Determinación de defectos en costuras soldadas. Defectos en uniones soldadas. Defectos en uniones soldadas y causas de formación.

Hoy en día, la soldadura se utiliza universalmente para unir varias piezas metálicas. Se utiliza con éxito tanto en la industria como en hogares privados. Se denomina conexión permanente de piezas mediante soldadura. Como resultado, se forman varias áreas, que se caracterizan por un cierto conjunto de propiedades. Todo depende del grado de calentamiento. Pueden variar en propiedades físicas, químicas y mecánicas. Los principales defectos de las uniones soldadas se conocen desde hace mucho tiempo. Deben evitarse mientras se trabaja.

La soldadura se utiliza para unir piezas metálicas en la industria y en el hogar.

Características y tipos de juntas soldadas.

Antes de comenzar una conversación sobre defectos en uniones soldadas, vale la pena hablar con más detalle sobre sus principales tipos y características. El principio de soldadura es bastante simple. El metal fundido forma una costura que cristaliza. El material que se derrite parcialmente forma la zona de fusión. Cerca de esta zona, se forma una en la que el metal calentado experimenta tensiones adicionales. Se llama zona afectada por el calor. Después de eso viene el metal base. Su estructura y propiedades no cambian en el curso del trabajo.

Clasificación de soldaduras por posición en el espacio.

Hay varios tipos principales de juntas soldadas. Los más comunes son tope, superposición, tee y esquina. Todos difieren en la instalación de los materiales básicos, la ubicación de la costura. La calidad de la costura está directamente influenciada por una amplia variedad de factores. Pueden formarse defectos tanto internos como externos. La calidad de las costuras se ve directamente afectada por el grado de contaminación de los metales que se van a unir.

Aquí puede estar presente una amplia variedad de óxidos, películas grasas, etc. Es por eso que las superficies a soldar deben limpiarse antes de realizar el trabajo. Por cierto, en el proceso de llevarlos a cabo, es necesario lidiar con los óxidos formados en la superficie. En cualquier caso, la fuerza de la conexión final depende directamente de la ausencia de defectos. La costura a veces puede tener exactamente la misma resistencia que el material base, pero esto es difícil de lograr.

Acerca de los defectos en las uniones soldadas.

Como se señaló anteriormente, los defectos en las uniones soldadas pueden ser de naturaleza muy diversa. Es imperativo recordar sobre ellos en el proceso de realización del trabajo. Si una persona tiene un bagaje de conocimientos sobre ellos, entonces podrá soldar piezas que tendrán costuras perfectas. Esto es exactamente por lo que debes esforzarte.

Tabla de los principales tipos de juntas soldadas.

1. Vender a menor precio que. Este es uno de los tipos de defectos en las uniones soldadas. Es una ranura que se forma en el punto de fusión del metal base y la soldadura. Muy a menudo, estos defectos aparecen cuando hay grandes charcos de soldadura. Esto significa que se funde una gran cantidad de metal debido al uso de altas tasas de corriente.
2. Flotante. Este defecto se caracteriza por la fuga del material de soldadura sobre el metal base. Un defecto muy desagradable.
3. Falta de fusión. Tal defecto en las uniones soldadas puede ocurrir en los casos en que se forma una fusión insuficiente del metal base en las uniones de los elementos estructurales. Este lugar se llena con mayor frecuencia de escoria que, debido a su estructura, forma porosidad y huecos en las costuras. Es inaceptable. La estructura pierde inmediatamente sus propiedades. Cuando se usa soldadura por arco, puede ocurrir una falta de fusión debido al uso de amperaje insuficiente. Este es uno de los defectos más peligrosos. Esto se debe principalmente al hecho de que en este lugar comienzan a formarse tensiones adicionales durante el funcionamiento posterior de la estructura. Esto muy a menudo conduce a su destrucción temprana. Puede deshacerse de este defecto. Para ello, se detecta la falta de penetración, y luego se realiza la pavimentación en zonas difíciles.
4. Grietas. Esta es una destrucción parcial del material en la costura o en el área que se encuentra cerca de ella. Pueden formarse por varias razones. Si hablamos del proceso, cuando el metal aún está caliente, aparecen grietas como resultado de la cristalización del metal. En estado sólido, también pueden ocurrir con él una amplia variedad de transformaciones estructurales. Esta es la segunda razón de la aparición de tales defectos.

Defectos de las costuras soldadas: falta de fusión, forma irregular, flacidez, grietas, fístulas, sobrecalentamiento.

