам и другим материалам.  [c.213]

С помощью МПД выявляются поверхностные и тонкие подповерхностные нарушения сплошности — волосовины, трелошы (закалочные, усталостные, шлифовочные, сварочные, литейные и др.), расслоения, непровары сварных стыков, флокены, закаты, надрывы и т.п. Чувствительность МПД определяется магнитными характеристиками металла, чистотой обработки поверхности, напряженностью намагничивающего поля, способом контроля, взаимным направлением намагничивающего поля и дефекта, свойствами применяемого магнитного или магнитно-люминесцентного порошка, способом нанесения суспензии (сухого порошка). Наименьшая ширина дефекта, которая достоверно определяется с помощью МПД, составляет 2,5 мкм.[c.156]

Внутренняя коррозия труб водяных экономайзеров происходит при питании их недеаэрированной водой коррозия резко усиливается при малой нагрузке котлов и соответственно малой — ниже 0,3 м1сек — скорости воды. Повреждения возникают особенно часто при значительной величине местных сопротивлений — из-за резких поворотов, колечек сварочного грата, прикипевшего шлама и т. п. быстро корродируют, вплоть до появления сквозных свищей, дефектные места сварных швов — трещины, непровары, подрезы основного металла, неметаллические включения.  [c.177]

В других случаях в сварном шве обнаруживались поры, шлаковые включения, засоренность окислами, непровар. Дело в том, что при сварке труб экономайзера на монтаже наблюдается выгорание (окисление) углерода, кремния и марганца, а недостаток двух последних компонентов отрицательно сказывается на структуре. Опыт показывает, что при введении в сварочную ванну дополнительно раскислите-лей (например, если присадка будет из проволоки 15М), структура шва улучшается.[c.110]

Напряжение дуги 84 Напряжения сварочные 37 Нахлёсточное соединение 11 Непровар 338  [c.392]

При изготовлении труб образуются дефекты металлургического производства (трещина несквозная, трещина сквозная, расслоение, закат, плена, вмятина в прокате, рванина, риска, включения в металл, разно-стенность). В процессе строительства газопровода могут образовываться дефекты сварных соединений (технологическая трещина в шве, технологическая трещина по границе сплава, непровар, подрез, шлаковые включения, поры, смешение кромок, наплыв, прожог, свищ), технологические дефекты стенки трубы в результате проведения сварочных работ (брызги или капли застывшего металла, при-жог) или дефекты стенки трубы механического повреждения (царапина, задир, забоина, вмятина).  [c.570]

Если судить о работоспособности сварных конструкций только по критериям сопротивления однократной статической или динамической нагрузкам, то можно впасть в серье зные ошибки. Опасное снижение прочности в сварных конструкциях может происходить не только вследствие концентрации напряжений, обусловленных формой, но и вследствие ряда других неблагоприятных факторов непроваров, резкой неоднородности свойств в зоне соединения, обезуглероживания металла, неблагоприятного нарушения структуры металла, проявления остаточных напряжений и других причин, специфических для сварочного процесса.  [c.3]

В сварных соединениях, выполненных ЭШС, обнаруживается специфический дефект — несплавления (рис. 129, 6). Его не следует смешивать с непроварами (рис. 129, а), которые образуются в тех случаях, когда свариваемые кромки в процессе ЭШС не оплавляются шлаковой ванной. Не-провары образуются, например, при чрезмерной глубине шлаковой ванны, недостаточно высоком сварочном напряжении, слишком большом удалении электрода от кромки и т. д. Естественно, что неоплавленные кромки не могут соединиться с металлом шва. Здесь кристаллизация шва идет не на твердой подкладке, а как в своего рода металлической изложнице. В случае сплошного непровара по обеим кромкам образуется не шов, а слиток, прообраз слитка, получаемого при электрошлаковом переплаве (см. гл. VIII).  [c.326]

Эксплуатационные повреждения сварных соединений паропроводов из стали 12МХ и 15ХМ отмечались главным образом по причине наличия в швах недопустимых сварочных дефектов типа непроваров, трещин и др.  [c.71]

Q, а — соответственно векторы теплоотвода и растягивающих сварочных напряжений) а-в сечении шва по границам зерен дендритного строения 6 — в твердожидкой прослойке (т.ж.п) кристаллизующегося металла -в плоскости «слабины» (от непровара) в — то же, но от зазора между подкладным кольцом и поверхностью трубного элемента (от концентратора напряжений) г — механизм появления трещины в ТИХе при исчерпании пластичности металла 8 от накопленной деформации е.  [c.87]

Трещины зарождаются в металле шва или околошовной зоне от концентраторов напряжений (подрезов, непроваров, шлаковых включений, сварочных трещин и т. п.), развиваются по всем зонам сварного соедш1е-ния ориентированы вдоль и поперек шва  [c.267]


Обзор дефектов и контроль качества сварных соединений

Дефекты и контроль качества сварных соединений

Общие сведения и организация контроля

По ГОСТ 15467-79 качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетво­рять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала тех­ническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правиль­ности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатацион­ные свойства изделий можно только при условии точного выпол­нения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как про­изводственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.

Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготов­ления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются про­верке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям.

После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаб­лонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тща­тельно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют спе­циальными шаблонами, а качество подготовки поверхности — с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

Контроль процессов позволяет предотвратить появление систе­матических дефектов и особенно эффективен при автоматизиро­ванной сварке (автоматическая и механизированная дуговая, электрошлаковая и др.). Существуют следующие способы контроля сварочных процессов.

Контроль по образцам технологических проб. В этом случае периодически изготовляют образцы соединений из материала той же марки и толщины, что и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на проч­ность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, метал­лографическому исследованию и т. д. К недостаткам такого способа контроля следует отнести некоторое различие между образцом и изделием, а также возможность изменения сварочных условий с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего.

Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дила­тометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки. Однако в большинстве случаев сварки плавлением трудно или не всегда удается выявить наличие обобщающего параметра, позволя­ющего достаточно надежно контролировать качество соединений.

Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки и др. Недостаток такого подхода заключается в необходимости контро­лирования многих параметров, каждый из которых в отдельности не может характеризовать непосредственно уровень качества полу­чаемых соединений.

Контроль изделий производят пооперационно или после окон­чания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оце­нивают по наличию наружных или внутренних дефектов. Развитие физики открыло большие возможности для создания высокоэффек­тивных методов дефектоскопии с высокой разрешающей способ­ностью, позволяющих проверять без разрушения качество сварных соединений в ответственных конструкциях.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается це­лостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида из­делия. Такие отклонения называют дефектами. Дефекты сварных соединений различают по причинам возникновения и месту их расположения (наружные и внутренние). 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, недостаточной квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствия швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др. Виды дефектов приведены на рис. 1. Дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ши­рина и высота, бугристость, седловины, перетяжки и т.п.

Рисунок 1 — Виды дефектов сварных швов:

а — ослабление шва. б — неравномерность ширины, в — наплыв, г — подрез, с — непровар, с — трещины и поры, ж — внутренние трещины и поры, з — внутренний непровар, и — шлаковые включения

Эти дефекты снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. При­чины их возникновения при механизированных способах сварки — колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в пода­ющих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными — в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплы­вов — большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправиль­ный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуют­ся при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канав­ки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов яв­ляется смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концент­рации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Прожоги — это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образо­вания могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуют­ся при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в резуль­тате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки.

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызы­вают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров — плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязне­ний, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопиче­скими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шла­ка в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке — недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор — повышенное содержание углерода при сварке сталей, загряз­нения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Микроструктура шва и зоны термического влияния в значитель­ной степени определяет свойства сварных соединений и характе­ризует их качество.

К дефектам микроструктуры относят следующие: повышенное содержание оксидов и различных неметаллических включений, микропоры и   микротрещины, крупнозернистость, перегрев, пе­режог металла и др. Перегрев характеризуется чрезмерным укрупнением зерна и огрублением структуры металла. Более опасен пережог — наличие в структуре металла зерен с окисленными границами. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддаетсяисправлению. Причиной пережога является плохая защита сварочной ванны при сварке, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.

Методы неразрушающего контроля сварных соединений

К неразрушающим методам контроля качества сварных сое­динений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения де­фектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов — наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефек­ты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т.п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

Обмеры сварных швов позволяют судить о качестве сварного соединения: недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, слишком большое — увеличивает внутренние напряжения и дефор­мации. Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва, в угловом — измеряют катет. Замеренные параметры должны соот­ветствовать ТУ или ГОСТам. Размеры сварных швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаб­лонами.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов не дают возможности окончательно судить о качестве сварки. Они устанавливают только внешние дефекты шва и позволяют определить их сомнительные участки, которые могут быть проверены более точными способами.

Контроль непроницаемости сварных швов и соединений. Сварные швы и соединения ряда изделий и сооружений должны отвечать требованиям непроницаемости (герметичности) для различных жидкостей и газов. Учитывая это, во многих сварных конструкциях (емкости, трубопроводы, химическая аппаратура и» т.д.) сварные швы подвергают контролю на непроницаемость. Этот вид контроля производится после окончания монтажа или изготовления конст­рукции. Дефекты, выявленные внешним осмотром, устраняются до начала испытаний. Непроницаемость сварных швов контролируют следующими методами: капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давле­нием), вакуумированием или газоэлектрическими течеискателями.

Контроль керосином основан на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным ходам — сквозным порам и трещинам. В процессе испытания сварные швы покрываются водным раство­ром мела с той стороны, которая более доступна для осмотра и выявления дефектов. После высушивания окрашенной поверхности с обратной стороны шов обильно смачивают керосином. Неплот­ности швов выявляют по наличию на меловом покрытии следов проникшего керосина. Появление отдельных пятен указывает на поры и свищи, полос — сквозных трещин и непроваров в шве. Благодаря высокой проникающей способности керосина обнару­живаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

Контроль аммиаком основан на изменении окраски некоторых индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

Контроль воздушным давлением (сжатым воз­духом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также резервуары, цистерны и т. п. Это испытание проводят с целью проверки общей герметичности сварного изделия. Малогабаритные изделия полностью погружают в ванну с водой, после чего в него подают сжатый воздух под давлением, на 10 — 20% превышающим рабочее. Крупногабаритные конструкции после подачи внутреннего давления по сварным швам покрывают пенным индикатором (обычно раствор мыла). О нали­чии неплотностей в швах судят по появлению пузырьков воздуха. При испытании сжатым воздухом (газами) следует соблюдать пра­вила безопасности.

Контроль гидравлическим давлением при­меняют при проверке прочности и плотности различных сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением. Перед испытанием свар­ное изделие полностью герметизируют водонепроницаемыми за­глушками. Сварные швы с наружной поверхности тщательно просушивают обдувом воздухом. Затем изделие заполняют водой под избыточным давлением, в 1,5 — 2 раза превышающим рабочее, и выдерживают в течение заданного времени. Дефектные места определяют по проявлению течи, капель или увлажнению поверх­ности швов.

Вакуумному контролю подвергают сварные швы, которые невозможно испытать керосином, воздухом или водой и доступ к которым возможен только с одной стороны. Его широко применяют при проверке сварных швов днищ резерву­аров, газгольдеров и других листовых конструкций. Сущ­ность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого участка сварного шва и реги­страции на этой же стороне шва проникновения воздуха через имеющиеся неплотно­сти. Контроль ведется с по­мощью переносной вакуум-камеры, которую устанавли­вают на наиболее доступную сторону сварного соедине­ния , предварительно смо­ченную мыльным раствором (рис. 2).

Рисунок 2 — Вакуумный контроль шва: 1 – вакуумметр, 2 — резиновое уплотнение, 3 — мыльный раствор, 4 — камера.

В зависимости от формы контролируемого изделия и типа соединения могут приме­няться плоские, угловые и сферические вакуум-камеры. Для созда­ния вакуума в них применяют специальные вакуум-насосы.

Люминесцентный контроль и контроль методом красок, называемый также капиллярной дефек­тоскопией, проводят с помощью специальных жидкостей, которые наносят на контролируемую поверхность изделия. Эти жидкости, обладающие большой смачивающей способностью, проникают в мельчайшие поверхностные дефекты — трещины, поры, непровары. Люминесцентный контроль основан на свойстве некоторых веществ светиться под действием ультрафиолетового облучения. Перед контролем поверхности шва и околошовной зоны очищают от шлака и загрязнений, на них наносят слой проникающей жид­кости, которая затем удаляется, а изделие просушивается. Для обнаружения дефектов поверхность облучают ультрафиолетовым излучением — в местах дефектов следы жидкости обнаруживаются по свечению.

Контроль методом красок заключается в том, что на очищенную поверхность сварного соединения наносится смачи­вающая жидкость, которая под действием капиллярных сил прони­кает в полость дефектов. После ее удаления на поверхность шва наносится белая краска. Выступающие следы жидкости обозначают места расположения дефектов.

Контроль газоэлектрическими течеискателям и применяют для испытания ответственных сварных конструкций, так как такие течеискатели достаточно сложны и дорогостоящи. В качестве газа-индикатора в них используется гелий. Обладая высокой проникающей способностью, он способен про­ходить через мельчайшие несплошности в металле и регистрируется течеискателем. В процессе контроля сварной шов обдувают или внутренний объем изделия заполняют смесью газа-индикатора с воздухом. Проникающий через неплотности газ улавливается щу­пом и анализируется в течеискателе.

Для обнаружения скрытых внутренних дефектов применяют следующие методы контроля.

Магнитные методы контроля основаны на об­наружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или поме­щая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3 — 6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от спо­соба обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. При методе магнитного порошка на повер­хность намагниченного соединения наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в сухом виде (сухой способ) или суспензию магнитного порошка в жидкости (керосин, мыльный раствор, вода — мокрый способ). Над местом расположения дефек­та создадутся скопления порошка в виде правильно ориентирован­ного магнитного спектра. Для облегчения подвижности порошка изделие слегка обстукивают. С помощью магнитного порошка выявляют трещины, невидимые невооруженным глазом, внутрен­ние трещины на глубине не более 15 мм, расслоение металла, а также крупные поры, раковины и шлаковые включения на глубине не более 3 — 5 мм. При индукционном методе маг­нитный поток в изделии наводят электромагнитом переменного то­ка. Дефекты обнаруживают с по­мощью искателя, в катушке кото­рого под воздействием поля рассе­яния индуцируется ЭДС, вызы­вающая оптический или звуковой сигнал на индикаторе. При магнитографическом мето­де (рис. 3) поле рассеяния фик­сируется на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверх­ности соединения. Запись воспроизводится на магнитографическом дефектоскопе. В результате срав­нения контролируемого соединения с эталоном делается вывод о качестве соединения.

Рисунок 3 — Магнитная запись дефек­тов на ленту: 1 — подвижный электромагнит, 2 — де­фект шва, 3 — магнитная лента.

Радиационные методы контроля являются на­дежным и широко распространенными методами контроля, осно­ванными на способности рентгеновского и гамма-излучения про­никать через металл. Выявление дефектов при радиационных ме­тодах основано на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рис. 4). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппа­раты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).


Рисунок 4 — Схема радиационного просвечивания швов: а — рентгеновское, б — гамма-излучением:   1 — источник излу­чения, 2 — изделие, 3 — чувствительная пленка

Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Наряду с рентгенографированием (экспозицией на пленку) приме­няют и рентгеноскопию, т.е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экран с флуоресцирующим покрытием. Имеющиеся дефекты в этом случае рассматривают на экране. Такой способ можно сочетать с телеви­зионными устройствами и конт­роль вести на расстоянии.

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат ра­диоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ам­пула с радиоактивным изотопом помещается в свинцовый контей­нер. Технология выполнения просвечивания подобна рентгеновско­му просвечиванию. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл на большую глубину. Оно позволяет просвечи­вать металл толщиной до 300 мм. Недостатками просвечивания гамма-излучением по сравнению с рентгеновским являются мень­шая чувствительность при просвечивании тонкого металла (менее 50 мм), невозможность регулирования интенсивности излучения, большая опасность гамма-излучения при неосторожном обращении с гамма-аппаратами.

Ультразвуковой контроль основан на способно­сти ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пла­стинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отража­ется от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал (рис. 5).

Рисунок 5 — Ультразвуковой контроль швов: 1 — генератор УЗК, 2 — щуп, 3 — усилитель, 4 — экран.

Эти колебания после их усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, которые свидетельству­ют о наличии дефектов. По характеру импульсов судят о протяжен­ности дефектов и глубине их залегания. Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль имеет следующие преимущества: высокая чувствительность (1 — 2%), позволяющая обнаруживать, измерять и определять местонахождение дефектов площадью 1 — 2 мм2; большая проникающая способность ультразвуковых волн, позволяющая контролировать детали большой толщины; возможность контроля сварных соединений с односторонним под­ходом; высокая производительность и отсутствие громоздкого обо­рудования. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод приме­няют и как основной вид контроля, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма-излучением.

Методы контроля с разрушением сварных соединений

К этим методам контроля качества сварных соединений отно­сятся механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений. Эти испытания проводят на сварных образцах, выре­заемых из изделия или из специально сваренных контрольных соединений — технологических проб, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке изделия.

Целью испытаний является: оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций; оценка качества основного и присадочного металла; оценка правильности выбранной техноло­гии; оценка квалификации сварщиков.

Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному уровню.

Механические испытания проводятся по ГОСТ 6996-66, предус­матривающему следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва: испытание сварного соединения в целом и металла разных его участков (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое растяжение, статисти­ческий изгиб, ударный изгиб, стойкость против старения, измере­ние твердости.

Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров и формы.

Испытаниями на статическое .растяжение определяют проч­ность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и попереч­ными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также разрыв опре­деляют ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости судят о структурных изменениях и степени подкалки металла при охлаждении после сварки.

Основной задачей металлографических исследований являются установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы анализа металлов.

При макроструктурном методе изучают макрошли­фы и изломы металла невооруженным глазом или с помощью лупы. Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе исследуется струк­тура металла при увеличении в 50 — 2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие оксидов, засоренность металла шва неметаллическими включениями, вели­чину зерен металла, изменение состава его, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры. Методикаизготовления шлифов для металлографических исследований за­ключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями. Металлографические исследования дополняются измере­нием твердости и при необходимости химическим анализом металла сварных соединений. Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих усло­вия эксплуатации сварных конструкций: определение коррозион­ной стойкости для конструкций, работающих в различных агрес­сивных средах; усталостной прочности при циклических нагружениях; ползучести при эксплуатации в условиях повышенных температур и др.

Применяют также и методы контроля с разрушением изделия. В ходе таких испытаний устанавливают способность конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки и определяют разруша­ющие нагружения, т.е. фактический запас прочности. При испыта­ниях изделий с разрушением схема нагружения их должна соответ­ствовать условиям работы изделия при эксплуатации. Число изде­лий, подвергающихся испытаниям с разрушением, устанавливается техническими условиями и зависит от степени их ответственности, системы организации производства и технологической отработан­ности конструкции.

Другие статьи:

Радиография. Преимущества рентгенографического метода — презентация онлайн

1. РАДИОГРАФИЯ

• Преимущества рентгенографического метода:
• Максимально точная локализация даже самых
мельчайших дефектов;
• Молниеносное обнаружение дефектов сварочных
соединений и швов;
• Возможность произведения чёткой оценки
микроструктуры: величины вогнутости, выпуклости
корня шва даже в самых недоступных местах для
внешнего осмотра.
• Радиографическая дефектоскопия, контролирующая
сварочные конструкции также даёт возможность
обнаруживать внутренние дефекты в виде пор,
непроваров, вольфрамовых, шлаковых, окисных и
других включений, подрезов и трещин, усадочных
раковин и прочего.
• ГОСТ 7512 82
• Радиографический контроль не используют при:
• Наличии непроваров и трещин, величина раскрытия
которых меньше стандартных значений, а плоскость
раскрытия не соответствует направлению
просвечивания;
• Любых несплошностях и включениях, имеющих
размер в направлении просвечивания меньше
удвоенной чувствительности контроля;
• Всяческих несплошностях и включениях в случае,
когда их изображения на снимках совершенно не
соответствуют изображениям построенных деталей,
резких перепадов трещин металла, который
просвечивается, а также острых углов.

Трещины: разновидности, причины их образования
Трещиной называют несплошность, которая вызывается резким охлаждением или
воздействием нагрузок. Разновидность этого дефекта, которую можно обнаружить
только оптическими приборами с увеличением, не менее пятидесятикратного,
называют микротрещиной.
Продольные трещины располагаются вдоль сварного соединения и могут располагаться:
в металле шва;
в основном материале;
на границе сплавления;
в области температурного влияния.
Продольная трещина — трещины в основном металле, причиной которых являются высокие напряжения,
называют скрытыми. Внешне они напоминают ступеньки. Этот дефект присущ сварным соединениям
значительной толщины. Высокие напряжения вызываются слишком жесткими соединениями или
некорректным выбором сварочной технологии. Уменьшение сварочных напряжений снижает вероятность
образования скрытых продольных трещин.
Конфигурация продольных трещин определяется линиями сплавления шва и основного металла.
Трещины разделяют на:
горячие, их причиной является высокотемпературная хрупкость сплавов;
холодные — возникают при медленном разрушении металла.
Поперечные трещины ориентированы перпендикулярно оси сварного шва. Они могут возникать, как в основном материале и
металле сварного соединения, так и в зоне температурного влияния.
Радиальные трещины расходятся из одной точки и иначе называются звездообразными. Места их расположения аналогичны
локализациям поперечных трещин. Причины образования поперечных и радиальных трещин такие же, как и у продольных.
В месте отрыва дуги на поверхности шва образуется углубление. Дефекты, которые возникают в этом месте, называют
трещинами в кратере. Они разделяются на продольные, поперечные, звездоподобные. Конфигурацию этого дефекта
определяют: микроструктура зоны сварного соединения, фазовые, термические и механические напряжения.

