Классификация дефектов сварки

Оглавление:

Сварка играет немаловажную роль в процессе строительства, изготовления инженерных систем и коммуникаций. Потому для достижения надлежащего результата, очень важно соблюсти все нормы при выполнении сварочных работ. Но нередко возникают дефекты сварки.

Корневые дефекты шва

Корневые дефекты шва.

Причинами их возникновения являются как характеристики самого свариваемого материала, так и несоблюдение положений нормативных актов, регулирующих этапы подготовки, сборки, предварительной обработки швов изделия, сварочного процесса. Речь пойдет о классификации дефектов сварки, которые могут встречаться на практике, о причинах их образования и основных способах их предупреждения, устранения и исправления.

Дефекты сварки: классификация

Вид ы дефектов при сварке

Виды дефектов при сварке.

Можно отметить, что на сегодня существует несколько классификаций дефектов сварки, составленных в зависимости от различных их критериев (форм, размеров, размещения на шве, причин возникновения). Кроме того, существует официальная классификация, содержащаяся в ГОСТ 30242-97, которая выделяет и детально описывает такие группы дефектов:

  1. Трещины. Встречаются в сварных соединениях (продольные, радиальные, поперечные и т.д.).
  2. Полости, поры (могут быть равномерно распределенные по шву, расположены цепочкой или скоплением), свищи, кратеры.
  3. Твердые включения (шлаковые, металлические, оксидные).
  4. Несплавления (могут возникать на боковой поверхности, на сварном шве, между его валиками) и непровары (встречаются в случаях несплавления основного металла на шве, когда расплавленный металл не проникает в корень сварного соединения).
  5. Нарушения формы шва. Выражаются в подрезах, натеках, превышениях проплава, прожогах, смещениях, превышениях выпуклости, наплавах, могут проявляться в виде усадочных канавок и др.

Существуют и иные применяемые классификации, где основными критериями являются дополнительные причины образования дефектов, характерные для металлургических и технологических процессов. В таких случаях за основу может браться разделение трещин на горячие (кристаллизационные, дисперсионного твердения) и холодные (ламелярные, интерметаллидные, мартенситные и т.д).

Причины появления дефектов сварки

Методы ультразвуковой диагностики сварных швов

Методы ультразвуковой диагностики сварных швов.

Отклонения швов по высоте и ширине является одним из самых распространенных изъянов в сварочной работе. Несоответствие швов предусмотренным нормам является результатом небрежной подготовки кромок сварных соединений. Это приводит к тому, что расстояние между кромками разное и его необходимо заполнить наплавленным металлом. Параметры шва могут меняться из-за неравномерного перемещения электрода по всей свариваемой площади, невыполнения установленных правил процесса сварки. Швы и само сварное соединение в этом случае будут неровными и непрочными.

Трещины могут возникать как в основном металле, так и в сварочном. Они вызваны непроварами, кристаллизацией металла в процессе сварки, напряжением, возникшим из-за несоблюдения температурного режима и слишком быстрого охлаждения деталей, изменением структуры металла в ходе сварочных работ, повышенным содержанием фосфора, серы и пр.

Сварное соединение может содержать поры, заполненные газом округлые полости, которые возникают, когда поглощенный металлом водород, в результате нарушений в работе с горелкой, не успевает выделиться наружу и образует в металле газовые пузырьки. Поводом к появлению пор может стать влажное электродное покрытие, несоответствие химических составов сварных соединений, незачищенные края свариваемых металлов, наличие шлаков. Если в шве имеются поры, то конструкция не прослужит долго, будет уязвима для влияния окружающих факторов. С целью выявления пор используют проверку с помощью давления воды, смазыванием керосином, рентгеновскими лучами.

Подрезы представляют собой углубление по линии сварного соединения, спаивающего основной металл и наплавленный. Появляются из-за применения слишком большого тока или мощного сварочного устройства.

Схема сварного соединения

Схема сварного соединения.