El mecanismo de craqueo en caliente es bastante simple. Durante la soldadura, el metal se calienta. Una vez que se retira la fuente de calor, comienza a enfriarse gradualmente. Por supuesto, también comienzan a formarse zonas de cristalización. Empiezan a flotar entre el metal aún fundido. Si no hubiera microzonas que permitan la interacción de material frío y caliente, entonces todas las uniones soldadas tendrían defectos. Sin embargo, esto no sucede. Por tanto, se puede suponer que cuanto mayor sea el intervalo de cristalización, más posible será la aparición de grietas calientes. El carbono afecta directamente a este indicador. Aquí hay una relación directa. Cuanto más carbono hay en el acero, más amplio se vuelve el intervalo de cristalización.

Pueden formarse grietas frías en la costura. Aparecen cuando el material se enfría a una temperatura de aproximadamente 200-300 grados Celsius. Es posible que no aparezcan de inmediato, lo que los hace más peligrosos. La aparición de grietas frías se asocia a que en el material comienzan a aparecer diversas transformaciones estructurales como consecuencia de determinadas transformaciones químicas. Aquí hay una dependencia directa de la cantidad de carbono en el material. Cuanto más grande sea, más probable es que aparezcan grietas frías. Esta tendencia a formar grietas calientes y frías determina un parámetro como la soldabilidad de los metales. Este parámetro caracteriza la capacidad de obtener una junta soldable que no se diferencia de los materiales base.

Poros e inclusiones no metálicas

Defectos de las costuras soldadas: cráteres, muescas, poros, falta de penetración, escoria, quemaduras.

Poros. Estos defectos en las uniones soldadas son bastante comunes. Los poros son huecos que están llenos de gas. Pueden ser de tamaño microscópico y pueden formar defectos en la estructura de varios milímetros de tamaño. En este caso, se forman con mayor frecuencia en las juntas de la costura con el material base. Este defecto está influenciado por una amplia variedad de parámetros.

El más importante de ellos es la concentración de gas en el baño de cocción. El gas se libera del metal durante su fusión. Este proceso no se puede prevenir de ninguna manera. El monóxido de carbono no puede disolverse en hierro, por lo tanto, se libera en forma de burbujas.

Inclusiones no metálicas. Estos defectos de las uniones soldadas en sí están asociados con la entrada de inclusiones extrañas en la estructura de soldadura como resultado del trabajo.

Grietas en la junta soldada.

Existe una gran variedad de tales inclusiones. La escoria, por ejemplo, se puede formar como resultado de una limpieza insuficiente de los materiales a unir.

La eliminación insuficiente de la escoria durante la soldadura multicapa puede ser su causa. Durante el trabajo, que se lleva a cabo por fusión, se forma un material en la costura, que en propiedades físicas y químicas difiere del metal base. En este sentido, también pueden formarse tales defectos. Las inclusiones extranjeras pueden ser de la más variada naturaleza.

Examinar defectos

Defecto de soldadura: poros, este es el llenado de huecos con gases.

Por supuesto, si hay defectos en varias uniones soldadas, deben estudiarse. Para ello, se suele utilizar el macroanálisis. Se basa en que la estructura del metal se estudia a simple vista o con lupa. A diferencia del análisis microscópico, el macroanálisis no permite un estudio adecuado de la estructura de un material. Su principal tarea es controlar la calidad de las piezas a unir durante el proceso de soldadura. Le permite determinar el tipo de fractura, estructura fibrosa, rotura de la estructura continua, etc. Para realizar dicho análisis, es necesario someter la pieza estudiada a grabado con elementos especiales y procesamiento en máquinas rectificadoras. Esta muestra se llama macrosección. En su superficie no debe haber irregularidades o inclusiones extrañas, incluido el aceite.

Todos los defectos que se han descrito anteriormente bien pueden estudiarse e identificarse mediante macroanálisis.

Para revelar la estructura de un material, los métodos de grabado superficial se utilizan con mayor frecuencia.

Tipos de flacidez en las costuras.

Este enfoque es el más adecuado para aceros al carbono de suave a medio. La macrosección, que ha sido preparada previamente, debe sumergirse en el reactivo con la parte que se está analizando. Además, su superficie debe limpiarse con alcohol. Como resultado de la interacción de elementos, ocurre una reacción química. Permite que el cobre se desplace de la solución. Se produce la sustitución de materiales. Como resultado, el cobre se deposita en la superficie de la sonda. Se graban aquellos lugares donde el cobre no se deposita completamente sobre el material base. Estos lugares contienen defectos. Después de eso, la muestra se retira de la solución acuosa, se seca y se limpia. Todas estas acciones deben realizarse lo más rápido posible para que no se produzca una reacción de oxidación. Como resultado, es posible identificar áreas donde hay una gran cantidad de carbono, azufre y otros materiales.

