Дефекти зварних з’єднань і причини їх виникнення, контент-платформа
ДЕФЕКТИ зварних з'єднань І ПРИЧИНИ ЇХ ВИНИКНЕННЯ
Вивчивши даний навчальний елемент, ви будете знати:
- основні дефекти зварних з'єднань;
- причини виникнення дефектів в зварних з'єднаннях.
Супутні навчальні елементи і посібники
- «Типи зварних з'єднань».
- «Види зварних швів».
Даний навчальний елемент охоплює основні дефекти зварних з'єднань і причини, що викликають їх появу в процесі ручного дугового зварювання (зварювання покритими металевими електродами).
Навчальний елемент містить використовувані в науці, техніці і виробництві терміни та визначення основних понять в галузі зварювання металів, які застосовуються в документації всіх видів науково-технічної, навчальної та довідкової літератури.
До дефектів зварних з'єднань відносяться різні відхилення від встановлених норм і технічних вимог до розмірів, формою і властивостями зварних з'єднань, які зменшують міцність і експлуатаційну надійність і можуть привести до руйнування зварного з'єднання і всієї конструкції.
В процесі виготовлення зварного з'єднання в металі шва і біля шовної зони можуть бути отримані зварювальні дефекти.
За характером залягання дефекти в зварних з'єднаннях діляться на зовнішні і внутрішні.
Зовнішні дефекти - це дефекти, виявлені при зовнішньому огляді і вимірювальному контролі зварного з'єднання.
- невідповідність геометричних розмірів зварного шва (надлишкове або недостатнє посилення, нерівномірність ширини і (або) висоти шва);
- нерівномірна груба чешуйчатость;
- западання між валиками;
- підрізи основного металу;
- пори (поодинокі, скупчення, ланцюжки);
- шлакові включення (поодинокі, скупчення, ланцюжки);
- непровари кореня шва;
- увігнутість кореня шва.
Внутрішні дефекти - це дефекти, виявлені при використанні неруйнівних методів контролю таких, як радіографічний контроль, ультразвуковий контроль.
- непровари між зварюються крайками;
- непровари в корені шва;
- пори і шлакові включення (поодинокі, скопле-ня, ланцюжки), що не виходять на поверхню.
Основні дефекти зварних швів і причини їх виникнення
Тріщина зварного з'єднання - дефект зварного з'єднання у вигляді розриву металу в зварному шві і (або) прилеглих до нього зонах.
До тріщин зварного з'єднання відносяться:
- поздовжня тріщина - тріщина, орієнтована уздовж осі зварного шва;
- поперечна тріщині - тріщина, орієнтована поперек осі зварного шва.
- розгалужена тріщина - тріщина, що має відгалуження в різних напрямках;
- радіальна тріщина - кілька тріщин різного спрямування, що виходять з однієї точки, вони можуть розташовуватися в металі зварного шва, в зоні термічного впливу, в основному металі;
- кратерне тріщина - тріщина (поздовжня, поперечна, розгалужена) в кратері валика (шару) зварного шва.
Причини появи тріщин:
- порушення розробленої технології зварювання;
- невідповідність застосовуваних зварювальних матеріалів;
- схильність зварюється до загартування;
- високі швидкості охолодження зварного з'єднання;
- зварювання вироби при низькій температурі.
Причина появи кратера тріщини - різкий обрив зварювальної дуги.
Виправлення: вирізка, вишліфовка до повного видалення дефекту з наступною заваркою.
Свищ в звареному шві - дефект у вигляді воронкоподібного поглиблення в звареному шві.
Причини появи свища:
- погана підготовка зварних кромок під зварювання (наявність іржі, масла і т. Д.) І як результат рясне місцеве виділення з металу зварювальної ванни газів в момент його затвердіння.
Виправлення: висвердлюванням, вишліфовка до повного видалення з подальшою заваркою.
Пора в звареному шві - дефект зварного шва у вигляді порожнини округлої форми, заповненої газом.
Ланцюжок пір в зварному шві - група пір в зварному шві, розташованих в лінію.
Скупчення пір в зварному шві - група близько розташованих пір.
Причини появи пір:
- зварювання зволоженими (непросушених) покритими електродами;
- погана підготовка кромок під зварювання (наявність іржі, масла, фарби і ін. Забруднень);
- завищення швидкості зварювання.
Скупчення пір - неприпустимий дефект.
Виправлення: для плоских елементів - вишліфовка, механічна стругання або фрезерування, повітряно-дугова стругання (ВДС) вугільними електродами з наступною заваркою.
Для трубних елементів - вибірка дефектів на токарному верстаті з подальшою заваркою.
Непровар крайок і несплавлення між крайками і валиками або між валиками зварного з'єднання. Непровар - дефект у вигляді несплавлення в зварному з'єднанні внаслідок неповного розплавлення кромок або поверхонь раніше виконаних валиків зварного шва.
