Статьи

Как исправить дефекты сварных швов

Классификация

дефект, сварной

  • Внешние.
  • Внутренние.
  • Сквозные.

Внешние недостатки сварного шва часто являются более бессчетной категорией. В нее входят: лишне малые размеры, также смещение косильной лески шва, разные наплывы, «надрезы», раковины усадки и не заделанные в процессе сварки кратеры, пористость либо трещинкы. Неравномерная ширина шва также относится к этой разновидности. Считается, что наружные недостатки сварных швов относятся к менее небезопасной категории.

Соответственно, к внутренним относятся: поры, бессчетные включения шлака, не на сто процентов проваренные места, также трещинкы в толще сваренного металла. Что касается сквозных изъянов, то это свищи, проходящие через всю толщину детали трещинкы, также пережог.

Немаловажное замечание

Даже начинающим сварщикам отлично понятно, что для обеспечения наибольшей прочности шов обязан иметь маленькое усиление высотой порядка 1-2 мм. В то же время те же сварщики часто допускают тяжелейшую ошибку, когда делают усиление высотой 3-4 мм. В принципе, в обычных случаях ничего ужасного в этом нет, но не тогда, когда дело касается изделий, повсевременно находящихся в состоянии динамической нагрузки. Все это приводит к концентрации напряжений и резкому увеличению вероятности поломки.

Основные способы устранения, исправления дефектов

Сходу скажем последующее: почти всегда методы устранения изъянов сварных швов дискуссировать не имеет смысла, потому что в критериях более-менее серьезного ОТК все изделия с какими-то недостатками просто бракуются. Но иногда вправду случается так, что дефект не очень суровый, а поэтому его можно убрать. Как это делать?

В случае со железными конструкциями испорченную поверхность срезают (плазменно-дуговая сварка), кропотливо зачищают место плохого соединения, а потом повторяют попытку. Если имеются малозначительные наружные недостатки сварных швов (неравномерность соединения, неглубокие оспины), то их можно просто зашлифовать. Конечно, при всем этом не стоит увлекаться и снимать очень большой слой металла.

Подрезы

Как мы уже и гласили, недостатки сварных швов и соединений очень небезопасны. Несложно представить для себя, что произойдет в случае, если они будут иметься в детали, созданной для установки, например, в опорную конструкцию жд моста. В особенности они небезопасны в случае сварки деталей из легированной стали, которые будут эксплуатироваться в критериях неизменных перепадов температур.

Более небезопасными являются подрезы, потому что они являются естественным «аккумулятором» напряжений, которые будут концентрироваться в более слабеньком месте шва. Не считая того, они существенно уменьшают его рабочее сечение, что также очень негативно сказывается на прочности всего соединения.

Обычно, эти внешние недостатки сварных швов почти всегда не исправляются. Связано это с тем, что металл (в большинстве случаев) все равно будет иметь малозаметный брак, который может привести к очень значимым последствиям.

Исправление прочих разновидностей

Если имеется прожог (что встречается не так нередко), то устранение изъянов сварных швов провести достаточно легко: сначала поверхность как надо зачищается, а потом ее повторно проваривают. Примерно так же поступают и с кратерами.

Участки непроваренного металла

Если такой участок размещается прямо в толще шва, это очень небезопасно. Во-1-х, найти таковой дефект можно только с помощью дефектоскопа. Во-2-х, они опять-таки являются аккумулирующими местами естественных напряжений в металле. В купе с нарушением сварной структуры все это приводит к риску досрочной поломки детали. В особенности нередко такие внутренние недостатки сварных швов появляются в случае использования легированной стали и отвратительного сварочного оборудования.

Пористость (вне зависимости от ее локализации) резко понижает прочностные свойства до недопустимых величин, приводит к «расслоению» металла, другими словами к нарушению его естественной структуры. Детали даже с малозначительной пористостью в несколько раз почаще разрушаются под нагрузкой даже сначала эксплуатации. Появляются поры по вине газов, которые просто не успевают выйти из слоя расплавленного металла.

