Дефекты сварных швов и их устранение
Сварные швы могут иметь два вида дефектов:
- наружные
- внутренние.
Под наружными дефектами понимают недостатки, выявляемые при визуальном осмотре. Внутренние дефекты обнаруживаются при дефектоскопии, в том числе при рентгенографии и механической обработке.
Дефекты сварных швов классифицируют как допустимые и недопустимые. В данном случае допустимость дефектов определяется требованиями к соединениям и конструкции.
В то же время каждый дефект требует его устранения в полном виде, либо минимизации числа и размеров. Дефекты сварных швов относятся к серьезным рискам для стабильности соединения и конструкции, поэтому к операциям по их устранению следует подходить особо тщательно, учитывая:
- тип сварки и квалификацию специалиста;
- присадки и основной металл;
- подготовительные работы и защитные газы;
- режимы сварки и агрегаты.
Виды наружных дефектов
Наружные дефекты сварных швов делятся на несколько видов и представляются собой нарушения во внешних размерах:
- наплывы
- подрезы
- непровары
- прожоги
- кратеры без сварки.
Непровары связаны с невысоким током, который воздействует на проникновение в металл. Устраняют непровары увеличением мощности дуги, уменьшением ее длины и ростом динамики.
Другой причиной непроваров могут быть высокая скорость сварки или неправильная обработка кромок соединения до сварки. Непровары могут проявляться при отсутствии сварного шва по всей толщине металла, при нестыковке швов во время двусторонней сварки, при тавровом соединении, когда шов не может проникнуть внутрь.
Подрезы являются дефектами в форме канавки по краям сварного шва. Причиной подрезов может быть некорректная скорость сварки и неправильно установленное напряжение на дуге. Обычно подрезы встречаются при тавровом и нахлесточном соединении, но могут встречаться и на стыковых швах. При угловом соединении подрезы связаны с некорректным углом направления сварочной дуги, когда металл стекает на нижнюю сторону и не заполняет канавку полностью.
Наплывы образуются при натекании присадки на основной металл. При наплыве сплавления металлов не образуется. Причиной наплывов может быть неверно выбранный режим сварки, а также возникновение окалины на поверхности. При правильно подобранном режиме сварки, величины тока и скорости подачи присадки, а также при предварительной очистке кромок наплывов можно избежать.
Прожоги представляют собой отверстия, образующиеся в сварном шве. Причиной прожогов является большой ток, невысокая скорость сварки или зазор между кромками. При этом металл прожигается и возникает утечка сварочной ванны.
Для предотвращения появления прожогов следует снизить ток сварки, повысить скорость и подготовить кромки соединений. Прожоги свойственны алюминию, так как металл имеет низкую температуру плавления и высокую теплопроводность.
Кратеры образуются в конце сварного шва при внезапном обрыве дуги. Кратер имеет вид воронки. Современное оборудование позволяет заваривать кратеры, проводя работы по окончании сварки на пониженном токе.
Виды внутренних дефектов
Внутренние дефекты сварных швов связаны с трещинами и порами. Трещины могут быть холодными и горячими. Горячие трещины проявляются при нахождении металла между температурой плавления и затвердевания. Трещины появляются вдоль или поперек сварного шва. Обычно происходит это при неправильном использовании присадки, а также при определенном химическом составе основного металла. Резкое прекращение сварки также способствует появлению горячих трещин.
Холодные трещины появляются после остывания и затвердения сварного шва. Также трещины могут появляться при несоответствующих нагрузках и разрушении сварного шва.
Пористость сварного шва может быть связана с загрязнением металла, недостаточной защитой сварочной ванны, а также при сварке несовместимых сплавов и при наличии ржавчины и окислении металла. Поры могут быть расположены как на поверхности металла, так и внутри сварного шва.