El grabado de áreas que contienen estos materiales no es el mismo. Donde hay una alta concentración de carbono y fósforo, el cobre en la superficie no se libera intensamente. Aquí está el grado mínimo de protección del metal. Como resultado, estos lugares están sujetos al mayor grabado. Como resultado de la reacción, estas áreas se oscurecen. Es mejor utilizar este método para aceros que contienen una cantidad mínima de carbono. Si hay mucho, será muy difícil eliminar el cobre de la superficie de la muestra.

Tipos de cortes en las costuras.

Existen otros métodos de macroanálisis de la estructura de materiales en una junta soldada. Por ejemplo, las impresiones fotográficas se utilizan a menudo para determinar la cantidad de azufre. Al mismo tiempo, el papel fotográfico se humedece y se mantiene a la luz durante algún tiempo. Después de eso, se seca entre hojas de papel de aluminio. La solución en la que se coloca inicialmente contiene una cierta cantidad de ácido sulfúrico. Luego, por supuesto, este papel se coloca uniformemente sobre la macrosección.

Debe alisarse con un rodillo para que todas sus deformaciones queden completamente excluidas. Las burbujas de aire que puedan quedar entre el papel fotográfico y el metal deben eliminarse por completo. Solo en este caso la investigación será objetiva. Debe mantenerse en esta posición durante unos 3-10 minutos. El tiempo depende del grosor original de la sonda y otros factores.

Tipos de falta de penetración.

Las inclusiones de azufre, que se encuentran en el metal depositado, seguramente reaccionarán con el ácido que se aplicó a la superficie del papel fotográfico. En los centros de emisión de sulfuro de hidrógeno, se formará una sustancia, que se llama emulsión fotográfica. Las áreas de sulfuro de plata que se formarán como resultado de la reacción muestran claramente la distribución de azufre en el metal.

Por supuesto, estas áreas se observarán en papel. El papel fotográfico que se utilizó para el experimento debe lavarse y luego mantenerse en una solución de hiposulfito. Después de eso, se lava nuevamente en líquido y se seca. En el caso de que haya inclusiones de fluoruro en la soldadura, ciertamente se destacarán hacia afuera en forma de áreas oscuras.

Resumiendo

Así, en la actualidad existen muchos métodos para detectar defectos en uniones soldadas. Todos tienen un propósito específico. Cada método le permite averiguar cuánto de este o aquel material está contenido en la estructura de la costura, lo que puede afectar negativamente a su estructura.

Además de los métodos de macroanálisis, recientemente se han introducido con bastante frecuencia métodos de microanálisis. Tienen la misma finalidad que las anteriores. Sin embargo, también se permite estudiar la estructura del material. Aquí se trabaja a nivel molecular de la estructura de la red cristalina.

Básicamente, se supone que el metal de soldadura debe ser sólido. Y todas las formaciones que hacen que la costura soldada no sea uniforme se consideran defectos. Distinguir lo siguiente tipos de defectos de soldadura: micro y macro fisuras (frías y calientes), falta de penetración, poros, inclusiones diversas.

Defectos internos y externos de las costuras soldadas.

El método más común para clasificar los defectos de soldadura es por su ubicación. Según esta clasificación, se distinguen los defectos soldados internos y externos. Las externas salen a la superficie de la costura y la zona afectada por el calor, y las internas se ubican dentro de la junta, sin salir a la superficie. De esto se deduce que el mismo tipo de defectos (por ejemplo, grietas o poros) pueden ser tanto internos (si se encuentran en el interior) como externos (si llegan a la superficie).

Defectos de soldadura externa

Los defectos externos de las juntas soldadas incluyen irregularidades en la forma de la soldadura debido a su formación incorrecta, socavados de la costura, quemaduras del metal soldado, flacidez, grietas, poros y otros defectos que se encuentran en la superficie del metal. Todos ellos se revelan durante la inspección visual externa de la junta soldada. Los tipos comunes de defectos externos se enumeran y muestran a continuación.

Defectos internos de soldadura

Los defectos internos de las juntas soldadas, según GOST 23055, incluyen inclusiones no metálicas, de escoria y óxido, falta de penetración y falta de fusión del metal, así como poros y grietas que no sobresalen de la superficie del metal. Para identificar tales defectos, en la práctica se utilizan métodos de prueba no destructiva de soldadura. El texto siguiente describe los tipos más comunes de defectos internos.

