Контроль качества сварки - Основные дефекты сварных швов

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 15:57

Просмотров: 31757

Дефекты сварных швов являются следствием неправильного выбора или нарушения технологического процесса изготовления сварной конструкции. Дефекты разделяются на внешние и внутренние. К внешним дефектам относятся: нарушение установленных размеров и формы шва (ширина и высота шва), непровар, подрезы, пережоги, прожоги, наплывы, натеки, грубая чешуйчатость поверхности шва, внешняя пористость, не заваренные кратеры, шлаковые включения и трещины на поверхности шва. К внутренним дефектам относятся: пористость, неметаллические включения, непровары, пережог и перегрев металла шва, а также внутренние трещины. Нарушение основных установленных размеров и формы шва выражается в неполномерности ширины и высоты шва, в чрезмерном усилении и резких переходах от основного металла к наплавленному. Эти дефекты при ручной сварке являются результатом низкой квалификации сварщика, плохой подготовки свариваемых кромок, неправильного выбора величины сварочного тока, низкого качества сборки под сварку. Дефекты формы шва могут быть и следствием колебания напряжения в сети. При автоматической сварке нарушения формы и размеров шва являются следствием неправильной разделки шва или нарушения режима в процессе сварки (скорости сварки, скорости подачи электродной проволоки, величины сварочного тока). Непровар - неполное оплавление свариваемых кромок основного и наплавленного металла - является следствием низкой квалификации сварщика, некачественной подготовки свариваемых кромок (малый угол скоса, отсутствие зазора, большое притупление), смещения электрода к одной из кромок, быстрого перемещения электрода по шву. Подрезы - узкие углубления в основном металле вдоль края сварного шва - образуются при сварке большим током или удлиненной дугой, при завышенной мощности горелки, неправильном положении электрода или горелки и присадочного прутка. Пережог - окисление металла шва и прилегающего к нему основного металла. Причинами пережога являются сильно окисляющая среда, большая длина дуги, чрезмерно большая мощность сварочной горелки или слишком большая величина сварочного тока, замедленное перемещение электрода или горелки вдоль шва. Прожог - местное сквозное проплавление свариваемых частей. Основными причинами прожога являются большой сварочный ток, завышенная мощность сварочной горелки, малая толщина основного металла, малая величина притупления свариваемых кромок и неравномерный зазор между ними по длине. Наплывы, натеки - результат стекания наплавленного металла на непрогретую поверхность основного металла или стекания расплавленного металла при сварке потолочных швов. Такие дефекты могут быть при низкой квалификации сварщика, недоброкачественных электродах и несоответствии скорости сварки и величины сварочного тока разделке кромок шва. Г рубая чешуйчатость поверхности шва получается при недоброкачественных электродах и от неумения правильно перемещать электрод или горелку и присадочный пруток. Пористость на поверхности и внутри сварного шва возникает вследствие попадания в металл шва газов {водород, азот, углекислый газ и др.), образовавшихся при сварке. Водород образуется из влаги, масла и компонентов покрытия электродов. Азот в металл шва попадает из атмосферного воздуха при недостаточно качественной защите расплавленного металла шва. Окись углерода образуется в процессе сварки стали при выгорании углерода, содержащегося в металле. Если свариваемая сталь и электроды имеют повышенное содержание углерода, то при недостатке в сварочной ванне раскислителей и при большой скорости сварки окись углерода не успевает выделиться и остается в металле шва. Таким образом, пористость является результатом плохой подготовки свариваемых кромок (загрязненность, ржавчина, замасленность), применения электродов с сырым покрытием, влажного флюса, недостатка раскислителей, больших скоростей сварки. Неметаллические включения образуются при сварке малым сварочным током, применении недоброкачественных электродов, сварочной проволоки, флюса, загрязненных швах и плохой очистке шва от шлака при многослойной сварке. При неправильно выбранном режиме сварки шлаки и окислы не успевают всплыть на поверхность и остаются в металле шва в виде неметаллических включений. Трещины наружные и внутренние являются самыми опасными и недопустимыми дефектами сварных швов Они образуются вследствие напряжений, возникающих в металле от его неравномерного нагрева, охлаждения и усадки. Высокоуглеродистые и легированные стали после сварки при охлаждении закаливаются, в результате чего также могут образоваться трещины. Причиной возникновения трещин служит также повышенное содержание в стали вредных примесей (серы и фосфора). Для получения сварных швов высокого качества следует точно изучить свойства свариваемых металлов и составить наиболее целесообразный и технически правильный технологический процесс сварки (подготовка кромок, режим сварки, электрод или присадочный материал и другие параметры процесса сварки). Методы устранения дефектов сварных швов Неполномерность швов устраняется наплавкой дополнительного слоя металла. При этом наплавляемую поверхность необходимо тщательно очистить до металлического блеска абразивным инструментом или металлической щеткой. Чрезмерное усиление шва устраняют с помощью абразивного инструмента или пневматического зубила. Непровар, кратеры, пористость и неметаллические включения устраняют путем вырубки пневматическим зубилом или расчистки абразивным инструментом всего дефектного участка с последующей заваркой. Часто применяют выплавку дефектного участка резаком для поверхностной кислородной или воздушно-дуговой резки. Подрезы заваривают тонкими валиковыми швами. Наплывы и натеки устраняют обработкой абразивным инструментом или с помощью пневматического зубила. Грубая чешуйчатость устраняется снятием поверхностного слоя металла шва зубилом или абразивным инструментом с последующей наплавкой поверхности до установленного по чертежу и техническим условиям размера. Наружные трещины устраняются путем разделки и последующей заварки. Для предупреждения распространения трещины необходимо по концам ее засверлить отверстия. Разделку трещины выполняют зубилом или резаком. Кромки разделки зачищают от шлака, брызг металла, окалины и затем заваривают. Швы с внутренними трещинами вырубают в дефектных участках и заваривают заново. При наличии сетки трещин дефектный участок вырезают и взамен сваркой накладывают «заплату». Виды контроля сварных соединений Для получения сварного соединения хорошего качества необходимо осуществлять контроль, начиная от качества подготовки шва и кончая проверкой полученного сварного соединения. Качество основного металла, электродной проволоки, присадочного металла, флюса и других материалов проверяют по сертификатам и заводским документам. Маркировка и качество должны соответствовать ус тановленным техническим условиspan style=/spanям и технологическому процессу сварки. Сборку под сварку и разделку кромок шва проверяют по техническим условиям и по ГОСТ 5264-69 и 8713-70. Сварное соединение проверяется внешним осмотром, металлографическими исследованиями, химическим анализом, механическими испытаниями, просвечиванием рентгеновскими и гамма-лучами, магнитными методами и с помощью ультразвука. Предварительно сварное соединение тщательно очищают от шлака, окалины и металлических брызг.