Поры: их форма, места расположения и причины появления
Дефекты сварных соединений и соединений в виде полостей в сварном соединении называют порами. Эти полости заполнены газом,
который не успел выделиться наружу.
Различают следующие разновидности пор:
Газовая полость — это образование произвольной формы, не имеющее углов, причиной появления которого явились газы, не успевшие
покинуть расплавленный материал.
Газовой порой называют газовую полость, имеющую сферическую форму.
Группа газовых пор, которая располагается в металле сварного соединения, называется равномерно распределенной пористостью.
Скопление пор — это три или более газовых полостей, расположенных кучно на расстоянии между собой, не превышающем тройной
диаметр максимальной поры.
Цепочкой пор называют ряд газовых полостей, которые располагаются линией вдоль сварного соединения с расстоянием между ними, не
превышающем трех диаметров наибольшей из пор.
Если дефектом является несплошность, вытянутая вдоль оси сварного шва и имеющая высоту, которая гораздо меньше длины, то она
называется продолговатой полостью.
Свищом называют трубчатую полость, которая располагается в металле сварного шва. Свищ вызывается выделением газа. Его форма и
положение определяются источником газа и режимом твердения. Как правило, свищи образуют скопления в форме елочек.
Газовая полость, нарушающая целостность поверхности сварного соединения, называется поверхностной порой.
Если во время затвердевания вследствие усадки образуется полость — она носит название усадочной раковины. А усадочная раковина,
расположенная в конце валика и не заваренная при последующих проходах, называется кратером.
Поры — дефекты сварных соединений, фото которых приведено ниже, появляются из-за наличия вредных примесей, как в основном
металле, так и в присадочном. Поры могут образовываться из-за ржавчины и прочих загрязнений, которые не были удалены перед
проведением сварки с кромок материала, повышенного содержания углерода, высокой скорости сварочного процесса, нарушений защиты
сварочной ванны. Самой частой причиной возникновения пор является отсыревшее покрытие плавящегося электрода.
Наличие одиночных пор не представляет опасности, а вот их цепочка может негативно сказаться на прочностных характеристиках сварного
соединения. Участок сварочного шва, пораженный этими дефектами, переваривают, предварительно механически его зачистив.
Поры и шлаковые включения

6. Трещины

• Виды твердых включений в сварном шве
• Твердые
инородные
включения,
как
металлического, так и неметаллического
характера, имеющие в своей конфигурации
хотя бы один острый угол, являются
недопустимым
дефектами
в
сварном
соединении,
поскольку
играют
роль
концентраторов напряжений. Дополнительная
опасность этих дефектов заключается в том,
что они не видимы снаружи. Обнаружить их
можно только методами неразрушающего
контроля.
• Твердые включения разделяются на следующие виды:
• Шлаковые включения — это шлаки, попавшие в сварочный шов. В
зависимости от того, в каких условиях они были образованы, они
бывают линейными, разобщенными, прочими. Причины их
образования — большие скорости сварочного процесса,
загрязненные кромки, многослойная сварка, если швы между слоями
очищены некачественно. Форма этих бракованных включений очень
разнообразна, поэтому они могут быть гораздо опаснее округлых пор.
• Флюсы, служащие для защиты металла от окисления, являются
причиной образования флюсовых включений. Также, как и шлаковые,
флюсовые включения делят на линейные, разобщенные и прочие.
• Причинами образования оксидных включений могут быть:
недостаточно чистая поверхность основного или присадочного
металлов, вытаскивание горячего сварочного прутка из области
газовой защиты, неправильная подготовка кромок — слишком
сильное их затупление.
• Частицы сторонних металлов — вольфрама, меди или других
образуют металлические включения. Причиной их образования
может стать эрозия вольфрамового электрода или случайное
попадание металлических частиц снаружи, а также при
использовании для поджига медной стружки.

9. ВКЛЮЧЕНИЯ


Несплавление и непровар
Дефекты — несплавление и непровар — это отсутствие соединения основного
материала и металла сварного соединения.
Несплавление возникает при высоких скоростях сварочного процесса и силе тока более
15000С. Для предотвращения несплавлений необходимо уменьшить скорость сварки,
снизить временной разрыв между образованием и заполнением канавки, тщательно
очищать сварочную зону от масел и загрязнений. Несплавления могут располагаться:
в корне сварного шва;
на боковой стороне;
между валиками.
Непровар возникает по причине невозможности расплавленного металла достичь корня шва.
Причин непровара может быть несколько:
недостаточный сварочный ток;
слишком высокая скорость перемещения электрода;
увеличенная длина дуги;
слишком маленький угол скоса кромок;
перекос свариваемых кромок;
недостаточный зазор между кромками;
неправильно выбранный — увеличенный — диаметр электрода.
попадание шлака в зазоры между кромками;
неадекватный выбор полярности для данного типа электродов.
Непровар — очень опасный и недопустимый сварочный дефект.

11. НЕПРОВАР


Виды отклонений формы наружной поверхности шва от заданных значений
Подрезы непрерывные — представляют собой непрерывные углубления, расположенные на наружной части валика шва. Если
подрезы располагаются со стороны корня одностороннего шва и образуются по причине усадки вдоль границы, их называют
усадочными канавками. Подрезы являются широко распространенными поверхностными дефектами, которые возникают из-за
слишком высокого напряжения дуги при сваривании угловых швов или по причине неточного ведения электрода. В этом случае
одна из кромок проплавлена более глубоко, что приводит к стеканию металла на находящуюся в горизонтальном положении
деталь. Для заполнения канавки металла не хватает. При сварке стыковых швов подрезы образуются редко. При слишком
высоких значениях скорости сварки и напряжения дуги, как правило, возникают двухсторонние подрезы. Такого же типа
дефект получается и при автоматической сварке в случае повышения угла разделки.
Превышения выпуклостей стыкового или углового шва представляют собой избыток наплавленного металла с лицевой стороны
швов сверх положенного значения.
Если избыток наплавленного металла сверх установленного значения располагается на обратной стороне стыкового шва, то
такой дефект называют превышением проплава. Разновидность — местный избыточный проплав.
Если избыток наплавляемого металла натекает на основной металл, но не сплавляется с ним, то такой дефект называют
наплавом.
Линейное смещение возникает, если свариваемые поверхности расположены параллельно, но не на одном уровне.
Угловым называют смещение между двумя поверхностями при их расположении под углом, который отличается от
необходимого.
Натек образуется из металла сварного шва который оседает под воздействием силы тяжести. Натек образуется при
горизонтальном, потолочном, нижнем положениях сварки, в угловом соединении и шве нахлесточного соединения.
При прожоге металл сварочной ванны вытекает, образуя сквозное отверстие. Причинами прожога могут стать загрязненность
поверхности основного металла или электрода.
Неполное заполнение разделки кромок возникает из-за недостаточного количества присадочного материала.
Если в угловом соединении один катет значительно превышает другой, то возникает дефект чрезмерной асимметрии.
Неравномерная ширина сварного шва.
Неровная поверхность — это неравномерность формы усиления шва по его протяженности.
Вогнутость корня шва представляет собой неглубокую канавку со стороны корня шва, которая образовалась по причине усадки.
Из-за возникновения пузырьков в период затвердевания металла образуется пористость в корне шва.
Возобновление. Этот дефект представляет собой местную неровность поверхности в зоне возобновления сварочного процесса.

13. ДЕФЕКТЫ ФОРМЫ


Прочие дефекты сварных швов
Все дефекты сварных швов и соединений, которые не были перечислены выше,
относятся к категории «прочие». К ним принадлежат следующие типы дефектов:
Случайная дуга. В результате возникновения случайного горения дуги возникает
местное повреждение поверхностного слоя основного металла, который примыкает к
области сварного шва.
Брызги металла — капли, которые образовались от наплавляемого или присадочного
металла во время сварочного процесса. Они прилипают к поверхности остывшего
металла сварного шва или основного металла, расположенного в околошовной
области.
Вольфрамовые брызги — создаются частицами вольфрама, выброшенного из
расплавленного электрода на основной металл или на сварной шов.
Поверхностные задиры — это дефекты, которые возникают из-за удаления временно
приваренного приспособления.
Утонение металла образуется при механической обработке. При этом толщина металла
имеет значение, которое меньше допустимой величины.
Допустимые дефекты сварных соединений — это отклонения, наличие которых не
снижает эксплуатационные свойства сварного соединения и их присутствие разрешено
нормативной документацией. Все остальные дефекты, как правило, исправляются с
помощью подварки. Исправлять качество сварки более двух раз не разрешается, так как
может произойти перегрев или пережог металла.

Контроль качества сварных соединений и проверка швов: журнал осмотра оборудования


Качество сварного шва напрямую влияет на надежность всего элемента, особенно это важно для деталей испытывающих повышенные или несущие нагрузки. Поэтому, для контроля качества, после основных работ проводится проверка с целью выявить дефекты. Существует множество способов диагностики, которые разделяют на
  • разрушающие
  • неразрушающие.

Первые подразумевают механическое или другое воздействие на сварной шов, с целью выявить его погрешности. При этом часть или весь сваренный участок теряет свои конструктивные свойства.

По этой причине более популярными и целесообразными считаются неразрушающие методы контроля сварных швов, которые мы рассмотрим далее.

Методы проверки

Контроль качества сварочных работ, выполняемых на производстве, может быть разрушающим и неразрушающим. Первые методы используются выборочно. Проверяется одно или несколько изделий из большой партии, или часть металлоизделия в строительной конструкции.

Оно проверяется по различным параметрам определенным протоколом испытаний. Но главным образом используют специальные приборы или материалы позволяющие проверить качество сварных соединений без разрушения конструкции.

Основными способами неразрушающего контроля качества сварки являются:

  • визуальный;
  • капиллярный;
  • проверка на проницаемость;
  • радиационный;
  • магнитный;
  • ультразвуковой.

Имеются и другие способы и виды контроля качества сварки, но в силу своей специфики они не получили распространения.

Проверка состояния сварных швов не является одноразовым актом, это результирующий этап, который показывает, как работает система контроля качества на предприятии.

Для минимизации дефектов сварочных соединений проводят операционный контроль работ. Регулярно проводится аттестация, на которой комиссия сначала дает разрешение на сварку контрольного соединения. При прохождении сварщиками этого испытания проверяются теоретические знания.

Перед началом работ проверяется квалификация сварщика, у него должно быть удостоверение на право сваривания определенных марок стали и наряд-допуск.

Инженер по сварке и контролер из службы техконтроля проверяют качество сборки, состояние кромок, работоспособность сварочного аппарата, контролирует температуру прогрева, если это предусмотрено нормативно-технической документацией.

Контроль качества сварочных материалов осуществляется с момента поступления их на предприятие и до использования на сварочном посту. Проверку электродов проводят на каждом этапе хранения и использования, при необходимости их прокаливают.

При непосредственном проведении работ проверяют, какой режим сварки используется, дуговая сварка, аргонодуговая или иной вид сварки. Проверяют порядок наложения швов, размеры слоев и всего соединения.

Если предусмотрены специальные требования в проектно-технической документации, то и их реализацию. По завершении сваривания проверяет наличие клейма сварщика.

Проверка качества сварочных швов в системе неразрушающего контроля

14 Марта 2018

Ультразвуковое обследование сварных соединений металлоконструкций.

Контроль проводился в соответствии с требованиями ГОСТ 14782-86.

Объект контроля: сварные соединения усиливающих деталей 7-4 в переходе из 2-го строения в 14-ое,1-й этаж.

СХЕМА ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

ФОТО ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

РЕЗУЛЬТАТЫ КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТА КОНТРОЛЯ №1

П.П.

Сварного соединения

Типо размер

соединения, мм

Контроле доступность Оценка,

балл

Примечание
1 1 5 1ДК Не годен Присутствуют недопустимые дефекты
2 2 5 1ДК Годен
3 5 1ДК Не годен Присутствуют недопустимые дефекты
4 5 1ДК Годен

Проверка сварного шва — сопровождение и завершение сварочных работ

Всесторонний и полный контроль сварных швов – ключевой компонент обеспечения надёжного и качественного соединения деталей в узел и работоспособности обследуемого объекта. Правильная оценка качества шва важна всегда, но в ответственных соединениях параметры шва нормируются. Регламентируется и контроль этого типа соединений.

Нормы государственных стандартов, отраслевые нормы задают все необходимые требования к сварке:

  1. Обработку кромок и деталей
  2. Сварочные материалы и технологии
  3. Регламент контроля.

Вот почему качество объекта, в котором предусмотрена сварка, закладывается на стадии проектирования. Грамотный дизайн конструкции любого объекта предусматривает удобство выполнения сварочных работ, обработку швов и их контроль, а впоследствии – антикоррозионные и отделочные мероприятия. Таким образом, качество сварного шва определяется до начала его исполнения — грамотным дизайнерским и конструкторским решением.

Качество сварного соединения

Соединения металлических деталей сваркой играют различную роль в общей работе конструкции. Ответственные соединения при деформации или разрушении делают невозможной эксплуатацию всего узла, изделия или конструкции. Очень часто угроза потери сварным соединением работоспособности неизбежно ведёт к крупной аварии и большой опасности для многих людей. Это – важные, ответственные соединения, контроль которых осуществляется самым тщательным образом, строго нормируемым соответствующими правилами и законами.

Измерение геометрии сварного шва

Во многих конструкциях использованы такие соединения сваркой, деформации и разрушение которых приведут к незначительным негативным явлениям без угрозы людям и без серьёзных убытков. Такие соединения должны соответствовать нормам самого общего характера. Проверка таких швов выполняется в общем порядке, без детального анализа и полной проверки.

Важная часть сварочной технологии – точная настройка режима каждой операции. Такое уточнение режима сварки реализуется выполнением пробных швов с использованием проектных материалов для будущего соединения. Эти образцы можно подвергать любому виду контроля, в том числе – со вскрытием (разрезкой) швов для анализа. Пробы позволяет уточнить параметры тока, проверить точность выбора электродов или других сварочных материалов.

Вся подготовительная работа значительно уменьшает риск брака в выполнении соединений сваркой, а проверка качества сварных швов всегда доказывает целесообразность пробных образцов.

Порядок проверки сварных соединений

Порядок выполнения оценки качества сварных соединений приблизительно одинаков для всех случаев применения технологии сварки. Проверку выполняют таким образом:

  1. Выполненный участок шва зачищают от шлака и окалины, а при необходимости – обрабатывают раствором кислоты для получения однородной поверхности шва
  2. Выполняют визуальный осмотр и замеры параметров шва
  3. Производят инструментальную проверку качества шва согласно регламенту, предусмотренному нормами для изготавливаемого изделия или конструкции.

На практике первые фазы такого контроля проводят в процессе выполнения сварки. Специалист-сварщик проверяет выполнение операции, добиваясь достаточного уровня качества, для чего требуется контролировать параметры сечения шва (величину катета), его длину и другие требования, например – к выполнению прерывистого шва.

Магнитный метод проверки образца сварного шва

Только добившись полного выполнения технологических требований, сварщик объявляет шов выполненным и предъявляет его к проверке, зачистив от шлака и окалины. На практике исполнение важных и ответственных швов делается в присутствии специалистов, отвечающих за качество такой работы. Эти специалисты выполняют текущий контроль процесса сварки, корректируют этот процесс, контролируют его.

Хорошая организация сварочных работ, участие в них компетентных специалистов нужного уровня обеспечивают высокое качество, которое почти всегда подтверждается точным инструментальным контролем.

Особенности контроля сварочных работ

Выполняемый контроль сварных соединений преследует цель не только выяснить качество шва, но и его соответствие особенным требованиям узла, изделия или конструкции, для которой он выполнен. Одно из основных таких требований – герметичность шва и его способность выдержать давление.

Особенности некоторых изделий, изготавливаемых с применением сварки таковы, что контроль под давлением осуществить невозможно. В таком случае эта проверка откладывается на момент испытания полностью готового объекта. Так поступают при испытаниях ёмкостей и трубопроводов, работающих под высоким давлением. Дефекты швов, обнаруженные при испытании давлением, исправляют и проверяют качество повторным испытанием.

Одна из главных особенностей проверки качества сварных соединений заключается в необходимости контролировать весь процесс, от разделки кромок до зачистки готового шва от шлака и окалины. Отчасти такая необходимость объясняется тем, что сварку выполняет один человек и надёжность многих сложных, дорогостоящих и опасных конструкций нельзя оставлять в зависимости от одного, самого ответственного исполнителя или подрядчика.

Небольшая группа специалистов, в которую хорошо включать инженера, способна обеспечить хорошую поддержку непосредственному исполнителю сварочных работ, квалификация которого в самом лучшем случае ограничена практическими навыками. В такой группе могут приниматься более точные решения о корректировке режима сварки, что в конечном итоге отражается на качестве готового шва. Важна мотивация сварщика и всей группы, заинтересованных в качественном выполнении сварочных работ.

Осмотр и замеры сварочных швов

При выполнении серьёзных, ответственных сварочных операций к контролю шва относят проверку разделки кромок соединяемых деталей, от которых зависит соответствие всей операции проектным требованиям.

Цель первой стадии контроля сварных соединений – проверка параметров шва и обнаружение видимых изъянов, а также – признаков внутренних дефектов. Вот что проверяет эксперт, выполняющий такую работу:

  • Делаются замеры длины шва
  • Шаблоном проверяют профиль (сечение) шва
  • Оценивается равномерность шва, его внешний вид, свидетельствующий о качестве наплавленного металла
  • Шов тщательно осматривается на предмет поиска непроваров, подрезов, следов обрыва дуги — основных дефектов сварочной технологии
  • Уточняется характер последующих фаз контроля, учитывающих требования норм и характер операции.

Внешний вид шва многое говорит опытному специалисту, неспроста некоторые швы подвергают самому придирчивому контролю. В случае обнаружения недопустимого брака шов срезают или вырубают, после чего выполняют заново. Есть изделия и конструкции, в которых повторное выполнение сварочной операции не допускается, такие детали и узлы изготавливают заново.

Сварщик выполняет первые этапы визуального контроля в процессе сварки шва

Значительные дефекты, обнаруженные визуально, являются достаточным основанием для признания шва браком, другие виды диагностики при этом не требуются. После исправления дефектов проверку сварных швов выполняют заново.

Ультразвуковой контроль сварки

Проверка сварочных швов ультразвуковой аппаратурой – самый распространённый метод неразрушающего контроля соединений такого рода. Это объясняется самыми широкими возможностями такой аппаратуры, простотой и безопасностью её работы, пригодностью для применения в полевых условиях.

Ультразвуковые дефектоскопы предназначены для обнаружения мест с нарушением цельности и плотности металла, для поиска трещин, пустот, каверн, включений шлака и других дефектов.

Магнитная проверка швов

Ещё один достаточно распространённый способ контроля качества сварных швов основан на использовании свойств магнитного поля, на состоянии которого отражаются внутренние дефекты сварного соединения. Этот метод особенно хорош в стационарных условиях производства, но есть и портативная аппаратура для его применения «на выезде».

В зоне проверки выполненной сварки создаётся сильное магнитное поле, а на поверхность шва наносят мелкодисперсную смесь или взвесь со стальными опилками, которые занимают характерное положение, отражающее состояние магнитного поля в необходимом месте.

На равномерном фоне такого изображения отчётливо видны места, где магнитное поле неравномерно – это и есть место расположения дефекта или брака. Одно из важных достоинств этого метода – его наглядность и простота. Рисунок характера магнитного поля, отображённый на поверхности сварочных швов детали можно сфотографировать и включить в документацию о выполнении контроля.

Капиллярный контроль

Ещё один хороший способ проверки качества сварки – капиллярный контроль, который в старые времена назывался керосиновой пробой. Суть этого метода заключается в том, что керосин, обладающий очень высокой степенью текучести, способен проникать в самые тонкие зазоры и трещины, где он потом обнаруживается с помощью специальных вспомогательных материалов.

Эта технология применяется и сейчас, причём в старинном виде, с использованием керосина и мела, который наносят на обследуемое место. На поверхности, покрытой мелом, проявляются следы керосина, сохранившегося в дефектных местах – трещинах шва.

Интересны особенности выполнения сплошного шва нахлестом. Такая технология формирования стыка листовых материалов или заготовок приводит к образованию небольшого промежутка между двумя швами, расположенными с обеих сторон плоскостного (в пределах ограниченного участка) по характеру объекта.

Для выполнения капиллярного контроля проникающую жидкость, керосин или пенетрант закачивают в этот промежуток под небольшим давлением через специально сделанное для этого отверстие. Следы проникновения пенетранта стараются обнаружить с одной, иногда – с обеих сторон фрагмента объекта.

Так же работает и современная замена керосину – пенетрант, который сохраняется в трещинах, полостях и прочих дефектных местах. Кстати, во многих современных составах для капиллярного анализа пенетрант либо содержит керосин, либо является полноценным керосином с добавками.

Теоретически возможны ситуации, при которых керосиновая проба может не отреагировать на наличие полостей в теле шва, но вероятность такого дефекта ничтожна.

Сварка рельсов

Рельсы железнодорожных и трамвайных путей соединяют сваркой на сложных узлах пересечений и разветвлений, а также – для уменьшения количества стыков. Для этого применяют три основные технологии:

  1. Обычная ручная дуговая сварка электродом
  2. Контактная сварка, в том числе — в виде газопрессовой технологии
  3. Термитная сварка – оригинальная технология, аналогичная процессу плавки и литья.

В особенных условиях протяжённых рельсовых путей используют специальные передвижные установки, представляющие собой мобильный сварочный пост, в составе которого есть и аппаратура неразрушающего контроля сварных швов и стыков. Такая организация сварки и её проверки важна для оперативного выполнения всех работ. Скорость сооружения или ремонта рельсового пути – важный фактор экономического характера.

