Дефекти, пов’язані з неправильностями збірки і підготовки кромок зварювальних деталей

Порушення технічних умов на заготівельні і складальні роботи часто призводить до браку зварних виробів. Недотримання нормальних розмірів оброблення крайок може викликати різноманітні вади зварного шва. Малий кут скоса ускладнює надійне проплавлення вершини кута оброблення крайок і веде до непровари перетину деталей, що з'єднуються.

Надмірне збільшення кута скосу кромок веде до перевитрати електродів, зростанню деформацій і викривлення елементів, що зварюються внаслідок більшої зони інтенсивного розігріву, а також більш помітного впливу усадки наплавленого металу через збільшення його обсягу. Збільшення розміру притуплення крайок призводить до непровари свариваемого перетину, а його зменшення - до прожогам металу.

Незадовільна зачистка кромок, на поверхні яких залишаються сліди масла, іржі, вологи, шлаку, окалини та інших забруднень, сприяє утворенню пор, шлакових включень та непроварів в металі шва. Тому поверхні крайок, так само як і прилеглі до них ділянки шириною близько 5 мм, підлягають зачистці до металевого блиску і контролю шляхом зовнішнього огляду.

Відхилення розмірів зазорів від нормальної величини має місце внаслідок неточної збірки, зміщення і викривлення деталей під дією термічних і усадочних напруг раніше накладених швів, неточної оброблення крайок. Зменшення зазору зазвичай призводить до непровари перетину зварюються, а його надмірне збільшення - до прожогам металу. Контроль розмірів зазорів проводиться спеціальними шаблонами-щупами.

Зміщення кромок - зрушення перетинів елементів, що зварюються по відношенню один до одного без порушення кута між ними. Перекіс деталей - відхилення кута між осями поперечних по відношенню до шву перетинів з'єднуються заготовок від нормальної або запроектованої величини. Обидва дефекту часто зустрічаються одночасно. Вони істотно знижують міцність швів, так як при навантаженні в металі зварних з'єднань виникають додаткові напруги від згинальних моментів. Причини появи цих дефектів: 1) неточність збірки під час прихватки або установки деталей в кондуктора, 2) викривлення заготовок від температурних і усадочних напруг раніше накладених швів; 3) спотворення форми і розмірів деталей внаслідок порушення технології заготівельних робіт.

Зміщення кромок і перекоси виявляють за допомогою шаблонів і звичайного вимірювального інструмента. Допустимі величини цих дефектів повинні бути відповідно до технічних умов на зварювання даної конструкції. Виправлення вад можливо за допомогою нагрівання деталей газовим пальником і подальшої гнучкі до збігу кромок. Температура нагріву маловуглецевих сталей не повинна перевищувати 700 °. Правила Котлонагляду передбачають при виготовленні посудин, що працюють під тиском понад 97 ати, отгібку крайок тільки при температурі червоного розжарювання.

Відсутність еластичного закріплення деталей при складанні. Необхідною умовою правильного складання є такий спосіб фіксації деталей, що з'єднуються, при якому можливе деяке переміщення їх під час зварювання. Занадто велика жорсткість закріплення зварювальних елементів призводить до виникнення значних температурних і усадочних напружень, які можуть викликати утворення тріщин в основному або наплавленого металу шва і викривлення всього вироби. У зв'язку з цим рекомендується застосовувати збірку в кондукторів і пристосування, що допускають відому свободу деформацій деталей при зварюванні, замість збірки на прихватках, що збільшують жорсткість закріплення.

Дефекти розмірів і форми зварного шва. Зменшення основних розмірів шва в порівнянні з нормальними або запроектованими може викликати руйнування зварного з'єднання при дії розрахункового навантаження, а збільшення - призводить до зайвої витрати електродів і збільшення ваги продукції, що виготовляється конструкції.

Проектні розміри шва зазвичай визначаються висотою або катетом без урахування посилення, що йде в запас міцності, типом оброблення крайок і їх довжиною. Характерними дефектами є: 1) ослаблення стикового шва, що зменшує його робочий перетин і міцність, 2) надмірне посилення шва, що знижує динамічну міцність з'єднання внаслідок концентрації напружень в місці різкого переходу наплавленого металу до основного і веде до збільшення ваги конструкції і перевитрати електродів; 3) нерівномірність ширини і висоти шва по його довжині. Нормальні розміри швів і кромок з'єднувальних елементів повинні відповідати ГОСТ.

Головні причини появи дефектів: 1) нерівномірне переміщення електрода в напрямку зварювання, в зону дуги і поперек шва; 2) неточності збірки і підготовки крайок; 3) неякісні електродні покриття, що дають дуже в'язкий шлак, що утруднює формування наплавляємого металу; 4) надмірно великі чи малі сила зварювального струму, напруга на дузі і швидкість зварювання; 5) неправильна полярність електрода.

Основні методи контролю: 1) зовнішній огляд; 2) вимірювання спеціальними шаблонами і звичайним інструментом.