Определяне на дефекти в заварени шевове. Дефекти в заварените съединения. Дефекти в заварените съединения и причини за образуване

Днес заваряването се използва универсално за свързване на различни метални части. Използва се успешно както в промишлеността, така и в частните домашни условия. се нарича трайно свързване на части чрез заваряване. В резултат на това се образуват различни области, които се характеризират с определен набор от свойства. Всичко зависи от степента на нагряване. Те могат да се различават по физични, химични и механични свойства. Основните дефекти на заварените съединения са известни отдавна. Те трябва да се избягват по време на работа.

Заваряването се използва за свързване на метални части в промишлеността и в бита.

Характеристики и видове заварени съединения

Преди да започнете разговор за дефекти в заварените съединения, струва си да поговорим по-подробно за техните основни видове и характеристики. Принципът на заваряване е доста прост.Разтопеният метал образува шев, който кристализира. Материалът, който е частично разтопен, образува зоната на сливане. В близост до тази зона се образува такава, в която нагрятият метал изпитва допълнителни напрежения. Нарича се зона на топлинно въздействие. След това идва основният метал. Неговата структура и свойства не се променят по време на работа.

Класификация на заварките по позиция в пространството.

Има няколко основни вида заварени съединения. Най-често срещаните от тях са челно, припокриване, тройник и ъгъл. Всички те се различават по монтажа на основните материали, местоположението на шева. Качеството на шева се влияе пряко от голямо разнообразие от фактори. Могат да се образуват както вътрешни, така и външни дефекти. Качеството на шевовете се влияе пряко от степента на замърсяване на металите, които ще се съединяват.

Тук може да присъства голямо разнообразие от оксиди, мастни филми и т.н. Ето защо повърхностите, които ще бъдат заварени, трябва да бъдат почистени преди извършване на работа. Между другото, в процеса на тяхното провеждане е необходимо да се справите с образуваните на повърхността оксиди. Във всеки случай силата на крайната връзка директно зависи от липсата на дефекти. Шевът понякога може да има точно същата якост като основния материал, но това е трудно постижимо.

Относно дефектите в заварените съединения

Както беше отбелязано по-рано, дефектите в заварените съединения могат да бъдат от много разнообразно естество. Задължително е да се помни за тях в процеса на извършване на работа. Ако човек има багаж от знания върху тях, тогава той ще може да заварява части, които ще имат перфектни шевове. Точно към това трябва да се стремите.

Таблица на основните видове заварени съединения.

1. Подрязване. Това е един от видовете дефекти в заварените съединения. Това е жлеб, който се образува в точката на сливане на основния метал и заваръчния шев. Най-често такива дефекти се появяват, когато има големи заваръчни локви. Това означава, че голямо количество метал се стопява поради използването на високи скорости на тока.
2. Плаващ. Този дефект се характеризира с изтичане на заваръчния материал върху основния метал. Много неприятен недостатък.
3. Липса на синтез. Такъв дефект в заварените съединения може да възникне в случаите, когато се образува недостатъчно топене на основния метал в ставите на конструктивните елементи. Това място най-често е запълнено с шлака, която поради структурата си образува порьозност и кухини в шевовете. Това е неприемливо. Структурата незабавно губи свойствата си. Когато се използва дъгова заварка, може да възникне липса на сливане поради използването на недостатъчен ампераж. Това е един от най-опасните дефекти. Това се дължи преди всичко на факта, че на това място започват да се образуват допълнителни напрежения по време на последващата експлоатация на конструкцията. Това много често води до ранното му унищожаване. Можете да се отървете от този дефект. За това се открива липса на проникване и след това се извършва наваряване в трудни зони.
4. Пукнатини. Това е частично разрушаване на материала по шева или в района, който се намира близо до него. Те могат да се образуват по няколко причини. Ако говорим за процеса, когато металът е все още горещ, тогава се появяват пукнатини в резултат на кристализацията на метала. В твърдо състояние с него могат да настъпят и голямо разнообразие от структурни трансформации. Това е втората причина за появата на подобни дефекти.

Дефекти на заварените шевове: липса на сливане, неравномерна форма, увисване, пукнатини, фистули, прегряване.