Как и все виды изъянов сварных швов, они очень нередко появляются в случае использования некачественных сырых электродов. Часто случается так, что пористость появляется по причине каких-то сторонних примесей в защитных газах. Как и в прошедшем случае, этот тип изъянов также может наблюдаться при лишне высочайшей скорости сварки, когда обыденно нарушается целостность газовой защитной «ванны».

Включения шлака

Заметим, что если при сварке употреблялся вольфрамовый электрод, то в деталях могут быть обнаружены частички этого металла. Степень их угрозы – как и в прошлом случае (т. е. это допустимые недостатки сварных швов).

Кратер

Кратер (2024; К). усадочная раковина в конце валика сварного шва, не заваренная до либо во время выполнения следующих проходов либо. дефект сварного шва, который появляется в виде ложбинок в местах резкого отрыва дуги в конце сварки. В ложбинках кратера могут появляться усадочные рыхлости, нередко переходящие в трещинкы.

Кратеры обычно возникают в итоге некорректных действий сварщика. При автоматической сварке кратер может появляться в местах выводных планок, где обрывается сварочный шов. Кратеры уменьшают рабочее сечение сварочного шва, другими словами понижают его крепкость. Не считая того, в кратерах могут появляться усадочные рыхлости, которые содействуют образованию трещинок. Кратеры вырубают до основного металла, зачищают и заваривают.

READ  Простая декоративная штукатурка своими руками

ОСНОВНАЯ ПРИЧИНА ПОЯВЛЕНИЯ НЕПРОВАРОВ И СПОСОБ ИХ УСТРАНЕНИЯ!!!

Дефекты группы 3. Твердые включения

Подобные включения ослабляют сечение шва, понижают его крепкость и становятся зонами кон­центрации напряжений.

Места швов с жесткими включениями вырубают до здорового металла либо убирают строжкой и потом заваривают.

Группа 6. Прочие дефекты

Макроскопические трещины

Макроскопические трещинкы либо просто трещинкы (100; Е). видны невооруженным глазом либо через лупу маленького (2. 4х. кратного) роста при зрительном контроле

Дефекты сварных соединений

Несплавление

Несплавление (401). отсутствие соединения меж металлом сварного шва и главным металлом либо меж отдельными валками сварного шва.

Несплавления образуются при дуговой сварке из-за того, что дуга не расплавила часть кромки стыка и не сформировала шов с ее ролью.

В большинстве случаев несплавления образуются из-за неверного выбора формы угла и разделки, плохо зачищенной поверхности кромок, из-за нехороший зачистки шва меж проходами, хим неоднородности металла, некорректных режимов сварки (малая сила тока, завышенная скорость сварки).

Поверхностная пора

Поверхностная пора (2017). газовая пора, которая нарушает сплошность поверхности сварного шва

Прожог

Прожог (510). вытекание металла сварочной ванны, в итоге которого появляется сквозное отверстие в сварном шве

Прожоги в большинстве случаев образуются на тонкостенных соединениях либо соединениях с подкладными полосами, кольцами, когда сварку делают на завышенном режиме либо при увеличенном зазоре меж кромками. В местах прожога металл окисляется и становится рыхловатым, некрепким, неплотным. По способности такие участки кропотливо зачищают до полного удаления плохого металла. В труднодоступных для зачистки местах, где могут показаться прожоги, при сварке первого слоя следует обдувать оборотную сторону шва защитным газом. Прожог может образоваться при неожиданной остановке подачи защитного газа. При сварке поворотных кольцевых соединений прожоги вызываются неверным расположением электрода относительно зенита.