Defectos de formación de costuras

Los defectos en la formación de las costuras soldadas se manifiestan en la irregularidad de su forma (ver la figura de la derecha). Se forman debido a modos de soldadura inconsistentes, un espacio inconsistente entre los bordes soldados y un ángulo de bisel desigual de los bordes. Puede aparecer una inconsistencia de la forma real de la costura con la requerida debido a la incorrecta, debido a la posición incorrecta del electrodo con respecto a los bordes soldados.

Un defecto similar puede manifestarse en otros. Por ejemplo, durante la soldadura automática, la causa de tal defecto puede ser el deslizamiento del alambre de soldadura en el alimentador, caída de voltaje en la red, entrada de metal fundido en huecos, etc.

Falta de fusión en la soldadura.

La mayoría de las veces, la falta de penetración en las costuras soldadas ocurre en los casos en que hay pequeños espacios entre los bordes soldados, con una gran brusquedad de los bordes, así como si están sucios, con una posición incorrecta del electrodo o alambre de soldadura con respecto a los bordes soldados, con corriente de soldadura insuficiente y con velocidad de soldadura sobreestimada.

Muy a menudo, la falta de penetración se forma en la raíz de la costura (esquema a) yb) o la figura de la izquierda y los esquemas c) yd) en la figura). En la soldadura automática por arco sumergido, la falta de penetración, en la mayoría de los casos, se forma al comienzo de la soldadura. Para evitar su aparición, se recomienda soldar en almohadillas especiales. La falta de penetración es uno de los defectos más peligrosos de una junta soldada.

Soldaduras socavadas

Se forman cortes de soldadura en la superficie de la junta. Los cortes son huecos en el metal base ubicados a lo largo de los bordes de la soldadura. Aparecen por la excesiva fuerza de la corriente de soldadura y por la gran longitud del arco eléctrico, porque en este caso, el ancho de la soldadura aumenta y los bordes de los bordes soldados se funden con más fuerza.

Hay varios tipos de fisuras soldadas:

Tipo de defecto de soldadura. Así como su tamaño y lugar de su origen.

Propiedades mecánicas de la junta soldada. Estos son resistencia a la tracción, fluidez, resistencia al impacto, ductilidad, resistencia a la corrosión, resistencia a la fractura por fatiga, etc.

Condiciones en las que se utiliza el producto. Básicamente, es la naturaleza del medio ambiente.

Funciones a realizar por el producto. Incluso existe un término de este tipo: "idoneidad para un propósito dado". Aquellos. El mismo defecto en una soldadura puede ser aceptable para una tarea y no aceptable para otra.

Para tomar una decisión sobre la admisibilidad de defectos de un tipo u otro tipo y tamaño, es necesario que la capacidad de medición del dispositivo para monitorear defectos sea mayor que el valor admisible del defecto. Es decir, si se permiten defectos en la soldadura, de no más de 2 mm de tamaño, entonces es imposible usar un dispositivo con una capacidad de medición de 5 mm para controlar esta costura.

Para determinar el valor máximo de un defecto permisible, debe tenerse en cuenta que los defectos en las costuras soldadas aumentan principalmente la capacidad del acero para fatigarse y romperse por fragilidad.

Para la destrucción de este tipo, el mayor peligro está representado por defectos planos (microgrietas, macrogrietas, falta de penetración). Si se identifican, debe prestar atención no solo a los tamaños máximos de los defectos individuales, sino también a su posición relativa y su número.

El peligro de los defectos planos radica en el hecho de que son concentradores de tensiones elevadas debido a la ausencia de un radio de curvatura en las fisuras. Los defectos espaciales como poros, burbujas de gas o cualquier inclusión tienen un radio de curvatura, por lo tanto, son menos peligrosos, incluso con un mayor número.

Con un pequeño redondeo en la base de la fisura, para evaluar las tensiones que actúan en ella, se utiliza el factor de intensidad de tensiones K1, que permite evaluar la mecánica de la fractura. El factor de intensidad de la tensión se puede determinar si la tensión requerida para la fractura es menor que el límite elástico del material. Está determinado por la fórmula:

donde a es el tamaño (altura) del defecto externo, o la mitad del tamaño del defecto interno;
bm - tensión de tracción;
bv - tensión de flexión;
Mm y MB son coeficientes, cuyo valor está determinado por la relación entre el tamaño del defecto y el grosor de la pieza y la ubicación del defecto;
Q es un coeficiente que depende de la forma del defecto.

Para soldaduras no sujetas a recocido posterior a la soldadura para reducir las tensiones internas, se debe utilizar el cálculo de apertura crítica de grietas (COD) para evaluar la aceptabilidad de los defectos de soldadura. El cálculo del coeficiente K1, o encontrar el valor de la apertura crítica, permite determinar con alta precisión el valor de un posible defecto permisible en la soldadura.

