Determinarea defectelor la cusăturile sudate. Defecte la îmbinările sudate. Defecte ale îmbinărilor sudate și cauze de formare

Sudarea este folosită peste tot astăzi pentru îmbinarea diferitelor piese metalice. Este folosit cu succes atât în ​​industrie, cât și în condiții casnice private. se numeste legatura permanenta a pieselor prin sudura. Ca urmare, se formează diverse zone, care sunt caracterizate de un anumit set de proprietăți. Totul depinde de gradul de încălzire. Ele pot varia ca proprietăți fizice, chimice și mecanice. Principalele defecte ale îmbinărilor sudate sunt cunoscute de mult timp. Ele trebuie evitate în timpul lucrului.

Sudarea este folosită pentru îmbinarea pieselor metalice în industrie și în casă.

Caracteristici și tipuri de îmbinări sudate

Înainte de a începe o conversație despre defectele îmbinărilor sudate, merită să vorbim mai detaliat despre principalele tipuri și caracteristici ale acestora. Principiul sudării este destul de simplu. Metalul topit formează o cusătură care se cristalizează. Materialul care este parțial topit formează zona de fuziune. În apropierea acestei zone, se formează una în care metalul încălzit suferă solicitări suplimentare. Se numește zona afectată de căldură. După aceea vine metalul de bază. Structura și proprietățile sale nu se modifică în timpul lucrului.

Clasificarea sudurilor după poziţia în spaţiu.

Există mai multe tipuri principale de îmbinări sudate. Cele mai comune dintre acestea sunt cap la cap, suprapunere, tee și colț. Toate diferă în ceea ce privește instalarea materialelor de bază, locația cusăturii. Calitatea cusăturii este direct influențată de o mare varietate de factori. Se pot forma atât defecte interne, cât și externe. Calitatea cusăturilor este direct afectată de gradul de contaminare a metalelor care urmează a fi îmbinate.

O mare varietate de oxizi, filme grase și așa mai departe pot fi prezente aici. De aceea suprafetele care trebuie sudate trebuie curatate inainte de efectuarea lucrarilor. Apropo, în procesul de realizare a acestora, este necesar să se ocupe de oxizii formați la suprafață. În orice caz, rezistența conexiunii finale depinde direct de absența defectelor. Cusătura poate avea uneori exact aceeași rezistență ca materialul de bază, dar acest lucru este dificil de realizat.

Despre defectele îmbinărilor sudate

După cum sa menționat mai devreme, defectele îmbinărilor sudate pot fi de natură foarte diversă. Este imperativ să vă amintiți despre ele în procesul de realizare a muncii. Dacă o persoană are un bagaj de cunoștințe asupra lor, atunci va putea să sude părți care vor avea cusături perfecte. Este exact ceea ce trebuie să te străduiești.

Tabel cu principalele tipuri de îmbinări sudate.

1. Undercut. Acesta este unul dintre tipurile de defecte ale îmbinărilor sudate. Este o canelură care se formează la punctul de fuziune a metalului de bază și a sudurii. Cel mai adesea, astfel de defecte apar atunci când există bălți mari de sudură. Aceasta înseamnă că o cantitate mare de metal este topită datorită utilizării ratelor de curent ridicate.
2. Plutitoare. Acest defect se caracterizează prin scurgerea materialului de sudură pe metalul de bază. Un defect foarte neplăcut.
3. Lipsa fuziunii. Un astfel de defect al îmbinărilor sudate poate apărea în cazurile în care la îmbinările elementelor structurale se formează o topire insuficientă a metalului de bază. Acest loc este cel mai adesea umplut cu zgură, care, datorită structurii sale, formează porozitate și goluri în cusături. Este inacceptabil. Structura își pierde imediat proprietățile. Când se utilizează sudarea cu arc, poate apărea lipsa fuziunii din cauza utilizării unui amperaj insuficient. Acesta este unul dintre cele mai periculoase defecte. Acest lucru se datorează în primul rând faptului că în acest loc încep să se formeze tensiuni suplimentare în timpul funcționării ulterioare a structurii. Acest lucru duce de multe ori la distrugerea sa timpurie. Puteți scăpa de acest defect. Pentru aceasta, se detectează lipsa de penetrare, iar apoi se realizează suprafața în zonele dificile.
4. Crăpături. Aceasta este o distrugere parțială a materialului la cusătură sau în zona care este situată în apropierea acestuia. Ele se pot forma din mai multe motive. Dacă vorbim despre proces, când metalul este încă fierbinte, apar fisuri ca urmare a cristalizării metalului. În stare solidă, se pot produce și o mare varietate de transformări structurale cu acesta. Acesta este al doilea motiv pentru apariția unor astfel de defecte.

Defecte ale cusăturilor sudate: lipsă de fuziune, formă neuniformă, căderi, fisuri, fistule, supraîncălzire.