Механизмът за горещо напукване е доста прост. По време на заваряването металът се нагрява. След отстраняване на източника на топлина той постепенно започва да се охлажда. Разбира се, започват да се образуват и зони на кристализация. Те започват да плуват сред все още разтопения метал. Ако нямаше микрозони, които позволяват взаимодействието на горещ и студен материал, тогава всички заварени съединения биха имали дефекти. Това обаче не се случва. По този начин може да се предположи, че колкото по-висок е интервалът на кристализация, толкова по-възможна е появата на горещи пукнатини. Въглеродът влияе пряко на този показател. Тук има пряка връзка. Колкото повече въглерод има в стоманата, толкова по-широк става интервалът на кристализация.

По шева могат да се образуват студени пукнатини. Те се появяват, когато материалът се охлади до температура от приблизително 200-300 градуса по Целзий. Те може да не се появят веднага, което ги прави по-опасни. Появата на студени пукнатини се свързва с факта, че в материала започват да се появяват различни структурни трансформации в резултат на определени химични трансформации. Тук има пряка зависимост от количеството въглерод в материала. Колкото по-голям е, толкова по-вероятно е да се появят студени пукнатини. Тази тенденция към образуване на горещи и студени пукнатини определя такъв параметър като заваряемостта на металите. Този параметър характеризира способността за получаване на заваряема връзка, която не се различава от основните материали.

Пори и неметални включвания

Дефекти на заварени шевове: кратери, подрязвания, пори, липса на проникване, шлака, прогаряне.

Пори. Тези дефекти в заварените съединения са доста чести. Порите са кухини, които са пълни с газ. Те могат да бъдат микроскопични по размер и да образуват дефекти в структурата с размери от няколко милиметра. В този случай те се образуват най-често в фугите на шева с основния материал. Този дефект се влияе от голямо разнообразие от параметри.

Най-важното от тях е концентрацията на газ във ваната за готвене. При топенето му от метала се отделя газ. Този процес не може да бъде предотвратен по никакъв начин. Въглеродният окис не може да се разтваря в желязото, поради което се отделя под формата на мехурчета.

Неметални включвания. Тези дефекти на самите заварени съединения са свързани с навлизането на чужди включвания в заваръчната структура в резултат на работата.

Пукнатини в завареното съединение.

Има огромно разнообразие от такива включвания. Шлаката, например, може да се образува в резултат на недостатъчно почистване на материалите, които трябва да се съединяват.

Недостатъчното отстраняване на шлаката по време на многослойно заваряване може да бъде тяхната причина. По време на работа, която се извършва чрез топене, в шева се образува материал, който по физични и химични свойства се различава от основния метал. В тази връзка могат да се образуват и такива дефекти. Чуждите включвания могат да бъдат от най-разнообразен характер.

Проучване на дефекти

Дефект на заваряване - пори, това е запълване на кухини с газове.

Разбира се, ако има дефекти в различни заварени съединения, тогава те трябва да бъдат проучени. За това често се използва макроанализ. Тя се крие във факта, че структурата на метала се изучава с невъоръжено око или с лупа. За разлика от микроскопския анализ, макроанализът не позволява адекватно изследване на структурата на материала. Основната му задача е да контролира качеството на съединяваните части по време на процеса на заваряване. Тя ви позволява да определите вида на фрактурата, влакнестата структура, нарушаването на непрекъснатата структура и т.н. За да се извърши такъв анализ, е необходимо изследваната част да се подложи на ецване със специални елементи и обработка на шлифовъчни машини. Тази проба се нарича макросекция. На повърхността му не трябва да има неравности или чужди включвания, включително масло.

Всички тези дефекти, които са описани по-горе, могат да бъдат проучени и идентифицирани с помощта на макроанализ.

За да се разкрие структурата на материала, най-често се използват методи за повърхностно ецване.

Видове увисване в шевовете.

Този подход е най-подходящ за меки до средно въглеродни стомани. Предварително подготвеният макросрез трябва да бъде потопен в реактива с частта, която се анализира. Освен това повърхността му трябва да се почисти със спирт. В резултат на взаимодействието на елементите възниква химическа реакция. Той позволява на медта да бъде изместена от разтвора. Извършва се подмяна на материали. В резултат на това върху повърхността на сондата се отлага мед. Местата, където медта не е напълно отложена върху основния материал, се гравират. Тези места съдържат всякакви дефекти. След това пробата се отстранява от водния разтвор, изсушава се и се почиства. Всички тези действия трябва да се извършват възможно най-бързо, за да не настъпи реакция на окисление. В резултат на това е възможно да се идентифицират области, където има голямо количество въглерод, сяра и други материали.