Непровар возникает, когда кромки многослойного сварного шва, соединяющего наплавленный и основной металлы, не полностью расплавились, вследствие недостаточной зачистки металлов от ржавчины, окалины, недостаточной мощности, неправильного выбора температуры сварочного аппарата, слишком высокой скорости сварки. Такое изделие становится непрочным, легко подверженным внешним воздействиям, ударам и деформациям.

Наплыв на сварном соединении образуется, если плавление электрода происходит слишком быстро, и жидкий металл натекает на недостаточно прогретый основной металл. Бывают случаи, когда наплывы сопровождаются непроварами, поэтому следует проверить участок и на наличие последних.

Свищи представляют собой дефект сварки углубления в виде воронки. Это сквозные поры, вызванные выделением газа, они видны при внешнем осмотре.

Шлаковые включения появляются при недостаточной очистке краев шва от грязи, напылений, отложений, ржавчины. Из технических причин возникновения шлаковых вкраплений выделяют сварку электродом с несоблюдением угла его наклона, мощности горелки, при слабом токе. Для выявления участков с подобным дефектом используют просвечивание рентгеновскими лучами или ультразвуком, магнитографическими приборами.

Типы сварных соединений

Типы сварных соединений.

Кратеры, а именно незаплавленные углубления в шве, образуются, если сварка спонтанно прекращается. В таких местах существует высокая вероятность образования трещин, поэтому сварку нельзя прекращать внезапно.

Перегрев металла является изъяном микроструктуры сварного соединения, вызванным сваркой на большой мощности. Строение такого металла крупнозернистое, что влечет за собой его хрупкость и ломкость.

Пережог металла возникает, если в пламени не хватает кислорода, характеризуется наличием окислительных зерен в металле. Последствием пережога считается хрупкость металла, такой изъян не устраняется.

Способы исправления дефектов сварки

Схемы усиления дефектных соединений

Схемы усиления дефектных соединений: 1 - сварное соединение- 2 - стальная скоба- 3 - накладка- 4 - протяженные сварные швы- 5 - дефект.

Практически в любом случае возникновения вышеперечисленных, проблем самым действенным и надежным способом их исправления станет удаление участка сварного соединения с изъяном и заваривание деталей заново (при наплывах, свищах, прожогах, шлаковых включениях). Это даст возможность избежать в дальнейшем проблем с перегниванием, коррозией, ломкостью изделия.

Исправление дефектов всегда зависит от каждого отдельного случая. Поэтому существуют способы, применимые к конкретным случаям.Например, для борьбы с дефектами швов, подрезов, кратеров следует применять зачистку с дополнительной подваркой шва и срезание лишнего металла.

Чтобы избежать появления прожогов при автоматической сварке, следует плотно прижимать флюсовую подушку и медную прокладку, а при точечной и шовной контрастных сварках продолжительность процесса не должна превышать установленную, края деталей должны быть полностью очищены.

Для устранения трещин применяют, помимо удаления проблемного участка и новой сварки, поверхностную кислородную или воздушно-духовую резку. Участки, на которых имеются поры, тоже вырезают и сваривают заново либо применяют к изделию проковку при надлежащей температуре.

Для того чтобы избежать появления непроваров, следует соблюдать одинаковый температурный режим. Это даст возможность металлу в сварном соединении равномерно прогреться до начала сварочных работ и не смещать электроды от шва.

Нельзя выключать ток до того, как кромки изделия будут полностью сварены. Если все же непровары образовались, необходимо вырезать поврежденный участок (вырубить или выстрогать), зачистить края и вновь заварить.

Во избежание брызг металла, как дефекта сварки, профессионалы рекомендуют применять покрытия П1 или П2, зачищать поверхность. А термообработка поможет для исправления перегрева металла.

Данная классификация дефектов и способов, поможет добиться отличного качества сварки.

Table of contents:

Welding plays an important role in the construction, manufacturing engineering systems and communications. Because in order to achieve the proper results, it is important to observe all the rules when performing welding operations. But often there are welding defects.

The root weld defects

The root weld defects.