Mecanismul de cracare la cald este destul de simplu. În timpul sudării, metalul este încălzit. După ce sursa de căldură este îndepărtată, aceasta începe treptat să se răcească. Desigur, încep să se formeze și zone de cristalizare. Încep să plutească printre metalul încă topit. Dacă nu ar exista microzone care să permită interacțiunea materialului cald și rece, atunci toate îmbinările sudate ar conține defecte. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă. Astfel, se poate presupune că cu cât intervalul de cristalizare este mai mare, cu atât este mai posibilă apariția fisurilor fierbinți. Carbonul afectează direct acest indicator. Există o relație directă aici. Cu cât există mai mult carbon în oțel, cu atât intervalul de cristalizare devine mai larg.

La cusătură se pot forma crăpături reci. Acestea apar atunci când materialul este răcit la o temperatură de aproximativ 200-300 de grade Celsius. Este posibil să nu apară imediat, ceea ce le face mai periculoase. Apariția fisurilor la rece este asociată cu faptul că în material încep să apară diverse transformări structurale ca urmare a anumitor transformări chimice. Aici există o dependență directă de cantitatea de carbon din material. Cu cât este mai mare, cu atât este mai probabil să apară fisuri reci. Această tendință de a forma fisuri la cald și la rece determină un astfel de parametru precum sudabilitatea metalelor. Acest parametru caracterizează capacitatea de a obține o îmbinare sudabilă care nu este diferită de materialele de bază.

Pori și incluziuni nemetalice

Defecte ale cusăturilor sudate: cratere, decupări, pori, lipsă de penetrare, zgură, ardere.

Porii. Aceste defecte la îmbinările sudate sunt destul de frecvente. Porii sunt goluri care sunt umplute cu gaz. Ele pot avea dimensiuni microscopice și pot forma defecte în structura de câțiva milimetri. În acest caz, ele se formează cel mai adesea la îmbinările cusăturii cu materialul de bază. Acest defect este influențat de o mare varietate de parametri.

Cea mai importantă dintre acestea este concentrația de gaz în baia de gătit. Gazul este eliberat din metal în timpul topirii acestuia. Acest proces nu poate fi prevenit în niciun fel. Monoxidul de carbon nu se poate dizolva în fier, prin urmare, este eliberat sub formă de bule.

Incluziuni nemetalice. Aceste defecte ale îmbinărilor sudate în sine sunt asociate cu pătrunderea incluziunilor străine în structura de sudură ca urmare a lucrării.

Fisuri la îmbinarea sudata.

Există o mare varietate de astfel de incluziuni. Zgura, de exemplu, se poate forma ca urmare a curățării insuficiente a materialelor de îmbinat.

Îndepărtarea insuficientă a zgurii în timpul sudării multistrat poate fi cauza lor. În timpul lucrului, care se desfășoară prin topire, în cusătură se formează un material, care în proprietăți fizice și chimice diferă de metalul de bază. În acest sens, se pot forma și astfel de defecte. Incluziunile străine pot fi de cea mai variată natură.

Examinarea defectelor

Defect de sudare - pori, aceasta este umplerea golurilor cu gaze.

Desigur, dacă există defecte în diferite îmbinări sudate, atunci acestea trebuie studiate. Pentru aceasta, este adesea folosită macroanaliza. Constă în faptul că structura metalului este studiată cu ochiul liber sau cu lupa. Spre deosebire de analiza microscopică, macroanaliza nu permite studiul adecvat al structurii unui material. Sarcina sa principală este de a controla calitatea pieselor care trebuie îmbinate în timpul procesului de sudare. Vă permite să determinați tipul de fractură, structura fibroasă, perturbarea structurii continue și așa mai departe. Pentru a efectua o astfel de analiză este necesară supunerea piesei studiate la gravare cu elemente speciale și la prelucrare la mașini de șlefuit. Acest eșantion se numește macrosecțiune. Pe suprafața sa nu trebuie să existe nereguli sau incluziuni străine, inclusiv ulei.

Toate acele defecte care au fost descrise mai sus pot fi bine studiate și identificate folosind macroanaliză.

Pentru a dezvălui structura unui material, cele mai des sunt utilizate metode de gravare a suprafeței.

Tipuri de lasare în cusături.

Această abordare este cea mai potrivită pentru oțelurile cu carbon ușor până la mediu. Macrosecțiunea, care a fost pregătită în prealabil, trebuie scufundată în reactiv cu piesa care este analizată. În plus, suprafața acestuia trebuie curățată cu alcool. Ca rezultat al interacțiunii elementelor, are loc o reacție chimică. Permite îndepărtarea cuprului din soluție. Are loc înlocuirea materialelor. Ca rezultat, cuprul se depune pe suprafața sondei. Sunt gravate acele locuri în care cuprul nu este complet depus pe materialul de bază. Aceste locuri conțin orice defecte. După aceea, proba este îndepărtată din soluția apoasă, uscată și curățată. Toate aceste acțiuni trebuie făcute cât mai repede posibil pentru a nu avea loc o reacție de oxidare. Ca rezultat, este posibilă identificarea zonelor în care există o cantitate mare de carbon, sulf și alte materiale.

Gravarea zonelor care conțin aceste materiale nu este aceeași. Acolo unde există o concentrație mare de carbon și fosfor, cuprul de la suprafață nu este eliberat intensiv. Iată gradul minim de protecție a metalului. Drept urmare, aceste locuri sunt supuse celei mai mari gravuri. Ca rezultat al reacției, aceste zone devin mai închise la culoare. Cel mai bine este să folosiți această metodă pentru oțelurile care conțin o cantitate minimă de carbon. Dacă există mult, va fi foarte dificil să îndepărtați cuprul de pe suprafața probei.

Tipuri de subtăieri în cusături.

Există și alte metode de macroanaliză a structurii materialelor dintr-o îmbinare sudată. De exemplu, imprimeurile foto sunt adesea folosite pentru a determina cantitatea de sulf. În același timp, hârtia fotografică este umezită și ținută la lumină pentru ceva timp. După aceea, se usucă între coli de hârtie folie. Soluția în care este introdus inițial conține o anumită cantitate de acid sulfuric. Apoi, desigur, această hârtie este așezată uniform pe macrosecțiune.

Ar trebui netezit cu o rolă, astfel încât toate deformațiile sale să fie complet excluse. Orice bule de aer care pot rămâne între hârtia foto și metal trebuie îndepărtate complet. Numai în acest caz cercetarea va fi obiectivă. Trebuie ținut în această poziție timp de aproximativ 3-10 minute. Timpul depinde de grosimea originală a sondei și de alți factori.

Tipuri de lipsă de penetrare.

Incluziunile de sulf, care se află în metalul depus, vor reacționa cu siguranță cu acidul care a fost aplicat pe suprafața hârtiei fotografice. În centrele de emisie de hidrogen sulfurat se va forma o substanță, care se numește emulsie fotografică. Zonele de sulfură de argint care se vor forma în urma reacției arată clar distribuția sulfului în metal.

Desigur, aceste zone vor fi observate pe hârtie. Hârtia fotografică care a fost folosită pentru experiment trebuie spălată și apoi păstrată într-o soluție de hiposulfit. După aceea, se spală din nou în lichid și se usucă. În cazul în care sunt prezente incluziuni de fluor în sudură, acestea vor ieși cu siguranță în exterior sub formă de zone întunecate.

Rezumând

Astfel, în prezent există multe metode de depistare a defectelor la îmbinările sudate. Toate au un scop specific. Fiecare metodă vă permite să aflați cât de mult din acest sau acel material este conținut în structura cusăturii, ceea ce poate afecta negativ structura acesteia.

Pe lângă metodele de macroanaliza, recent au fost introduse destul de des metodele de microanaliza. Au același scop ca și precedentele. Cu toate acestea, în plus, este permisă studierea structurii materialului. Aici se lucrează la nivel molecular al structurii rețelei cristaline.

Practic, se presupune că metalul de sudură trebuie să fie solid. Și toate formațiunile care fac cusătura sudata neuniformă sunt considerate a fi defecte. Distingeți următoarele tipuri de defecte de sudare: micro si macro fisuri (fierbinte si reci), lipsa de penetrare, pori, incluziuni diverse.

Defecte interne și externe ale cusăturilor sudate

Cea mai comună metodă de clasificare a defectelor de sudare este după localizarea acestora. Conform acestei clasificări, se disting defectele sudate interne și externe. Cele exterioare ies la suprafața cusăturii și a zonei afectate de căldură, iar cele interioare sunt situate în interiorul îmbinării, fără a ieși la suprafață. De aici rezultă că același tip de defecte (de exemplu, fisuri sau pori) pot fi atât interne (dacă sunt situate în interior), cât și externe (dacă iese la suprafață).

Defecte exterioare sudate

Defectele exterioare ale îmbinărilor sudate includ neuniformitatea formei cusăturii sudate din cauza formării sale incorecte, subtăieri ale cusăturii, arderea metalului sudat, slăbirea, crăpăturile, porii și alte defecte care sunt situate pe suprafața metalului. . Toate acestea sunt dezvăluite în timpul inspecției vizuale externe a îmbinării sudate. Tipurile comune de defecte externe sunt enumerate și prezentate mai jos.

Defecte interne de sudura

Defectele interne ale îmbinărilor sudate, conform GOST 23055, includ incluziuni nemetalice, zgură și oxizi, lipsa de penetrare și lipsa de fuziune a metalului, precum și porii și fisurile care nu ies pe suprafața metalului. Pentru a identifica astfel de defecte, în practică se folosesc metode de testare nedistructivă a sudării. Textul de mai jos descrie cele mai comune tipuri de defecte interne.

Defecte de formare a cusăturilor

Defectele în formarea cusăturilor sudate se manifestă în denivelările formei acestora (vezi figura din dreapta). Ele sunt formate din cauza unor moduri de sudare inconsecvente, a unui decalaj inconsecvent între marginile sudate și a unui unghi de teșire neuniform al marginilor. Inconcordanța formei reale a cusăturii cu cea necesară poate apărea din cauza incorectei, din cauza poziției incorecte a electrodului față de marginile sudate.

Un defect similar se poate manifesta la alții. De exemplu, în timpul sudării automate, cauza unui astfel de defect poate fi alunecarea firului de sudură în alimentator, căderea de tensiune în rețea, pătrunderea metalului topit în goluri etc.

Lipsa de fuziune la sudare

Cel mai adesea, lipsa pătrunderii în cusăturile sudate apare atunci când există mici goluri între marginile sudate, cu o mare tocire a marginilor, precum și dacă acestea sunt murdare, cu o poziție incorectă a electrodului sau a firului de sudură față de margini. de sudat, cu curent de sudare insuficient si cu viteza de sudare supraestimata.

Foarte des, lipsa de penetrare se formează la rădăcina cusăturii (schema a) și b) sau figura din stânga și schemele c) și d) din figură). În sudarea automată cu arc scufundat, lipsa de penetrare, în majoritatea cazurilor, se formează la începutul sudurii. Pentru a preveni apariția lor, se recomandă sudarea pe plăcuțe speciale. Lipsa de penetrare este unul dintre cele mai periculoase defecte pentru o îmbinare sudata.

Sudate subtăieri

Pe suprafața îmbinării se formează subtăieri de sudură. Decupările sunt adâncituri în metalul de bază situate de-a lungul marginilor sudurii. Ele apar datorită rezistenței excesiv de ridicate a curentului de sudare și datorită lungimii lungi a arcului electric, deoarece în acest caz, lățimea sudurii crește și marginile marginilor sudate se topesc mai puternic.

Există mai multe tipuri de fisuri sudate:

Tipul defectului de sudare. Precum și dimensiunea și locul de origine.

Proprietățile mecanice ale îmbinării sudate. Acestea sunt rezistența la tracțiune, fluiditatea, rezistența la impact, ductilitatea, rezistența la coroziune, rezistența la rupere la oboseală etc.

Condițiile în care este utilizat produsul. Practic, este natura mediului.

Funcții care trebuie îndeplinite de produs. Există chiar și un astfel de termen: „adecvare pentru un scop dat”. Acestea. Același defect într-o sudură poate fi acceptabil pentru o sarcină și inacceptabil pentru alta.

Pentru a lua o decizie cu privire la admisibilitatea defectelor de un tip sau altul tip și dimensiune, este necesar ca capacitatea de măsurare a dispozitivului de monitorizare a defectelor să fie mai mare decât valoarea admisibilă a defectului. Adică, dacă sunt permise defecte în sudare, nu mai mult de 2 mm în dimensiune, atunci este imposibil să utilizați un dispozitiv cu o capacitate de măsurare de 5 mm pentru a controla această cusătură.

Pentru a determina valoarea maximă a unui defect admis, trebuie avut în vedere faptul că defectele cusăturilor sudate cresc în principal capacitatea oțelului de a obosi și de rupere fragilă.

Pentru distrugerea de acest tip, pericolul cel mai mare îl reprezintă defectele plane (microfisuri, macrofisuri, lipsă de pătrundere). Dacă sunt identificați, trebuie să acordați atenție nu numai dimensiunilor maxime ale defectelor individuale, ci și poziției lor relative și numărului lor.

Pericolul defectelor plane constă în faptul că sunt concentratoare de solicitări mari din cauza absenței unei raze de curbură la fisuri. Defectele spațiale precum porii, bulele de gaz sau orice incluziuni au o rază de curbură, prin urmare, sunt mai puțin periculoase, chiar și cu un număr mai mare.

Cu o mică rotunjire la baza fisurii, pentru evaluarea tensiunilor care acţionează în aceasta, se utilizează factorul de intensitate a tensiunii K1, care face posibilă evaluarea mecanicii ruperii. Factorul de intensitate a tensiunii poate fi determinat dacă solicitarea necesară pentru rupere este mai mică decât limita de curgere a materialului. Este determinat de formula:

unde a este dimensiunea (înălțimea) defectului extern sau jumătate din dimensiunea defectului intern;
bm - efort de tracțiune;
bv - efort de încovoiere;
Mm și MB sunt coeficienți, a căror valoare este determinată de raportul dintre dimensiunea defectului și grosimea piesei și locația defectului;
Q este un coeficient care depinde de forma defectului.

Pentru sudurile care nu sunt supuse recoacerii postsudare pentru a reduce tensiunile interne, calculul deschiderii critice a fisurilor (COD) trebuie utilizat pentru a evalua acceptabilitatea defectelor de sudare. Calculul coeficientului K1, sau găsirea valorii deschiderii critice, face posibilă determinarea cu mare precizie a valorii unui posibil defect admis la sudare.

În cursul oricărei activități sau producție a produsului, există posibilitatea apariției unor defecte. Ele pot apărea din cauza unei încălcări a tehnologiei de lucru în orice etapă. Unul dintre cele mai frecvente defecte este fisurile de sudura la cald. Actele normative stabilesc standarde pentru prezența anumitor defecte în produsul finit. Pentru procesul de sudare, există și GOST-uri care stabilesc standarde de lucru, inclusiv defecte de sudare. Ele sunt împărțite în mai multe grupuri:

• fisuri de sudura la cald si la rece
• Undercuts
• Lipsa pătrunderii marginii, rădăcinii
• Aflux
• Cavități (cavități de gaz, fistule)
• Incluziuni solide
• Non-fuziune
• Tulburări în forma conexiunii
• Stropi de metal
• Arc aleatoriu

Orice proces de sudare trebuie efectuat strict în conformitate cu regulile și reglementările. Orice defect este o consecință a încălcării acestor reguli. Există crăpături mari care pot fi văzute cu ochiul liber. Și există microfisuri care sunt vizibile doar cu o creștere de cincizeci de ori. În ciuda dimensiunilor lor mici, sunt la fel de periculoase ca și cele mari.

Fisurile sunt clasificate ca calde si reci, in functie de temperatura de sudare. Dacă sunt gătite la temperaturi de peste o mie de grade, atunci se vor numi fierbinți. Dacă temperatura de gătit a fost mai mică, rece.

Atât fisurile reci, cât și cele calde sunt defecte fatale. Dacă este disponibil, produsul va fi considerat un defect și nu poate fi utilizat.

Fisurile de sudură la cald și la rece pot fi clasificate și pe alte motive. Ele pot fi transversale, longitudinale, radiale și așa mai departe.

Cele fierbinți sunt fracturi intercristaline care apar în sau în apropierea acestuia, în așa-numita zonă afectată de căldură. Au aspectul unei discontinuități sau crestături. Ele apar în timpul cristalizării metalului sau după răcirea compusului. Au culoare închisă și formă sinuoasă.

Cele reci sunt fracturi locale și se formează atunci când metalul se răcește, dacă sudarea a fost efectuată la temperaturi de până la 200 de grade. O fisură rece apare în apropierea sudurii și are o nuanță ușoară la fractură. Astfel de defecte apar la produsele din oțel groase.

Fisurile fierbinți care apar în apropierea cusăturii, la rândul lor, sunt împărțite în patru tipuri:

• Lichidare
• Apar datorită alungirii reduse
• Cristalizarea
• Apărând din alte motive

Primul tip de defecte apare foarte des atunci când se lucrează cu oțel structural. Conține multe incluziuni diferite, cel mai adesea sulfuri. Când se topesc, unele dintre ele se dizolvă în regiunea afectată de căldură și se transformă într-o peliculă. Este situat la limita granulației și reduce rezistența de coeziune a produsului, motiv pentru care apar fisuri fierbinți. Apariția acestor defecte la lucrul cu oțel slab aliat este cauzată de prezența elementelor de aliere precum titanul și niobiul. Defectele de lichidare sunt destul de lungi, fara ramuri, mai deschise.

Defecte de alungire redusă apar numai la sudarea oțelurilor austenitice.

Defectele de cristalizare sunt microfisuri scurte. Cel mai tipic pentru chiulasa.

Măsuri de prevenire a fisurilor la rece

• iar fluxurile trebuie calcinate.
• Toate piesele utilizate în procesul de sudare trebuie preîncălzite la 250-450 de grade.
• Este necesar să se respecte necondiționat toate cerințele, regulile și reglementările unui anumit tip de sudare, pentru a selecta cea mai optimă temperatură de încălzire.
• Este necesar să folosiți tipul de sudură care este necesar într-un anumit caz.
• Produsul trebuie să se răcească lent și uniform.
• După terminarea lucrărilor, pentru a elimina stresul în elemente, se efectuează recoacerea de înmuiere.

Cauzele defectelor sub formă de fisuri fierbinți sunt externe și interne. Cauzele externe includ segregarea elementelor și oxizilor. Aceste elemente nu fac parte din metalul sudat, dar apar datorită utilizării impurităților auxiliare. Cauzele interne de apariție sunt caracterizate de influența materialelor de umplutură.

Elementele de separare nu trebuie să fie topite pentru a provoca o fisură fierbinte. Acestea pot provoca formarea unei pelicule subțiri care va reduce rezistența granulelor.

Cum se reduce probabilitatea de fisurare la cald?

