Дефекти зварювання, утворені в зварювальному шві, їх виявлення і видалення

В ході зварних робіт, як і при будь-яких інших способах обробки металів не виключені дефекти зварювальних швів, що утворюються з цілої низки причин. Перелік факторів, що впливають на якість зварного з'єднання дуже великий, проте основною причиною дефектів є некеровані хімічні процеси, що відбуваються в прикордонних областях зони зварювання.

 

 

Класифікація
Причиною дефектів може бути кристалізація металу, його хімічна неоднорідність, а також взаємодія розплавленої маси з твердим матеріалом заготовок або з оточуючими газами і шлаками. Ще однією потребує обліку причиною появи дефектів (тріщин, зокрема) є небажані напруги в зоні зварювання.

 

Характер відхилень зварних з'єднань від норми (дефектів) залежить від категорії зварювальних робіт. Це пояснюється технологічними особливостями того чи іншого процесу. Різниця досить чітко проявляється у всіх основних її видах, а саме - при електродугової обробці металів, контактному зварюванні листових заготовок і, нарешті, в газовому зварюванні.

 

електродуговий метод
До основних причин утворення дефектів при зварці можна віднести два основні чинники. Це хімічні реакції, що призводять до порушення структури швів, а також серйозні відхилення від існуючих технологій. Зварювальні дефекти, що виникають у другому випадку, найчастіше проявляються у вигляді прожогов, непровари і порушень геометричних розмірів шва або тріщин, що виникають після охолодження матеріалу.

 

Процес утворення холодних тріщин при зварюванні пояснюється неприпустимими механічними навантаженнями на шовні з'єднання. Такі відхилення від нормальної структури шва найчастіше спостерігаються при зварюванні вуглецевих (легованих) сталей, а також більшості чавунних виробів.
Взагалі ж в теорії зварки розглядаються найрізноманітніші порушення структури зварного з'єднання. Крім так званого «холодного» розтріскування до таких дефектів зараховують «гарячі», макроскопічні і мікротріщини.

 

Всі перераховані відхилення від норми з часом призводять до розширення зони дії дефекту і аварійним руйнувань неякісно провареної конструкції. З цієї причини дослідження якості утворюються при дугового зварювання швів приділяється підвищена увага.

 

Газозварювання
Основні причини дефектів, що виявляються при газовому зварюванні, найчастіше ті ж, що і в перерахованих раніше випадках, що стосуються інших категорій зварювальних робіт. Це ті ж порушення в технології підготовки заготовок перед сплавом і помилки, допущені під час формування шва (через використання нестандартних витратних матеріалів, наприклад).
Ось чому з метою попередження дефектів газосварки особлива увага приділяється грамотному вибору правильного режиму зварювання, а також рівню кваліфікації самого виконавця робіт.
За доступності виявлення порушень при газозварювання всі відомі дефекти діляться на поверхневі і приховані. До першої категорії відносяться типові непровари, значні за розміром напливи, а також угнутості, прорізи, кратери, що утворюються на підставі (в корені шва). Сюди ж слід віднести неприпустиме зміщення лінії стику (неправильна їх обробка), різкі перепади по товщині і поверхневі тріщини.

 

 

До прихованих і, як правило, важко виявляються дефектів газового зварювання відносяться внутрішні пористі освіти, мікроскопічні газові канали, а також шлакові і оксидні вкраплення. Цей список може бути продовжений такими нерідко виникають порушеннями структури зварюваних заготовок, як малопомітні непровари між шарами і внутрішні мікротріщини.

 

Точковий контактний метод
До дефектів контактного зварювання прийнято відносити наступні візуально помітні (зовнішні) порушення в структурі сполук:
• спостерігаються неозброєним оком тріщини;
• точкові пропали;
• зовнішні виплеск;
• розриви металу з поверхневим проявом структури;
• порушення форми контакту і багато інших.

 

Основними причинами появи таких відхилень в структурі контакту є неправильне виставлення параметрів (амплітуди або тривалості) імпульсного струму, недостатнє зусилля при стисненні електродів. До дефектів призводить неякісна підготовка оброблюваних поверхонь перед зварюванням, близьке розташування контактної точки до краю точкового з'єднання. Серед інших причин - недостатня величина нахлеста заготовок, неприпустимий перекіс сочленяющаяся деталей, знос електродів і багато іншого.
Основним прихованим дефектом при зварюванні контактними методами є «злипання» листових заготовок, при якому між ними утворюється лише здається, чисто зовнішній контакт. Даний дефект може виявлятися не тільки при зварюванні під тиском, а й при інших відомих видах точкового зварювання. 

 

Виявити візуально цей вид дефектного освіти звичайними методами фізичного контролю практично неможливо. Попередити його вдається тільки шляхом суворого дотримання технології та підтримки в нормі основних параметрів зварювального процесу (амплітуди і тривалості імпульсного струму, а також необхідного зусилля стиску).

 

Виправлення і запобігання
Наявність дефектів при будь-якому типі зварювання не завжди призводить до непоправного результату і вибракування заготовки. Існує певний набір порушень техпроцесу або відхилень від норми, які можуть бути виправлені відразу ж по завершенні процесу.
Найпростішим і кардинальним способом виправлення будь-якого огріху при зварюванні є вирубка забракованого ділянки і повторне його заварювання (з урахуванням виявленої несправності, звичайно). Для виключення або виправлення ряду дефектів цілком достатньо скорегувати положення робочого інструмента з електродом.

 

При використанні цього прийому слід пам'ятати про те, що зварювання методом «на підйом» сприяє перерозподілу розплавленого металу в зоні ванни, а робота за способом «кутом вперед» дозволяє знизити глибину проплавлення.

 

Оскільки на виправлення браку будуть потрібні додаткові витрати - бажано так організувати зварювальний процес, щоб виключити необхідність повторних робіт.
Один з найбільш ефективних способів запобігання дефектам - це додавання одного з компонентів при зварюванні в захисному середовищі, що дозволяє збільшити коефіцієнт заповнюваності шва і запобігає можливим підрізи. Для підвищення плинності рідкого металу, що забезпечує заповнення кореневої частини шва, досить нагріти попередньо місце зварювання до певної температури за допомогою спеціальних добавок (флюсів).
Досягти необхідного ефекту нерідко вдається і за рахунок збільшенням сили струму. При цьому ретельна зачистка зварних кромок і видалення з їх поверхні окисних плівок також знижують вірогідність порушення режиму зварювання.

 

оброблення тріщин
Для усунення холодних тріщин застосовується спосіб їх повторної зварювання з обмеженням розширення області дефекту по обидва боки (підготовку спеціальних «уловлювачів»). Такі вловлювачі виконуються у вигляді невеликих отворів, просвердлених на видаленні близько 1,5 см від країв освіти, здатних уповільнити або повністю припинити його зростання.
Ремонт тріщин передбачає певний порядок операцій, що враховує необхідність ретельної підготовки до повторного зварювання. На цьому етапі готуються до відновлення кромки спочатку розправляються під кутом 60 °. Для проведення цієї операції використовується або звичайне зубило, або спеціальний обробний електрод, за допомогою якого краю різу повністю очищають від всіх заважають сплавлению утворень і нерівностей.

 

 

Просвердлені раніше обмежувальні отвори-пастки видаляти зовсім необов'язково.
Наявність дефектів зварювання, як правило, призводить до зниження показників міцності підготовлюваного з'єднання, і, як наслідок - до порушення працездатності конструкції (її підвищеної аварійності). Саме тому питання виявлення і виправлення дефектів завжди приділяється особлива увага.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Школа ремонту
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту