Наиболее распространенные виды дефектов в сварных швах

Подрезы - это недостатки сварного соединения, представляющие из себя местные уменьшения толщины основного металла в виде продольных канавок. Подрезы относятся к более нередко встречающимся недостаткам, в большинстве случаев они образуются при сварке угловых швов в случае смещения электрода либо при несколько завышенном напряжении дуги.

Одна из кромок проплавляется поглубже, водянистый металл стекает на горизонтально расположенную деталь и его не хватает для наполнения канавки. Обычно при завышенном напряжении дуги и завышенной скорости сварки на стыковых соединениях образуются двухсторонние подрезы. Такие же недостатки могут создаваться в случае роста угла разделки при механизированной и автоматической сварке. Однобокие подрезы всегда образуются при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. Подрезы выявляют наружным осмотром, и если их глубина и протяженность превосходят допустимые нормы, то эти недостатки зачищают и заваривают.

Наплывы - недостатки сварного соединения, получающиеся, когда водянистый металл шва натекает (наплывает) на основной металл, но с ним не сплавляется. В большинстве случаев наплывы образуются при заниженном напряжении дуги, наличии на свариваемых кромках большого слоя окалины, лишнего количества присадочного металла, который в расплавленном состоянии не умещается в разделке кромок либо в зазоре. При сварке кольцевых поворотных стыковых швов возникновение наплывов вызывается неверным расположением электрода относительно оси шва. Наплывы не имеют большой ширины, но повдоль шва в неких случаях размещаются по всей длине.

Прожоги - недостатки, которые состоят в том, что водянистый металл сварочной ванны вытекает через сквозное отверстие в шве с образованием ярко выраженного углубления либо отверстия. Первопричиной возникновения прожогов является завышенный сварочный ток либо неожиданная остановка сварочного автомата. Не считая этого следует учесть и другие предпосылки: необоснованно увеличенный зазор меж кромками, недостающая толщина подкладки либо неплотное прилегание ее к основному металлу повдоль кромок. При сварке поворотных кольцевых швов возникновению прожогов содействует смещение электрода в сторону вращения изделия, что вызывает отекание водянистого металла из-под конца электрода и поболее активное прожигающее воздействие дуги. Дефектные места должны быть зачищены и заварены.

Кратеры - это недостатки сварных швов. В местах неверного обрыва дуги появляется углубление, в каком могут быть усадочные рыхлости, приводящие к образованию трещинок. Потому эти недостатки в большинстве случаев вырубают, зачищают и заваривают. При механизированных и автоматических процессах сварки используют выводные планки, на которых начинают либо кончают швы. После сварки эти выводные планки совместно с кратерами удаляются, При правильной настройке автомата кратеры завариваются автоматом за счет плавного понижения сварочного тока.

Свищи - недостатки, которые образуются из канальных пор в виде полостей, выходящих на поверхность.

Образование внутренних изъянов при сварке связано с металлургическими, тепловыми и гидродинамическими явлениями, происходящими при формировании сварного шва. К внутренним недостаткам относятся трещинкы (жаркие и прохладные), непровары, поры, шлаковые включения, вольфрамовые и оксидные.

Трещинкы - это недостатки сварных швов, представляющие из себя макроскопические и микроскопичные межкристаллические разрушения, образующие полости с очень малым исходным раскрытием. Под действием остаточных либо следующих рабочих напряжений трещинкы могут распространяться с большой скоростью (соизмеримой со скоростью звука). Разрушения происходят практически одномоментно и представляют собой огромную опасность целостности всей конструкции.

Различают прохладные и жаркие трещинкы зависимо от температуры, при которой происходит их появление. Жаркие трещинкы представляют собой разрушения кристаллизующегося металла, происходящие в водянистых прослойках вокруг зернышек под действием растягивающих напряжений. Эти напряжения возникают вследствие несвободной усадки металла шва и примыкающих к нему неравномерно нагретых участков основного металла. Образование жарких трещинок связано с совокупным действием 2-ух причин. Во-1-х, по мере кристаллизации сокращается количество водянистой фазы, что приводит к уменьшению деформационной возможности сплава. Во-2-х, в температурном интервале хрупкости пластические характеристики сплавов более низкие.

Кристаллизационные (жаркие) трещинкы образуются, если пластическая деформация за время пребывания металла в температурном интервале хрупкости затмит припас пластичности его в этом интервале температур. Вот поэтому соответствующим для жарких трещинок является межкристаллитный вид разрушения, развивающегося по границам зернышек при наличии меж ними водянистой прослойки либо за счет межзеренного проскальзывания, происходящего при завышенных температурах после окончания процесса кристаллизации.