• Monitorizați procesele metalurgice atunci când metalul este topit.
• Oferă un proces optim de dezoxidare a metalelor.
• Când lucrați cu sulf, rețineți că acesta poate provoca apariția peliculelor de sulfuri. Prin urmare, este mai bine pentru ea să interacționeze cu manganul.
• Pentru ca sulful să nu aibă un efect negativ asupra defectelor apărute, sudorul trebuie să fie foarte atent la cristalizarea sudurii. Sulful ar trebui să treacă în stânga punctului peritectic. În această situație, se eliberează delta-ferită, care o dizolvă mai bine.

Cauzele fisurii la cald

• Prezența straturilor lichide.
• Deformații care apar atunci când piesa este scurtată.
• Fixarea rigidă a pieselor în timpul lucrului. Acest lucru împiedică capacitatea de a muta elementul pentru o răcire adecvată. Ca urmare, apar tensiuni.
• Gătitul cu metale precum wolfram, titan, molibden și vanadiu poate rupe legăturile chimice.
• Prezența impurităților „dăunătoare” în masa metalului sudat: fosfor, sulf.

Deformațiile de fisurare sunt cel mai probabil să apară atunci când metalul este în stare lichidă. În acest moment, impuritățile din masa metalică migrează și spațiul dintre boabe devine poluat. În timpul răcirii, există și riscul de tensiuni: în cazul în care contracția cusăturii se face neuniform. Aceasta este baza pentru apariția fisurilor la cald transversale.

Orice fisura este rezultatul neatentiei, nerespectarii tehnologiei procesului de sudare, lipsei de constientizare a compozitiei materialelor de sudat.

Modalități de prevenire a apariției lor

Pentru ca nici fisuri la cald, nici la rece să nu apară în timpul funcționării sau după răcire, trebuie luate anumite acțiuni:

• Asigurați-vă că elementele nu sunt fixate rigid în timpul funcționării.
• Selectați dimensiunea corectă a îmbinării pentru grosimea peretelui țevii. Dacă zona îmbinării este prea mică în raport cu grosimea produsului, atunci probabilitatea de fisurare este foarte mare.
• Alegeți-l pe cel de care aveți nevoie pentru un anumit tip de material, ținând cont de toate nuanțele și caracteristicile.
• Gătiți strict în conformitate cu standardele stabilite, inclusiv respectând unghiul de înclinare al vârfului.
• Toate piesele trebuie să fie în ordine corespunzătoare înainte de sudare.
• Alegeți electrozi care se potrivesc cu tipul și temperatura de sudare, nu cumpărați electrozi ieftini.
• Evitați supraîncălzirea utilizând un curent de sudare mai mare decât cel recomandat pentru un anumit tip de sudare.

Astfel, pentru a evita apariția defectelor sub formă de tensiuni și fisuri, este necesar:

• Luați în considerare toate caracteristicile lucrului cu un anumit metal.
• Măriți lățimea îmbinării cu o grosime semnificativă a produsului.
• Evitați apariția rolelor înguste.
• Efectuați solid.

Sudarea cu fisuri

• Pe lângă standardele pentru procesul de sudare, există și standarde pentru eliminarea defectelor. Sunt setate în GOST 5264 și 1153.
• Crăpăturile înainte de sudare trebuie pregătite. Pregătirea include inspecția și determinarea terminațiilor acestora. Acest lucru se întâmplă atunci când un arzător cu gaz este încălzit la o temperatură de 100-150 de grade.
• Capătul fisurii trebuie să fie găurit. Când lucrați cu un burghiu, centrul găurii ar trebui să coincidă cu capătul crăpăturii sau să se retragă de ea cu aproximativ 3-5 mm.
• Dacă este imposibil să găuriți o fisură, este.
• Înainte de procesul de sudare a fisurilor care nu depășesc marginile țevii, este mai bine să încălziți ușor zonele situate în spatele capetelor fisurilor cu un arzător.
• O fisură cu o dimensiune mai mare de 300 mm este sudată.

Astfel, există o anumită listă de motive pentru formarea de fisuri fierbinți în timpul sudării. Pentru a evita apariția lor, trebuie să cunoașteți toate caracteristicile materialului cu care trebuie să lucrați. Sudarea metalului din momentul pregătirii până la momentul răcirii produsului finit trebuie efectuată strict în conformitate cu standardele stabilite de GOST. Nu toate defectele sunt supuse corectării, așa că este mai bine să fiți conștienți în prealabil de toate regulile și nuanțele de lucru cu acest sau acel material.

Procesul de sudare, ca orice altă metodă de prelucrare a metalelor, este însoțit de formarea de defecte. Cristalizarea metalului în timpul formării, eterogenitatea chimică a metalului, interacțiunea metalului lichid al bazinului de sudură cu metalul dur al piesei, cu gaze și zgură, afectează cel mai mult formarea defectelor de sudare.