Причини непровару зварюються між собою кромок:
- занижений зазор між зварюються крайками;
- підвищений притуплення кромок;
- малий кут скосу кромок;
- завищення швидкості зварювання;
- зміщення електрода з осі стику;
- недостатня сила зварювального струму;
- нерівномірна величина притуплення крайок по довжині стику;
- нові валики (або шари) виконуються по шару попереднього металу з невидаленого зварювальним шлаком при багатошаровому зварюванні;
- недостатньо точний напрям електрода щодо попереднього валика (або шару) при багатошаровому зварюванні;
- блукання зварювальної дуги (магнітне дуття).
Виправлення: при невеликих обсягах робіт - вишліфовка, при великих обсягах робіт - механічна стругання, фрезерування на верстаті або повітряно-дугового сторожкою, виплавка газовим різанням з подальшою заваркою.
Пропал зварного шва - дефект у вигляді наскрізного отвору в звареному шві, що утворився в результаті витікання частини металу зварювальної ванни.
- завищений зварювальний струм;
- мале притуплення крайок, що зварюються;
- нерівномірний зазор по довжині між зварювальних кромок;
- мала швидкість зварювання;
- нерівномірна величина притуплення крайок по довжині стику.
Виправлення: зашліфовкі з двох сторін з подальшою заваркою.
Шлакові включення зварного шва - дефект у вигляді вкраплення шлаку в звареному шві.
Причини появи шлакових включень:
- завищення швидкості зварювання;
- погана підготовка кромок під зварювання;
- погано відбита шлаковая кірка попереднього (нижнього) шару,
- велика довжина зварювальної дуги.
Скупчення шлакових включень - неприпустимий дефект.
Виправлення: для плоских елементів - вишліфовка (окремо стоїть і скупчення шлаку) механічна і повітряно-дугове стругання (ВДС) (ланцюжки шлаку) з подальшою заваркою.
Для трубних елементів - вишліфовка (окремий або скупчення шлаку), вибірка на токарному верстаті (ланцюжки шлаку) з подальшою заваркою.
Бризки електродного металу
Бризки металу - дефект у вигляді крапель на поверхні зварного з'єднання.
Причини появи бризок металу:
- завищений зварювальний струм;
- велика довжина зварювальної дуги;
- неякісно виготовлений електрод (ексцентричність покриття).
Виправлення: зрубати зубилом і молотком, з подальшою зашліфовкі місць видалення.
Поверхневе окислення зварного з'єднання - дефект у вигляді окалини або плівки окислів на поверхні зварного з'єднання.
Причини появи окисної плівки:
- поганий захист металу від повітря;
- передчасне видалення шару шлакової кірки з зварного шва;
Виправлення: якщо немає особливих вимог до окисної плівці на кресленні, допускається не видаляти. В іншому випадку - зачистка вручну металевою щіткою або за допомогою шліфувальної машини.
Підріз зони сплаву - дефект у вигляді поглиблення по ли-нии сплаву зварного шва з основним металом
Підрізи зони сплаву: як правило - двосторонній при зварюванні стикового шва, і односторонній на вертикальній площині при зварюванні кутового шва.
Причини появи підрізу:
- низька кваліфікація зварника (неправильні поперечні руху кінцем електрода);
- зміщення електрода в сторону вертикальної стінки при зварюванні кутового шва (підріз вертикальної стінки);
- завищення зварювальної дуги;
- завищена швидкість зварювання;
- ексцентричність покриття електрода.
Виправлення: расшліфовкой (згладжування) підрізів або їх підварювання.
Дефекти формування зварного шва
До дефектів формування зварного шва відносяться:
- наплив в зварному з'єднанні - дефект у вигляді натекания металу шва на поверхню ос-новного металу або раніше виконаного валика без сплаву з ним;
- поглиблення між валиками - це поздовжня западина між двома сусідніми валиками шва;
-грубая чешуйчатость - поперечні або округлі поглиблення на поверхні валика, що утворилися внаслідок нерівномірності затвердіння металу зварювальної ванни;
-кратер - дефект у вигляді порожнини або западини, що утворився при усадки розплавленого металу при затвердінні, розташовується в місцях різкого обриву дуги або закінчення зварювання;
- перевищення посилення зварного шва - надлишок наплавленого металу на лицьовій стороні (сторонах) стикового шва;
- перевищення опуклості зварного шва - надлишок наплавленого металу на лицьовій сто-Рона кутового шва;
- місцеве перевищення проплавления зварного шва - місцевий надлишковий проплав (з внутрішньої сторони одностороннього шва);
- протік зварного шва - стікання металу внаслідок дії сили тяжіння;
- неповністю заповнена оброблення крайок - поздовжня безперервна або переривчаста увігнутість на поверхні зварного шва через недостатню кількість присадочного металу;
- асиметрія кутового шва - невідповідність фактичного значення катета шва заданого значення;
- нерівномірна ширина шва - надмірне коливання ширини шва
- нерівномірна висота шва - надмірна рів-ність зовнішньої поверхні шва;
- погане відновлення шва - місцева нерівність поверхні в місці відновлення зварювання.