Their causes are both the characteristics of the material to be welded, and failure to comply with regulations governing the stages of preparation, assembly, pre-treatment product joints, the welding process. It's about the classification of weld defects that can occur in practice, the reasons for their education and basic methods of their prevention, elimination and corrections.

Welding defects: classification

S type defects in welding

Types of welding defects.

It may be noted that at present there are several classifications of welding defects drawn depending on their various criteria (shape, size, placement on seam occurrence causes). In addition, there is an official classification contained in GOST 30242-97, which identifies and describes in detail the defects of these groups:

  1. Cracks. Occur in welded joints (longitudinal, radial, lateral, etc.).
  2. Cavities, pores (can be evenly distributed along the seam, located a chain or cluster), fistulas, craters.
  3. Solid inclusions (slag, metal, oxide).
  4. Incomplete fusion (which may occur on the side surface on the weld between its rollers) and lack of penetration (in cases of incomplete fusion occur parent metal at the seam, when the molten metal does not penetrate into the root of the weld joint).
  5. Violations form the seam. Expressed in the undercut, speleothems, excesses melted through, burn marks, displacements, excesses bulge afloat, may take the form of grooves, shrink.

There are other classifications used, where the main criteria are additional reasons for the formation of defects typical of metallurgical and technological processes. In such cases, the basis for the division may be taken in the hot cracks (crystallization, precipitation hardening) and cold (lamellar, intermetallic, martensitic, etc).

The causes of welding defects

Methods of diagnostic ultrasound welds

Ultrasound diagnostic methods welds.

Deviations seams in height and width is one of the most common flaws in the welding work. Inconsistency seams stipulated standards it is the result of careless preparation of the edges of welded joints. This leads to the fact that the distance between various edges and must fill the weld metal. weld parameters may vary due to uneven movement of the electrode across the welding area, failure of the established rules of the welding process. Seams and weld itself in this case will be uneven and unstable.

Cracks may occur in the base metal and the weld. They are caused by lack of fusion, metal crystallization in the process of welding, voltage arising due to non-compliance of temperature and too rapid cooling of components, a change in structure of the metal during welding, a high content of phosphorus, sulfur and so on.

The welded joint may comprise pores, gas-filled spherical cavities which occur when hydrogen is absorbed in the metal, resulting in disruption to the burner, does not manage to stand out and forms gas bubbles in the metal. The reason for the appearance of pores can become wet electrode coating, the chemical compositions of mismatch welded joints, unstripped edge welded metal, the presence of toxins. If there are pores in the seam, the design does not last a long time, it will be vulnerable to the influence of environmental factors. In order to identify then use the test with the water pressure, lubrication kerosene, X-rays.

Undercuts are deepening through the welded joint, solder base metal and weld. It appears due to the use of too much power or high-power welding device.

Scheme weld

Scheme weld.

Lack of fusion occurs when the edge of the multilayer weld connecting the weld and the base metal is not melted completely, owing to insufficient stripping of metals from rust, scale, lack of power, the wrong choice of temperature welding machine, the welding speed is too high. This product becomes fragile, easily susceptible to external shocks, impacts and deformations.

Dissolve to the welded joint is formed, if the electrode melting is happening too fast, and the liquid metal accumulates on the heated base metal enough. There are cases when the nodules are accompanied by lack of fusion, so check the site and the presence of the latter.

Fistulae are welding defects in the funnel-shaped recess. This through-pores caused by the release of gas, they are seen by external examination.

Slag inclusions occur when there is insufficient clean seam edges of dirt deposited, sediment, rust. From the technical causes of slag inclusions welding electrode is isolated from the non-observance of the angle of inclination, the burner power at low current. To identify areas with similar defects using X-rays or translucency ultrasound magnetographic devices.

Types of welded joints

Types of welded joints.

Craters namely nezaplavlennye recess in the seam formed when welding stops spontaneously. In such places there is a high probability of cracking, so the welding can not be stopped suddenly.

Overheating is a flaw in the metal microstructure of the weld caused by welding at high power. The structure of such a metal coarse, which entails its fragility and brittleness.

metal burnout occurs if the flame is not enough oxygen is characterized by oxidizing the metal grains. The consequence of burnout is considered the fragility of the metal, a defect can not be rectified.