Defecte de sudare poate fi cauzată atât de fenomene fizice, cât și chimice: cristalizare și fisuri la rece, lipsă de fuziune, incluziuni nemetalice, pori, precum și nerespectarea tehnologiei de sudare: depășiri, burn-throughs, lipsă de penetrare, abateri ale geometriei cusătura, etc. Defectele sudate duc la scăderea rezistenței structurilor, încălcarea performanței acestora și accidente.

Poate fi eliminat prin schimbarea poziției spațiale a electrodului. Sudarea prin metoda „cu susul în jos” permite facilitarea scurgerii metalului lichid în zona de coadă a băii de metal topit. Dimpotrivă, sudarea în jos, cu un unghi înainte, reduce adâncimea de penetrare.

Adăugarea de oxigen și dioxid de carbon la gazele de protecție în sudarea cu argon îmbunătățește, de asemenea, umplerea și elimină decupările. Creșterea fluidității metalului topit și umplerea rădăcinii sudurii se poate realiza prin preîncălzirea pieselor, folosind fluxuri speciale și creșterea rezistenței curentului. Curățarea temeinică a marginilor înainte de sudare, îndepărtarea peliculelor de oxid, reduce, de asemenea, probabilitatea acestui defect nedorit.

Undercuts cel mai adesea se formează în timpul sudării automate a sudurilor de colț, precum și în timpul sudării de mare viteză a sudurilor cap la cap. Motivul poate fi tensiunea prea mare sau deplasarea electrodului de la axa de sudare, arc lung. Undercut este pătrunderea mai adâncă a unei margini și formarea unei caneluri la a doua margine a sudurii.

Decupările sunt eliminate prin sudarea cu mai mulți electrozi (la sudarea cusăturilor longitudinale ale țevilor cu diametru mare), preîncălzirea pieselor (pentru produse mici), sudarea cu arc scurt, reducerea vitezei de sudare, utilizarea curentului de manevră în sudarea cu arc scufundat și utilizarea electrozilor cu înaltă umectarea metalului topit.

Non-fuziuneîn esență, acestea sunt depășiri mari. Metodele de eliminare a lipsei de fuziune în sudură sunt aceleași ca și pentru decupări.

Arsuri apar adesea la sudarea structurilor de grosime mică. Sunt prin găuri în corpul cusăturii. Pentru a elimina burn-through-urile, se utilizează sudarea cu arc pulsat, se folosesc căptușeli de armare, curentul este redus și viteza de sudare este mărită.

Incluziuni nemetalice în sudură cel mai adesea se găsește sub formă de compuși sulfuri și oxizi. Acest lucru poate apărea ca urmare a dizolvării particulelor de acoperire a electrodului, a firului sau a fluxului în metalul de sudură, a oxizilor de pe suprafața marginilor pieselor, a formării de oxizi cu participarea oxigenului atmosferic.

În consecință, modalitățile de a elimina acest defect sunt folosirea de electrozi de înaltă calitate fără tijă oxidată și acoperire fărâmitoare, precalcinată; curățarea temeinică a marginilor; utilizarea fluxurilor de protecție, a pastei de flux și a gazelor; evacuare; agitarea zgurii în timpul procesului de sudare. În cazul sudării și suprafeței multistrat, este necesar să îndepărtați cu grijă crusta de zgură din fiecare strat anterior al cusăturii.

Un rol decisiv în formarea porilor determină influența hidrogenului, azotului și monoxidului de carbon asupra procesului de formare a sudurii. Gazele nedorite pot rezulta din coacerea slabă a electrozilor, contaminarea firului de sudură și a marginilor de sudură, sudarea cu arc lung și utilizarea electrozilor acoperiți organic.

Gazele și fluxurile de protecție sunt, de asemenea, utilizate pentru a proteja împotriva gazelor atmosferice nocive. În caz contrar, metodele de eliminare a porilor sunt similare cu tipul anterior de defecte. Sudarea DC cu polaritate inversă este de asemenea eficientă.

Pori în sudură

Crăpături- cel mai periculos defect la sudare. Fisurile rezultate din hidrogenare și prezența sulfului în metalul de sudură sunt deosebit de nedorite. În timpul funcționării unui produs sudat defect, se poate produce creșterea rapidă a acestora și distrugerea accidentală a structurii. În teoria proceselor de sudare se disting la rece, la cald, macro și microfisuri.

Motivul principal pentru apariția lor este prezența unor tensiuni mari de tracțiune în zona afectată de căldură și metalul sudat în timpul răcirii lor. Sudarea oțelurilor aliate, a oțelurilor carbon și a fontelor este adesea însoțită de formarea de fisuri.

Pentru reducerea tensiunilor de tracțiune se utilizează tratament termic înainte și după sudare, sudură cu covorașe de încălzire, optimizarea schemei de amplasare a cusăturilor (sudare cu cusături scurte simetrice), folosind consumabile de sudură cu cea mai mică contracție și conținut de impurități nocive, sudare în gaze protejate.

Calitatea îmbinărilor sudate poate fi asigurată doar printr-un control constant al producției, iar toate elementele trebuie supuse controlului, începând de la materialul sudat, sârmă și electrozi, flux și terminând cu controlul procesului în sine și al calității produsul finit.

Reguli generale de control.

Numai acei sudori care au experiență și au trecut testele de control ar trebui să aibă voie să lucreze. Controlul este de obicei gestionat de un departament special, care se numește departamentul de control tehnic. Existența acestui departament nu scutește în niciun caz sudorii înșiși de responsabilitatea pentru calitatea muncii lor, deoarece ei sunt responsabili în primul rând pentru calitatea produsului și sunt responsabili pentru defectele apărute.

Clasificarea defectelor.

Din mai multe motive, pot apărea defecte ale îmbinărilor sudate, care au un impact semnificativ asupra calității și rezistenței structurilor sudate. Toate defectele de astăzi sunt de obicei împărțite în mai multe grupuri, și anume:

1. Defecte externe: defectele externe includ diverse fisuri, decupări și cratere, care reduc semnificativ rezistența structurii.
2. Intern: se obișnuiește să se facă referire la defectele interne ca diverse incluziuni, porozitatea cusăturii, precum și lipsa de fuziune.
3. Prin: fisuri și diverse arsuri.

Foarte des, defectele apar din cauza unei încălcări directe a tehnologiei de sudare sau a calificărilor scăzute ale sudorului însuși sau a selecției necorespunzătoare a materialelor. De asemenea, aș dori să remarc că adesea motivul poate fi defecțiunea echipamentului sau calitatea proastă a materialelor în sine. Prin urmare, cauzele defectului trebuie să fie bine înțelese, acest lucru va ajuta la excluderea posibilității apariției lor în viitor.

Principalele defecte la sudare, de ce apar și cum le puteți remedia.

Principalele defecte la sudare sunt:

• fisuri;
• subcoduri;
• afluxuri;
• burn-throughs;
• cratere;
• fistule;
• incluziuni străine;
• porozitate;
• supraîncălzirea și arderea excesivă a metalului.

Cele mai răspândite și periculoase defecte.

• Crăpături

Fisurile sunt cel mai periculos defect de sudare, intrucat anuleaza toata munca efectuata si pot duce la distrugerea structurii, ceea ce poate duce la consecinte foarte tragice. Astăzi se disting crăpăturile mici (micro) și mari (macro) și se clasifică și în funcție de momentul apariției lor, și anume direct în timpul lucrului sau după executarea acesteia.

Principalele motive pentru apariția unui defect sunt tehnologia greșită pentru efectuarea lucrării, precum și selecția fundamental greșită a materialelor. De asemenea, se pot forma fisuri din cauza conținutului crescut de carbon și a diferitelor impurități din zona cusăturii. De asemenea, răcirea foarte bruscă poate fi motivul.

Corectarea defectului este posibilă numai prin alezarea acestei zone și tăierea fisurii, după care se efectuează din nou lucrările de sudare.

• Undercuts

Un astfel de defect precum decupările cusăturilor sudate este un fenomen care apare în timpul sudării cu arc și se caracterizează printr-o scădere a grosimii cusăturii la marginea acesteia. Undercut este principala cauză a tensiunii excesive în zona sudurii, iar acest fenomen este deosebit de periculos în cazurile în care cusătura este situată perpendicular pe solicitarea principală. Dacă structura funcționează sub sarcini de vibrație, atunci subtăierea sudurii este principalul motiv pentru o scădere semnificativă a rezistenței sale. Cel mai adesea, ele apar la sudarea primelor straturi de suduri cap la cap și, de asemenea, adesea un astfel de defect apare la sudarea sudurilor în colț. Mult mai rar, decupările apar la sudarea sudurilor cap la cap cu un singur strat, care sunt realizate cu sau fără muchii de tăiere.

Undercuts sunt clasificate:

• unilateral (pe o parte a sudurii);
• bilateral (pe ambele părți).

Cel mai adesea, se găsesc subtăieri cu două fețe, deși la sudarea sudurilor de colț, fenomenul cel mai frecvent este subtăierea unilaterală cu afluxul de metal pe margine, care este situat orizontal.

Principalele motive pentru subcutare sunt cel mai adesea tensiunea insuficientă în timpul sudării sau electrodul nu a fost ținut destul de precis de-a lungul axei conexiunii elementelor.

Desigur, există metode pentru eliminarea acestui defect foarte comun. Eliminarea tăieturii se realizează, în primul rând, prin suprafața unei mici cusături subțiri de-a lungul liniei acestui defect. Rețineți că decupările cusăturilor sudate sunt, de asemenea, un defect foarte periculos, deoarece reduce rezistența la stres a structurii.