Другие методы проверки качества сварки

В производственных, а иногда – в полевых условиях применяют и другие методы контроля сварных швов. Ограничения в их использовании обусловлены дороговизной, громоздкой или опасной аппаратурой. Вот несколько таких методов:

  1. Радиационный (рентгенографический) контроль, использование которого ограничивает дороговизна и опасность радиационного поражения для человека. Точность и наглядный характер этой проверки не позволяют отказаться от его применения
  2. Проверка высоким давлением – этот метод применим только для испытания объектов, формирующих замкнутый порожний объём. Места, где шов «пропускает», обнаруживаются при помощи обычного мыльного раствора
  3. Испытание герметичности аммиаком – эта методика, применяемая для проверки герметичности швов, имеет ограниченное применение из-за опасности аммиака для человека, однако отличается очень высокой точностью. Идея такой проверки состоит в том, что пары аммиака, которым удаётся проникнуть в самых малых количествах через обследуемый шов, вступают в реакцию с индикаторным составом с обратной стороны.

Технологии проверки качества сварных швов приблизительно одинаковы для всех видов свариваемых материалов:

  • Стали
  • Нержавеющей стали
  • Алюминия
  • Чугуна

и некоторых других цветных металлов. Наибольшие сложности вызывает проверка результатов ручной дуговой сварки электродами, немного проще проверить результаты газосварки.

Более высокое качество сварного шва обеспечивает сварка полуавтоматом, выполняемая в среде углекислого газа. Настолько же качественными получаются швы, выполненные во многих современных технологиях автоматической сварки. Швы, выполненные в атмосфере аргона, отличаются мизерным количеством шлака и окалины, полноценным составом наплавляемого металла. Проверка таких сварочных соединений показывает лучшие, чем при ручной сварке электродами, результаты.

Общее качество сварочных работ принципиально выше на отлаженных производственных участках и линиях, работающих в стационарном режиме. В таком же постоянном, стационарном режиме работает и система контроля сварных соединений. Количество дефектов и брака в таких производственных условиях минимально.

Такой поточный режим применяют при изготовлении многих изделий и деталей в разных отраслях. Качественная наладка постоянного, стабильного режима сварки – гарантия высокого качества. В такой технологии серийного стационарного производства можно изготавливать даже крупноразмерные строительные конструкции.

В полевой обстановке, на стройплощадке, условия выполнения сварочных работ хуже, чем в производственном цеху, уровень качества швов также не так высок. Проверка в полевых условиях сложнее. Эти и многие другие факторы учитывают при разработке проектов тех объектов, где применяется сварка, а качественно запроектированный объект всегда будет доведён до завершения.

Внешний осмотр


Любая проверка качества сварных швов начинается с визуального контроля. Осматривают все 100% сварных соединений. Сначала проверяют геометрию и форму шва.

Визуальный контроль помогает выявить, наряду с наружными, часть внутренних изъянов. Так, переменные по габаритам валики швов и неравномерные складки говорят о непроварах, возникающих из-за частых обрывов электрической дуги.

Перед началом работ со сварных соединений удаляют шлак, окалины прочие загрязнения. Чтобы лучше можно было разглядеть дефекты, швы обрабатывают азотной кислотой (10%). Это придает матовость шву, что облегчает поиск изъянов.

После обработки кислотой необходимо провести тщательную протирку спиртом, чтобы предупредить ее вредное влияние на сплав.

Для повышения качества проверки можно использовать фонарь и оптическую лупу. Для контроля геометрических размеров применяют штангенциркуль и шаблоны.

Работа

Последовательность действий при капиллярном контроле очень проста. Теперь мы расскажем всё подробнее, и вы сможете самостоятельно убедиться в лёгкости этого способа проверки.

Первым этапом будет очистка поверхности соединения. Для этого можно использовать растворитель. Необходимо убрать с наружной стороны шва всю грязь, остатки краски и масла.

Капиллярный метод


Данный способ контроля использует свойство жидкости затягиваться в очень мелкие капилляры. Быстрота и степень проникновения внутрь материала связана с его смачиваемостью и диаметром капилляров. Больше смачивается сплав и тоньше капилляры – глубже проникает жидкость.

Капиллярный способ контроля качества шва позволяет иметь дело не только с любыми металлами, но и с керамикой, пластмассой, стеклом. Главное его применение связано с проявлением внешних изъянов, которые невозможно или трудно определить невооруженным глазом. Иногда, используя, к примеру, керосин, можно обнаружить сквозные дефекты.

Способ очень простой, работает со времен возникновения потребности проверки сварочных швов. Для него даже разработан специальный ГОСТ 18442-80.

В капиллярном методе контроля качества сварки используют пенетранты – вещества, имеющие малое поверхностное натяжение и сильный цветовой контраст.

Проникая в дефектные зоны, и подсвечивая их, пенетранты визуализируют изъяны сварки. Их делают на основе воды, керосина, масла для трансформаторов и прочих жидкостей.

Наиболее чувствительные пенетранты могут проявить дефекты диаметром от 0,1 микрона. Капиллярный метод контроля качества сварки эффективен для дефектов до 0,5 мм шириной. При больших диаметрах пор или трещин он не работает.

Способ с применением пенетрантов заключается в очистке поверхности, нанесении контрольной жидкости и проявлении изъянов. Очень эффективен способ контроля сварных соединений с помощью керосина.

Несмотря на разнообразные приборы контроля качества сварки, проверку этим способом используют до сих пор. С одной стороны наносят раствор мела, дают время для сушки, затем с другой стороны шов смазывается керосином. Бракованные места проявляются через несколько часов в виде темных пятен.

Испытание сварных швов керосином

Данный метод контроля основан на свойстве жидкостей, в данном случае, керосина, подниматься по трубкам с небольшим поперечным сечением. В данном испытании роль таких трубок исполняют сквозные сварочные трещины и другие сквозные дефекты.

Сущность такого испытания состоит в следующем. На одну сторону стыкового сварного шва наносят водный раствор мела и выдерживают некоторое время, пока данный раствор не высохнет. После высыхания, противоположную поверхность сварного шва смачивают керосином и выдерживают некоторое время. Продолжительность выдерживания определяется толщиной свариваемых деталей и температурой окружающего воздуха. Чем толще детали и чем ниже температура, тем больше время выдержки.

Проверка сварных соединений на проницаемость

В случае применения сварки при изготовлении резервуаров требуется контроль герметичности. Для этого проводят испытания на непроницаемость соединений. Контроль качества проходит с применением газов или жидкостей.

Суть метода основана на создании большой разности давлений между наружной и внутренней областью емкости. При сквозных изъянах в сварном шве жидкость или газ будут переходить из области с высоким давлением в область с низким давлением.

В зависимости от используемого вещества и способа получения избыточного давления контроль проницаемости осуществляют пневматикой, гидравликой или вакуумом.

Пневматический способ


Применение пневматического метода контроля качества сварки требует накачивания резервуара каким-либо газом до давления величиной 150% от номинального.

Затем все сварные швы смачивают мыльным раствором. В местах протечек образуются пузыри, что очень легко фиксируется. Для лучшей визуализации используют добавку аммиака, а шов покрывают бинтом пропитанным фенолфталеином. В местах протечек появляются красные пятна.

Если нет возможности накачать емкость, то применяют способ обдува. С одной стороны шов обдувается под давлением не менее 2,5 атмосферы, а с другой обмазывается мыльным раствором. Если имеется брак, то он выявится в виде пузырьков.

Гидравлический способ

При гидравлическом способе контроля качества сварки проверяемая емкость заполняется водой или маслом. В сосуде создается избыточное давление, которое больше номинального в полтора раза.

Затем в течение определенного времени, обычно 10 минут, область вокруг шва обстукивают молотком со скругленным бойком. При наличии сквозного дефекта сварки появится течь. Если избыточное давление невелико, то время выдержки резервуара увеличивают до нескольких часов.

Основные данные

Для капиллярного контроля соединений применяются специальные жидкости, на этом и основывается весь метод. У этих жидкостей есть и другие названия.

Например, индикаторы или пенетранты. У них есть свои особенности, которые вы должны знать. Одна из таких особенностей это проникание внутрь самых маленьких дефектов и оставление яркого следа после себя.

Этот след можно заметить без какого-либо оборедования, поэтому рабочий может легко вычислить расположение дефектов. При маленьком размере дефекта, иногда используют увеличительную лупу.

Как можно заметить, ничего сложного в применении капиллярного метода нет.

Капиллярным методом вы можете найти много разных дефектов, не просто трещинки, но и прожоги, непроваренные участки.

Все изъяны можно распознать не приобретая при этом дорогие аппараты. Также вы сможете вычислить величину дефектов, и где они точно расположены на всём протяжении соединения.

При этом вы можете проводить контроль разного вида заготовок. Например, металлических, стеклянных или керамических деталей, а также заготовок из искусственного полимера.

Поэтому с таким контролем можно работать в нескольких отраслях и это хорошее качество для производства.

Магнитная дефектоскопия


Явление электромагнетизма используется в магнитных дефектоскопах. Каждый металл имеет свою степень магнитной проницаемости. При прохождении через неоднородные материалы магнитное поле искажается, что говорит о присутствии инородных элементов внутри структуры.

Это используется в приборе для контроля качества сварки. Он вырабатывает магнитное поле, которое проникает в исследуемый металл. Неоднородности фиксируются магнитопорошковым или магнитографическим способом.

В первом случае на сварной шов наносят ферромагнитный порошок. Там где происходит скопление порошка вероятнее всего непровар, нет сплошного соединения. Порошок может быть сухим или влажным, с примесью масла или керосина.

Во втором случае на шов накладывают ферромагнитную ленту. Затем ее пропускают через прибор, где анализируют все аномалии, зафиксированные на ленте, и определяют дефекты сварки.

Магнитный способ контроля качества имеет ограничения, связанные с самим принципом действия прибора. Он может проверять качество сварных соединений только ферромагнетиков, к которым некоторые стали и цветные металлы не относятся. Соответственно, такой способ контроля имеет ограниченное применение.

Как проводить очистку

После нанесения пенетрантового вещества, нужно провести очистку от лишних частиц. Для этого вам понадобится тряпка или губка. Можно взять те, которые вы используете, когда моете посуду.

Смочите тряпку и протрите все участки соединения. Этот метод очистки самый простой и мало затратный, но эффективности в нём не много.

Также можно воспользоваться растворителем, это будет эффективней обычной воды. Для того, чтобы применить растворитель, нужно сначала хорошо высушить деталь. Хотя растворитель использовать эффективней, чем воду, есть способы ещё лучше.

Первое, что приходит в голову – это соединить два предыдущих метода. Сначала использовать воду, а затем применить растворитель. Но если вы хотите максимальной эффективности, вы можете купить очиститель в баллончике.

Ультразвуковая дефектоскопия


Для контроля качества сварки применяют ультразвук. Принцип действия аппарата основан на отражении ультразвуковых волн от границы соединения двух сред с различными акустическими свойствами.

Датчик и излучатель плотно прикладывают к исследуемому материалу, после чего устройством вырабатывается ультразвук. Он проходит через весь металл и отражается от задней стенки, возвращаясь, попадает на приемный сенсор, который в свою очередь преобразует ультразвук в электрические колебания. Прибор представляет полученный сигнал в виде изображения отраженных волн.

Если внутри металла присутствуют какие-нибудь изъяны, датчик зафиксирует искажение отраженной волны. Опытным путем установлено, что различные дефекты сварки по-разному себя проявляют на ультразвуковом дефектоскопе. Это позволило провести их классификацию. При соответствующем обучении специалист может точно определить вид брака в шве.

Способ контроля качества сварных соединений ультразвуком широко распространился благодаря простоте и удобству применения, относительно недорогому оборудованию, безопасности использования по сравнению с радиационным методом.

Минусом способа является трудность расшифровки графического изображения. Контроль качества соединения может сделать только сертифицированный специалист. Его проблематично использовать для контроля крупнозернистых металлов типа чугуна.

Как наносить жидкость

Мы уже говорили, что нанесение жидкости при капиллярном контроле может происходить, используя баллончик или кисть. Эти способы являются самыми простыми. При работе с баллончиком и кистью, вещество само проникает внутрь швов.

Ещё можно использовать один знакомый метод: погружение детали в резервуар с веществом. Температурный режим пенетратов от пяти до пятидесяти градусов. Поэтому нанесение можно делать в уличных условиях.

Ещё один метод нанесения пенетранта называется вакуумным. Он гораздо дороже, но при этом эффективней. Заготовку размещают в вакуумной камере, а затем выкачивают воздух. На участках с дефектами понижается уровень давления.

Затем запускается вещество, которое выделяет нужные вам места. Этот метод используется, когда необходима качественная проверка на дефекты, но применить другой метод невозможно.

Последний способ включает в себя использование звуковых и ультразвуковых волн. Они воздействуют на жидкость и вгоняют её в соединения. Однако при применении такого способа, дефект может деформироваться.

Радиационный метод


Для контроля качества сварки используют радиационные методы и устройства. По сути это тот же рентгеновский аппарат, используемый в больницах, или прибор с источником гамма-излучения, приспособленный для облучения сварных соединений.

Он основан на способности этих лучей, проникать через любые материалы. Интенсивность проникновения зависит от вида исследуемых веществ. Благодаря этому на фотопленке, стоящей за исследуемым изделием, остается изображение, характеризующее состояние данного материала.

Все дефекты сварки в виде неоднородностей выявляются на пленке. Метод контроля очень точный, но дорогой и вредный для людей, требует подготовительных работ по установке защитных экранов и проведения организационных мероприятий.

Виды

Работа с капиллярным контролем может пойти двумя путями. Первый называется основным и состоит в том, что при работе вы применяете только один метод.

Второй путь называют комбинированным, в нём, как не сложно догадаться, используется несколько видов проверки дефектов. При работе с капиллярным, вы пользуетесь и радиографическим методом.

Эти два вида также имеют свои ответвления. При использовании первого, можно столкнуться с выбором: работать со специальным раствором или выбрать способ, при котором нужна фильтрующая суспензия.

А для выявления результатов проверки существует ещё четыре способа. Ваш выбор может упасть в сторону хроматического или ахроматического способа, а может, вы остановитесь на люминесцентном или люминесцентно-хроматическом методе.

И это всё только о первом виде капиллярного контроля.

В комбинированный метод входит наличие капиллярного контроля, а в связке с ним, могут применять множество других видов проверки. Например, использование магнитного, индукционного, радиографического и других методов.

При любом из этих способов необходимо работать с химическими жидкостями.

А чтобы обнаружить результаты, для каждого отдельного способа нужно применять оборудование, которое подходит под вид применяемого контроля. Для радиографического контроля используют рентгеновское оборудование.

При такой проверке нужно провести капиллярный контроль, а затем пропустить деталь через рентгеновский аппарат и сделать снимок, чтобы найти расположение всех дефектов.

Оформление документации

Для проведения сварки предусматривается специальный журнал. Он является первичным документом, оформляющийся по требованиям СНиП. Проектная организация составляет перечень узлов в металлоконструкции, которые необходимо сдать заказчику с оформлением сварочных документов.

Помимо журнала, сварочные работы сопровождает схема стыков, прилагаются сертификаты на расходные материалы (электроды, флюс или присадочную проволоку) и акты по контролю качества снаружи изделия.

Если проводились ультразвуковые или иные специфические исследования, то результаты и заключения по ним также прилагаются.

Все это позволяет говорить о качестве сварке и надежности конструкции. Только после сдачи в полном объеме сварочной документации производятся дальнейшие процедуры по принятию металлоконструкций объекта.

Как наносить проявляющее вещество

Теперь вам известно, как наносить пенетрантовое вещество и проводить очистку детали. Осталось подробнее разобраться с самым последним этапом – нанесение проявителя.

Этот этап самый важный, так как он оказывает большое влияние на результаты контроля. Каким способом вы будете наносить проявитель, не сильно важно. Важным моментом здесь является выбор правильного вещества.

Существует несколько видов проявителей. И каждый предназначен для отдельных ситуаций. Например, сухой проявитель применяют в соединении с флуоресцентным пенетрантом. Этот вид довольно дорогой.

Применяют его не так часто. Однако результаты проверки очень хорошие.

Также существуют жидкие вещества для проявления. Они изготавливаются на различных основах. У наиболее популярных за основу берут водную суспензию.

Для нанесения можно использовать как баллончики для распыления, так и полностью погружать деталь в ёмкость с проявителем. При использовании ёмкости, погружать, надолго не стоит. После этого необходимо снова просушить деталь, используя специальный фен.

Ещё один вид жидких проявителей бывает на веществах, которые похожи на растворители своими свойствами. Низкая цена и высокая эффективность. Для нанесения пользуются распылителями.

На проявление уходит от десяти до двадцати минут. Если вы не достигли нужного вам результата, увеличьте это время ещё на десять минут.

Когда проводится

Визуально измерительный контроль может проводиться на различных этапах работы. Это относится к обследованию входящих деталей под сварку. Проверяется соответствие маркировки самому материалу, а также целостность металла (отсутствие брака при литье и прокате).

На следующей стадии контролируется сборка деталей под сварку, правильность очистки поверхности от мусора, коррозии и масла. Обращается внимание на выполнение разделки кромок, которая должна соответствовать толщине металла и сварочному току, а также виду соединения.

После окончания сварочных работ исследуются швы на все виды дефектов, которые возможно выявить визуально: раковины, подрезы, непровары, поры, трещины и т. д. Если работа заключается в наплавке нескольких слоев на изношенную конструкцию, то освидетельствование производится после выполнения каждого слоя. После окончания всех работ происходит итоговая сдача изделия с актом проверки.

Визуальный измерительный метод может быть применен и на уже введенной в эксплуатацию конструкции, если срок службы сварных швов подходит к концу. При любом подозрении на ухудшение качества соединений, во избежание поломок или травм, заказывается экспертиза контролера.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

  • низкая трудоемкость исследований, контролирует соединения один человек в течение нескольких минут;
  • безопасность проведения контроля, только радиационная диагностика предполагает влияние вредных факторов;
  • разнообразие контролирующих приборов, для основных методов дефектоскопии выпускают мобильные дефектоскопы;
  • разнообразие контролируемых объектов: проверяют плоские, объемные детали, трубы;
  • контроль швов, произведенных любым видом сварочного аппарата.

Недостатки:

  • у каждого из методов существуют определенные ограничения по применению, ввиду выявляемых изъянов;
  • необходимость использования специальных реагентов, расходных материалов;
  • приходится специально подготавливать исследуемые поверхности;
  • контролируемые фрагменты после диагностики необходимо дополнительно обрабатывать антикоррозионными средствами, при снятии окалины, оксидной пленки защитные свойства металла ухудшаются.

Получение и свойства ультразвуковых колебаний

Ультразвуковые колебания, называемые также акустическими волнами с частотой, превышающей 20кГц. Они представляют собой механические колебания, которые способны распространяться в упругих средах. В дефектоскопии используется диапазон частот 0,5-10МГц.

При распространении упругих волн в металле частицы металла колеблются относительно точки равновесия. Расстояние между двумя частицами металла, колеблющимися в одинаковой фазе, будет являться длиной ультразвуковой волны. Длина волны L связана со скоростью её распространения c и с частотой колебаний f. Эта зависимость выражается формулой: L=c/f.

Скорость распространения акустической волны зависит от физических свойств среды и от типа волны. Скорость продольной волны примерно в 2 раза выше, чем скорость поперечной.

Углы направления ультразвуковых колебаний

При наклонном падении продольной акустической волны на границу раздела двух сред 1 и 2 (см. рисунок ниже), вместе с отражением возникает явление преломления и трансформации ультразвуковой волны. Проявляются преломлённые и отражённые продольные волны, а также сдвиговые поперечные волны.

На схеме а) показано, что падающая под углом β волна Сl1 разделяется на преломлённую Сl2 и сдвиговую Сt2, которые распространяются в металле. Отражённая волна на рисунке не показана. При определённом критическом значении угла падения β= βкр1, преломлённая продольная волна перестанет проникать вглубь металла и будет распространяться только по её поверхности (схема б) на рисунке выше). Дальнейшее увеличение угла падения до βкр2. приведёт к тому, что сдвиговая волна будет распространяться только на поверхности металла (схема в) на рисунке). Такое явление широко используется на практике при ультразвуковой дефектоскопии сварных соединений для генерирования в контролируемых сварных швах акустических волн определённого типа.

Курсовая работа по теме Методы контроля сварных соединений

Министерство образования Ставропольского края

ГБПОУ «Нефтекумский региональный политехнический колледж»

Код, наименование профессии:

15.01.05 «Сварщик»

(электросварочные и газосварочные работы)

Допущен к защите

Заместитель директора по УПР

_______________ _________________

«____»_______________2016 г.

ПИСЬМЕННАЯ

ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Методы контроля сварных соединений

Выпускник __________________________________ Группа № ____

Работа выполнена_________________

(подпись выпускника)

Преподаватель ____________ /_________________/

(подпись)

Нефтекумск 2016 г.

Задание

для выпускной квалификационной работы

Выпускнику группы № ______ __________________________________

(Ф.И.О.)

Программ подготовки квалифицированных рабочих, служащих электросварщик ручной сварки, электрогазосварщик, газосварщик

Тема:Методы контроля сварных соединений

Дата выдачи работы «____»_____________2016г

Дата сдачи работы «____»_____________ 2017г.

  1. Перечень вопросов, подлежащих разработке

в письменной экзаменационной работе

  1. Введение.

  2. Технологическая часть

    1. Методы контроля сварных соединений

  3. Охрана труда

  4. Список используемой литературы

Графическая часть ПЭР: Схема контроля сварных соединений

  1. Тема практической квалификационной работы

Задание получил: ________________/__________________ /

Задание выдал преподаватель: _________________/_______________ /

Содержание

стр

1

Введение

4

2

Технологическая часть.