Ways to fix the welding defects

Schemes gain defective connections

Schemes gain defective connections: 1 - 2 Link-welded - steel skoba- 3 - 4 nakladka- - extended welded shvy- 5 - defect.

Almost every event of the above, the problems most effective and reliable way to correct them will be the removal of the welded joint portion flawed and parts of brewing again (when the fade, fistulas, burn marks, slag inclusions). This will enable to avoid later problems with the digestion, corrosion, brittle product.

Correction of defects always depends on each individual case. Therefore, there are ways that are applicable to specific sluchayam.Naprimer, to deal with defects seams, undercuts, the craters should be used with additional cleansing jelly seam and cutting of excess metal.

To avoid burn-through with automatic welding flux should be tightly pressed against the pillow and copper gasket and must not exceed the edges of parts should be thoroughly cleaned with contrasting spot and seam welding process duration.

To eliminate the use of cracks, in addition to removing the problem area and the new welding, surface oxygen or air and a brass cutting. Land on which there are pores, also cut and re-welded or applied to the product at the correct temperature forging.

In order to avoid lack of fusion, should comply with the same temperature conditions. This will enable the metal to weld uniformly warm up prior to welding and weld electrodes from slipping.

Do not turn off the current before the edge of the product to be fully cooked. If, however, lack of fusion formed, it is necessary to cut out the damaged section (or cut down to plane), smooth out the edges and weld again.

To avoid spatter as welding defects, professionals recommend the use of coating P1 or P2, smooth out the surface. A heat treatment will help to correct the overheating of the metal.

This classification of defects and ways to help achieve high quality welding.

Зміст:

Зварювання грає важливу роль в процесі будівництва, виготовлення інженерних систем і комунікацій. Тому для досягнення належного результату, дуже важливо дотримати всі норми при виконанні зварювальних робіт. Але нерідко виникають дефекти зварювання.

Кореневі дефекти шва

Кореневі дефекти шва.

Причинами їх виникнення є як характеристики самого зварюваного матеріалу, так і недотримання положень нормативних актів, що регулюють етапи підготовки, складання, попередньої обробки швів вироби, зварювального процесу. Йтиметься про класифікацію дефектів зварювання, які можуть зустрічатися на практиці, про причини їх утворення і основні способи їх попередження, усунення та виправлення.

Дефекти зварювання: класифікація

Вид и дефектів при зварюванні

Види дефектів при зварюванні.

Можна відзначити, що на сьогодні існує декілька класифікацій дефектів зварювання, складених в залежності від різних їх критеріїв (форм, розмірів, розміщення на шві, причин виникнення). Крім того, існує офіційна класифікація, що міститься в ГОСТ 30242-97, яка виділяє і детально описує такі групи дефектів:

  1. Тріщини. Зустрічаються в зварних з'єднаннях (поздовжні, радіальні, поперечні і т.д.).
  2. Порожнини, пори (можуть бути рівномірно розподілені по шву, розташовані ланцюжком або скупченням), свищі, кратери.
  3. Тверді включення (шлакові, металеві, оксидні).
  4. Несплавлення (можуть виникати на бічній поверхні, на звареному шві, між його валиками) і непровари (зустрічаються у випадках несплавлення основного металу на шві, коли розплавлений метал не проникає в корінь зварного з'єднання).
  5. Порушення форми шва. Виражаються в Подрєзов, капи, перевищення проплавити, прожогом, зсувах, перевищення опуклості, наплаву, можуть проявлятися у вигляді усадкових канавок і ін.

Існують і інші вживані класифікації, де основними критеріями є додаткові причини утворення дефектів, характерні для металургійних і технологічних процесів. У таких випадках за основу може братися поділ тріщин на гарячі (кристалізаційні, твердіння) і холодні (ламелярного, інтерметалідних, мартенситні і т.д).

Причини появи дефектів зварювання

Методи ультразвукової діагностики зварних швів

Методи ультразвукової діагностики зварних швів.