Гравването на области, които съдържат тези материали, не е същото. Когато има висока концентрация на въглерод и фосфор, медта на повърхността не се отделя интензивно. Ето минималната степен на защита на метала. В резултат на това тези места са обект на най-голямо ецване. В резултат на реакцията тези зони стават по-тъмни на цвят. Най-добре е да използвате този метод за стомани, които съдържат минимално количество въглерод. Ако има много от него, ще бъде много трудно да се отстрани медта от повърхността на пробата.

Видове подрязвания в шевовете.

Съществуват и други методи за макроанализ на структурата на материалите в заварено съединение. Например, фоторазпечатките често се използват за определяне на количеството сяра. В същото време фотографската хартия се навлажнява и се държи на светлина за известно време. След това се изсушава между листове фолио. Разтворът, в който е поставен първоначално, съдържа определено количество сярна киселина. След това, разбира се, тази хартия се полага равномерно върху макросреза.

Трябва да се изглади с валяк, така че всичките му деформации да бъдат напълно изключени. Всички въздушни мехурчета, които могат да останат между фотохартията и метала, трябва да бъдат напълно отстранени. Само в този случай изследването ще бъде обективно. В това положение трябва да се държи около 3-10 минути. Времето зависи от оригиналната дебелина на сондата и други фактори.

Видове липса на проникване.

Серни включвания, които се намират в отложения метал, със сигурност ще реагират с киселината, която е била нанесена върху повърхността на фотографската хартия. В центровете на емисия на сероводород ще се образува вещество, което се нарича фотографска емулсия. Областите на сребърен сулфид, които ще се образуват в резултат на реакцията, ясно показват разпределението на сярата в метала.

Разбира се, тези области ще бъдат наблюдавани на хартия. Фотохартията, която е била използвана за експеримента, трябва да се измие и след това да се съхранява в хипосулфитен разтвор. След това отново се измива в течност и се подсушава. В случай, че в заваръчния шев присъстват флуорни включвания, те със сигурност ще изпъкнат навън под формата на тъмни зони.

Обобщавайки

По този начин в момента има много методи за откриване на дефекти в заварените съединения. Всички те имат конкретна цел. Всеки метод ви позволява да разберете колко от този или онзи материал се съдържа в структурата на шева, което може да повлияе неблагоприятно на неговата структура.

Освен методите за макроанализ напоследък доста често се въвеждат и методите за микроанализ. Те имат същата цел като предишните. Въпреки това е позволено допълнително да се изучава структурата на материала. Тук работата се извършва на молекулярно ниво на структурата на кристалната решетка.

По принцип се приема, че заваръчният метал трябва да е твърд. И всички образувания, които правят заварения шев неравномерен, се считат за дефекти. Разграничете следното видове дефекти на заварката: микро и макро пукнатини (горещи и студени), липса на проникване, пори, различни включвания.

Вътрешни и външни дефекти на заварени шевове

Най-често срещаният метод за класифициране на дефектите при заваряване е според тяхното местоположение. Според тази класификация се разграничават вътрешни и външни заварени дефекти. Външните излизат на повърхността на шева и зоната на топлинно въздействие, а вътрешните се намират вътре в ставата, без да излизат на повърхността. От това следва, че един и същи тип дефекти (например пукнатини или пори) могат да бъдат както вътрешни (ако се намират вътре), така и външни (ако излизат на повърхността).

Външни заварени дефекти

Външните дефекти на заварените съединения включват неравномерност на формата на заваръчния шев поради неправилното му образуване, подрязване на шева, прогаряне на заварения метал, провисване, пукнатини, пори и други дефекти, които се намират на повърхността на метала. Всички те се разкриват по време на външен визуален преглед на завареното съединение. Често срещаните видове външни дефекти са изброени и показани по-долу.

Вътрешни дефекти на заварка

Вътрешните дефекти на заварените съединения съгласно GOST 23055 включват неметални, шлакови и оксидни включвания, липса на проникване и липса на сливане на метала, както и пори и пукнатини, които не стърчат върху металната повърхност. За да се идентифицират такива дефекти, на практика се използват методи за неразрушаващо изпитване на заваряване. Текстът по-долу описва най-често срещаните видове вътрешни дефекти.

Дефекти при образуване на шевове

Дефектите при образуването на заварени шевове се проявяват в неравномерността на тяхната форма (виж фигурата вдясно). Те се образуват поради непостоянни режими на заваряване, непостоянна междина между заварените ръбове и неравномерен ъгъл на скосяване на ръбовете. Несъответствието на действителната форма на шева с необходимата може да се появи поради неправилно, поради неправилно положение на електрода спрямо заварените ръбове.

Подобен дефект може да се прояви и при други. Например, по време на автоматично заваряване причината за такъв дефект може да бъде приплъзване на заваръчната тел в подаващото устройство, спад на напрежението в мрежата, проникване на разтопен метал в пролуки и др.

Липса на сливане в заваръчния шев

Най-често липсата на проникване в заварените шевове възниква в случаите, когато има малки пролуки между заварените ръбове, с голяма затъпяване на ръбовете, както и ако са замърсени, с неправилно положение на електрода или заваръчната тел спрямо заварените ръбове, с недостатъчен заваръчен ток и с надценена скорост на заваряване.

Много често липсата на проникване се образува в основата на шева (схема а) и б) или фигурата вляво и схемите в) и г) на фигурата). При автоматично заваряване под флюс липсата на проникване в повечето случаи се образува в началото на заваръчния шев. За да се предотврати появата им, се препоръчва да се заваряват върху специални подложки. Липсата на проникване е един от най-опасните дефекти за заварено съединение.

Заваръчни подрязвания

На повърхността на фугата се образуват подрязвания на заварка. Подрязванията са вдлъбнатини в основния метал, разположени по ръбовете на заваръчния шев. Те се появяват поради прекомерно високата сила на заваръчния ток и поради голямата дължина на електрическата дъга, т.к. в този случай ширината на заваръчния шев се увеличава и ръбовете на заварените ръбове се топят по-силно.

Има няколко вида заварени пукнатини:

Вид заварен дефект. Както и неговия размер и място на произхода му.

Механични свойства на завареното съединение. Това са якост на опън, течливост, якост на удар, пластичност, устойчивост на корозия, устойчивост на счупване от умора и др.

Условия, при които се използва продукта. По принцип това е естеството на околната среда.

Функции, които трябва да се изпълняват от продукта. Има дори такъв термин: „пригодност за дадена цел“. Тези. Същият дефект в заварката може да бъде приемлив за една задача и неприемлив за друга.

За да се вземе решение относно допустимостта на дефекти от един или друг вид и размер, е необходимо измервателната способност на устройството за наблюдение на дефекти да е по-висока от допустимата стойност на дефекта. Тоест, ако са разрешени дефекти в заваръчния шев, с размер не повече от 2 mm, тогава е невъзможно да се използва устройство с измервателен капацитет 5 mm за контрол на този шев.

За да се определи максималната стойност на допустимия дефект, трябва да се има предвид, че дефектите в заварените шевове увеличават главно способността на стоманата да се умора и крехко счупване.

За унищожаване от този тип най-голяма опасност представляват плоските дефекти (микропукнатини, макропукнатини, липса на проникване). Ако бъдат идентифицирани, трябва да обърнете внимание не само на максималните размери на отделните дефекти, но и на тяхното относително положение и техния брой.

Опасността от плоски дефекти се крие във факта, че те са концентратори на високи напрежения поради липсата на радиус на кривина при пукнатините. Пространствените дефекти като пори, газови мехурчета или всякакви включвания имат радиус на кривина, следователно са по-малко опасни, дори и с по-голям брой.

С малко закръгляване в основата на пукнатината, за да се оценят напреженията, действащи в нея, се използва коефициентът на интензивност на напрежението K1, което дава възможност да се оцени механиката на счупване. Коефициентът на интензивност на напрежението може да се определи, ако напрежението, необходимо за счупване, е по-малко от границата на провлачване на материала. Определя се по формулата:

където а е размерът (височината) на външния дефект или половината от размера на вътрешния дефект;
bm - напрежение на опън;
bv - напрежение при огъване;
Mm и MB са коефициенти, чиято стойност се определя от съотношението на размера на дефекта към дебелината на детайла и местоположението на дефекта;
Q е коефициент в зависимост от формата на дефекта.

За заварки, които не са подложени на отгряване след заварка, за да се намалят вътрешните напрежения, изчислението на критичното отваряне на пукнатини (COD) трябва да се използва за оценка на допустимостта на дефектите на заварката. Изчисляването на коефициента K1 или намирането на стойността на критичния отвор дава възможност с висока точност да се определи стойността на възможен допустим дефект в заваръчния шев.

В хода на каквато и да е дейност или производство на продукта има вероятност от възникване на дефекти. Те могат да се появят поради нарушение на технологията на работа на всеки етап. Един от най-често срещаните дефекти са пукнатини при горещи заварки. Нормативните актове установяват стандарти за наличието на определени дефекти в крайния продукт. За процеса на заваряване има и GOST, които установяват работни стандарти, включително дефекти на заваряване. Те са разделени на няколко групи:

• пукнатини в горещи и студени заварки
• Подрязвания
• Липса на проникване на ръба, корен
• Приток
• Кухини (газови кухини, фистули)
• Твърди включвания
• Несливане
• Нарушения във формата на връзката
• Метални пръски
• Случайна дъга

Всеки процес на заваряване трябва да се извършва стриктно в съответствие с правилата и разпоредбите. Всеки дефект е следствие от нарушаване на тези правила. Има големи пукнатини, които се виждат с просто око. И има микропукнатини, които се забелязват само с петдесеткратно увеличение. Въпреки малкия си размер, те са също толкова опасни, колкото и големите.

Пукнатините се класифицират като горещи и студени, в зависимост от температурата на заваряване. Ако се приготвят при температури над хиляда градуса, тогава те ще се нарекат горещи. Ако температурата на готвене е по-ниска, студено.

Както студените, така и горещите пукнатини са фатални дефекти. Ако е наличен, продуктът ще се счита за дефект и не може да се използва.

Пукнатините от горещи и студени заварки могат да бъдат класифицирани и по други признаци. Те могат да бъдат напречни, надлъжни, радиални и т.н.

Горещите са междукристални фрактури, които се появяват в или близо до него, в така наречената зона на топлинно въздействие. Те имат вид на прекъсване или прорез. Те се появяват по време на кристализацията на метала или след охлаждане на съединението. Те са с тъмен цвят и извита форма.

Студените са локални счупвания и се образуват, когато металът изстине, ако заваряването е извършено при температури до 200 градуса. В близост до заваръчния шев се появява студена пукнатина и има лек оттенък при счупването. Такива дефекти възникват при дебели стоманени продукти.

Горещи пукнатини, които се появяват близо до шева, от своя страна са разделени на четири вида:

• Ликвидация
• Появява се поради ниско удължение
• Кристализация
• Поява по други причини

Първият тип дефекти се появяват много често при работа с конструкционна стомана. Съдържа много различни включвания, най-често сулфиди. Когато се разтопят, някои от тях се разтварят в топлинно засегнатия регион и се превръщат във филм. Той се намира на границата на зърното и намалява кохезионната якост на продукта, поради което се появяват горещи пукнатини. Появата на тези дефекти при работа с нисколегирана стомана се причинява от наличието на легиращи елементи като титан и ниобий. Ликвидационните дефекти са доста дълги, без разклонения, по-отворени.

Дефекти с ниско удължение възникват само при заваряване на аустенитни стомани.

Дефектите на кристализация са къси микропукнатини. Най-характерно за цилиндровата глава.

Мерки за предотвратяване на студени пукнатини

• и флюсите трябва да бъдат калцинирани.
• Всички части, използвани в процеса на заваряване, трябва да бъдат предварително загряти до 250-450 градуса.
• Необходимо е безусловно да се спазват всички изисквания, правила и разпоредби на определен вид заваряване, за да се избере най-оптималната температура на нагряване.
• Необходимо е да се използва вида на заварката, която е необходима в конкретен случай.
• Продуктът трябва да се охлади бавно и равномерно.
• След приключване на работата, за да се облекчи напрежението в елементите, се извършва омекотяващо отгряване.

Причините за дефекти под формата на горещи пукнатини са външни и вътрешни. Външните причини включват сегрегация на елементи и оксиди. Тези елементи не са част от заварения метал, но се появяват поради използването на помощни примеси. Вътрешните причини за възникване се характеризират с влиянието на пълнежните материали.

Сегрегиращите елементи не трябва да се разтопяват, за да предизвикат гореща пукнатина. Те могат да причинят образуването на тънък филм, който ще намали якостта на границата на зърното.

Как да намалим вероятността от горещо напукване?