Жаркие трещинкы появляются как в металле шва (почаще), так и в зоне теплового воздействия. Они бывают продольными, поперечными, продольными с поперечными ответвлениями, могут выходить на поверхность шва либо оставаться сокрытыми. Возможность образования жарких трещинок находится в зависимости от хим состава металла шва, скорости нарастания и величины растягивающих деформаций и напряжений, формы сварочной ванны и шва, размера первичных кристаллов. Возможность возникновения трещинок возрастает с увеличением содержания в металле шва углерода, кремния, никеля и в особенности вредных примесей серы и фосфора. Приметно понижают возможность образования жарких трещинок в сварном шве марганец, хром и частично кислород. Для понижения величины и скорости нарастания растягивающих напряжений, в процессе сварки используют пылеобразный присадочный металл в виде крупки (ППМ). Понижение жесткости закрепления узлов в процессе сварки и применение подготовительного обогрева также отчасти понижают напряжения.

Прохладные трещинкы образуются почти всегда в зоне теплового воздействия, пореже в металле шва сварных соединений средне и высоколегированных сталей.

Возникновение прохладных трещинок разъясняется действием многих обстоятельств. Одна из их - воздействие больших внутренних напряжений, возникающих в связи с большим эффектом при структурных превращениях, происходящих в критериях понижения пластичности металла. Потому прохладные трещинкы наблюдаются как при температурах 120 градусов С и ниже, так и при комнатной температуре через пару минут после окончания сварки, а время от времени и через несколько часов. Высочайшие внутренние напряжения могут также развиваться вследствие присутствия водорода в металле и на поверхностях внутренних изъянов, скопления его в микронесплошностях.

Непровары - это участки сварного соединения, где отсутствует сплавление меж свариваемыми деталями, к примеру, в корне шва, меж главным и наплавленным металлом (по кромке) либо меж смежными слоями наплавленного металла. Поверхности непроваров обычно покрыты тонкими оксидными пленками и другими загрязнениями. В большинстве случаев непровары заполняются расплавленным шлаком. Непровары уменьшают рабочее сечение сварного шва, что приводит к понижению работоспособности сварного соединения и узла в целом. Они являются концентраторами напряжений и могут вызвать возникновение трещинок, уменьшить коррозионную стойкость сварного шва и привести к коррозионному растрескиванию.

Непровары могут быть вызваны:

- малым углом раскрытия кромок;

- малым зазором;

- огромным притуплением нижних кромок деталей и при заниженном сварочном токе;

- большой скоростью сварки;

- смещением электрода от оси шва (в особенности при сварке обоесторонних швов);

- нехороший зачисткой от шлака перед наложением следующих слоев шва;

- лишним количеством ППМ при заниженном сварочном токе и большой скорости сварки;

- низкой квалификацией сварщика.

Непровары не всегда удается найти наружным осмотром, но это очень страшный недостаток в сварном шве. Следует держать в голове, что при наличии непроваров могут появляться малозначительные трещинкы в процессе использования изделия. Эти трещинкы иногда очень тяжело найти, но трещинкы равномерно разрастаются и доходят до критичного размера - в последующее мгновение происходит разрушение узла.

Поры - это полости в металле шва, заполненные газами. Обычно поры имеют овальную форму, в углеродистых сталях встречаются поры, имеющие трубчатую форму. Они появляются в водянистом металле шва из-за насыщенного газообразования, при котором не все газовые пузырьки успевают подняться на поверхность металла и выйти в атмосферу. Размеры остающихся в металле пор колеблются от микроскопичных, до 2-3 мм в поперечнике. В итоге диффузии газов (и сначала водорода) поры могут возрастать в размерах.

В данном случае образуются раковины либо свищи, выходящие на поверхность. Не считая одиночных пор в сварных швах возникают цепочки либо отдельные скопления пор. К главным причинам, вызывающим возникновение пор, относятся: нехорошая зачистка свариваемых кромок от ржавчины, масел и разных загрязнений; завышенное содержание углерода в главном и присадочном металле; большая скорость сварки, при которой не успевает произойти обычное газовыделение и поры остаются в металле шва; высочайшая влажность электродных покрытий, флюса, сварка при сырой, увлажненной погоде.

Шлаковые включения - это полости в металле сварного шва, заполненные шлаками, не успевшими выплыть на поверхность шва. Шлаковые включения образуются при завышенной скорости сварки, при загрязнении кромок деталей и при мультислойной сварке, если плохо зачищены от шлака поверхности прошлых швов, в особенности меж слоями. Размеры шлаковых включений способны достигать нескольких 10-ов мм по длине шва. Форма их может быть очень различной, потому эти недостатки более небезопасны, чем поры.

Вольфрамовые включения возникают в металле шва при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом, к примеру, при сварке дюралевых сплавов, в каких вольфрам не растворим. Частицы вольфрама попадаются в шве вследствие нарушений режима сварки, они погружаются в расплавленную ванну из-за большей плотности. На рентгеновских снимках Вольфрамовые включения смотрятся светлыми пятнами неверной формы и размещаются изолированно либо группами.

Окисные включения могут появляться в металле сварных швов, если они труднорастворимы (к примеру, Ai203) и металл шва очень стремительно охлаждается. Оксидные включения размещаются в виде раздробленных пленок и образуют несплошности металла шва. Резко понижаются механические характеристики шва, даже больше, чем при порах и шлаковых включениях, потому что плотность оксидных пленок выше, чем у алюминия, они попадают вовнутрь шва через расплавленную ванну.