Основные дефекты сварки

Когда имеются несоблюдения технических условий, возникают дефекты сварки. При этом наблюдается сильное ухудшение сварных соединений.

Корневые дефекты шва.

Швы теряют много положительных свойств, таких, как:

• механические;
• герметичность:
• сплошность.

Дефекты при сварке могут иметь разные причины:

• плохая свариваемость детали;
• качество электродов;
• флюс;
• режим сварки;
• квалификация сварщика;
• несоответствие технологии.

Виды дефектов при сварке.

В зависимости от места нахождения дефекты в шве подразделяются на:

• внешние;
• внутренние.

Дефекты сварочных соединений оказывают влияние на определенные характеристики изделия:

• прочность;
• форма;
• глубина расположения.

Опасными считаются дефекты при сварке, имеющие острые контуры. Дефекты сварочных швов, имеющие скругленные формы, практически неопасны. Глубина дефекта оказывает непосредственное влияние на показатель прочности соединения.

Когда варятся важные конструкции, дефекты шва не должны быть глубже 8% от толщины заготовки. Самыми опасными являются дефекты сварочных швов, которые находятся под углом в 90° по отношению к растягивающему усилию. Находящиеся под маленьким углом к основному усилию дефекты представляют минимальную опасность.

Именно поэтому начинает падать прочность сварных швов, когда образуются трещины при сварке. Причем наибольший негатив несут горячие трещины, когда они возникают вдоль оси шва. Отрицательно влияют и непровары большой глубины.

Внешние дефекты, трещины

Классификация сварных дефектов.

В основном это касается высоты шва и его ширины. Основными причинами считаются:

1. Плохая обработка кромок. Образуются зазоры, которые приходится заливать расплавленным металлом.
2. Перемещение электрода было прерывистым, в результате шов получился разным по высоте. Изменяется его ширина, причем все это наблюдается по всей длине.
3. Игнорирование технологических условий.

Когда возникает такой дефект, швы плохо выглядят. Так как имеет место неравномерная усадка сварки, возможны появление деформации, образование напряжения. Дефект может быть обнаружен как визуальным осмотром, так и специальным шаблоном. Такие дефекты сварки можно устранить подваркой, удалением лишнего металла.

Наружные трещины подразделяются на:

• продольные;
• поперечные.

Трещины в швах можно обнаружить в наплавке и заготовке. В самой детали они располагаются ближе к району термического влияния. Основными причинами возникновения трещин считаются:

• напряжения;
• нарушение структуры материала, когда соединение делается сваркой;
• высокое содержание фосфора;
• воздействие водорода.

Что такое сварочная трещина?

Под трещиной понимается образование прерывистого шва, вызванного механическим воздействием, резким охлаждением. Этот дефект может иметь вид микротрещин. Обнаружить его можно специальными оптическими приборами, имеющими 50-кратное увеличение.

Схема сварочной трещины.

Продольные трещины можно видеть:

• в шве;
• в материале;
• в местах сплавления.

Скрытые трещины возникают из-за появления высокого напряжения. Они очень похожи на ступеньки. В основном такой дефект имеют сварные соединения большой толщины. Появление высоких напряжений в большинстве случаев вызывает несоблюдение сварочной технологии.

Продольные трещины делятся на несколько групп:

1. Горячие трещины при сварке. Причиной появления считается высокотемпературная хрупкость, характерная для сплавов.
2. Холодные. Появляются, когда металл начинает медленно разрушаться.

Поперечные трещины обычно составляют перпендикуляр оси сварочного шва. Обнаруживаются в заготовке, в районе температурного влияния.

Радиальные трещины начинаются в одной точке и расходятся в разные стороны. Получили второе название – «звездообразные». Располагаются в районе поперечных трещин.

Там, где дуга отходит от поверхности шва, появляется углубление, так называемая трещина в кратере. Она бывает:

• продольной;
• поперечной;
• звездоподобной.

Подрезы: особенности

Сварочные подрезы и наплывы.

Очень часто наблюдаются при сварочном процессе. Происходит углубление там, где шов соединяется с основным металлом.

Так как из-за появления подреза уменьшается толщина детали, она теряет свою прочность. Большую опасность несут подрезы, когда располагаются перпендикулярно возникшим рабочим напряжениям.

Появление подреза связано с высоким напряжением дуги, причем сварка проводится на повышенной скорости.

При этом одна кромка получает более глубокое проплавление, расплавленный металл начинает течь по горизонтальной плоскости. Количества такого расплава недостаточно, чтобы заполнить канавки.

Когда варятся угловые швы, возникновение подрезов связано со смещением электрода по направлению к вертикальной стенке. В результате металл получает очень сильный нагрев, начинает плавиться и стекать на горизонтальную поверхность.

Образование подрезов стыковых швов связано с подачей большого тока и неправильным расположением присадки.

Разделка трещин, когда сделаны большие углы, также приводит к появлению подрезов. Такой дефект бросается в глаза и требует полной переварки.

Если подрезы имеют небольшую длину, а сечение шва ослабляется только на 5%, конструкция имеет статические нагрузки, переварка не требуется. Запрещается наличие подрезов в конструкциях, которые работают под большим давлением.

Что представляет собой прожог?

Сварочные прожоги.

Причинами сквозного проплавления являются:

• большой ток;
• низкая скорость.

Обычно прожог представляет собой сквозное отверстие, образовавшееся при сварке. В случае многослойной сварки образование прожога выявляется в самом начале. Причинами возникновения прожога считаются:

• большой зазор между кромками;
• маленькая толщина подкладки;
• плохое прилегание;
• большая утечка расплавленного металла.

Возможно образование прожога, когда неожиданно останавливается подача инертного газа. Когда свариваются вращающиеся кольцевые стыки, прожог появляется из-за неправильной установки электрода. Этот дефект виден сразу, место зачищается и полностью заваривается.

Дополнительные проблемы

Могут возникнуть другие неполадки:

Незаваренный кратер. Возникает, когда дуга резко отрывается от поверхности в самом конце сварки. Образуется углубление, имеющее вид усадочных рыхлостей, становящихся трещинами. В большинстве случаев появление такого дефекта связано с непрофессионализмом сварщика. Когда выполняется автоматический сварочный процесс, кратер возникает в зоне выводных планок, там, где обрывается сварочный шов. Наличие кратеров категорически запрещено. Их необходимо зачистить и полностью заварить.

Поверхностное окисление. Речь идет о появлении окалины, закрывающей сварное соединение.

Причинами появления такого дефекта являются:

• плохая охрана сварочной зоны;
• обработка свариваемых кромок;
• настройки подачи инертного газа;
• его состав;
• размер вылета.

Свищ. Сварочный шов имеет воронкообразное углубление, которое появляется из-за крупной раковины. Причинами возникновения свища в основном считаются плохая обработка поверхности, применение нечистой присадочной проволоки. Данный дефект легко обнаруживается зрительно, исправляется полной переваркой.

Горящие трещины. Когда температура плавления достигает 1100° С, начинается кристаллизация металла. Как следствие ухудшаются пластические свойства, возникает растягивающая деформация. В основном горячие трещины располагаются на краях кристаллической решетки. Возникают они вследствие высокого содержания в самом шве, большого количества:

• углерода;
• кремния;
• водорода;
• никеля;
• серы;
• фосфора.

Располагаются горячие трещины обычно хаотично. Их можно наблюдать вдоль всего сварочного шва. Такие трещины могут выходить на поверхность или находиться внутри нее.