• Следете металургичните процеси, когато металът се стопи.
• Осигурете оптимален процес на деоксидация на метала.
• Когато работите със сяра, имайте предвид, че тя може да причини появата на сулфидни филми. Затова е по-добре за нея да взаимодейства с манган.
• За да няма сярата да има отрицателен ефект върху възникващите дефекти, заварчикът трябва да бъде много внимателен при кристализиране на заваръчния шев. Сярата трябва да преминава вляво от перитектична точка. При това положение се отделя делта-ферит, който го разтваря по-добре.

Причини за горещо напукване

• Наличието на течни слоеве.
• Деформации, които възникват при скъсяване на детайла.
• Твърдо фиксиране на частите по време на работа. Това пречи на възможността за преместване на елемента за правилно охлаждане. В резултат на това се появява напрежение.
• Готвенето с метали като волфрам, титан, молибден и ванадий може да разруши химическите връзки.
• Наличието на "вредни" примеси в масата на заварения метал: фосфор, сяра.

Деформациите на напукване са най-вероятно да възникнат, когато металът е в течно състояние. В този момент примесите в металната маса мигрират и пространството между зърната се замърсява. По време на охлаждане съществува и риск от напрежения: в случай, когато свиването на шева е неравномерно. Това е основата за появата на напречни горещи пукнатини.

Всяка пукнатина е резултат от невнимание, неспазване на технологията на процеса на заваряване, липса на информираност за състава на материалите, които ще се заваряват.

Начини за предотвратяване на появата им

За да не се появят нито горещи, нито студени пукнатини по време на работа или след охлаждане, трябва да се предприемат определени действия:

• Уверете се, че елементите не са здраво фиксирани по време на работа.
• Изберете правилния размер на фугата за дебелината на стената на тръбата. Ако зоната на фугата е твърде малка по отношение на дебелината на продукта, тогава вероятността от напукване е много висока.
• Изберете този, от който се нуждаете за конкретен вид материал, като вземете предвид всички нюанси и характеристики.
• Гответе стриктно в съответствие с установените стандарти, включително спазване на ъгъла на наклон на върха.
• Всички части трябва да са в правилен ред преди заваряване.
• Изберете електроди, които съответстват на вида и температурата на заваряване, не купувайте евтини електроди.
• Избягвайте прегряване, като използвате заваръчен ток, по-висок от препоръчвания за определен тип заваряване.

По този начин, за да се избегне появата на дефекти под формата на напрежения и пукнатини, е необходимо:

• Вземете предвид всички характеристики на работата с конкретен метал.
• Увеличете ширината на фугата със значителна дебелина на продукта.
• Избягвайте появата на тесни ролки.
• Изпълнявайте солидно.

Заваряване на пукнатини

• В допълнение към стандартите за процеса на заваряване има и стандарти за отстраняване на дефекти. Те са определени в GOST 5264 и 1153.
• Пукнатините преди заваряване трябва да бъдат подготвени. Подготовката включва проверка и определяне на техните краища. Това се случва, когато газова горелка се нагрява до температура от 100-150 градуса.
• Краят на пукнатината трябва да бъде пробит. Когато работите с бормашина, центърът на отвора трябва да съвпада с края на пукнатината или да се отдръпва от него с около 3-5 мм.
• Ако е невъзможно да се пробие пукнатина, това е така.
• Преди процеса на заваряване на пукнатини, които не излизат извън ръбовете на тръбата, е по-добре леко да загреете зоните, разположени зад краищата на пукнатините, с горелка.
• Заварява се пукнатина с размер над 300 мм.

По този начин има определен списък от причини за образуването на горещи пукнатини по време на заваряване. За да избегнете появата им, трябва да знаете всички характеристики на материала, с който трябва да работите. Заваряването на метал от момента на подготовка до момента на охлаждане на готовия продукт трябва да се извършва стриктно в съответствие със стандартите, установени от GOST. Не всички дефекти подлежат на корекция, така че е по-добре да сте наясно предварително с всички правила и нюанси на работа с този или онзи материал.

Процесът на заваряване, както всеки друг метод на металообработка, е придружен от образуване на дефекти. Кристализацията на метала по време на формирането, химическата хетерогенност на метала, взаимодействието на течния метал на заваръчната вана с твърдия метал на детайла, с газове и шлака, най-вече влияят върху образуването на заваръчни дефекти.