En el curso de cualquier actividad o fabricación del producto, existe la posibilidad de que se produzcan defectos. Pueden aparecer debido a una violación de la tecnología del trabajo en cualquier etapa. Uno de los defectos más comunes son las fisuras de las soldaduras en caliente. Los actos normativos establecen estándares para la presencia de ciertos defectos en el producto terminado. Para el proceso de soldadura, también existen GOST que establecen estándares de trabajo, incluidos los defectos de soldadura. Se dividen en varios grupos:

• grietas de soldadura fría y caliente
• Cortes
• Falta de penetración del borde, raíz
• Afluencia
• Cavidades (cavidades de gas, fístulas)
• Inclusiones sólidas
• No fusión
• Perturbaciones en la forma de la conexión
• Salpicadura de metal
• Arco aleatorio

Cualquier proceso de soldadura debe llevarse a cabo estrictamente de acuerdo con las reglas y regulaciones. Cualquier defecto es consecuencia de la violación de estas reglas. Hay grandes grietas que se pueden ver a simple vista. Y hay microfisuras que se notan solo con un aumento de cincuenta veces. A pesar de su pequeño tamaño, son tan peligrosos como los grandes.

Las fisuras se clasifican en frías y calientes, dependiendo de la temperatura de soldadura. Si se cocinan a temperaturas superiores a mil grados, se les llamará calientes. Si la temperatura de cocción era más baja, fría.

Tanto las grietas frías como las calientes son defectos fatales. Si está disponible, el producto se considerará un defecto y no podrá utilizarse.

Las grietas de soldadura en caliente y en frío también se pueden clasificar por otros motivos. Pueden ser transversales, longitudinales, radiales, etc.

Las calientes son fracturas intercristalinas que se producen en él o cerca de él, en la denominada zona afectada por el calor. Tienen la apariencia de una discontinuidad o muesca. Aparecen durante la cristalización del metal o después del enfriamiento del compuesto. Son de color oscuro y de forma sinuosa.

Las frías son fracturas locales y se forman cuando el metal se enfría, si la soldadura se realizó a temperaturas de hasta 200 grados. Aparece una grieta fría cerca de la soldadura y tiene un ligero tinte en la fractura. Tales defectos ocurren con productos de acero gruesos.

Las grietas calientes que aparecen cerca de la costura, a su vez, se dividen en cuatro tipos:

• Liquidación
• Aparece debido a un bajo alargamiento.
• Cristalizando
• Aparece por otras razones

El primer tipo de defectos aparece muy a menudo cuando se trabaja con acero estructural. Contiene muchas inclusiones diferentes, la mayoría de las veces sulfuros. Cuando se derriten, algunos de ellos se disuelven en la región afectada por el calor y se convierten en una película. Se ubica en el límite del grano y reduce la fuerza cohesiva del producto, por lo que aparecen grietas calientes. La aparición de estos defectos al trabajar con aceros de baja aleación se debe a la presencia de elementos de aleación como el titanio y el niobio. Los defectos de liquidación son bastante largos, sin sucursales, más abiertos.

Los defectos de baja elongación solo se producen al soldar aceros austeníticos.

Los defectos de cristalización son pequeñas microfisuras. Más típico de la culata.

Medidas de prevención de grietas en frío

• y los fundentes deben calcinarse.
• Todas las piezas utilizadas en el proceso de soldadura deben precalentarse a 250-450 grados.
• Es necesario cumplir incondicionalmente con todos los requisitos, reglas y regulaciones de un tipo particular de soldadura, para seleccionar la temperatura de calentamiento más óptima.
• Es necesario utilizar el tipo de soldadura que sea necesario en un caso particular.
• El producto debe enfriarse lenta y uniformemente.
• Una vez finalizado el trabajo, para aliviar el estrés en los elementos, se realiza un recocido de ablandamiento.

Las causas de los defectos en forma de grietas calientes son externas e internas. Las causas externas incluyen la segregación de elementos y óxidos. Estos elementos no forman parte del metal soldado, pero aparecen debido al uso de impurezas auxiliares. Las causas internas de aparición se caracterizan por la influencia de los materiales de relleno.

Los elementos de segregación no tienen que fundirse para provocar una grieta en caliente. Pueden provocar la formación de una película delgada que reducirá la resistencia del límite del grano.

¿Cómo reducir la probabilidad de agrietamiento en caliente?