6

2.1

Методы контроля сварных соединений

6

2.2

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

7

2.3

Методы неразрушающего контроля сварных соединений

11

2.4

Методы контроля с разрушением сварных соединений

19

2.5

Техника безопасности, электробезопасность и противопожарные мероприятия при сварке

21

3

Охрана труда

25

4

Список использованной литературы

27

  1. Введение

По ГОСТ 15467-79 качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала техническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правильности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатационные свойства изделий можно только при условии точного выполнения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как производственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.

Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготовления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются проверке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям,

После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаблонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тщательно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют специальными шаблонами, а качество подготовки поверхности — с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

Контроль процессов позволяет предотвратить появление систематических дефектов и особенно эффективен при автоматизированной сварке (автоматическая и механизированная дуговая, электрошлаковая и др.). Существуют следующие способы контроля сварочных процессов.

  1. Технологическая часть

    1. Методы контроля сварных соединений

Контроль по образцам технологических проб. В этом случае периодически изготовляют образцы соединений из материала той же марки и толщины, что и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на прочность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, металлографическому исследованию и т.д. К недостаткам такого способа контроля следует отнести некоторое различие между образцом и изделием, а также возможность изменения сварочных условий с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего.

Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дилатометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки. Однако в большинстве случаев сварки плавлением трудно или не всегда удается выявить наличие обобщающего параметра, позволяющего достаточно надежно контролировать качество соединений.

Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки и др. Недостаток такого подхода заключается в необходимости контролирования многих параметров, каждый из которых в отдельности не может характеризовать непосредственно уровень качества получаемых соединений.

Контроль изделий производят пооперационно или после окончания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оценивают по наличию наружных или внутренних дефектов. Развитие физики открыло большие возможности для создания высокоэффективных методов дефектоскопии с высокой разрешающей способностью, позволяющих проверять без разрушения качество сварных соединений в ответственных конструкциях.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается целостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

 

    1. Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида изделия. Такие отклонения называют дефектами. Дефекты сварных соединений  различают по причинам возникновения  и месту их расположения (наружные и внутренние). 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, недостаточной квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствия швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др. Виды дефектов приведены на рис. 1. Дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ширина и высота, бугристость, седловины, перетяжки и т.п.

 

Рис. 1. Виды дефектов сварных швов:

а — ослабление шва.б — неравномерность ширины, в — наплыв, г — подрез, с — непровар, с — трещины и поры, ж — внутренние трещины и поры, з — внутренний непровар, и — шлаковые включения

Эти дефекты снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. Причины их возникновения при механизированных способах сварки — колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в подающих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными — в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплывов — большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправильный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуются при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов является смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концентрации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Прожоги — это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образования могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуются при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в результате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки.

Непроваром называют местноенесплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызывают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров — плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязнений, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопическими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шлака в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке — недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор — повышенное содержание углерода при сварке сталей, загрязнения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Микроструктура шва и зоны термического влияния в значительной степени определяет свойства сварных соединений и характеризует их качество.

К дефектам микроструктуры относят следующие: повышенное содержание оксидов и  различных неметаллических включений, микропоры  и   микротрещины,  крупнозернистость, перегрев, пережог металла и др. Перегрев характеризуется чрезмерным укрупнением  зерна и  огрублением структуры металла.  Более опасен пережог — наличие в структуре металла зерен с окисленными границами. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддается исправлению. Причиной пережога является плохая защита сварочной ванны при сварке, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.

    1. Методы неразрушающего контроля сварных соединений

К неразрушающим методам контроля качества сварных соединений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения дефектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов — наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефекты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т.п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

Обмеры сварных швов позволяют судить о качестве сварного соединения: недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, слишком большое — увеличивает внутренние напряжения и деформации. Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва, в угловом — измеряют катет. Замеренные параметры должны соответствовать ТУ или ГОСТам. Размеры сварных швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаблонами.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов не дают возможности окончательно судить о качестве сварки. Они устанавливают только внешние дефекты шва и позволяют определить их сомнительные участки, которые могут быть проверены более точными способами.

Контроль непроницаемости сварных швов и соединений. Сварные швы и соединения ряда изделий и сооружений должны отвечать требованиям непроницаемости (герметичности) для различных жидкостей и газов. Учитывая это, во многих сварных конструкциях (емкости, трубопроводы, химическая аппаратура и т.д.) сварные швы подвергают контролю на непроницаемость. Этот вид контроля производится после окончания монтажа или изготовления конструкции. Дефекты, выявленные внешним осмотром, устраняются до начала испытаний. Непроницаемость сварных швов контролируют следующими методами: капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давлением), вакуумированием или газоэлектрическими течеискателями.

Контроль керосином основан на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным ходам — сквозным порам и трещинам. В процессе испытания сварные швы покрываются водным раствором мела с той стороны, которая более доступна для осмотра и выявления дефектов. После высушивания окрашенной поверхности с обратной стороны шов обильно смачивают керосином. Неплотности швов выявляют по наличию на меловом покрытии следов проникшего керосина. Появление отдельных пятен указывает на поры и свищи, полос — сквозных трещин и непроваров в шве. Благодаря высокой проникающей способности керосина обнаруживаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

Контроль аммиаком основан на изменении окраски некоторых индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

Контроль воздушным давлением (сжатым воздухом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также резервуары, цистерны и т.п. Это испытание проводят с целью проверки общей герметичности сварного изделия. Малогабаритные изделия полностью погружают в ванну с водой, после чего в него подают сжатый воздух под давлением, на 10 — 20% превышающим рабочее. Крупногабаритные конструкции после подачи внутреннего давления по сварным швам покрывают пенным индикатором (обычно раствор мыла). О наличии неплотностей в швах судят по появлению пузырьков воздуха. При испытании сжатым воздухом (газами) следует соблюдать правила безопасности.

Контроль гидравлическим давлением применяют при проверке прочности и плотности различных сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением. Перед испытанием сварное изделие полностью герметизируют водонепроницаемыми заглушками. Сварные швы с наружной поверхности тщательно просушивают обдувом воздухом. Затем изделие заполняют водой под избыточным давлением, в 1,5 — 2 раза превышающим рабочее, и выдерживают в течение заданного времени. Дефектные места определяют по проявлению течи, капель или увлажнению поверхности швов.

Вакуумному контролю подвергают сварные швы, которые невозможно испытать керосином, воздухом или водой и доступ к которым возможен только с одной стороны. Его широко применяют при проверке сварных швов днищ резервуаров, газгольдеров и других листовых конструкций. Сущность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого участка сварного шва и регистрации на этой же стороне шва проникновения воздуха через имеющиеся неплотности. Контроль ведется с помощью переносной вакуум-камеры, которую устанавливают на наиболее доступную сторону сварного соединения , предварительно смоченную мыльным раствором (рис. 2).

 Рис. 2. Вакуумный контроль шва:

1 – вакуумметр, 2 — резиновое уплотнение, 3 — мыльный раствор, 4 — камера.

 

В зависимости от формы контролируемого изделия и типа соединения могут применяться плоские, угловые и сферические вакуум-камеры. Для создания вакуума в них применяют специальные вакуум-насосы.

Люминесцентный контрольи контроль методом красок, называемый также капиллярной дефектоскопией, проводят с помощью специальных жидкостей, которые наносят на контролируемую поверхность изделия. Эти жидкости, обладающие большой смачивающей способностью, проникают в мельчайшие поверхностные дефекты — трещины, поры, непровары. Люминесцентный контроль основан на свойстве некоторых веществ светиться под действием ультрафиолетового облучения. Перед контролем поверхности шва и околошовной зоны очищают от шлака и загрязнений, на них наносят слой проникающей жидкости, которая затем удаляется, а изделие просушивается. Для обнаружения дефектов поверхность облучают ультрафиолетовым излучением — в местах дефектов следы жидкости обнаруживаются по свечению.

Контроль методом красок заключается в том, что на очищенную поверхность сварного соединения наносится смачивающая жидкость, которая под действием капиллярных сил проникает в полость дефектов. После ее удаления на поверхность шва наносится белая краска. Выступающие следы жидкости обозначают места расположения дефектов.

Контроль газоэлектрическимитечеискателям и применяют для испытания ответственных сварных конструкций, так как такие течеискатели достаточно сложны и дорогостоящи. В качестве газа-индикатора в них используется гелий. Обладая высокой проникающей способностью, он способен проходить через мельчайшиенесплошности в металле и регистрируется течеискателем. В процессе контроля сварной шов обдувают или внутренний объем изделия заполняют смесью газа-индикатора с воздухом. Проникающий через неплотности газ улавливается щупом и анализируется в течеискателе.

Для обнаружения скрытых внутренних дефектов применяют следующие методы контроля.

Магнитные методы контроля основаны на обнаружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или помещая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3 — 6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от способа обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. При методе магнитного порошка на поверхность намагниченного соединения наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в сухом виде (сухой способ) или суспензию магнитного порошка в жидкости (керосин, мыльный раствор, вода — мокрый способ). Над местом расположения дефекта создадутся скопления порошка в виде правильно ориентированного магнитного спектра. Для облегчения подвижности порошка изделие слегка обстукивают. С помощью магнитного порошка выявляют трещины, невидимые невооруженным глазом, внутренние трещины на глубине не более 15 мм, расслоение металла, а также крупные поры, раковины и шлаковые включения на глубине не более 3 — 5 мм. При индукционном методе магнитный поток в изделии наводят электромагнитом переменного тока. Дефекты обнаруживают с помощью искателя, в катушке которого под воздействием поля рассеяния индуцируется ЭДС, вызывающая оптический или звуковой сигнал на индикаторе. При магнитографическом методе (рис. 3) поле рассеяния фиксируется на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверхности соединения. Запись воспроизводится на магнитографическом дефектоскопе. В результате сравнения контролируемого соединения с эталоном делается вывод о качестве соединения.

Рис. 3. Магнитная запись дефектов на ленту: 1 — подвижный электромагнит, 2 — дефект шва, 3 — магнитная лента.

 

Радиационные методы контроля являются надежным и широко распространенными методами контроля, основанными на способности рентгеновского и гамма-излучения проникать через металл. Выявление дефектов при радиационных методах основано на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рис. 4). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппараты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).

Рис. 4. Схема радиационного просвечивания швов: а — рентгеновское,  б — гамма-излучением: 1 — источник излучения, 2 — изделие, 3 — чувствительная пленка

 

Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Наряду с рентгенографированием (экспозицией на пленку) применяют и рентгеноскопию, т.е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экран с флуоресцирующим покрытием. Имеющиеся дефекты в этом случае рассматривают на экране. Такой способ можно сочетать с телевизионными устройствами и контроль вести на расстоянии.

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат радиоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ампула с радиоактивным изотопом помещается в свинцовый контейнер. Технология выполнения просвечивания подобна рентгеновскому просвечиванию. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл на большую глубину. Оно позволяет просвечивать металл толщиной до 300 мм. Недостатками просвечивания гамма-излучением по сравнению с рентгеновским являются меньшая чувствительность при просвечивании тонкого металла (менее 50 мм), невозможность регулирования интенсивности излучения, большая опасность гамма-излучения при неосторожном обращении с гамма-аппаратами.

Ультразвуковой контроль основан на способности ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пластинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отражается от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал (рис. 5).


Рис. 5. Ультразвуковой контроль швов: 1 — генератор УЗК, 2 — щуп, 3 — усилитель, 4 — экран.

  

Эти колебания после их усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, которые свидетельствуют о наличии дефектов. По характеру импульсов судят о протяженности дефектов и глубине их залегания. Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль имеет следующие преимущества: высокая чувствительность (1 — 2%), позволяющая обнаруживать, измерять и определять местонахождение дефектов площадью 1 — 2 мм2; большая проникающая способность ультразвуковых волн, позволяющая контролировать детали большой толщины; возможность контроля сварных соединений с односторонним подходом; высокая производительность и отсутствие громоздкого оборудования. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод применяют и как основной вид контроля, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма-излучением.

    1. Методы контроля с разрушением сварных соединений

К этим методам контроля качества сварных соединений относятся механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений. Эти испытания проводят на сварных образцах, вырезаемых из изделия или из специально сваренных контрольных соединений — технологических проб, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке изделия.

Целью испытаний является: оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций; оценка качества основного и присадочного металла; оценка правильности выбранной технологии; оценка квалификации сварщиков.

Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному уровню.

Механические испытания проводятся по ГОСТ 6996-66, предусматривающему следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва: испытание сварного соединения в целом и металла разных его участков (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое растяжение, статистический изгиб, ударный изгиб, стойкость против старения, измерение твердости.

Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров и формы.

Испытаниями на статическое .растяжение определяют прочность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и поперечными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также разрыв определяют ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости судят о структурных изменениях и степени подкалки металла при охлаждении после сварки.

Основной задачей металлографических исследований являются установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы анализа металлов.

При макроструктурном методе изучают макрошлифы и изломы металла невооруженным глазом или с помощью лупы. Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе исследуется структура металла при увеличении в 50 — 2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие оксидов, засоренность металла шва неметаллическими включениями, величину зерен металла, изменение состава его, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры. Методика изготовления шлифов для металлографических исследований заключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальнымитравителями. Металлографические исследования дополняются измерением твердости и при необходимости химическим анализом металла сварных соединений. Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих условия эксплуатации сварных конструкций: определение коррозионной стойкости для конструкций, работающих в различных агрессивных средах; усталостной прочности при циклических нагружениях; ползучести при эксплуатации в условиях повышенных температур и др.

Применяют также и методы контроля с разрушением изделия. В ходе таких испытаний устанавливают способность конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки и определяют разрушающие нагружения, т.е. фактический запас прочности. При испытаниях изделий с разрушением схема нагружения их должна соответствовать условиям работы изделия при эксплуатации. Число изделий, подвергающихся испытаниям с разрушением, устанавливается техническими условиями и зависит от степени их ответственности, системы организации производства и технологической отработанности конструкции.

    1. Техника безопасности, электробезопасность и противопожарные мероприятия

К сварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет после сдачи техминимума по правилам техники безопасности.

Организация каждого рабочего места должна обеспечивать безопасное выполнение робот.

Рабочее места должны быть оборудованы различного рода ограждениями, защитными и предохранительными устройствами и приспособленными.

Для создания безопасных условий робот сварщиков необходимо учитывать кроме общих положений техники безопасности на производстве и особенности выполнение различных сварочных работ. Такими особенностями являются возможные поражения электрическим током, отравления вредными газами и парами, ожоги излучением сварочной дуги и расплавленным металлом, поражения от взрывов баллонов со сжатыми и сжиженными газами.

Электрическая сварочная дуга излучает яркие видимые световые лучи и невидимые ультрафиолетовые и инфракрасные. Световые лучи оказывают ослепляющие действия. Ультрафиолетовые лучи вызывают заболевания глаз, а при продолжительном действии приводят ожогам кожи.

Для защиты зрения и кожи лица применяют щитки, маски или шлемы, в смотровые отверстия вставляют светофильтры, задерживающие и поглощающие лучи. Для предохранения рук сварщиков от ожогов и брызг расплавленного металла необходимо использовать защитные рукавицы, а на тело надевать брезентовую спец. одежду.

В процессе сварки выделяется значительное количество аэрозоля, которое приводит к отравлению организма. Наиболее высока концентрация пыли и вредных газов в облаке дыма, поднимающегося из зоны сварки, поэтому сварщик должен следить за тем, чтобы поток не падал за щиток. Для удаления вредных газов пыли из зоны сварки необходимо устройство местной вентиляции, вытяжной и обще объёмной приточной — вытяжкой. В зимнее время приточная вентиляция должна подавать в помещение подогретый воздух. При отравлении пострадавшего необходимо вынести на свежей воздух, освободить от стесненной одежды и предоставить ему покой до прибытия врача, а при необходимости следует применить искусственное дыхание.

Электробезопасность

Поражение электрическим током происходит при соприкосновении человека с токоведущими частями оборудования. Сопротивление человеческого организма в зависимости от его состояния ( утомляемость, влажность кожи, состояния здоровья ) меняется в широких приделах от 1000 до 20000 Ом. Напряжение холостого хода источников питания дуги достигает 90В, а сжатой дуги — 200В в соответствии с законом Ома при неблагоприятном состоянии сварщика через него может пройти ток, близкий к предельному: I = r

Для предупреждения возможного поражения электрическим током при выполнении электросварочных работ необходимо соблюдать основные правила:

Корпуса оборудования и аппаратуры, к которым подведен электрический ток, должны быть заземлены;

Все электрические провода, идущие от распределительных щитков и на рабочие места должны быть надежно изолированы и защищены от механических повреждений;

Запрещается использовать контур заземления, металлоконструкции зданий, а также трубы водяной и отопительной систем в качестве обратного провода сварочной цепи;

При выполнении сварочных работ в нутрии замкнутых сосудов (котлов, емкостей, резервуаров, ит.п.) следует применять деревянные щиты, резиновые коврики, перчатки, галоши: Сварку необходимо проводить с подручным, находящимися вне сосуда. Следует помнить, что для осветительных целей внутри сосудов, а также в сырых помещениях применяют электрический ток напряжением не выше 12В, а в сухих помещениях — не выше 36В, в сосудах без вентиляции сварщик должен работать не более 30 минут с перерывами для отдыха на свежем воздухе.

Монтаж, ремонт электрооборудования и наблюдение за ним должны выполнять электромонтеры.

Сварщикам категорически запрещается исправлять силовые электрические цепи. При поражении электрическим током необходимо выключить ток первичной цепи освободить от его воздействия пострадавшего, обеспечить к нему доступ свежего воздуха, вызвать врача, а при необходимости до прихода врача сделать искусственное дыхание.

Пожарная безопасность

Причинами пожара при сварочных работах могут быть искры или капли расплавленного металла и шлака, неосторожное обращение с пламенем горелки при наличии горючих материалов в близи рабочего места сварщика. Опасность пожара особенно следует учитывать на строительно-монтажных площадках и при ремонтных работах в не приспособленных для сварки помещениях.

Для предупреждения пожаров необходимо соблюдать следующие противопожарные меры:

— нельзя хранить вблизи от места сварки огнеопасные или легковоспламеняющиеся материалы, а также производить сварочные работы в помещениях, загрязненных ветошью, бумагой, отходами дерева ит.п;

— запрещается пользоваться одеждой и рукавицами со следами масел, жиров, бензина, керосина и других горючих жидкостей;

— выполнять сварку и резку свежевыкрашенными маслеными красками конструкций до полного их высыхания

— запрещается выполнять сварку аппаратов, находящихся под электрическим напряжением, и сосудов находящихся под давлением;

— нельзя проводить без специальной подготовки сварку и резку емкостей из-под жидкого топлива;

При выполнении в помещениях временных сварочных работ деревянные полы, настилы и помосты должны быть защищены от воспламенения листами асбеста или железа;

Нужно постоянно иметь и следить за исправным состоянием противопожарных средств — огнетушителей, ящиков с песком, лопат, ведер, пожарных рукавов ит.п., а также содержать в исправности пожарную сигнализации;

После окончания сварочных работ необходимо выключить сварочный аппарат, а также убедиться в отсутствии горящих предметов. Средствами пожаротушениями являются вода, пена, газы, пар, порошковые составы и др.

Для подачи воды в установки пожаротушения используют специальные водопроводы. Пена представляет собой концентрированную эмульсию диоксида углерода в водном растворе минеральных солей, содержащих пенообразующие вещества.

При тушении пожара газами и паром используют диоксид углерода, азот, дымовые газы и др.

При тушении керосина, бензина, нефти, горящих электрических проводов запрещается применять воду и пенные огнетушители. В этих случаях следует пользоваться, углекислотными или сухим огнетушителями.

  1. Охрана труда

В Российской Федерации большое внимание уделяется охране труда рабочих и служащих. Улучшение условий труда, устранение причин несчастных случаев и профессиональных заболеваний, дальнейшее совершенствование законодательства о труде являются важными государственными задачами.

Охрана труда — система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Служба охраны труда строительно-монтажных организаций и профсоюзная общественность, участвующая в работе по охране труда, должны правильно использовать преобразования в способах производства строительно-монтажных работ и способствовать созданию таких условий труда на стройках, при которых не может возникнуть угроза для жизни и здоровья работающих. Особое внимание необходимо обращать на безопасность эксплуатации строительных машин, механизмов и оборудования, так как при общем снижении травматизма в строительстве удельный вес несчастных случаев, связанных с обслуживанием строительных машин, возрастает. Серьезное внимание следует уделять также требованиям электробезопасности на погрузочно-разгрузочных работах, при работах на высоте и на различных уровнях.

В условиях современной строительной площадки — при большой насыщенности ее строительными машинами и механизмами и одновременном производстве работ многими субподрядными организациями — строгое соблюдение требований техники безопасности не может быть обеспечено только инженерно-техническими работниками и работниками службы охраны труда. Личная и коллективная безопасность работающих может быть обеспечена только при правильном отношении к требованиям охраны труда всех членов коллектива.

Все работники организации, в том числе ее руководитель, обязаны проходить обучение по охране труда и проверку знаний требований охраны труда в порядке, определенном Правительством Российской Федерации. Для всех поступающих на работу лиц, а также для лиц, переводимых на другую работу, работодатель (или уполномоченное им лицо) обязан проводить инструктаж по охране труда, организовывать обучение безопасным методам и приемам выполнения работ и оказания первой помощи пострадавшим.

Расследованию и учету подлежат несчастные случаи, происшедшие на производстве с работниками и другими лицами при выполнении ими трудовых обязанностей и работы по заданию организации и индивидуального предпринимателя, в том числе подлежащие обязательному социальному страхованию от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

  1. Список использованной литературы.