Дефекти при заваряванемогат да бъдат причинени както от физични, така и от химични явления: кристализация и студени пукнатини, липса на топене, неметални включвания, пори и неспазване на технологията на заваряване: подрязвания, прогаряния, липса на проникване, отклонения в геометрията на шева и др. Заварените дефекти водят до намаляване на здравината на конструкциите, нарушаване на тяхната производителност и аварии.

Тя може да бъде елиминирана чрез промяна на пространственото положение на електрода. Заваряването по метода "с главата надолу" позволява улесняване на изтичането на течен метал в опашната зона на ваната от разтопен метал. Обратно, заваряването надолу, с ъгъл напред, намалява дълбочината на проникване.

Добавянето на кислород и въглероден диоксид към защитните газове при заваряване с аргон също подобрява запълването и елиминира подрязванията. Увеличаването на течливостта на разтопения метал и запълването на корена на заваръчния шев може да се постигне чрез предварително нагряване на частите, използване на специални флюсове и увеличаване на силата на тока. Пълното почистване на ръбовете преди заваряване, премахване на оксидни филми, също намалява вероятността от този нежелан дефект.

Подрязваниянай-често се образува при автоматично заваряване на ъглови заварки, както и при високоскоростно заваряване на челни заварки. Причината може да е твърде високо напрежение или отклоняване на електрода от оста на заварката, дълга дъга. Подрязването е по-дълбокото проникване на единия ръб и образуването на жлеб при втория ръб на заваръчния шев.

Подрязванията се елиминират чрез многоелектродно заваряване (при заваряване на надлъжни шевове на тръби с голям диаметър), предварително нагряване на части (за малки продукти), заваряване с къса дъга, намаляване на скоростта на заваряване, използване на маневриращ ток при заваряване под флюс и използване на електроди с висока омокряемост на разтопен метал.

Несливанепо същество това са големи подрязвания. Методите за елиминиране на липсата на сливане в заваръчния шев са същите като при подрязвания.

Изгаряниячесто се появяват при заваряване на конструкции с малка дебелина. Те са през дупки в тялото на шева. За елиминиране на прогарянето се използва импулсно дъгово заваряване, използват се подсилващи облицовки, намалява се токът и се увеличава скоростта на заваряване.

Неметални включвания в заваръчния шевнай-често се срещат под формата на сулфидни и оксидни съединения. Това може да се случи в резултат на разтваряне на частици от покритието на електрода, тел или флюс в заваръчния метал, оксиди от повърхността на ръбовете на детайлите, образуване на оксиди с участието на атмосферен кислород.

Съответно начините за отстраняване на този дефект са използването на висококачествени електроди без окислен прът и разпадащо се покритие, предварително калцинирани; цялостно почистване на ръбовете; използването на защитни флюси, флюсова паста и газове; евакуация; разбъркване на шлаката по време на процеса на заваряване. В случай на многослойно заваряване и наваряване е необходимо внимателно да се отстрани шлаковата кора от всеки предишен слой на шева.

Решаваща роля в образуване на пориопределя влиянието на водорода, азота и въглеродния оксид върху процеса на образуване на заварка. Нежеланите газове могат да бъдат резултат от лошо изпичане на електрода, замърсяване на заваръчната тел и ръбовете на заварката, дълга дъгова заварка и използването на електроди с органично покритие.

Защитни газове и потоци също се използват за защита от вредни атмосферни газове. В противен случай методите за премахване на порите са подобни на предишния тип дефекти. Заваряването с постоянен ток с обратна полярност също е ефективно.

Пори в заваръчния шев

Пукнатини- най-опасният дефект в заваръчния шев. Пукнатини в резултат на хидрогениране и наличието на сяра в заваръчния метал са особено нежелателни. По време на експлоатацията на дефектен заварен продукт може да възникне бързото им нарастване и случайно разрушаване на конструкцията. В теорията на заваръчните процеси се разграничават студени, горещи, макро- и микропукнатини.

Основната причина за възникването им е наличието на големи опънни напрежения в зоната на топлинно въздействие и заваръчния метал при тяхното охлаждане. Заваряването на легирани стомани, въглеродни стомани и чугун често е придружено от образуване на пукнатини.

За намаляване на опънните напрежения се използва топлинна обработка преди и след заваряване, заваряване с нагревателни рогозки, оптимизиране на схемата за поставяне на шевове (заваряване с къси симетрични шевове), използване на заваръчни консумативи с най-ниско свиване и съдържание на вредни примеси, заваряване в защитени газове.