• Supervise los procesos metalúrgicos cuando se funde el metal.
• Proporcionar un proceso óptimo de desoxidación de metales.
• Al trabajar con azufre, tenga en cuenta que puede provocar la aparición de películas de sulfuro. Por lo tanto, es mejor para ella interactuar con el manganeso.
• Para que el azufre no tenga un efecto negativo sobre los defectos emergentes, el soldador debe tener mucho cuidado al cristalizar la soldadura. El azufre debe pasar a la izquierda del punto peritáctico. En esta situación, se libera delta-ferrita, que la disuelve mejor.

Causas del agrietamiento en caliente

• La presencia de capas líquidas.
• Deformaciones que se producen al acortar la pieza.
• Fijación rígida de piezas durante el trabajo. Esto impide la capacidad de mover el elemento para un enfriamiento adecuado. Como resultado, aparecen tensiones.
• Cocinar con metales como tungsteno, titanio, molibdeno y vanadio puede romper los enlaces químicos.
• La presencia de impurezas "nocivas" en la masa del metal soldado: fósforo, azufre.

Es más probable que se produzcan deformaciones por agrietamiento cuando el metal está en estado líquido. Es en este momento cuando las impurezas de la masa metálica migran y el espacio entre los granos se contamina. Durante el enfriamiento, también existe el riesgo de tensiones: en el caso de que la contracción de la costura se realice de manera desigual. Esta es la base para la aparición de grietas transversales calientes.

Cualquier grieta es el resultado de descuidos, incumplimiento de la tecnología del proceso de soldadura, desconocimiento de la composición de los materiales a soldar.

Formas de prevenir su aparición.

Para que no aparezcan ni grietas calientes ni frías durante el funcionamiento o después del enfriamiento, se deben tomar ciertas acciones:

• Asegúrese de que los elementos no se fijen rígidamente durante el funcionamiento.
• Seleccione el tamaño de junta correcto para el grosor de la pared de la tubería. Si el área de la junta es demasiado pequeña en relación con el grosor del producto, la probabilidad de agrietamiento es muy alta.
• Elija el que necesita para un tipo específico de material, teniendo en cuenta todos los matices y características.
• Cocine estrictamente de acuerdo con los estándares establecidos, incluida la observación del ángulo de inclinación de la punta.
• Todas las piezas deben estar en el orden correcto antes de soldar.
• Elija electrodos que coincidan con el tipo y la temperatura de soldadura, no compre electrodos baratos.
• Evite el sobrecalentamiento utilizando una corriente de soldadura superior a la recomendada para un tipo de soldadura en particular.

Así, para evitar la aparición de defectos en forma de tensiones y fisuras, es necesario:

• Tenga en cuenta todas las características de trabajar con un metal específico.
• Aumente el ancho de la junta con un espesor significativo del producto.
• Evite la aparición de rodillos estrechos.
• Realice sólido.

Soldadura de grietas

• Además de los estándares para el proceso de soldadura, también existen estándares para la eliminación de defectos. Se establecen en GOST 5264 y 1153.
• Se deben preparar las grietas antes de soldar. La preparación incluye la inspección y determinación de sus terminaciones. Esto sucede cuando un quemador de gas se calienta a una temperatura de 100-150 grados.
• Se debe perforar el final de la grieta. Cuando se trabaja con un taladro, el centro del orificio debe coincidir con el final de la grieta o retirarse de ella unos 3-5 mm.
• Si es imposible perforar una grieta, lo es.
• Antes del proceso de soldadura de grietas que no van más allá de los bordes de la tubería, es mejor calentar ligeramente las áreas ubicadas detrás de los extremos de las grietas con un quemador.
• Se suelda una grieta con un tamaño de más de 300 mm.

Por lo tanto, existe una cierta lista de razones para la formación de grietas calientes durante la soldadura. Para evitar su aparición, es necesario conocer todas las características del material con el que tiene que trabajar. La soldadura del metal desde el momento de la preparación hasta el momento del enfriamiento del producto terminado debe llevarse a cabo estrictamente de acuerdo con los estándares establecidos por GOST. No todos los defectos están sujetos a corrección, por lo que es mejor conocer de antemano todas las reglas y matices de trabajar con este o aquel material.

El proceso de soldadura, como cualquier otro método de trabajo de metales, va acompañado de la formación de defectos. La cristalización del metal durante la formación, la heterogeneidad química del metal, la interacción del metal líquido del baño de soldadura con el metal duro de la pieza, con gases y escoria, afectan sobre todo a la formación de defectos de soldadura.