Основные источники:

  1. В.В.Овчинников Сварка и резка деталей из различных сталей цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.- М.: Академия, 2014/15

  2. Колганов, Л.А. Сварочные работы. М.: «Дашков и К», 2009/10

  3. Н.А.Юхин Газосварщик — М.: Академия, 2013/15.

  4. Г.Г.Чернышов Технология сварки плавлением и термической резки.- М.: Академия, 2011г.(15)

  5. А.И. Герасименко «Основы электрогазосварки– М: «Академия», 2010/5

  6. Чебан В. А. Сварочные работы — Ростов н/Д : Феникс, 2010/10

  7. В.В.Овчинников Газосварщик М.:Академия, 2013/30

Дополнительные источники:

  1. Алексеев Е.К., Мельник В.И. Сварка в промышленном строительстве – М Стройиздат, 1977 –377 с

  2. Алешин Н.П. Щербинский В.Г. Контроль качества сварочных работ – М Высш школа, 1986 – 167 с

  3. http://www.stroy-armatura.ru

  4. Межгосударственный стандарт ГОСТ 2.312–72* «Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений» (утв. постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 10 мая 1972 г. №935)

Дефекты сварных швов — Отсутствие боковой стенки и межпроходного сплавления

В этой статье описываются характерные особенности и основные причины непровара боковой стенки и межпроходного сплава. Даются общие рекомендации по передовой практике, чтобы сварщики могли свести к минимуму риск дефектов во время изготовления.

Идентификация

Отсутствие дефектов сплавления может возникнуть, когда металл сварного шва выходит из строя

  • для полного срастания с боковой стенкой соединения (рис. 1)
  • для надлежащего проникновения в предыдущий валик сварного шва (рис.2).

Причины

Основными причинами являются слишком узкая разделка шва, неправильные настройки параметров сварки, неправильная техника сварки и дуновение магнитной дуги. Недостаточная очистка замасленных или покрытых накипью поверхностей также может способствовать непровару. Эти типы дефектов чаще возникают, когда доступ к суставу ограничен.

Подготовка швов

Слишком узкая разделка шва часто приводит к тому, что дуга притягивается к одной из боковых стенок, что приводит к непровару боковой стенки на другой стороне шва или недостаточному проникновению в ранее наплавленный валик сварного шва.Слишком большая длина дуги может также увеличить риск предпочтительного плавления вдоль одной стороны соединения и привести к неглубокому проплавлению. Кроме того, узкая разделка шва может препятствовать адекватному доступу к шву или способствовать затоплению шва расплавляющимся металлом сварного шва. Например, это происходит при сварке ММА с использованием электрода большого диаметра или при сварке MIG, MAG и FCAW, когда не был сделан допуск на диаметр сопла защитного газа. Следует также учитывать особенности изготовления, которые могут мешать работе сварочной горелки.

Параметры сварки

Важно использовать достаточно большой ток, чтобы дуга могла проникнуть в боковую стенку соединения и ранее наплавленные швы. Следовательно, слишком высокая скорость сварки для сварочного тока увеличивает риск возникновения этих дефектов. Однако слишком высокий ток или слишком низкая скорость сварки вызовут заливание сварочной ванны перед дугой, что приведет к плохому или неравномерному проплавлению.

Сварочная техника

Плохая техника сварки, например, неправильный угол или манипуляции с электродом/сварочным пистолетом, будет препятствовать надлежащему сплавлению боковой стенки соединения.Переплетение, особенно на боковой стенке стыка, позволяет сварочной ванне проникать в основной металл, значительно улучшая сплавление боковой стенки. Следует отметить, что количество переплетений может быть ограничено спецификацией процедуры сварки, ограничивающей потребление энергии дугой, особенно при сварке легированных сталей или сталей с высокой ударной вязкостью.

Магнитная дуга

При сварке ферромагнитных сталей непровары могут быть вызваны неконтролируемым отклонением дуги, обычно называемым дуновением дуги.Отклонение дуги может быть вызвано искажением магнитного поля, создаваемым током дуги (рис. 3), через:

  • остаточный магнетизм в материале при использовании магнитов для перемещения
  • магнитное поле земли, например, при сварке трубопроводов
  • положение зажима кабеля обратного тока

Эффект сварки мимо кабеля обратного тока, который прикручен болтами к центру места, показан на рис. 4. Взаимодействие магнитного поля, окружающего дугу, и поля, создаваемого протеканием тока в пластине, на обратный ток кабеля достаточно, чтобы отклонить сварной шов.Искажение магнитного поля тока дуги можно свести к минимуму, если расположить зажим кабеля обратного тока таким образом, чтобы сварка всегда была направлена ​​к зажиму или от него, а при сварке ММА использовать переменный ток вместо постоянного. Часто единственным эффективным средством является размагничивание стали перед сваркой.

Передовая практика профилактики

Следующие методы изготовления могут быть использованы для предотвращения образования дефектов непровара боковой стенки и межвиткового сплава:

  • использовать достаточно широкую разделку швов
  • выберите параметры сварки (высокий уровень тока, короткая длина дуги, не слишком высокая скорость сварки) для обеспечения проникновения в боковую стенку соединения и ранее наплавленные швы, не вызывая затопления
  • убедитесь, что угол электрода/пистолета и техника манипуляции обеспечат адекватный сплав боковой стенки
  • использовать плетение и выдержку для улучшения сплавления боковых стенок при отсутствии ограничений по подводимой теплоте
  • при возникновении дугового разряда переместите зажим кабеля обратного тока, используйте переменный ток (при сварке ММА) или размагнитьте сталь

Стандарты приемки

Пределы дефектов неполного сплавления в соединениях дуговой сварки стали указаны в BS EN ISO 5817 для трех уровней качества (см. Таблицу).Эти типы дефектов не допускаются для уровня качества B (строгий) и C (промежуточный). Для уровня качества D (умеренный) они разрешены только при условии, что они носят прерывистый характер и не разрушают поверхность.

Для соединений дуговой сварки алюминия длинные дефекты не допускаются для всех трех уровней качества. Однако для уровней качества C и D допускаются короткие дефекты, но общая длина дефектов ограничена в зависимости от толщины стыкового или углового сварного шва.

Допустимые пределы для определенных норм и стандартов применения

Применение Код/стандарт Допустимый предел
Сталь БС ЕН ИСО 5817:2007 Уровень B и C не разрешен.
Допустимы короткие дефекты уровня D, но не нарушение поверхности.
Алюминий БС ЕН ИСО 10042:2005 Уровни B, C, D.
Длинные несовершенства не допускаются.
Уровни C и D.
Короткие дефекты допускаются.
Сосуды под давлением БС ПД5500:2012+А1: 2012 Не разрешено
Резервуары для хранения БС ЕН 14015:2004 Не разрешено
Трубопровод БС2633:1994 ‘l’ не более 15 мм
(в зависимости от толщины стенки)
Линейная труба API 1104 (R2010) ‘l’ не более 25 мм
(меньше, если длина сварного шва <300 мм)

Обнаружение и меры по исправлению положения

Если дефекты разрушают поверхность, их можно обнаружить с помощью пенетрантной или магнитопорошковой дефектоскопии.Подповерхностные дефекты обнаруживаются с помощью рентгенографии или ультразвукового контроля. Ультразвуковой контроль, как правило, более эффективен, чем рентгенография, в обнаружении отсутствия межпроходных несовершенств сплавления.

Исправление обычно требует их удаления путем локальной выемки или шлифовки с последующей повторной сваркой, как указано в согласованной процедуре сварки.

Если непровар является постоянной проблемой и не вызван дуновением магнитной дуги, следует изменить процедуры сварки или переобучить сварщиков.

Копии других статей из серии «Профессиональные знания для сварщиков» можно найти в разделе «Практические знания по соединению» или с помощью поисковой системы.

Эта статья о вакансиях была первоначально опубликована в журнале Connect за май/июнь 1999 г. Она была обновлена, поэтому веб-страница больше не отражает точно печатную версию.

Дефекты/несовершенства сварного шва – неполное сплавление корня или проплавление

Описаны характерные признаки и основные причины неполного срастания и пенетрации корней.Даются общие рекомендации по «наилучшей практике», чтобы сварщики могли свести к минимуму риск появления дефектов во время изготовления.

 

Нажмите здесь , чтобы посмотреть наши последние технические подкасты на YouTube .

 

Производственные и эксплуатационные дефекты и дефекты

Поскольку наличие дефектов в сварном соединении не может сделать компонент дефектным в том смысле, что он непригоден для предполагаемого применения, предпочтительным термином является дефект, а не дефект.По этой причине качество изготовления компонента определяется с точки зрения уровня качества, в котором пределы дефектов четко определены, например уровень B, C или D в соответствии с требованиями стандарта BS EN ISO 5817. Для американского стандартов ASME IX и AWS D1.1, уровни приемлемости содержатся в стандартах.

Код приложения определяет уровни качества, которые должны быть достигнуты для различных соединений.

Дефекты можно в целом разделить на дефекты, возникшие при изготовлении компонента или конструкции, и дефекты, возникшие в результате неблагоприятных условий во время эксплуатации.Основные типы несовершенств:

изготовление:

  • отсутствие сплава
  • отсутствие или неполное проникновение
  • трещины
  • пористость
  • включения
  • неправильная форма и размер сварного шва

служба:

  • хрупкий излом
  • коррозионное растрескивание под напряжением
  • усталостное разрушение

Процедура сварки, элементы соединения, доступ и техника сварки будут иметь прямое влияние на дефекты изготовления.Неправильная процедура или плохая техника могут привести к дефектам, ведущим к преждевременному выходу из строя.

Неполное срастание или проникновение корня

Идентификация

Неполное проваривание корня — это когда сварной шов не проплавляет одну сторону шва в корне. Неполное проникновение корня происходит, когда обе стороны корня сустава не срослись. Типичные недостатки могут возникнуть в следующих ситуациях:

  • слишком толстая корневая поверхность стыкового шва (рис.1а)
  • слишком маленький корневой зазор (рис. 1b)
  • неуместные сварные швы (рис. 1с)
  • отсутствие удаления достаточного количества металла при резке до прочного металла в двустороннем сварном шве (рис. 1d)
  • неполное сплавление корня при использовании слишком низкого подвода энергии (тепла) дуги (рис. 1e)
  • слишком маленький угол скоса,
  • Электрод слишком большого диаметра при сварке ММА (рис. 2)

Рис. 1 Причины неполного сращения корня

Рис.2 Влияние диаметра электрода на срастание и проникновение корня

Причины

Эти типы дефектов более вероятны в процессах с плавящимся электродом (MIG, MAG, FCAW, MMA и SAW), где металл сварного шва наносится «автоматически» по мере того, как дуга потребляет электродную проволоку или стержень. Сварщик имеет ограниченный контроль проникновения сварочной ванны независимо от наплавки металла. Таким образом, процесс TIG с неплавящимся электродом, в котором сварщик контролирует количество осаждаемого присадочного материала независимо от провара, менее подвержен этому типу дефектов.

При сварке ММА риск неполного сплавления корня и проплавления корня можно уменьшить, используя правильные параметры сварки и диаметр электрода, чтобы обеспечить адекватное подвод энергии дуги и удовлетворительное проплавление. Диаметр электрода также важен, так как он должен быть достаточно мал, чтобы обеспечить адекватный доступ к корню, особенно при использовании малого V-образного угла (рис. 2). Общепринятой практикой является использование электрода диаметром 2,5 мм или 3,25 мм для корневого шва, чтобы сварщик мог манипулировать сварочной ванной и контролировать степень провара.Однако для заполняющих проходов, где требования к проникновению менее важны, можно использовать электрод диаметром 4 мм или 5 мм для достижения более высоких скоростей осаждения.

При сварке МИГ правильно подобранные параметры сварки для толщины материала и короткой длины дуги должны обеспечивать адекватное проплавление валика сварного шва. Слишком низкий уровень тока для размера притупленной поверхности приведет к недостаточному проплавлению сварного шва. Слишком высокий уровень, заставляющий сварщика двигаться слишком быстро, приведет к тому, что сварочная ванна перекроет корень без достижения надлежащего провара.

Также очень важно использовать правильный размер поверхности притупления и углы скоса, а также точно устанавливать зазор прикорневого шва. Чтобы предотвратить закрытие корневого зазора, потребуется соответствующая прихватка.

Передовая практика профилактики

Для предотвращения несращения корней можно использовать следующие методы:

  • При сварке ВИГ не используйте слишком большую притупленную поверхность или слишком малый прикорневой зазор и убедитесь, что сварочный ток достаточен для полного проникновения сварочной ванны в прикорневую часть
  • При сварке ММА используйте правильный уровень тока и не слишком большой диаметр электрода для корневого прохода
  • При сварке MIG/MAG используйте достаточно высокий уровень сварочного тока, который поддерживается соответствующим напряжением дуги для применения 
  • При использовании конфигурации шва с корневым зазором убедитесь, что он имеет достаточную ширину и не закрывается во время прихватки и последующей сварки
  • Не используйте слишком низкий уровень тока, чтобы сварочная ванна перекрывала корневой зазор без полного провара корня.

Стандарты приемки

Пределы отсутствия или неполного проникновения указаны в BS EN ISO 5817 для трех уровней качества.

Отсутствие или неполное проникновение корня не допускается для уровня качества B (строгий) и уровня C (промежуточный). Однако уровень С делает исключение для стыковых швов с частичным проплавлением, сваренных с обеих сторон.

Для уровня качества D (умеренный) допускается кратковременное отсутствие или неполное проникновение дефектов.

Неполное проникновение корня не допускается при изготовлении сосудов под давлением, но допускается при изготовлении трубопроводов в зависимости от материала и толщины стенки.

Меры по исправлению положения

Если корень невозможно осмотреть напрямую, например, с помощью пенетранта или магнитопорошковой дефектоскопии, обнаружение проводят с помощью рентгенографии или ультразвукового исследования. Исправление обычно требует удаления путем выдалбливания или шлифовки до прочного металла с последующей повторной сваркой, как правило, в соответствии с первоначальной процедурой сварки.

Соответствующие стандарты

BS EN ISO 5817:2007 Сварка. Сварные соединения стали, никеля, титана и их сплавов (исключая балочную сварку). Уровни качества для дефектов.

BS EN ISO 10042:2005 Сварка. Соединения дуговой сваркой алюминия и его сплавов. Уровни качества дефектов.

Копии других статей из серии «Профессиональные знания для сварщиков» можно найти в разделе «Практические знания по соединению» или с помощью поисковой системы.

Эта статья о профессиях была впервые опубликована в Connect в марте/апреле 1999 г.Он был обновлен, поэтому веб-страница больше не отражает точно печатную версию.

Дефект сварки – обзор

17.6.2 Радиографический контроль

Рентгенография считается самой высокой степенью внутреннего контроля и наиболее дорогостоящей. Рентгенография хороша тем, что постоянная запись осмотра доступна в любое время для просмотра. Он используется в основном для сварных швов, а также для критических зон в отливках. Компоненты можно отнести к стационарному рентгеновскому оборудованию.Крупные компоненты или сборки рентгенографируются с использованием радиоактивных изотопов. Должны соблюдаться строгие меры безопасности. Ввиду его важности для целостности высокопроизводительных вентиляторов этот метод описан наиболее подробно.

Наиболее технически продвинутые компании в области производства вентиляторов располагают средствами, которые с помощью методов реального времени сокращают временные дефекты примерно на две трети, что позволяет улучшить производство и доставку. Система (рис. 17.1) более чувствительна, а также обеспечивает гораздо более полную и легкодоступную систему: предыдущие рентгеновские аппараты.Каждая движущаяся часть снабжена штампом, и все рентгеновские изображения автоматически архивируются на 50-мм лазере. 30 лет, обеспечивая полную прослеживаемость компонентов.

Рисунок 17.1. Рентгенографическая система реального времени для помещения

Контроль с помощью рентгеновских лучей осуществляется путем облучения одной поверхности образца рентгеновскими лучами, в то время как чувствительный к излучению электронный датчик изображения удерживается на противоположной поверхности. Излучение, проходя через образец, дифференциально поглощается неоднородностями, вызванными дефектами, пустотами, изменениями толщины или плотности материала, и на поверхности электронного сенсорного экрана создается изображение изменений, интегрированных по толщине образца.

После шумоподавления электронного изображения оно отображается на экране, где вариации внутри образца проявляются в виде теней различных полутонов, по которым можно получить информацию о наличии дефектов. Запись, полученная таким образом, известна как рентгенограмма в реальном времени. В режиме реального времени, поскольку изображение отображается в реальном времени, и если образец перемещается, рентгенограмма изменяется, чтобы показать соответствующую падающую тень на дисплее изображения. Использование рентгеновских лучей для получения рентгенограммы называется рентгенографией.На рисунках 17.2 и 17.3 показаны два примера рентгенограмм лопастей рабочего колеса.

Рисунок 17.2. Пример приемлемой рентгенографии лезвия

Рисунок 17.3. Пример недопустимой рентгенографии лезвия

Рентгеновские лучи представляют собой форму электромагнитного излучения, которое может генерироваться в результате удара потока быстро движущихся электронов высокой энергии о металлическую мишень. Внезапное торможение электронов приводит к излучению фотонов (рентгеновских лучей) с непрерывным энергетическим спектром.

Рентгеновские лучи обладают большой проникающей способностью, которая увеличивается с увеличением энергии волн (увеличение частоты или уменьшение длины волны).Рентгеновское оборудование определяется напряжением питания, которое обычно может находиться в диапазоне от 25 кВ до 15 мВ. Рентгеновские лучи можно использовать для исследования предметов, начиная от слоев бумаги и заканчивая сталью толщиной до 0,5 метра. Рентгеновские лучи проникают во все материалы, но чем больше плотность, тем меньше проникновение.

Излучение с короткой длиной волны, создаваемое высоким потенциалом мишени, считается высокоэнергетическим и описывается как жесткое рентгеновское излучение с большей проникающей способностью. Более длинноволновое излучение, создаваемое более низким потенциалом мишени, считается низкоэнергетическим и описывается как мягкое рентгеновское излучение с меньшей проникающей способностью.

Проникающая способность рентгеновского излучения может быть выражена в терминах заданной толщины материала (например, стали или алюминия), который можно надлежащим образом проверить.

Для низкоэнергетических генераторов рентгеновского излучения с постоянным потенциалом интенсивность луча, создаваемого рентгеновской трубкой, определяется главным образом величиной тока накала и, в меньшей степени, потенциалом мишени. Между током накала и током пучка существует близкая к линейной зависимость, поэтому выходную мощность такой лампы принято выражать через ток накала.

Качество рентгеновского снимка в режиме реального времени почти всегда оценивается с точки зрения количества деталей, различимых на изображении индикатора качества изображения (IQI) того же материала, что и образец, помещенный на поверхность образца. Эта чувствительность IQI зависит от используемого радиографического метода, типа IQI и толщины образца. При радиографировании других материалов, отличных от стали, обычно используют таблицы преобразования, относящиеся к материалу и энергии излучения, для получения приблизительных коэффициентов эквивалентной толщины.

В Великобритании рекомендуются две различные модели IQI, известные как «проводной» тип и тип «ступенчатого отверстия», и один из них обычно используется в большинстве европейских стран. В США обычно используется табличка ASTM.

Чувствительность IQI выражается в процентах, т. е. размер минимально различимых деталей IQI выражается в процентах от толщины образца, поэтому меньшее числовое значение означает лучшую чувствительность. Типичная радиографическая чувствительность находится в диапазоне от 0.5 и 2,5 процента в зависимости от переменных проверки.

Рекомендуемая процедура для сообщения о дефектах сварных швов и отливок на рентгенограмме состоит в использовании кода, состоящего из трех частей:

(1)

Число, обозначающее горизонтальное или вертикальное расстояние в дюймах между «контрольной меткой или наименьший номер на рентгенограмме и начало дефекта.

(2)

Кодовая буква или буквы для обозначения типа дефекта (см. сокращения в таблице 17.1).

Таблица 17.1. Типа дефектов кодирования сокращений

Поверхностные дефекты
Код Описание
SXP Чрезмерное проникновение
SRC Корень вогнутость
SGI Incompletely- заполненный паз
SGS Усадка паз
SUC ПОДРЕЗАННАЯ
SSP сварочные брызги
СЭД Underflushing (чрезмерное протравливание)
ПП шлифовальный знак
SMC Дробление марка
SMH Молоток марка
СТС Torn поверхность
СПТ поверхностный питтинговой

4

(3)

a ряд для обозначения приблизительной длины в дюймах, на которые распространяется конкретный дефект .

Например, рентгенограмма, показывающая наличие несращения, начинающееся в 50 мм (2 дюйма) от контрольной метки на протяжении 25 мм (1 дюйм), и дефект, повторяющийся через 150 мм (6 дюймов) от) контрольной метки на длине 25 мм (1 дюйм), а также локализованной пористости для 19 мм (0,75 дюйма) на расстоянии 150 мм (6 дюймов) от контрольной метки код будет 2-L- 1:6-ПЛ-0,75:8,5-Л-0,5.

Радиографические средства в режиме реального времени используются в любом из следующих режимов:

a)

Промежуточный этап контроля продукции или промежуточная рентгенография.Как правило, когда изделия отливаются, проверка на этом этапе отделяет хорошие отливки и отбраковывает, прежде чем к отливке будет добавлена ​​какая-либо ценность. Это сводит к минимуму потери времени перед обработкой отливки и ее очисткой от заусенцев и излишков материала.

Рентгенографический метод обычно определяется для различных продуктов. Этот этап проверки может выполняться любое количество раз перед этапом готового продукта. В этом режиме записи об инспекции продукта обычно не требуются.Хорошие отливки передаются на следующую производственную стадию, а брак обрабатывается соответствующим образом.