Прожоги являются соответствующим недостатком сварки тонкостенных изделий: обечаек сильфонных компенсаторов, труб гибких железных шлангов, арматуры с трубами. В процессе сборки этих деталей в особенности принципиально соблюдать требования по точности обработки сопрягаемых поверхностей и качеству сборки. Размеры ванны тут так малы, что мельчайшее нарушение в обработке либо сборке приводит к изменению теплоотвода, а означает, к резкому изменению нагрева. В итоге лишнего нагрева свариваемых кромок ванна одномоментно разрывается, любая кромка оплавляется без помощи других и появляется прожог.

Прожоги исправляют методом их вырубки, зачистки дефектных мест и заваривания.

Прожоги

Недостаток представляет собой сквозное отверстие, которое появляется из-за вытекания металла из сварочной ванны. Обычно, из оборотной стороны появляется наплыв. Провоцирует прожог очень неспешное перемещение электрода по косильной лески стыка, очень большой ток, недостающая толщина прокладки либо же неплотное ее прилегание, большой зазор меж деталями.

Методы выявления дефектов

Для выявления изъянов сварного шва используются различные способы:

  • замеры соединений и зрительный осмотр;
  • проверка соединений на плотность;
  • поиск недостатка с внедрением особых устройств;
  • лабораторные тесты образцов на крепкость.

Зрительное определение свойства сварного шва производится только после кропотливой чистки его поверхности от шлака, устранения различных загрязнений и застывших брызг металла. Проверяются размеры, форма, наличие изъянов – прожогов, свищей, трещинок, кратеров и иных недостатков.

Благодаря испытаниям на плотность удается найти наличие либо отсутствие изъянов трубопроводов – пор, трещинок, непроваров. На плотность конструкции проверяются такими методами:

  • обдувание воздухом;
  • заполнение водой под давлением;
  • обработка керосином.

При обнаружении недостатка требуется дополнительная обработка с целью его устранения.

Дефекты сварных швов и соединений

Металлоконструкции, сваренные из металла, нужны в различных сферах жизнедеятельности. Но во время выполнения сварочных работ могут появляться различного рода недостатки сварных швов. Они уменьшают вероятный срок службы соединения и понижают уровень безопасности готового изделия.

Способы устранения дефектов сварных соединений

Вне зависимости от задействованного оборудования – инвертор, традиционный аппарат, трансформатор и прочее – образование изъянов не исключено. Принято различать так именуемые допустимые и недопустимые недостатки сварки. Зависимо от типа и трудности недостатков определяется пригодность готового изделия к эксплуатации.

Не допущенные к использованию конструкции направляются на доработку. Каким методом будет устраняться дефект, находится в зависимости от типа недостатка:

  • прожог заваривается после кропотливой зачистки сварного соединения;
  • подрезу устраняются методом наложения узкого наплава по всей длине их образования;
  • участок с трещинкой рассверливается, тело шва вырубается, поверхность зачищается и обезжиривается. После чего углубление заваривается;
  • непровары вырезаются и повторно завариваются;
  • свищи и кратеры устраняются по одной схеме. Сначала все вырезается до основного металла. После чего стык варится заного;
  • наплывы следует аккуратненько срезать, проверив при всем этом есть ли непровары;
  • деформированные участки выравниваются прогревом либо же механическим методом;
  • хоть какой из изъянов, подразумевающий наличие сторонних включений, устраняется методом вырезания шва (участка) и наложением нового.

В случае, когда в процессе контроля обнаруживаются недостатки технологического нрава соединений труб, то исправление производится одним из способов:

  • механическим методом без сваривания;
  • механическим методом в купе с завариванием дефектного участка;
  • вырезание участка трубопровода, содержащего технологический дефект;
  • шов полностью удаляется и стык проваривается по-новому.
READ  Чем обогреть дом зимой экономично

Прочность и герметичность сетей газоснабжения восстанавливается дуговой сваркой. Применение газосварочных установок не допускается.

Подрезы

Визуально изъян представляет собой продольное углубление с наружной части шва. Из-за подреза уменьшается сечение шва и образуется внутреннее напряжение соединения. Прочность такого шва вызывает большие сомнения. Основная причина образования дефекта – завышенный показатель сварочного тока. Чаще всего подрезы характерны для горизонтальных швов.

Кратеры

Небольшие углубления в сварном валике образуются в результате разрыва сварочной дуги. Изъяны приводят к уменьшению поперечного сечения стыка, что снижает степень его прочности. вторичная опасность кратера заключается в том, что его дно может иметь дополнительные рыхлые включения, приводящие к появлению трещин.

Наплывы

Избыточный расплав натекает на поверхность заготовки, остывает и образует ложный валик. Это наплыв, не имеющий прочного сплавления с рабочей поверхностью. Чаще всего дефект образуется при горизонтальной сварке стыковых или угловых швов. Причиной их образования является недостаточный прогрев основного металла, из-за избытка присадочного материала или окалин на кромках стыкуемых поверхностей.

Прожоги

Прожог — это, по сути, просто образование сквозного отверстия в сварном соединении. Прожоги — частая ошибка начинающих сварщиков, поскольку такой дефект возникает либо при медленной скорости сварки, когда в одном месте концентрируется слишком большое количество тепла, либо когда установлено большое значение сварочного тока. Такой дефект существенно снижает прочностные характеристики сварного соединения, так что не допускайте его появления.

Чтобы избежать появления прожогов нужно понизить силу сварочного тока, варить немного быстрее и правильно разделывать кромки. Если вы новичок, то поможет только постоянная практика. Особенно, если нужно сварить алюминий, у которого маленькая температура плавления и при этом высокая теплопроводность.

Непровары

Непровары появляются из-за того, что сварщик установил слишком маленькое значение силы сварочного тока на своем сварочном аппарате. Проще говоря, силы сварочного тока не хватило для полноценной проварки металла. Иногда непровары образуются из-за большой скорости сварки или из-за неправильной разделки кромок.

Чтобы предотвратить появление непроваров нужно устанавливать оптимальную силу тока и уменьшить длину сварочной дуги.

Наплывы

Главная причина наплыва — неправильно настроенный режим сварки. Чтобы предотвратить образование наплывов нужно тщательно очистить кромки и правильно настроить сварочный ток, скорость подачи присадочного материала (если вы варите полуавтоматом), и повысить напряжение в сварочной дуге.

Кратеры

Кратеры образуются на конце сварного соединения в том случае, если вы резко оборвете дугу. Типичный кратер — это небольшая неглубокая воронка, которая тем не менее существенно влияет на качество шва. Чтобы избежать образования кратера не обрывайте дугу и используйте специальные режимы, которые есть у многих современных сварочных аппаратов. Эти режимы автоматически устанавливают пониженное значение тока при окончании сварки.

Подрезы

Подрез — наиболее часто встречающийся дефект при сварке тавровых соединений и соединений внахлест. Реже встречается при сварке стыкового шва. Зачастую подрез образовывается в том случае, когда установлено неправильное напряжение дуги или вы варите слишком быстро.

Устранение дефектов сварки такого вида требует уменьшения напряжения дуги и равномерной скорости сварки. Также рекомендуем уменьшить длину дуги. Ведь при большой длине дуги шов становится широким, тепловложения просто не хватает на все соединение и образовываются подрезы.

Исправление дефектов сварки

Дефекты в сварном шве могут не просто ухудшить внешний вид соединения, но и снизить его эксплуатационные характеристики. Чтобы обнаружить дефекты можно использовать различные методы контроля качества: от простейшего визуального осмотра шва, до применения рентгена или ультразвукового оборудования.

Но что делать, если швы оказались дефектными после проведения контроля качества? Обязательно ли утилизировать детали с дефектными швами? Вовсе нет. В этой ситуации поможет исправление дефектов сварки. Далее мы подробно расскажем, какие существуют дефекты сварных швов и способы их исправления.

Что представляет собой дефект, называемый «кратер шва»

Одним из очагов образования трещин является кратер – углубление (усадочная раковина), возникающее в конце валика сварного соединения по причине обрыва сварочного пламени или сварочной дуги.

Кратер шва

Дефект сварочного соединения, называемый кратер шва, часто возникает при производстве коротких швов. Размеры углубления зависят от силы сварочного тока. Если кратер не устранить, несплошность, как концентратор напряжения, отрицательно повлияет на прочность соединения. А усадочная рыхлость, возникающая в усадочной раковине, способствует образованию трещин.

Внутренние

Эта разновидность включает такие дефекты.

Трещины. Классифицируют по нескольким признакам:

  • по времени возникновения (в сварочном процессе и после него);
  • по температуре (холодные, горячие);
  • по месту (поперечные, продольные трещины);
  • по размерам (микро- и макроскопические).
  • наличие в расплавленном металле вредных примесей и повышенное углерода;
  • несоблюдение, как технологии, так и режимов сварки;
  • неправильный порядок наложения сварных швов;
  • перегрузки в период эксплуатации сварной конструкции.

Результат воздействия трещин — резкое снижение пластических качеств сварных соединений, а также их разрушение.

Непровар — это название внутреннего дефекта, местного (локального) несплавления главного металла с наплавленным металлом. А также — несплавление слоев шва между собой при многослойной сварке (представляют собой тонкие полоски загрязнений). Еще одно объяснение термина — незаполнение расчетного сечения шва металлом.

  • неправильность подготовки свариваемых кромок, включая низкое качество зачистки от шлака, краски, окалины, масла, ржавчины;
  • смещение электрода при сварке в сторону одной из кромок;
  • превышение скорости сварки;
  • отклонение или блуждание дуги под воздействием магнитных полей;
  • заниженные: мощность сварочного пламени и значения сварочного тока;
  • применение электродов из низкоплавкого металла;
  • неудовлетворительное качество сварочной проволоки, основного металла, флюсов, электродов;
  • недостаточная квалификация и небрежность сварщика.
READ  Замер и установка межкомнатных дверей

При V-образном способе разделки кромок непровары располагаются в корне стыковых швов, при Х-образной — в центральной части соединения.

А — в вершине Х и V-образных швов; б – нижней кромки в стыковых соединениях при односторонней сварке; в – в вершине угла и в угловых швах (в угловых, нахлесточных и тавровых соединениях)

Непровары способствуют значительному снижению прочности сварного шва и могут привести к разрушению всей конструкции.

По влиянию на прочность самыми опасными являются непровары по кромкам (несплавление). При незаполнении металлом расчетного сечения шва, с одновременным непроваром по кромке, опасность снижения качества соединения сильно возрастает.

Посторонние включения. Эта группа внутренних дефектов включает шлаковые, окисные, вольфрамовые включения.

Дефекты шлаковые, которые еще могут называться неметаллическими, в сварном соединеньи образуются шлаками, которые не успели всплыть на поверхность металла. По структуре несплошности подразделяются на виды:

  • Макроскопические. Имеют вид вытянутых «хвостов» продолговатой, сферической формы. Причины возникновения в швах: плохая очистка соединяемых кромок от загрязнений, окалины, внутренних подрезов. Включения приводят к местной концентрации напряжений, снижают прочность сварных соединений.
  • Микроскопические включения появляются при кристаллизации металла вследствие образования химических соединений (сернистое железо, окись железа, фосфиды, нитриды, легкоплавкие эвтектики) при плавлении и окислении примесей. Результат влияния — снижение пластичности швов.

Окисные включения (пленки) образуются при любом виде сварки. Причины: низкое качество флюса или электродного покрытия, слабая растворимость частиц в расплавленном металле и слишком быстрое охлаждение, загрязненные поверхности соединяемых деталей, плохая зачистка поверхностных слоев от шлака при проведении многослойной сварки. Результат воздействия — ослабление сечения шва и снижение его прочности.

Образование в сварном шве включений вольфрамовых связано с выполнением, например, соединения алюминиевых сплавов неплавящимся электродом методом аргонодуговой сварки.