Качеството на заварените съединения може да се гарантира само чрез постоянен контрол на производството, като всички елементи трябва да подлежат на контрол, като се започне от материала, който се заварява, тел и електроди, флюс, и завършва с контрола на самия процес и качеството на готовия продукт.

Общи правила за контрол.

До работа трябва да се допускат само тези заварчици, които имат опит и са преминали контролни тестове. Контролът обикновено се извършва от специален отдел, наречен отдел за технически контрол. Съществуването на този отдел по никакъв начин не освобождава самите заварчици от отговорност за качеството на тяхната работа, тъй като те са тези, които са отговорни основно за качеството на продукта и са отговорни за възникналите дефекти.

Класификация на дефекти.

По различни причини могат да възникнат дефекти в заварените съединения, които оказват значително влияние върху качеството и здравината на заварените конструкции. Всички дефекти днес обикновено се подразделят на няколко групи, а именно:

1. Външни дефекти: външните дефекти включват различни пукнатини, подрязвания и кратери, които значително намаляват здравината на конструкцията.
2. Вътрешни: обичайно е вътрешните дефекти да се отнасят до различни включвания, порьозност на шева, както и липса на сливане.
3. През: пукнатини и различни прогаряния.

Много често дефектите възникват поради директно нарушение на технологията на заваряване или ниска квалификация на самия заварчик или неправилен подбор на материали. Бих искал също да отбележа, че често причината може да бъде неизправност на оборудването или лошо качество на самите материали. Следователно причините за дефекта трябва да бъдат добре разбрани, това ще помогне да се изключи възможността за тяхното възникване в бъдеще.

Основните дефекти при заваряването, защо възникват и как можете да ги поправите.

Основните дефекти при заваряването са:

• пукнатини;
• подрязвания;
• притоци;
• изгаряния;
• кратери;
• фистули;
• външни включвания;
• порьозност;
• прегряване и прегаряне на метал.

Най-разпространените и опасни дефекти.

• Пукнатини

Пукнатините са най-опасният заваръчен дефект, тъй като те отричат ​​цялата извършена работа и могат да доведат до разрушаване на конструкцията, което може да доведе до много трагични последици. Днес се разграничават малки (микро) и големи (макро) пукнатини, които също се класифицират според времето на тяхното възникване, а именно директно по време на работа или след нейното изпълнение.

Основните причини за появата на дефект са грешната технология за извършване на работата, както и фундаментално грешен подбор на материали. Пукнатини могат да се образуват и поради повишеното съдържание на въглерод и различни примеси в областта на шева. Също така причината може да бъде много внезапно охлаждане.

Корекцията на дефекта е възможна само чрез изрязване на тази област и изрязване на пукнатината, след което заваръчните работи се извършват отново.

• Подрязвания

Такъв дефект като подрязване на заварени шевове е явление, което възниква по време на дъгова заварка и се характеризира с намаляване на дебелината на шева на границата му. Подрязването е основната причина за прекомерно напрежение в областта на заваръчния шев и това явление е особено опасно в случаите, когато шевът е разположен перпендикулярно на основното напрежение. Ако конструкцията работи при вибрационни натоварвания, тогава подрязването на заваръчния шев е основната причина за значително намаляване на здравината му. Най-често те се появяват при заваряване на първите слоеве челни заварки, а също така често такъв дефект възниква при заваряване на ъглови заварки. Много по-рядко се получават подрязвания при заваряване на еднослойни челни заварки, които се правят със или без режещи ръбове.

Подрязванията се класифицират:

• едностранно (от едната страна на заваръчния шев);
• двустранно (от двете страни).

Най-често се откриват двустранни подрязвания, въпреки че при заваряване на ъглови заварки най-често срещаното явление е едностранно подрязване с възникващ приток на метал върху ръба, който е разположен хоризонтално.

Основните причини за подрязване най-често са недостатъчно напрежение по време на заваряване или електродът не е бил задържан съвсем точно по оста на свързване на елементите.

Разбира се, има методи за премахване на този много често срещан дефект. Премахването на подрязването се извършва преди всичко чрез намазване на малък тънък шев по линията на този дефект. Имайте предвид, че подрязването на заварени шевове също е много опасен дефект, тъй като намалява устойчивостта на напрежение на конструкцията.