б)

Промежуточная рентгенография с сохранением изображений. Требования к качеству продукции могут предусматривать минимальное приемлемое качество для размеров и типов дефектов. Независимые инспекторы могут потребовать подтверждение приемки на основе записей. После того, как продукты будут приняты для следующего этапа, могут потребоваться радиографические записи для требований краткосрочного хранения, возможно, от 6 до 24 месяцев.

c)

Рентгенография в режиме реального времени с ведением записей и цифровым или аналоговым долговременным хранением изображений. Критические для безопасности и чувствительные прикладные продукты обычно требуют, чтобы записи о проверке хранились в архивах в течение всего срока службы продукта. Должна быть сохранена полная история продукта. Предусмотрены строгие спецификации контроля качества, соблюдение которых является обязательным.

Рекомендуемые процедуры требуют:

1.

Каждая проверяемая единица продукции идентифицируется с помощью уникальной системы нумерации.

2.

Каждый тип продукта соответствует методам радиографического контроля. Эта установка обеспечит воспроизводимый и надежный контроль отливок.

3.

Каждое рентгенографическое изображение будет идентифицироваться уникальным идентификационным номером изделия, выбитым на отливках.

4.

Несколько изображений продукта могут потребовать различных настроек и последовательной записи на видео.

5.

Оператор вручную регистрирует инспекционные записи, вердикт изображения и общую приемлемость предметов.

Следует отметить, что подповерхностные дефекты можно определить только такими методами, как рентгенография и ультразвук. Было много случаев, когда, казалось бы, хорошая отливка потерпела неудачу только для того, чтобы выявить довольно серьезные внутренние недостатки.

Подповерхностные дефекты включают усадку, горячие разрывы и включения, как указано ниже:

a)

Усадка – подповерхностная: это часто называют усадкой по центральной линии, так как оно происходит вблизи средней точки стенки отливки, которая является затвердевать последним.Поскольку усадка является подповерхностным состоянием, ее следует оценивать с помощью рентгенографии.

b)

Горячие разрывы: Разрывы отливок обычно появляются в точках перехода толщины и связаны с усадочными напряжениями при охлаждении и низкой кольцевой прочностью отливки.

c)

Включения: Подповерхностные неметаллические включения, такие как песок, шлак и захваченные газовые карманы или пористость, легко обнаруживаются при радиографическом контроле.

17.6.2.1 Критерии приемки для рентгеновского исследования

Очевидно, что прочность и целостность тесно связаны с качеством компонента в отливке. Критерии приемлемости, как правило, описаны в стандарте ASTM E155 вместе с его эталонными рентгенограммами. Должна быть принята процедура, определяющая процесс проверки. Перед рентгеноскопическим или рентгеноскопическим исследованием необходимо провести следующие проверки:

В алюминиевых отливках не должно быть видимых признаков поверхностной пористости или трещин.

В алюминиевых отливках в песчаные формы не должно быть видимых признаков пузырей или смещения формы.

Держатели лезвий из ковкого чугуна не должны иметь пузырей или струпьев на поверхности.

Для лопаток и ступиц даны дополнительные критерии в зависимости от нагрузок, воздействующих на них во время работы.

Блейды можно разделить на 3 основные категории, как показано на рис. 17.4, где области, требующие высокой целостности, показаны заштрихованными, а области, к которым предъявляются более низкие требования целостности, показаны сплошными.

Рисунок 17.4. Критерии приемлемости для лезвий (области высокой-низкой целостности)

Участки высокой целостности должны быть практически свободны от каких-либо дефектов, максимально допустимые значения:

Область пористости не более 5 мм в диаметре, как микрофотография образца Нет.1, как определено в ASTM E155.

Одиночный изолированный дефект диаметром не более 2 мм.

В областях с низкой целостностью максимально допустимый дефект должен быть:

Площадь пористости не более 10 мм в диаметре.

Одиночный изолированный дефект диаметром не более 5 мм.

Дефекты не должны находиться в пределах 5 мм от границы отливки, и в каждой детали допускается только один дефект.

Ступицы для осевых рабочих колес показаны на рис. 17.5.

Рисунок 17.5. Критерии приемки для втулок

Критерии приемки для втулок и прижимных пластин из литого алюминия должны быть следующими:

1.

Поверхностная пористость на отливке не должна быть видимой.

2.

Пористость не должна прорываться в колонковые отверстия.

3.

В пределах 10 мм от любой граничной поверхности, если смотреть в осевом направлении, не должно быть пор.

4.

Не должно быть включений диаметром более 1 мм.

5.

Не должно быть групп включений (каждое диаметром менее 1 мм) с общим диаметром более 10 мм, и они должны соответствовать 3. выше.

6.

В примечании 5 не должно быть более двух таких групп, и они не должны быть рядом друг с другом.

7.

Газовые отверстия или пористость допускаются, если они соответствуют 1.до 6. выше. Усадочные раковины и пористость, посторонние включения, микроусадка и т.п. не допускаются.

8.

Уровень пористости должен быть не выше пластины 4 алюминий – газовая пористость (круглая) по ASTM E155.

9.

При рентгенографии не должно быть сплошной линии дефекта между вставкой и алюминиевой отливкой. Дефекты не должны быть длиннее 3 мм. Суммарные дефекты не должны превышать 6 мм и не должны примыкать друг к другу.

10.

При механической обработке отливки допустима тонкая «свидетельская» линия, если тонкий указатель не проникнет глубже, чем на 0,5 мм.

11.

Отслаивание или точечная коррозия в области между вставкой и алюминием недопустимы.

Описанные методы будут действовать как мощный инструмент для определения областей, требующих улучшения, или переменных процесса, которые необходимо адаптировать для улучшения общего качества продукта.Важно, чтобы была принята процедура проектирования и испытаний, которая признает, что основная причина отказа, особенно в осевых рабочих колесах, связана с недостаточным знанием критериев усталости и того, как на них влияет качество литья.

Тесное сотрудничество между проектными и производственными отделами необходимо для обеспечения заявленного срока службы. Тем не менее, постоянная бдительность требует постоянных исследований для улучшения знаний. Благодаря такой бдительности можно гарантировать целостность продукта.

Дефекты сварки – классификация, причины и меры по устранению

Любая несплошность (или неровность) в металле сварного шва, превышающая применимый предел нормы, называется ДЕФЕКТ СВАРКИ (или Дефект сварки). Обратите внимание, что несплошность может быть названа дефектом только тогда, когда если она превышает указанный кодовый предел , следовательно, мы можем сказать, что каждый дефект, присутствующий в металле сварного шва, является несплошностью, но каждая несплошность, присутствующая в металле сварного шва, не может обязательно дефект.Дефект может быть макроскопическим или микроскопическим.

(Примечание: в некоторых кодах и текстах разрыв также обозначается как «отражатель » )

Дефекты могут возникать по следующим причинам;

1. Неправильные параметры сварки
6 2. Неуместные сварочные процедуры
6 3. Плохое процессовое состояние
6 4. Не подходящий выбор наполнителя металла и родительский металл






5.Неквалифицированный сварщик или оператор сварки

6. Неправильная подготовка к работе

Дефекты можно классифицировать как внешний дефект (также известный как визуальный дефект или поверхностный дефект) или внутренний дефект (также известный как скрытый дефект или подповерхностный дефект). Внешние дефекты – это дефекты, обнаруженные на самой поверхности. Внутренние дефекты – это те, которые существуют в материале на некоторой глубине. Можно сказать, что дефекты, которых нет на поверхности, являются внутренними дефектами. См. следующую таблицу;

Ниже описаны различные типы сварочных дефектов, их причины и способы устранения;

1. ТРЕЩИНЫ:

Самый опасный из всех дефектов. Трещины могут быть любого размера и формы; он может быть микроскопическим или макроскопическим. Трещины могут появиться где угодно, то есть на поверхности, под поверхностью, на любой глубине или у корня. Трещина возникает, когда локальное напряжение превышает предельное напряжение при растяжении (UTS) материала.Он может распространяться внутри материала.

Трещины бывают двух типов;

ГОРЯЧИЕ ТРЕЩИНЫ:

Горячие трещины возникают во время сварки или вскоре после завершения сварки. Наиболее вероятно, что они возникают во время затвердевания расплавленной сварочной ванны. Горячие трещины в основном возникают в металле шва, но могут возникать и в зоне термического влияния (ЗТВ).

Когда в металле сварного шва возникает горячая трещина, она называется трещиной затвердевания, а если она возникает в ЗТВ, то называется трещиной ликвации.

Причины горячей трещины: 7
1. Высокая концентрация остаточного напряжения

6 2. Быстрое охлаждение расплавленного сварного сварного шва

6 3. Высокая толщина базового материала


6 4. Плохая пластичность сварного материала
5. Высокий сварочный ток

6. Неадекватная термообработка

6 Профилактика:
1.Предварительный и последующий нагрев во избежание быстрого охлаждения
2. Использование правильного присадочного металла

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ:

Возникновение холодных трещин; оно может развиться даже через несколько дней после завершения сварки. Чаще всего он развивается в ЗТВ, но может возникать и на металле шва. Часто это связано с неметаллическими включениями.

Причины холодных трещин:

1.Диффузия атомов водорода: Атомы водорода вызывают холодное растрескивание. Эти атомы водорода могут индуцироваться в металле сварного шва из окружающего электрода, основного металла или любых загрязнений, присутствующих на корневой поверхности.

2. Отсутствие предварительного нагрева: Из-за недостаточного предварительного нагрева могут произойти микроструктурные изменения. Микроструктурные кристаллы могут реструктурироваться с образованием мартенсита. Мартенсит очень подвержен трещинам. Предварительный нагрев также помогает уменьшить диффузию атомов водорода и обеспечивает отсутствие влаги на стыке перед сваркой.

6 Профилактика:
1. Предварительный нагревый и пост сварки сварки металла
2. Использование низкого водорода электрода

звезды трещины (кратер трещины):

звездочный трещин тип горячей трещины и развивается в кратере на металле шва. Кратер — это углубление, образующееся на валике сварного шва в месте обрыва дуги или при смене электрода.
Возникает, когда центр сварочной ванны затвердевает раньше своего окружения и из-за этого центр тянет за собой наружный шов, в результате чего образуются звездообразные трещины.

2. ПОРИСТОСТЬ И ПРОДУВНЫЕ ОТВЕРСТИЯ:

Пористость представляет собой кавернообразное нарушение сплошности и возникает из-за захвата газов расплавленной сварочной ванной. Эти захваченные газы не имеют возможности выйти из расплавленной сварочной ванны и, следовательно, вызывают пористость или пузыри. Пористость — это в основном небольшая пора или пустота, тогда как дыхала — это сравнительно большая дыра или полость.

Пористость может присутствовать на поверхности или внутри металла шва.Пористость может возникать индивидуально или также может встречаться группами (в основном), группа пористости известна как кластерная пористость.

Пористость в основном бывает пяти типов, это:

  1. Разбросанные пористость
  2. кластер пористости
  3. трубопроводов
  4. линейная пористость (выровненная пористость)
  5. Удлиненная пористость

Газы, которые захватываются и вызывают пористость, в основном представляют собой водород, монооксид углерода, диоксид углерода, азот и кислород.Эти газы образуются из-за флюсов, присутствующих на сварочном электроде, влаги, масла, жира и других посторонних загрязнений, присутствующих на стыке, или на сварочном электроде, или на присадочной проволоке. Недостаточный поток защитного газа также вызывает пористость в процессах сварки GMAW, FCAW, GTAW и PAW.

Профилактика:

  1. Используйте низкий водородный электрод
  2. Выпечка электродов перед сваркой согласно рекомендуемой процедуре
  3. Тщательная очистка поверхности сустава и соседний зона перед сваркой
  4. Предварительный подогрев соединения перед сваркой
  5. Обеспечьте достаточную подачу защитных газов при сварке TIG или MIG

6 3 8.1506 9.1565ПОДРЕЗ:

Подрез выглядит как узкая канавка на основном металле, примыкающем к металлу сварного шва вдоль кромки. Подрез всегда проходит параллельно металлу шва. Он действует как источник напряжения во время усталостной нагрузки.

Причины undercut:
1. Высокий сварочный ток и дуговое напряжение
6 2. Большой электрод диаметром

6 3. Неверный электрод Угол

4 .Увеличенная длина дуги

4. НЕЗАПОЛНЕНИЕ:

Когда поверхность металла сварного шва остается ниже прилегающей поверхности основного металла, это называется недоливом. По сути, Underfill — это сварка с недостаточным размером.

5. НЕПРОВАРЕНИЕ (НЕПОЛНОЕ ПРОВАРЕНИЕ):

Когда металл шва не полностью проникает в соединение, это называется непроваром или неполным проплавлением.Это один из самых опасных дефектов, поскольку он действует как источник напряжения, и, следовательно, трещина может возникать или распространяться оттуда.

Причины отсутствия проникновения:
1. Корневой разрыв слишком маленький
2. Быстрая скорость перемещения 7
6 3. Низкий тепловой вход 7
4 ● Слишком большой диаметр электрода

Предотвращение:
1.Надлежащая подготовка шва, т. е. обеспечение подходящего корневого зазора.
2. Надлежащий тепловой вход 7
6 3. Правильная скорость перемещения 7
4. Использование электрода подходящего размера

Недостаток проникновения может быть отремонтирован надлежащим спиной.

6. НЕПРОПЛАВЛЕНИЕ (НЕПОЛНОЕ ПРОПЛАВЛЕНИЕ):

Отсутствие надлежащего плавления (или надлежащего сплавления) либо между металлом шва с основным металлом, либо между одним слоем шва с другим слой.Отсутствие сплавления также называется холодным притиром или холодным закрытием. Одной из наиболее известных причин непровара является неправильная технология сварки. Непровар является внутренним дефектом, но он может возникнуть и на внешней поверхности, если боковая стенка основного металла не сплавляется должным образом с основным металлом, как показано на рисунке ниже, и в этом случае непровар также может быть называется «отсутствием слияния боковых стенок».

Причины отсутствия сплавления:
1.Низкий сварочный ток
6 2. Скорость перемещения до высокого или слишком низкого
6 3. Неблагоприятный тепловой вход 6

6 7. Spatters:

Spatters являются небольшими толщинами металлических металлов металл шва), выплеснутый на основной металл во время сварки. Брызги прилипают к основному металлу, поэтому их можно удалить проволочной щеткой или полировкой.

Причины разбрызгивания:
1.Чрезмерная дуга Текущий 7
6 2. Чрезмерная длинная дуга

6 3. Неправильные экранирующие газы
4. Электрод с неправильным потоком

5. Влажные электроды

8 ПЕРЕКРЫТИЕ:

Перехлест возникает из-за перетекания металла шва на поверхность основного металла. При сварке расплавленный металл вытекает на основной металл, не сплавляясь с ним.

Причины перекрытия:
1. Ток слишком низкий



  • 2. Большое осаждение в одном прогоне 7
    3. Дольше дуги 4. Скорость медленного перемещения дуги

    9. ИЗБЫТОЧНОЕ ПРОПЛАВЛЕНИЕ:

    Когда проплавление металла сварного шва через соединения слишком большое, это называется чрезмерным проплавлением.Он действует как выемка, в которой происходит концентрация напряжений. В дополнение к этому, это также приводит к экономическим потерям.

    Причины чрезмерного проникновения:
    1. Слишком широкий корневой пробел
    6 2. Высокий сварочный ток

    6 3. Медленная скорость перемещения

    10. ВКЛЮЧЕНИЕ:

    Любой захваченный твердый материал (металлический или неметаллический) в металле сварного шва называется включением.Вольфрам, оксиды, шлак и флюс являются одними из распространенных инородных материалов, которые захватываются расплавленной сварочной ванной и образуют включения.

    Включения могут возникать в большинстве процессов сварки плавлением, но они очень распространены в процессах дуговой сварки с защитой от флюса, таких как дуговая сварка с защитным металлом (SMAW), дуговая сварка с сердечником под флюсом (FCAW) и дуговая сварка под флюсом (SAW).

    Включения вольфрама встречаются в тех сварочных процессах, в которых вольфрам используется в качестве электродов, таких как сварка TIG и дуговая плазменная сварка (PAW)

    Включения бывают четырех типов:
    1. 6 Оксид включения
    2. 6
    3. 6
    4. 6
  • , когда шлак запечатлен и не имеет возможности выход из расплавленной сварочной ванны, то такое включение называется шлаковым включением.Точно так же иногда капли вольфрама захватываются металлом сварного шва, что приводит к включению вольфрама (при сварке TIG или плазменно-дуговой сварке — PAW). Поверхностные оксиды также захватываются, что приводит к включению оксидов. Слова «флюс» и «шлак» часто используются взаимозаменяемо, но они разные. Флюс представляет собой покрытие электрода (твердый материал, покрывающий электрод), тогда как шлак является побочным продуктом, образующимся в результате реакции между флюсом и расплавленным металлом сварочной ванны.

    Включение действует как источник стресса, поэтому его следует избегать.

    11. ВАГОННЫЕ ПУТИ:

    Линейные шлаковые включения вдоль оси сварного шва называются вагонными путями. Во время корневого прохода на носке образуется канавка из-за неправильных методов сварки, и эта канавка заполняется шлаком (особенно водородом, который был захвачен затвердевшим шлаком), и, таким образом, образуются гусеницы вагонов. Он также известен как следы червя.

    12. ЗАЖИГАНИЕ ДУГИ:

    Когда электрод или электрододержатель непреднамеренно или случайно ударяется о заготовку, возникает нежелательная дуга, вызывающая зажигание дуги.Зажигание дуги может инициировать разрушение при изгибе и циклической нагрузке. Помимо этого, это также влияет на эстетику заготовки.

    13. УСАДОЧНАЯ ПОЛОСТЬ:

    При затвердевании расплавленной сварочной ванны происходит усадка металла. Вследствие усадки металла шва образуется полость, известная как усадочная полость.

    Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с критериями приемки/отбраковки дефектов сварки.

    Пожалуйста, посмотрите эту видео-лекцию (приведенную ниже), чтобы лучше понять дефекты сварки:

    Когда в сварном шве образуются дефекты, они могут ослабить соединение.В некоторых случаях это приводит к полному разрушению сварного соединения.

    В серьезных случаях неисправный сварной шов может иметь серьезные последствия.

    Итак, вам нужно разобраться в различных дефектах.

    Но кроме того, вы должны знать, как их предотвратить.

    Имея это в виду, давайте углубимся.

    Что такое дефект сварки?

    Короче говоря, дефект сварного шва — это любой недостаток или несовершенство, которые ставят под угрозу предполагаемое использование сварного изделия. Они классифицируются в соответствии с ISO 6520.

    Это также означает, что изъян или несовершенство не могут повредить сварному шву, и говорят, что сварной шов имеет несплошность, когда это происходит. Таким образом, сварной шов может иметь несплошность и не считаться дефектным. Эти допустимые пределы указаны в ISO 5817 и ISO 10042.

    Однако, если имеется достаточно несплошностей (т. е. они превышают предел, определенный в применимых нормах или спецификациях), то несплошности классифицируются как дефекты, и сварной шов отбраковывается.

    Сварной шов должен быть достаточно прочным для предполагаемой цели на самом базовом уровне, и многие дефекты могут ослабить соединение.Но в некоторых случаях сварной шов также должен быть эстетичным. Таким образом, большинство дефектов либо ослабляют сварной шов, либо делают его рваным и непрезентабельным.

    Мы все хотим, чтобы сварка не вышла из строя или не была бракована. Итак, вам нужно знать типы дефектов, которые могут возникнуть, и как их избежать.

    13 распространенных типов дефектов сварки

    К неравномерным сварным швам относятся слишком широкие или слишком узкие, сварные швы с чрезмерно выпуклой или вогнутой поверхностью, а также сварные швы с грубой неровной рябью.

    Эти характеристики могут быть вызваны неправильным обращением с горелкой, слишком низкой скоростью перемещения, слишком высоким или низким током, неправильным напряжением дуги, неправильным вылетом или неподходящим защитным газом.

    Но когда возникает конкретный дефект, вы хотите знать, какой параметр нужно отрегулировать, чтобы можно было его исправить. Поэтому полезно составить список по типам дефектов, а также по устранению проблемы.

    Список всех когда-либо обнаруженных дефектов сварки был бы длинным и громоздким.Но в целом чаще всего встречаются дефекты сварки:

    • Трещины
    • Включения
    • Отсутствие сплавления
    • Пористость
    • Подрез
    • Плохое проникновение
    • Прожечь
    • Недолив
    • Избыточное армирование
    • Брызги
    • Перекатывание/перекрытие
    • Бакенбарды
    • Механическое повреждение

    1. Трещины

    Начнем с одного из самых очевидных и серьезных дефектов сварного шва – трещин.Они ослабляют сварной шов, и, что еще хуже, трещины имеют тенденцию к быстрому росту, что усугубляет проблему.

    Само собой разумеется, вы не хотите, чтобы в сварных швах появились трещины. Но это может быть проблемой, и существует три основных типа трещин:

    • Продольные трещины проходят вдоль или параллельно длине сварного шва.
    • Поперечные трещины проходят по ширине борта.
    • Кратерные трещины обычно возникают в конце сварного шва, когда дуга гаснет.Они часто имеют звездообразную форму и образуются, когда на конце сварного шва образуется вмятина или «кратер».

    Трещины можно разделить на горячие и холодные.

    Сварные швы могут нагреваться до температуры более 10 000°C, при этом горячие трещины возникают при охлаждении сварного шва и переходе из жидкой фазы в твердую. Горячие трещины, как правило, возникают, когда используется неподходящий присадочный материал.

    Холодные трещины появляются после охлаждения сварного шва. Они могут возникать через несколько часов или дней после изготовления сустава.Этот дефект обычно возникает при сварке стали и часто вызван деформациями основного металла.