Причини появи дефектів формування зварного шва. такі дефекти формування зварного шва, як неплавное сполучення зварних швів і зварного шва з основним металом, нерівномірність висоти (катета) і ширини шва, напливи, нерівномірна чешуйчатость виходять при:
- неправильному виборі режиму зварювання;
- в результаті низької кваліфікації зварника;
- через низьку якість складання вузла.
Причини появи незасвідченою кратера:
- низька кваліфікація зварника;
- різкий обрив зварювальної дуги.
Поглиблення і грубу чушуйчатость шліфувати (згладити) і (або) підварити.
Виправлення: шліфувати і підварити.
Усадочна раковина зварного шва: дефект у вигляді порожнини або западини, утворений при усадки металу шва в умовах відсутності харчування рідким металом.
Причини появи усадочноюраковини: місцеве засмічення металу зварювальної ванни легкоплавкими речовинами на основі сірки, фосфору та ін.
Увігнутість кореня шва
Увігнутість кореня шва - дефект у вигляді поглиблення на поверхні зворотної сторони зварного одностороннього шва.
Причини появи увігнутості кореня шва:
- завищений зазор між зварюються крайками;
- недостатня величина зварювального струму;
- завищена швидкість зварювання.
Виправлення: підшліфовка і підварювання.
Зсув зварених крайок (d) - неправильне положення зварених кромок один щодо одного.
Причини появи зміщення кромок:
- неправильна (неякісна) складання деталей під зварювання;
- недостатня кількість прихваток;
-
Випадкове оплавлення основного металу в результаті запалювання дуги або гасіння (пріжогов) - дефект у вигляді пошкодження поверхні основного металу, що примикає до зварного шва; виникає в результаті випадкового або навмисного порушення дуги поза оброблення сполуки.
Причина появи пріжогов:
- низька кваліфікація зварника.
Виправлення: зачистка місць прижоги до «здорового» металу
Кожне питання має один або кілька правильних відповідей. Виберіть правильну відповідь.
1. Що називається тріщиною?
а) Дефект зварного з'єднання у вигляді розриву металу в зварному шві і (або) прилеглих до німу зонах.
б) Дефект у вигляді внутрішньої порожнини.
в) Дефект у вигляді поглиблення по лінії сплавлення зварного шва з основним металом.
2. Що називається часом?
а) Дефект у вигляді порожнини або западини, утвореної при усадки металу шва.
б) Дефект, що має відгалуження в різних напрямках.
в) Дефект зварного шва у вигляді порожнини округлої форми, заповненої газом.
3. Що називається непроваром крайок?
а) Дефект, орієнтований вздовж зварного шва у вигляді розриву.
б) Дефект у вигляді несплавлення в зварному з'єднанні, внаслідок неповного розплавлення кромок.
в) Дефект у вигляді скупчення шлаку в звареному шві.
4. Що називається прожогом?
а) Дефект у вигляді воронкоподібного поглиблення в звареному шві.
б) Дефект у вигляді порожнини або западини в звареному шві.
в) Дефект у вигляді наскрізного отвору в звареному шві, що утворився в результаті витікання частини металу зварювальної ванни.
5. Що таке шлакове включення?
а) Дефект зварного шва у вигляді порожнини округлої форми, заповненої газом.
б) Дефект у вигляді шлаку в звареному шві.
в) Дефект у вигляді поглиблення по лінії сплавлення шва з основним металом.
6. Що називається подрезом?
а) Дефект у вигляді поглиблення по лінії сплавлення зварного шва з основним металом.
б) Дефект у вигляді несплавлення в зварному з'єднанні, внаслідок неповного розплавлення кромок.
в) Дефект у вигляді поглиблення на поверхні зворотної сторони зварного одностороннього шва.
7. Що таке кратер?
а) Дефект у вигляді воронкоподібного поглиблення в середині зварного шва.
б) Дефект у вигляді поглиблення по лінії сплавлення зварного шва з основним металом.
в) Дефект у вигляді порожнини або западини, що утворився при усадки розплавленого металу при затвердінні в кінці зварного шва.
8. Що називається пріжогов?
а) Дефект у вигляді окалини або плівки окислів на поверхні зварного з'єднання.
б) Дефект у вигляді затверділих крапель на поверхні зварного. з'єднання.
в) Дефект у вигляді місцевого пошкодження поверхні основного металу, що виникло в результаті випадкового або навмисного порушення дуги поза оброблення сполуки.
9. Які причини появи пір?
а) Добре прожарені електроди.
б) Вологі електроди.
в) Наявність іржі або масла на зварювальних крайках.
10. Які причини появи бризок електродного металу?
а) Велика довжина зварювальної дуги.
б) Велика ширина зварного шва.
в) Магнітне дуття.