Следующая разновидность внутренних дефектов — пористость. Характеризуется возникновением в расплавленном металле полостей, заполненных газами — пор. При интенсивном газообразовании, до начала затвердевания сварного соединения, выйти наружу успевают не все пузырьки. Могут наблюдаться как скопление пор, так и единичные экземпляры, а также — раковины и свищи. Основные причины, приводящие к пористости:

  • большая скорость сварки, не позволяющая всем газам выйти наружу;
  • повышенная влажность, влияющая на состояние электродных покрытий;
  • неудовлетворительная зачистка от загрязнений присадочной проволоки и свариваемых кромок;
  • чрезмерное углерода в присадочном материале и основном металле.

Пористость приводит к нарушению герметичности изделия и снижению механических свойств металла (ударной вязкости, прочности и др.).

Что называют прожогом

Дефект возникает вследствие вытекания металла сварочной ванны через отверстие в шве, образованное в результате сквозного проплавления. С обратной стороны появляются натеки. Причины, приводящие к прожогам:

  • недостаточность скорости сварки;
  • повышенная мощность сварного пламени;
  • неплотное примыкание подкладки к главному металлу и ее недостаточная толщина;
  • завышенный сварочный ток;
  • увеличенный зазор между кромками;
  • остановка источника питания;
  • невнимательность сварщика.

Сквозные

При проведении сварки в среде углекислого газа или под флюсом возникает образование сквозных пор — свищей, диаметр которых может достигать 6-8 мм. Это дефекты, представляющие собой трубчатые полости, вызванные выделением газа, выходящие на поверхность сварного соединения, уменьшающие его прочность и способствующие развитию трещин.

К этой группе также относятся сквозные трещины и прожоги.

Причины появления дефектов

  • Неверный выбор сварочных материалов, их низкое качество.
  • Нарушения технологии, включая подготовку, сборку, процесс термической подготовки и режим сварки.
  • Плохая свариваемость металла.

Разновидности дефектов сварных швов

В сварочном производстве выделяют наружные, внутренние и сквозные виды дефектов сварных соединений.

Что такое дефекты сварных швов

Понятие включает несоответствие сварного соединения требованиям, оговоренным в нормативно-технической документации — размерам, форме, прочности, герметичности, пластичности и другим показателям. Определения, обозначения и классификация дефектов соединений при сварке металлов плавлением приведены в ГОСТ 30242-97. Дефекты могут вызвать разрушение сварочного шва. Если их не исправлять, проблема может привести к развалу всей конструкции.

Наружные

К этой категории относятся такие виды дефектов.

Подрезы. Встречаются наиболее часто. Это канавки (углубления), расположенные по краям шва.

Подрезы

С чем может быть связано появление дефекта при сварке:

  • увеличенная сила тока и напряжение дуги;
  • повышенная мощность сварного пламени;
  • неудобство пространственного положения.

Подрезы, в результате воздействия рабочих нагрузок, ослабляют сечение основного металла, а также могут служить причиной разрушения швов. Дефекты этого вида недопустимы в конструкциях, работающих на выносливость.

Наплывы. Это дефекты сварных соединений, образующиеся при стекании жидкого металла электрода на основной нерасплавленный металл, не соединяясь с ним. Основные причины:

  • недостаточный прогрев основного металла;
  • наличие слоя окалины на свариваемых кромках;
  • неправильное ведение электрода;
  • низкое напряжение дуги;
  • увеличенный наклон плоскости при наложении шва;
  • избыток присадочного материала;
  • вертикальное или потолочное положение шва;
  • недостаточно опытный сварщик.

В местах наплывов происходит резкое изменение очертаний швов, образуется концентрация напряжений, что приводит к снижению прочности соединений и выносливости конструкций.

  • совершение сварщиком неправильных движений электродом (ручная сварка);
  • нарушение скорости сварки и скорости подачи проволоки (автоматическая сварка).