    Для предотвращения трещин
    • Используйте подходящий присадочный материал для свариваемого металла.
    • Избегайте сварки высокосернистой и углеродистой стали.
    • Разогрейте косяк.
    • Убедитесь, что шов заполнен и избегайте выпуклого валика.
    • Используйте прочный, бездефектный основной металл.
    • Избегайте малых токов в сочетании с высокими скоростями перемещения.
    • Не используйте водородный защитный газ с черными металлами.
    • Соблюдайте хорошее соотношение глубины и ширины сустава.
    • Избегайте образования кратеров на конце сварного шва, размещая соответствующий присадочный материал при завершении валика.
    • Допускать расширение и сжатие сварного шва во время сварки и остывания.

    2. Включения

    Примеси могут попасть внутрь сварного шва, и их называют включениями.Загрязнения, попавшие внутрь сварного шва, резко ослабляют соединение.

    Шлак часто образуется при использовании флюса, такого как пайка твердым припоем и пайка, порошковая проволока и дуговая сварка под флюсом. Шлак должен всплывать на поверхность лужи и не застревать внутри валика. Это означает, что расплавленная ванна не должна остывать слишком быстро.

    Но это может произойти и при сварке MIG. Частицы ржавчины и даже вольфрама могут считаться шлаком и вызывать загрязнение сварных швов.Таким образом, сварка MIG и TIG не застрахована от включений.

    Для предотвращения включений в сварных швах
    • Подготовьте и очистите основной металл.
    • Избегайте настроек низкой силы тока (предотвратите слишком быстрое охлаждение сварочной ванны).
    • Поддерживайте правильную скорость горелки (сварочная и шлаковая ванны не должны смешиваться).
    • Поддерживайте правильный угол наклона резака.
    • Очистите шлак от предыдущих сварных швов между проходами.

    3. Непровар

    Это может показаться очевидным, но присадочный материал должен быть хорошо сцеплен с основным металлом с обеих сторон и со сварными швами снизу во время многократных проходов.Если есть пустоты, зазоры или плохая адгезия, соединение будет структурно нарушено.

    Способы предотвращения непровара
    • Тщательно очистите основной металл и удалите все загрязнения.
    • Используйте электрод правильного размера.
    • Выберите правильный сплав электрода для свариваемого металла.
    • Не перемещайте резак слишком быстро.
    • Не допускайте слишком короткой дуги.
    • Держите силу тока достаточно высокой для работы.

    4. Пористость

    Пористость сварного шва (также известная как шов с червоточиной) — это место, где пузырьки газа скапливаются и задерживаются внутри сварного шва. Это также называется пористым. Поперечное сечение пористого валика сварного шва будет напоминать губку со всеми пузырьками воздуха, захваченными внутри.

    Во время сварки могут образовываться такие газы, как пар, водород и углекислый газ, которые обычно выделяются пузырями из расплавленного валика. Но если пузырьки газа попадут в ловушку, они могут ослабить сустав, и работа будет сорвана.

    Избегайте пористых сварных швов
    • Надлежащим образом очистите и подготовьте основной металл.
    • Убедитесь, что соединение сухое.
    • Если используется, правильно установите расход защитного газа (слишком низкий или высокий уровень может вызвать проблемы).
    • Не допускайте слишком высокого значения силы тока (т. е. слишком «горячего»).
    • Используйте правильный сплав электрода для работы.
    • Убедитесь, что покрытие электрода не повреждено, если оно имеется.
    • Перемещайте горелку достаточно медленно, чтобы поддерживать расплавленную лужу, позволяющую газу выходить пузырями.
    • Избегайте длинной дуги.
    • Используйте электроды с низким содержанием водорода.

    5. Выточка

    Когда в процессе сварки появляются пятна или участки меньшего размера, чем исходный основной металл, такой дефект называется подрезом. Это часто проявляется в виде «выемки» на краю сварного шва, либо в верхней, либо в нижней части сварного шва.

    Потеря толщины снижает прочность сварного соединения и делает соединение восприимчивым к усталости.Этот дефект часто является результатом слишком высокого тока или слишком быстрого перемещения горелки.

    Методы предотвращения подреза
    • Не перемещайте резак слишком быстро.
    • Используйте правильную силу тока и избегайте слишком высоких значений.
    • Держите резак под правильным углом (по возможности направляйте нагрев на более толстые участки).
    • Используйте электрод правильного размера.
    • Используйте более короткую дугу.
    • Убедитесь, что защитный газ подается с правильной скоростью.
    • Используйте надлежащие методы сварки.
    • Использовать несколько проходов.

    6. Плохое проникновение

    Если валик не заполняет стыковое соединение до дна, сварной шов плохо проваривается. Его также иногда называют неполным проникновением. Как бы вы это ни называли, эта форма дефекта также ставит под угрозу целостность сустава.

    Для хорошего проникновения
    • Используйте для сварки электрод подходящего размера (избегайте использования электрода слишком большого размера).
    • Не двигайте лужу слишком быстро.
    • Подготовьте V-образные канавки для стыковых соединений с наклоном сторон от 60 до 70 градусов.
    • Выровняйте заготовки, чтобы не осталось больших или неравномерных зазоров, которые нужно заполнить.
    • Поддерживайте оптимальную настройку силы тока или тепла и избегайте слишком низкой настройки тока.

    7. Прожечь насквозь

    Если во время сварки применяется слишком много тепла, вы можете проделать дыру в металле. Этот дефект называют прожогом, но иногда его также называют проплавлением.Конечно, создание отверстия противоречит цели сварки и разрушает соединение.

    Этот тип дефекта обычно встречается на тонком материале толщиной менее 1/4 дюйма. Но это может произойти с более толстой заготовкой, если настройки вашего сварочного аппарата слишком высоки, если зазор между деталями большой и/или вы перемещаете горелку слишком медленно.

    Для предотвращения прогорания
    • Не допускайте слишком сильного тока.
    • Избегайте чрезмерных зазоров между пластинами.
    • Убедитесь, что ваша скорость движения не слишком низкая.
    • Держитесь подальше от больших углов фаски.
    • Убедитесь, что нос не слишком маленький.
    • Используйте правильный размер провода; слишком маленький акцентирует проблему.
    • Обеспечьте надлежащий металлический прижим и/или зажим.

    8. Долив

    Когда валик сварного шва находится ниже поверхности основного металла, говорят, что шов недозаполнен. Сам валик тоньше основного металла, что ослабляет соединение. Это состояние часто проявляется в виде «колеи», проходящей по всей длине борта и иногда называемой выпуклым соединением.

    Предотвращение недозаполнения сварных швов
    • Не двигайтесь слишком быстро.
    • Используйте правильную настройку тока.
    • Используйте электрод/присадочную проволоку соответствующего размера.

    9. Избыточное армирование

    В отличие от незаполненного шва, дефект возникает, когда в шве слишком много наполнителя. Это известно как избыточное армирование или «высокая» коронка. Спецификации и нормы проекта часто регулируют то, что считается слишком высоким.

    Иногда лишняя арматура может даже выходить из нижней части соединения. Это иногда называют избыточным проникновением.

    Другие варианты дефекта включают узкие, крутые валики, вызванные недостаточным покрытием флюса на проволоке питания или низким напряжением.

    Кроме того, когда избыточное армирование неровное и неровное, его можно назвать армированием «горного хребта», и это вызвано избыточным флюсом на подающей проволоке или высокой/неравномерной скоростью перемещения.

    Во избежание избыточного армирования
    • Поддерживайте правильную скорость резака.Слишком медленно, и будет размещен лишний наполнитель. Слишком быстро, и шарик становится неустойчивым.
    • Правильно установите силу тока и избегайте перегрева.
    • Отрегулируйте напряжение так, чтобы оно не было слишком низким.
    • Выровняйте детали так, чтобы зазор не был слишком большим.

    10. Брызги

    Хотя брызги обычно не представляют угрозы для целостности конструкции, их можно считать дефектом. Эстетика сварного шва иногда так же важна, как и его прочность.Но ничто не делает сварные детали неряшливыми, как брызги, облепившие окружающий металл.

    Брызги часто возникают при сварке MIG, но могут возникать и при других процессах сварки. Хотя вы никогда не сможете избавиться от всех брызг, есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы свести их к минимуму:

    • Тщательно очистите основной металл.
    • Используйте правильную силу тока, избегайте «горячих» настроек.
    • Используйте правильное напряжение, избегайте низких значений.
    • Убедитесь, что установлена ​​правильная полярность.
    • Держите короткую дугу.
    • Увеличьте угол наклона электрода.
    • Проверьте провод питания и убедитесь, что он свободен.

    Сопутствующие : Как уменьшить разбрызгивание при сварке

    11. Перекатывание/перекрытие

    Когда присадочный материал на кромке сварного шва покрывает основной металл без сцепления, возникает дефект переката или перекрытия.

    Предотвратить перекрытие

    Если вы хотите избежать этого условия:

    • Не допускайте слишком низкой скорости движения.
    • Соблюдайте правильный угол наклона резака.
    • Не используйте электроды слишком большого размера.
    • Установите правильную силу тока, избегайте высоких значений.

    12. Усы

    При сварке MIG усы представляют собой короткие отрезки электродной проволоки, торчащие из сварного шва на корневой стороне соединения. Они вызваны проталкиванием электродной проволоки за переднюю кромку сварочной ванны.

    Эти торчащие провода выглядят плохо, но они также могут вызвать проблемы.Во-первых, усы считаются включениями и ослабляют соединение. В трубах они могут даже препятствовать потоку или даже разрываться внутри и вызывать повреждение оборудования ниже по течению.

    Усы можно предотвратить с помощью
    • Уменьшение скорости подачи проволоки.
    • Поддерживайте оптимальную скорость движения, избегайте слишком быстрого движения.
    • Увеличьте расстояние вылета провода.
    • Плетение факела.

    13. Механические повреждения

    После установки идеальной бусины вы не ошибетесь.Повреждения могут быть вызваны отбойными молотками, шлифовальными машинами и другими инструментами. Неудивительно, что термин, используемый для этого типа дефекта, — механическое повреждение.

    Здравый смысл подсказывает вам, как предотвратить механические повреждения с помощью таких предостережений, как:

    • При удалении шлака или очистке шва не применяйте слишком агрессивных действий
    • Избегайте сильных ударов молотком
    • Не позволяйте другим крупным кускам металла ударяться или перетирать сварные швы

    Завершение

    Как видно из нашего сокращенного списка распространенных дефектов (да, мы могли бы обсудить и другие), существуют веские причины, по которым сварщикам необходимо изучать определенные основы.Дефекты обычно возникают, когда не соблюдается одно из этих основ. Краеугольные камни включены:

    • Подготовьте основной металл, чтобы он был чистым и свободным от загрязнений
    • Правильно расположите детали в соответствии с типом сварного шва без больших зазоров
    • При необходимости создайте V-образные канавки под нужным углом
    • Правильно установите силу тока и напряжение
    • Поддерживайте правильную длину дуги
    • Перемещение резака на оптимальной скорости
    • Используйте электрод правильного размера
    • Убедитесь, что проводу подачи ничего не мешает
    • Найти и сохранить правильный угол горелки
    • Правильно сплести электрод при необходимости
    • Избегайте механических повреждений основного металла и готового валика

    Умение выявлять различные дефекты и исправлять их делает ваши суставы крепче и красивее.Это также делает вас лучшим сварщиком.

    Поначалу все эти потенциальные дефекты могут показаться непреодолимыми и их невозможно избежать. Но продолжайте сварку. Чтобы стать отличным сварщиком, требуется терпение и много практики.

    11 распространенных дефектов сварки и способы их предотвращения

    Для тех, кто является экспертом в области сварки, все выглядит просто. Сварка требует некоторого обучения. Как вы, возможно, уже выяснили, в процессе сварки возникает множество дефектов.

    Каковы распространенные дефекты сварки? Мы выявили 11 распространенных дефектов сварки:

    1. Пористость
    2. Включение
    3. Подтравливания
    4. Плохих Совместное Проникновение
    5. прожоги
    6. перекрытий
    7. Кратеров
    8. Spatter
    9. Неполная Fusion
    10. Неровности дугового разряда
    11. Чрезмерное армирование

    К счастью, все эти дефекты легко предотвратить, если следовать рекомендациям, представленным в этой статье.Основным ключом к предотвращению дефектов при сварке является выбор правильного оборудования. Надеюсь, эта статья поможет вам выбрать правильное направление при выборе сварочного оборудования.

    Несоответствия и дефекты

    Термин «несплошность» и термин «дефект» не следует путать при сварке. Все дефекты являются разрывами, но не все разрывы являются дефектами. Неоднородность — это нарушение сварного шва, которое не обязательно может нарушить структурную целостность сварного шва.

    Сварочные нормы оставляют немного места для ошибок, если не нарушается целостность сварного шва. Однако разрывы, безусловно, могут стать дефектами. По крайней мере, важно понимать, как разрывы могут перерасти в дефекты. Большинство дефектов сварки легко предотвратить. Вы обнаружите, что многие из них можно предотвратить, если оператор следует правильной технике.

    Связанное чтение: 8 самых прочных типов сварных швов

    1.Пористость

    Пористость определяется наличием пузырьков газа в сварном шве. Пузырьки возникают, когда газы попадают в сварочную ванну. Эти пузырьки являются постоянными и не могут быть эффективно удалены, когда сварочная ванна остынет. Пористость — это не только эстетическая проблема.

    Чрезмерная пористость ослабляет сварной шов вплоть до разрушения сварного соединения. Строительные нормы и правила серьезно относятся к пористости, как и местные производственные магазины.Полые пузырьки снижают прочность сварного шва. К счастью, существует множество простых профилактических мер, которые можно предпринять, чтобы предотвратить появление чрезмерной пористости.

    Сварочная пористость

    Как предотвратить чрезмерную пористость при сварке?

    Усилия по предотвращению чрезмерной пористости начинаются с содержания всего в чистоте. Основной причиной пористости является загрязнение, будь то из окружающего воздуха в месте сварки или с поверхности основного металла. Первым шагом к предотвращению пористости является контроль потока воздуха в вашем магазине или на проектной площадке.

    Сквозняки в цехе или на проектной площадке, к сожалению, обеспечат стабильную подачу воздуха в зону сварки. Это может быть вызвано открытой дверью, ветром, погодными условиями или выбросом воздуха из машин. При выборе места для сварочного оборудования помните о воздушном потоке. Вы, конечно, хотите, чтобы вентиляция уносила сварочный дым, но вам не нужна нерегулируемая подача пузырьков воздуха.

    Прежде чем вы продолжите чтение, вот статья, которую мы написали о цели использования флюса при сварке алюминия?

    Также очень важно очистить основной металл перед началом процесса сварки. Примеси в основном металле могут способствовать избыточной пористости и растрескиванию металла. Возможные примеси в недрагоценных металлах включают грязь, мусор, пыль, жир и ржавчину.

    Для очистки основного сварного шва можно использовать жесткую щетку и угловую шлифовальную машину.Вам нужно будет использовать угловую шлифовальную машину, чтобы сошлифовать гальванический слой детали из оцинкованной стали, чтобы предотвратить проблемы, которые могут возникнуть из-за чрезмерной пористости в сварном шве. Мало того, гальванические слои выделяют много дыма при сварке. Эти пары не обязательно токсичны в долгосрочной перспективе, но они могут вызывать гриппоподобные симптомы в течение нескольких дней.

    То, как вы зажигаете дугу , является дополнительным фактором риска чрезмерной пористости сварного шва. Если дуга, которую вы зажигаете, слишком длинная, пористость станет проблемой.Существует два способа зажигания дуги при сварке электродом (SMAW):

    • Вы либо выполняете быстрый удар, либо царапаете по основному металлу
    • Или делаете быстрый одиночный (вертикальный) удар

    Независимо от используемого метода удара, один из ключей к предотвращению чрезмерной пористости в сварном шве пусть ударная дуга станет слишком длинной.

    Вот почему так важно использовать любые средства, необходимые для уменьшения пористости сварных швов. Эти десять советов могут помочь вам сделать это, сваривая в процессе сварки более надежно и эффективно.

    Вот 10 эффективных способов избежать пористости сварного шва:

    1. Неудачный ракурс

    Одна из самых удивительных вещей для начинающих сварщиков часто заключается в том, какую большую разницу может иметь небольшое изменение угла атаки во время сварки. Вы хотите убедиться, что наконечник вашего сварочного аппарата находится под углом 15 градусов по отношению к металлу, который вы свариваете. Этот угол во многих случаях обеспечивает оптимальное взаимодействие между сварочной дугой и металлом.Таким образом, сварка под «плохим углом» может привести к образованию некачественных сварных швов, которые, в свою очередь, могут быть некачественными и пористыми.

    2. Поддержание чистоты

    Нельзя отрицать, что сварка может быть немного грязной привычкой. Это потное, вызывающее искры, плавящее металл хобби, и оно может создать настоящий беспорядок. Тем не менее, некоторые подходы к сварке могут быть более грязными, чем другие, и чем больше вы можете контролировать этот беспорядок, тем лучше.

    Это в немалой степени связано с тем фактом, что неряшливость — это еще одна вещь, которая может увеличить вероятность пористого сварного шва.

    Тем не менее, чистота самой поверхности также может иметь большое значение в этом отношении. Сварка с грязными поверхностями может привести к попаданию твердых частиц в свариваемый металл, что, в свою очередь, является еще одной причиной ужасной пористости. Таким образом, вы хотите очистить поверхность, на которой вы будете работать заранее. Вложение средств в несколько салфеток и предварительное протирание поверхности может избавить вас от боли и пористой душевной боли впоследствии.

    Вы также хотите убедиться, что ваши сварочные инструменты также чисты во время сварки.

    3. Проблемы со шлангом MIG

    Несомненно, ваш шланг MIG является одним из наиболее важных компонентов всего процесса сварки. Если что-то пойдет не так, вы можете поспорить, что что-то пойдет не так с самим сварным швом, и это, безусловно, верно, когда речь идет о пережатых шлангах. Если ваш шланг был пережат в определенной точке, это может привести к неравномерному сварочному потоку, что, в свою очередь, может увеличить вероятность возникновения пористости.

    Поэтому важно следить за тем, чтобы ваш шланг не был защемлен или каким-либо образом защемлен во время процесса сварки.

    Связанное чтение: При сварке какого цвета кислородный шланг?

    4. Расход газа

    То же самое относится и к вашему потоку газа. Если ваш шланг пережат или другие части ваших сварочных инструментов затруднены, это может привести к перебоям в потоке газа, что, в свою очередь, может привести к ухудшению качества сварных швов, которые имеют пористую природу. Излишне говорить, что если у вас закончился газ во время процесса сварки, у вас большие проблемы.

    Однако это не единственная вещь, связанная с газом, которая может вызвать пористость.Вы также должны позаботиться о том, чтобы следить за своим газовым щитом и потоком газа из него. Особое значение имеет мощность газового потока. Чем мощнее поток газа, тем выше вероятность того, что он может стать нестабильным, что, в свою очередь, может привести к смешиванию всевозможных загрязняющих веществ со сварочной ванной. Это вызывает появление сварочных примесей, которые, в свою очередь, вызывают пористость.

    Вы, очевидно, хотите избежать всего этого, поэтому крайне важно убедиться, что вы используете правильную скорость потока для каждого типа сварки и каждого применения.Если вы не уверены, какая скорость потока подходит для данной работы, обратитесь к поставщику вашего сварочного аппарата.

    Читайте также: Можно ли сваривать алюминий без газа? Является ли это возможным?

    5. Состояние вашего оборудования

    Это должно быть само собой разумеющимся, но вы, естественно, хотите убедиться, что вы никогда не свариваете с плохим оборудованием. Для этого есть много причин, не последней из которых является потенциальная опасность для вашего здоровья.Сварка означает работу с невероятно горячими материалами, поэтому крайне важно, чтобы материалы, с которыми приходится работать, соответствовали поставленной задаче. Малейшая царапина, трещина или другое несовершенство могут привести к катастрофическим последствиям.

    Более того, это также может привести к плохой и пористой сварке, поэтому перед началом проекта обязательно проверьте целостность наконечников, шлангов и других элементов сварочного оборудования. В дополнение к советам, вы также должны убедиться, что проводка не перетерлась и что натяжение подачи не отсутствует.

    6. Расстояние пистолета от заготовки

    Точно так же, как угол, под которым вы выполняете сварку, может оказать сильное влияние на качество сварки, так же сильно влияет и расстояние, на котором вы держите горелку от заготовки. Ваш сварочный пистолет MIG должен находиться где-то между 1/4″ и 1/2″ от поверхности, при этом 3/4″ — максимально допустимое расстояние, при этом в большинстве случаев ожидается качественный сварной шов. Если вы находитесь в дюйме или больше, есть вероятность, что вы делаете что-то неправильно, что приведет к пористым, хрупким сварным швам.

    7. Проблемы с засорением

    Очевидно, что когда вы работаете со сварочным пистолетом, засорение — это последнее, с чем вы хотите иметь дело. Мало того, что совершенно неинтересно пытаться прочистить сам пистолет, но нестабильность, которую засоры могут внести в процесс сварки, является еще одним способом, которым может быть вызвана пористость. Засоры также могут привести к разбрызгиванию, что может привести к еще большим проблемам.

    Если у вас засорился шланг MIG, наконечник или что-то еще на линии, вам необходимо остановить все и очистить его.Убедитесь, что при этом вы не создаете никаких защемлений или повреждений, упомянутых в предыдущих категориях.

    8. Сломанные регуляторы

    Ваш штатный сварочный аппарат MIG является жизненно важным оборудованием. Это помогает убедиться, что все поддерживается при соответствующей температуре и уровне давления. Имея дело с такими высокими температурами и давлением, а также с такими чувствительными сварочными материалами, как вы можете работать, вы должны убедиться, что все обрабатывается с максимальной точностью, а это означает, что ваши регуляторы находятся в хорошем рабочем состоянии.