Defectos de soldadura Puede ser causado tanto por fenómenos físicos como químicos: cristalización y fisuras en frío, falta de fusión, inclusiones no metálicas, poros e incumplimiento de la tecnología de soldadura: socavados, quemaduras, falta de penetración, desviaciones en la geometría de la costura, etc. Los defectos de soldadura conducen a una disminución de la resistencia de las estructuras, violación de su desempeño y accidentes.

Puede eliminarse cambiando la posición espacial del electrodo. La soldadura por el método "al revés" permite facilitar la salida de metal líquido hacia la zona de cola del baño de metal fundido. Por el contrario, la soldadura cuesta abajo, con un ángulo hacia adelante, reduce la profundidad de penetración.

La adición de oxígeno y dióxido de carbono a los gases de protección en la soldadura con argón también mejora el llenado y elimina los cortes. El aumento de la fluidez del metal fundido y el llenado de la raíz de la soldadura se puede lograr precalentando las piezas, utilizando fundentes especiales y aumentando la resistencia de la corriente. La limpieza a fondo de los bordes antes de soldar, eliminando las películas de óxido, también reduce la probabilidad de este defecto no deseado.

Cortes se forma con mayor frecuencia durante la soldadura automática de soldaduras en ángulo, así como durante la soldadura a alta velocidad de soldaduras a tope. La razón puede ser un voltaje demasiado alto o un electrodo que se desvía del eje de soldadura, un arco largo. El socavado es la penetración más profunda de un borde y la formación de una ranura en el segundo borde de la soldadura.

Los cortes se eliminan mediante soldadura multielectrodo (al soldar costuras longitudinales de tuberías de gran diámetro), precalentamiento de piezas (para productos pequeños), soldadura con arco corto, reducción de la velocidad de soldadura, uso de corriente de derivación en soldadura por arco sumergido y uso de electrodos con alta humectabilidad del metal fundido.

No fusión en esencia, se trata de grandes recortes. Los métodos para eliminar la falta de fusión en la soldadura son los mismos que para las socavaduras.

Quemaduras Suelen ocurrir cuando se sueldan estructuras de pequeño espesor. Son agujeros pasantes en el cuerpo de la costura. Para eliminar quemaduras, se usa soldadura por arco pulsado, se usan revestimientos de refuerzo, se reduce la corriente y se aumenta la velocidad de soldadura.

Inclusiones no metálicas en la soldadura. se encuentra con mayor frecuencia en forma de compuestos de óxido y sulfuro. Esto puede ocurrir como resultado de la disolución de partículas del recubrimiento del electrodo, alambre o fundente en el metal de soldadura, óxidos de la superficie de los bordes de las piezas, formación de óxidos con la participación de oxígeno atmosférico.

En consecuencia, las formas de eliminar este defecto son utilizar electrodos de alta calidad sin varilla oxidada y revestimiento desmenuzado, precalcinado; limpieza a fondo de los bordes; el uso de fundentes protectores, pasta fundente y gases; evacuación; agitando la escoria durante el proceso de soldadura. En el caso de la soldadura y el revestimiento de múltiples capas, es necesario eliminar con cuidado la costra de escoria de cada capa anterior de la costura.

Un papel decisivo en formación de poros determina la influencia del hidrógeno, nitrógeno y monóxido de carbono en el proceso de formación de la soldadura. Los gases no deseados pueden ser el resultado de una mala cocción de los electrodos, la contaminación del alambre de soldadura y los bordes de la soldadura, la soldadura por arco largo y el uso de electrodos con revestimiento orgánico.

Los gases y fundentes de protección también se utilizan para proteger contra los gases atmosféricos nocivos. De lo contrario, los métodos para eliminar los poros son similares al tipo de defectos anterior. La soldadura de CC con polaridad inversa también es eficaz.

Poros en la soldadura

Grietas- el defecto más peligroso de la soldadura. Las grietas resultantes de la hidrogenación y la presencia de azufre en el metal de soldadura son especialmente indeseables. Durante la operación de un producto soldado defectuoso, puede ocurrir su rápido crecimiento y destrucción accidental de la estructura. En la teoría de los procesos de soldadura, se distinguen frías, calientes, macro y microfisuras.

La razón principal de su aparición es la presencia de grandes esfuerzos de tracción en la zona afectada por el calor y el metal de soldadura durante su enfriamiento. La soldadura de aceros aleados, aceros al carbono y fundiciones suele ir acompañada de la formación de grietas.

Para reducir las tensiones de tracción, el tratamiento térmico se usa antes y después de la soldadura, soldar con esteras calefactoras, optimizar el esquema de colocación de la costura (soldadura con costuras simétricas cortas), usar consumibles de soldadura con la menor contracción y contenido de impurezas nocivas, soldar en gases protegidos.

La calidad de las uniones soldadas solo puede garantizarse mediante un control constante de la producción, y todos los elementos deben estar sujetos a control, comenzando por el material que se está soldando, el alambre y los electrodos, el fundente y terminando con el control del proceso en sí y la calidad de el producto terminado.

Reglas generales de control.

Solo se debe permitir trabajar a los soldadores que tengan experiencia y hayan pasado las pruebas de control. El control suele estar a cargo de un departamento especial, que se denomina departamento de control técnico. La existencia de este departamento no exime en modo alguno a los propios soldadores de la responsabilidad de la calidad de su trabajo, ya que son ellos los principales responsables de la calidad del producto y son los responsables de los defectos que se hayan presentado.

Clasificación de defectos.

Por una variedad de razones, pueden ocurrir defectos en las uniones soldadas, que tienen un impacto significativo en la calidad y resistencia de las estructuras soldadas. Todos los defectos de hoy se suelen subdividir en varios grupos, a saber:

1. Defectos externos: los defectos externos incluyen varias grietas, socavados y cráteres, que reducen significativamente la resistencia de la estructura.
2. Interno: es costumbre referirse a los defectos internos como varias inclusiones, porosidad de la costura, así como falta de fusión.
3. A través: grietas y varios quemados.

Muy a menudo, los defectos surgen debido a una violación directa de la tecnología de soldadura o bajas calificaciones del propio soldador o una selección incorrecta de materiales. También me gustaría señalar que a menudo la razón puede ser el mal funcionamiento del equipo o la mala calidad de los materiales. Por lo tanto, las causas del defecto deben comprenderse a fondo, esto ayudará a excluir la posibilidad de que ocurran en el futuro.

Los principales defectos en la soldadura, por qué ocurren y cómo se pueden solucionar.

Los principales defectos en la soldadura son:

• grietas
• socavados;
• afluencias;
• quemaduras;
• cráteres
• fístulas;
• inclusiones extrañas;
• porosidad;
• sobrecalentamiento y sobrecalentamiento del metal.

Los defectos más extendidos y peligrosos.

• Grietas

Las grietas son el defecto de soldadura más peligroso, ya que anulan todo el trabajo realizado y pueden llevar a la destrucción de la estructura, lo que puede tener consecuencias muy trágicas. Hoy en día, las grietas pequeñas (micro) y grandes (macro) se distinguen, y también se clasifican según el momento de su aparición, es decir, directamente durante el trabajo o después de su ejecución.

Las principales razones de la aparición de un defecto son la tecnología incorrecta para realizar el trabajo, así como la selección de materiales fundamentalmente incorrecta. También se pueden formar grietas debido al mayor contenido de carbono y diversas impurezas en el área de la costura. Además, un enfriamiento muy repentino puede ser la razón.

La corrección del defecto solo es posible escariando esta área y cortando la grieta, después de lo cual se vuelve a realizar el trabajo de soldadura.

• Cortes

Un defecto como los socavados de las costuras soldadas es un fenómeno que ocurre durante la soldadura por arco y se caracteriza por una disminución en el grosor de la costura en su borde. El socavado es la principal causa de tensión excesiva en el área de la soldadura, y este fenómeno es especialmente peligroso en los casos en que la costura se encuentra perpendicular a la tensión principal. Si la estructura opera bajo cargas de vibración, entonces el socavado de la soldadura es la razón principal de una disminución significativa en su resistencia. La mayoría de las veces, ocurren al soldar las primeras capas de soldaduras a tope, y también a menudo ocurre un defecto al soldar soldaduras de filete. Con mucha menos frecuencia, se producen socavados al soldar soldaduras a tope de una sola capa, que se realizan con o sin bordes cortantes.

Los recortes se clasifican:

• unilateral (en un lado de la soldadura);
• bilateral (en ambos lados).

La mayoría de las veces, se encuentran socavados de doble cara, aunque al soldar soldaduras de filete, el fenómeno más común es el socavado de un lado con la entrada de metal en el borde, que se encuentra horizontalmente.

Las principales razones para el socavado son, en la mayoría de los casos, un voltaje insuficiente durante la soldadura, o el electrodo no se mantuvo con precisión a lo largo del eje de la conexión de los elementos.

Por supuesto, existen métodos para eliminar este defecto tan común. La eliminación del socavado se lleva a cabo, en primer lugar, mediante la superficie de una pequeña costura delgada a lo largo de la línea de este defecto. Tenga en cuenta que los cortes de las costuras soldadas también son un defecto muy peligroso, ya que reduce la resistencia al estrés de la estructura.