    Таким образом, неудивительно, что сломанные регуляторы являются еще одной проблемой, которая попадает в наш список способов вызвать пористость сварных швов. Когда вы не отслеживаете качество сварного шва точно с помощью регулирования, в смесь могут попасть всевозможные примеси, вызывающие пористость, не говоря уже о проблемах, создаваемых слишком большим или слишком низким давлением.

    Хорошим и быстрым способом проверки регулятора является возврат к указанному выше пределу расстояния в дюймах. Выбрав безопасную настройку давления, держите руку на расстоянии одного дюйма, нажмите на спусковой крючок и посмотрите, испускает ли сопло правильно отрегулированный поток воздуха.Если нет, у вас есть проблема.

    9. Поддержание благоприятных условий на рабочем месте

    Здесь происходит волшебство, поэтому вам нужно убедиться, что в вашей мастерской все содержится в хорошем состоянии. Это означает, что температура не должна быть ни слишком высокой, ни слишком низкой. Это также означает, что в эту зону не должны дуть внешние источники ветра, так как это может нарушить поток, испускаемый вашим соплом.

    10. Высококачественные материалы

    И последнее, но не менее важное: качество самих материалов.Хотя верно то, что великие художники могут создавать произведения искусства с помощью имеющихся в их распоряжении инструментов, их отсутствие также может препятствовать усилиям. Более того, испорченные материалы или окружение могут привести к проблемам даже с самыми лучшими произведениями искусства: «Тайная вечеря» Леонардо да Винчи на протяжении веков портились из-за влажности и состояния краски.

    Таким образом, вы хотите быть уверены, что используете сварочные материалы самого высокого качества. Предварительно просейте их, чтобы обнаружить любые примеси или пористость.

    При правильном выполнении сварки можно получить невероятно прочные соединения, скульптуры и другие детали, которые будут служить годами. Тем не менее, все, что нужно, — это немного пористости, чтобы подорвать качество вашей сварки и нанести ей фатальный ущерб. К счастью, соблюдая эти основные меры предосторожности, вы можете предотвратить многие из наиболее распространенных причин пористости и обеспечить целостность и жизнеспособность сварного шва.

    Связанное чтение: Действительно ли сварщикам нужно собственное оборудование? – Список оборудования

    2.Включения

    Включения возникают, когда неметаллические материалы, такие как шлак и оксиды, попадают между основным металлом и сварным швом, различными валиками сварного шва или в самом металле сварного шва. Включения могут привести к ослаблению сварного шва вплоть до разрушения.

    Поддержание чистоты основного металла — лучший способ предотвратить включения. Не каждый кусок металла, который вы собираетесь сваривать, будет чистым. На самом деле многие детали требуют определенной подготовки перед сваркой.Требуемая степень подготовки во многом зависит от метода сварки и применения.

    Загрязнения, которые необходимо часто очищать, включают:

    • Тяжелая прокатная окалина
    • Ржавчина
    • Коррозия
    • Существовавшие ранее шлаки от предыдущих сварных швов

    3. Подрезка

    Подрезка при сварке связана с образованием канавки на кромке сварного шва (точка, в которой основной металл соприкасается с лицевой стороной сварного шва). Это происходит, когда дуга копания электрода оставляет углубление в основном металле, которое не может быть полностью заполнено соответствующим присадочным материалом.

    Факторы риска подреза включают:

    • Слишком большая длина дуги.
    • Неправильный угол сварки. слишком далеко от сварочной ванны часто приводит к возникновению подреза. Рекомендуемая длина дуги зависит от используемого метода сварки. Например, длина дуги должна быть примерно равна диаметру металлической части электрода при сварке SMAW (каркасной сваркой).

      Связанное чтение: Как предотвратить подрез при сварке электродом: 12 золотых советов

      Никогда не разбалансируйте сварку

      Во избежание дефектов сварки убедитесь, что во время работы вы находитесь в удобном и сбалансированном положении. Несбалансированная сварка представляет собой угрозу безопасности и, безусловно, будет способствовать возникновению дефектов сварки, описанных здесь . К счастью, существует множество приспособлений, которые помогут вам удерживать заготовку в равновесии.

      Начните с выбора сварочного стола, который значительно облегчит вашу жизнь. Регулируемый сварочный стол Eastwood имеет регулируемые ножки, три различных слота для зажимов и стальную столешницу 14 калибра, которую можно зафиксировать в 3 различных угловых положениях .Это также один из самых доступных регулируемых сварочных столов на рынке. Какой бы регулируемый сварочный стол вы ни выбрали, это будет стоящей инвестицией, в конечном итоге вы избавите себя от многих головных болей.

      На рынке представлен ряд сварочных зажимов, часто необходимых для закрепления заготовки. Возьмем, к примеру, универсальный хомут Strong Hand Tools Light Duty. Такие инструменты играют важную роль в обеспечении того, чтобы ваша заготовка не смещалась во время процесса сварки.

      4. Плохое проникновение в сустав

      Другим распространенным дефектом, который легко предотвратить, является плохое проникновение в шов или его отсутствие. Этот дефект возникает, когда дуга сварочного стержня не может проникнуть достаточно глубоко для образования сварного шва требуемой толщины . Сварные швы с этим дефектом будут разрушаться и разрушаться, часто сразу.

      Этот дефект часто является результатом неправильного выбора сварочного оборудования, как и в случае со многими дефектами сварки. Плохое проникновение в сустав также часто может быть связано с использованием неправильных методов . Успех в сварке — это результат возможности корректировки вашего подхода в зависимости от конкретных условий на месте.

      Допустим, к вам в магазин попала деталь с пучком ржавчины или прокатной окалины. Очевидно, вы не захотите использовать те же материалы и методы, что и для чистой стальной пластины. Вы хотели бы выбрать оборудование, известное своей способностью хорошо работать с грязными или ржавыми металлами, такое как сварка MIG.

      Возможности копания дуги зависят от направления и скорости перемещения сварочного стержня. Неправильное размещение валика сварного шва является распространенной проблемой для операторов, особенно новичков, которые не всегда могут отрегулировать в соответствии с условиями, характерными для их заготовки.

      Прежде чем вы продолжите чтение, вот статья , которую мы написали на эту тему: Вы толкаете или тянете при сварке электродом? | Какой правильный?

      Убедитесь, что вы видите, что делаете

      Хорошим первым шагом к тому, чтобы избежать неправильного расположения сварных швов, является возможность убедиться, что вы действительно видите, что делаете. Я помню, как был потрясен, когда понял, насколько плохим было мое зрение, когда я впервые надел очки. Точно так же вы можете даже не осознавать, насколько лучше вы сможете видеть заготовку, если купите себе лучшую сварочную маску.

      Маски для сварки с автоматическим затемнением

      , такие как эта маска для сварки MIG/TIG/MAG, значительно улучшат вашу способность видеть заготовку по сравнению со сварочными масками с линзами с фиксированным затемнением. Некоторые передовые сварочные маски на самом деле питаются от солнечной энергии и имеют расширенные смотровые щели, как в случае с этой сварочной маской с автоматическим затемнением.

      Связанное чтение: Как выбрать сварочную маску: на что обратить внимание

      Сварка неправильным током

      Неполный провар также может быть результатом сварки с неправильной настройкой силы тока. Стабильный успех в сварке требует знания правильных настроек тока для выполняемой работы. Электрическая цепь сварочного аппарата имеет положительный и отрицательный полюс. Полярность оказывает значительное влияние на копающую способность сварочного стержня.

      Сварочные аппараты работают как на переменном токе (AC), так и на постоянном токе (DC). Если на сварочный электрод подается переменный ток, то оборудование будет перемещаться как между положительным, так и отрицательным полюсами, отсюда и термин «переменный». Однако при постоянном токе сварщик подает на электрод только ток положительной или отрицательной полярности.

      Вы часто будете слышать термины «прямая» и «обратная» полярность при сварке:

      • Прямая полярность: электрод-отрицательная полярность
      • Обратная полярность: электрод-положительная полярность выключенный.Ни одна из полярностей не является более предпочтительной, чем другая, но вам нужно знать, какая полярность у вас установлена, поскольку для разных приложений потребуются разные настройки полярности.

        Глубина проникновения электрода в аппаратах для дуговой сварки с постоянным выходным током в значительной степени зависит от настроек тока на аппарате, измеряемых в «амперах» или силе тока . С увеличением сварочного тока в амперах провар также увеличивается.

        В сварочных аппаратах, использующих постоянное напряжение, ток фактически зависит от скорости подачи проволоки.Одним из видов сварки постоянным напряжением является сварка GMAW (также известная как MIG). Если вы выполняете сварку с помощью сварочного аппарата постоянного напряжения, вы будете изменять ток, регулируя скорость подачи проволоки.

        Если у вас возникли проблемы с копанием сварочного электрода, вы можете рассмотреть возможность регулировки силы тока или скорости подачи проволоки на сварочном аппарате. Вы также можете рассмотреть вопрос о выборе сварочного электрода. Например, при дуговой сварке модели E6010 и E6011 известны тем, что имеют дугу глубокого погружения.

        Связанное чтение: В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе >> AC и DC

        5. Прожигание

        Прожог происходит, когда металл шва/присадочный материал полностью проникает через металл шва. Этот дефект вызывает особую озабоченность при сварке материалов толщиной менее ⅛ дюйма, что примерно соответствует 12-му калибру. Предотвращает прожоги, контролируя тепловое воздействие на сварной шов.

        Если вы выполняете сварку из вертикального положения , то рекомендуется начинать с верхней части места сварки и продвигаться вниз (Вертикально вниз).Этот метод особенно эффективен при сварке тонких материалов с использованием сварочного аппарата GMAW (MIG). Вертикальное положение вниз является настолько эффективным способом сварки тонких материалов, что некоторые операторы даже предпочитают его горизонтальному положению, даже в ситуациях, когда они могут сваривать из горизонтального положения.

        Снижение напряжения и скорости подачи проволоки также поможет предотвратить прожоги. Если напряжение и скорость подачи проволоки слишком высоки, тепловое воздействие на место сварки, вероятно, будет слишком большим.Это необходимо учитывать при сварке тонких материалов. Особое внимание требуется при сварке алюминия, который является одним из наиболее уязвимых материалов с точки зрения прожога.

        6. Перекрытие

        Нахлест возникает, когда поверхность сварного шва выходит за пределы его носка. Присадочный материал не может сплавиться с основным материалом, поскольку он течет по всей длине сварного шва, а затем остывает.

        Наилучшей профилактической мерой против дефекта сварки внахлест является соблюдение надлежащей техники сварки. Перекрытие можно предотвратить, если оператор держит сварочный электрод под правильным углом и движется с умеренной скоростью. Слишком медленная сварка может привести к перекрытию.

        7. Кратеры

        Кратеры — распространенный сварочный дефект, возникающий при сварке алюминия. Они образуются на конце сварного шва. Если о кратерах не позаботиться, они приведут к возникновению точек напряжения, которые в конечном итоге вызовут растрескивание в сварном шве.

        Правильное обрезание сварного шва предотвратит образование кратеров.Кратеры обычно возникают, когда процесс сварки останавливается до завершения прохода. Согласно Производство и металлообработка , вы также можете предотвратить появление кратеров, убедившись, что вы заполняете области между прихваточными швами и сварным швом.

        Даже если образовались кратеры, их, как правило, можно отремонтировать, если в сварном шве нет трещин. Просто засыпьте кратер после запуска дугового разряда из точки сразу за кратером(ами) и работы над кратером.

        8. Брызги

        Брызги определяются как капли металла сварного шва, которые выбрасываются из расплавленной сварочной ванны. Затем эти капли остывают и прочно оседают вдоль сторон сварного шва. Брызги — это прежде всего эстетическая проблема. Однако чрезмерное разбрызгивание может привести к другим проблемам, поскольку энергичные усилия по очистке для удаления разбрызгивания могут фактически нарушить целостность заготовки.

        Потенциальные источники чрезмерного разбрызгивания включают скорость подачи проволоки, слишком высокое напряжение и неправильный выбор полярности. Еще одним потенциальным источником чрезмерного разбрызгивания может быть плохое покрытие защитным газом или его выбор в месте сварки.

        Брызги часто могут быть проблемой при сварке GMAW (MIG). Предотвращение чрезмерного разбрызгивания при сварке GMAW начинается с выбора защитного газа для процесса сварки . Защитные газы содержат смесь аргона и углекислого газа. В некоторых случаях используется чистый углекислый газ. Использование большего количества аргона в смеси защитного газа приведет к меньшему разбрызгиванию при сварке стали.

        Удаление брызг важно для эстетики и целостности сварного шва. Существует много инструментов, которые можно использовать для безопасного удаления шлака со сварного шва:

        Удаление брызг может занять некоторое время и усилия. Некоторые виды сварки естественным образом производят больше брызг. Например, известно, что сварка под флюсом в защитном газе является сварочным процессом, при котором может образовываться большое количество брызг, в зависимости от используемого конкретного оборудования и настроек. Сварка TIG (вольфрам в инертном газе), с другой стороны, хорошо известна как процесс сварки, при котором не образуются брызги.

        Связанное чтение: Проблема с брызгами при сварке – и как ее решить

        9. Неполное слияние

        Плавление при сварке относится к соединению двух или более отдельных кусков металла в один непрерывный кусок. Другими словами, это общая цель процесса сварки. Неспособность пройти полное слияние может быть результатом двух различных типов дефектов.

        Неполное слияние проявляется в одной из следующих форм:

        • Межпроходной холодный проход:
          • Присадочный металл не может адекватно сплавиться со слоем металла шва, который был ранее наплавлен
        • Непровар боковой стенки:
          • Металл шва не может адекватно сплавиться поверхность стыка

        Существует много шагов, которые необходимо предпринять, чтобы обеспечить полное сплавление двух или более металлических частей. Обязательно удаляйте шлак после выполнения сварки. Остающийся шлак может способствовать структурным нарушениям, таким как неполное плавление.

        Как и многие другие дефекты сварки, перечисленные здесь, непровар обычно является результатом неправильной техники. Неправильная скорость движения и угол сварки помешают полностью сплавить отдельные куски металла. Крайне важно также выбрать правильный процесс сварки для данного применения.

        Одним из примеров выбора неправильного процесса сварки может быть использование сварки GMAW (MIG) для попытки сварки кусков толстого металла.Сила процесса сварки MIG заключается в его способности сваривать большое разнообразие более тонких металлов. Однако, если вы используете те же методы для сварки более толстых металлов, вам суждено столкнуться с проблемами неполного сплавления.

        Связанное чтение: 9 различных типов сварочных процессов и их преимущества

        10. Локальные разрывы от дугового разряда

        Иногда операторы сварки сталкиваются с дефектом, из-за которого они начинают зажигание дуги в области, отличной от сварного шва. Это приводит к возникновению локальных разрывов в области области зажигания дуги. Это может в конечном итоге привести к растрескиванию и опасному усталостному разрушению сварного шва.

        Даже если вы очень внимательно относитесь к способу зажигания дуги, вы все равно можете столкнуться с проблемами, связанными с неправильным расположением зажигания дуги. Проблемы с зажиганием дуги могут быть результатом неправильного заземления заготовки. Надлежащее заземление сварочного оборудования поможет вам обезопасить себя и обеспечит правильную работу оборудования.

        Как заземлить заготовку

        Большинство сварочных аппаратов заземляются электрическими соединениями через третий заземляющий провод. Возьмем, к примеру, инструкции из руководства по эксплуатации сварочного аппарата Forney Easy Weld Welder .   Как и большинство сварочных аппаратов, к сварочному аппарату прилагается зажим заземления.

        Прикрепите зажим заземления к чистому голому металлу. Убедитесь, что он находится в месте, которое останется сухим. Место также должно быть свободным от беспорядка.Зажимаемый металл не должен содержать ржавчины, краски или других покрытий.

        При возникновении каких-либо проблем решение может заключаться в размещении зажима заземления на заготовке. Одна из таких проблем, с которой можно столкнуться, включает в себя разрывы разряда дуги. Когда дело доходит до правильного заземления заготовки, вы действительно ищете чистый, оголенный кусок металла рядом со сварочным аппаратом.

        Связанное чтение: Должны ли быть заземлены сварочные столы?

        Что делать, если мой электрод застревает?

        Другой распространенной причиной возникновения дуги является реакция оператора на залипание электрода. Естественная реакция при работе с застрявшим сварочным электродом — покачивать его вперед-назад и пытаться освободить от заготовки.

        Паника — не лучшая реакция на залипание электрода. Если ваш электрод прилип к заготовке, лучшим решением будет отсоединение электрода от электрододержателя. Затем дайте электроду остыть, прежде чем безопасно снять его с детали в защитных перчатках.

        Связанное чтение: Имеют ли сварочные электроды срок годности?| Срок годности электродов

        11. Чрезмерное армирование

        Чрезмерное подкрепление довольно просто описать. Это связано с отложением слишком большого количества наполнителя. Между толщиной сварного шва и качеством не всегда существует корреляция . Укладка слишком большого количества наполнителя — отличный способ испортить заготовку. Если вы добавите слишком много присадочного материала, вам, вероятно, придется зашлифовывать сварной шов и начинать все сначала.

        AWS (Американское общество сварщиков, в своем Кодексе сварки конструкций D1.1 указывает, что усиление сварного шва должно быть не менее толщины основного металла и может быть на ⅛ дюйма выше основного металла в самом толстом месте.  Сварные швы, которые вы выполняться в вашей мастерской, возможно, не обязательно соответствовать этим строгим нормам, но это дает вам хорошее представление о допустимом диапазоне толщины сварного шва без угрозы структурной целостности заготовки.

        Прежде чем вы продолжите читать, вот статья, которую мы написали о 5 причинах, по которым ваши сварные швы продолжают ломаться — как исправить

        Как проверять сварные швы

        Хороший способ улучшить свои навыки сварщика — получить более полное представление о том, как выглядит качественный сварной шов.Есть много инструментов, которые помогут вам измерить сварной шов. Одним из самых универсальных инструментов для контроля сварных швов является калибр для сварки.

        Измерители сварных швов включают этот калибр для угловых сварных швов и этот калибр для усиления сварного шва . Эти инструменты можно использовать для измерения различных типов сварных швов. Вы можете легко измерить усиление сварного шва, чтобы получить хорошее представление о том, как выглядит качественный сварной шов.

        Как минимум рекомендуется иметь рулетку в каждом сварочном цехе.Рулетка является важным инструментом, позволяющим рассчитать, сколько сварного шва вам нужно наплавить, особенно если вы находитесь в полевых условиях.

        ДЕФЕКТЫ СВАРКИ!! Пористость, разряды дуги, подрез >> Посмотрите видео ниже


        Вот некоторые из моих любимых инструментов и оборудования

        Спасибо, что прочитали эту статью. Я надеюсь, что это поможет вам найти самую последнюю и точную информацию для вашего сварочного проекта.Вот некоторые инструменты, которые я использую ежедневно, и надеюсь, что вы также найдете их полезными.

        Есть партнерские ссылки, поэтому, если вы решите использовать любую из них, я получу небольшую комиссию. Но, честно говоря, это именно те инструменты, которые я использую и рекомендую всем, даже своей семье. ( НЕТ ДЕРЬМО )

        Чтобы увидеть все мои самые актуальные рекомендации, посетите этот ресурс , который я сделал для вас!

        Лучший в целом

        Рекомендации

        + Отличные продукты и услуги

        + Одобрено

        + Сэкономьте тысячи долларов

        Справочник

        — Дефекты сварки Справочник

        — Дефекты сварки

         

         

         

         

        3 Продолжение на следующей странице… ОТСУТСТВИЕ СЛИЯНИЯ Отсутствие сплавления, также называемое холодной притиркой или холодные швы, когда металл сварного шва не сплавляется и поверхности опорной плиты. Этот дефект можно увидеть на рисунке 10-2. Наиболее частая причина отсутствия сплавления является плохой техникой сварки. Либо сварочная ванна слишком большая (слишком низкая скорость перемещения), либо металл сварного шва был допущен к прокатке перед дугой. Опять же, дуга должна находиться на переднем крае лужа.Когда это будет сделано, сварочная ванна не станет слишком большой и не сможет смягчить дугу. Другой причиной является использование очень широкий сварной шов. Если дуга направлена ​​вниз по центру сустава, расплавленный металл сварного шва будет только течь и отливается от боковых стенок опорной плиты, не расплавляя их. То тепло дуги должно использоваться для плавления опорная плита. Это достигается сужением сустава или направление дуги в сторону стенка опорной плиты.При многопроходной сварке толстого материала разрезной валик техника должна использоваться, когда это возможно после прохождения корня. Большие сварные швы, перекрывающие всю необходимо избегать разрыва. Недостаток слияния может также возникать в форма свернутой бусной короны. Опять же, это обычно вызвано очень низкая скорость движения и попытка сделать слишком большой шов за один проход. Однако также очень часто из-за слишком низкого сварочного напряжения. В результате смачивание шарика будет плохим.Когда сварки алюминия, частой причиной этого типа дефекта является наличие алюминия окись. Этот оксид огнеупор с температурой плавления приблизительно 3500 0 F (1927 0 С). Он также нерастворим в расплавленном алюминий. Если этот оксид присутствует на свариваемых поверхностях будет затруднено сплавление с металлом шва. .

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован.

    внутренние дефекты
    Cod е Описание
    K Crack
    KL Продольная трещина
    KT Поперечная трещина
    KE Грань трещины
    KC Кратер трещины
    L Отсутствие Fusion
    LS Отсутствие бокового Fusion
    LR
    LI Отсутствие межбезнет Fusion
    RP Неполное корень проникновения
    Я включение
    IL Линейный включение
    IT- вольфрама включение
    СК Медь включение
    ПГ Газ поры
    P Пористость
    ПУ Равномерное пористость
    PL Локализованный пористость
    ПП Линейная пористость
    EC Продолговатые полости
    WH Червяк отверстие (труба)
    CP Crater Tips
    BT Burn-Divers
    DM
    DM дифракционные пятна