Відхилення швів по висоті і ширині є одним з найпоширеніших вад в зварювальної роботі. Невідповідність швів передбаченим нормам є результатом недбалої підготовки кромок зварних з'єднань. Це призводить до того, що відстань між крайками різний і його необхідно заповнити наплавленим металом. Параметри шва можуть змінюватися через нерівномірне переміщення електрода по всій свариваемой площі, невиконання встановлених правил процесу зварювання. Шви і саме зварене з'єднання в цьому випадку будуть нерівними і неміцними.

Тріщини можуть виникати як в основному металі, так і в зварювальному. Вони викликані непроварами, кристалізацією металу в процесі зварювання, напругою, що виникла через недотримання температурного режиму і занадто швидкого охолодження деталей, зміною структури металу в ході зварювальних робіт, підвищеним вмістом фосфору, сірки та ін.

Зварене з'єднання може містити пори, заповнені газом округлі порожнини, які виникають, коли поглинений металом водень, в результаті порушень в роботі з пальником, не встигає виділитися назовні і утворює в металі газові бульбашки. Приводом до появи пір може стати вологе електродне покриття, невідповідність хімічних складів зварних з'єднань, незачищені краю, які підлягають зварюванню, наявність шлаків. Якщо в шві є пори, то конструкція не прослужить довго, буде вразлива для впливу оточуючих факторів. З метою виявлення пір використовують перевірку за допомогою тиску води, змазуванням гасом, рентгенівськими променями.

Підрізи є поглиблення по лінії зварного з'єднання, споювали основний метал і наплавлений. З'являються через застосування занадто великого струму або потужного зварювального пристрою.

Схема зварного з'єднання

Схема зварного з'єднання.

Непровар виникає, коли кромки багатошарового зварного шва, що з'єднує наплавлений і основний метали, в повному обсязі розплавилися, внаслідок недостатньої зачистки металів від іржі, окалини, недостатню потужність, неправильного вибору температури зварювального апарату, занадто високій швидкості зварювання. Такий виріб стає неміцним, легко схильним зовнішніх впливів, ударів і деформацій.

Наплив на зварному з'єднанні утворюється, якщо плавлення електрода відбувається занадто швидко, і рідкий метал натекает на недостатньо прогрітий основний метал. Бувають випадки, коли напливи супроводжуються непроварами, тому слід перевірити ділянку і на наявність останніх.

Свищі є дефект зварювання поглиблення у вигляді воронки. Це наскрізні пори, викликані виділенням газу, їх видно при зовнішньому огляді.

Шлакові включення з'являються при недостатній очищення країв шва від бруду, напилювань, відкладень, іржі. З технічних причин виникнення шлакових вкраплень виділяють зварювання електродом з недотриманням кута його нахилу, потужності пальника, при слабкому струмі. Для виявлення ділянок з подібним дефектом використовують просвічування рентгенівськими променями або ультразвуком, магнітографіческіе приладами.

Типи зварних з'єднань

Типи зварних з'єднань.

Кратери, а саме незаплавлених поглиблення в шві, утворюються, якщо сварка спонтанно припиняється. У таких місцях існує висока ймовірність утворення тріщин, тому зварювання можна припиняти раптово.

Перегрів металу є вадою мікроструктури зварного з'єднання, викликаним зварюванням на великої потужності. Будова такого металу крупнозернистое, що тягне за собою його крихкість і ламкість.

Перевитрата металу виникає, якщо в полум'я не вистачає кисню, характеризується наявністю окислювальних зерен в металі. Наслідком пережога вважається крихкість металу, такий недолік не зникає.

Способи виправлення дефектів зварювання

Схеми посилення дефектних з'єднань

Схеми посилення дефектних з'єднань: 1 - зварне соедіненіе- 2 - сталева скоба- 3 - накладка- 4 - протяжні зварні шви- 5 - дефект.

Практично в будь-якому випадку виникнення вищеперелічених, проблем найдієвішим і надійним способом їх виправлення стане видалення ділянки зварного з'єднання з вадою і заварювання деталей заново (при напливами, свищах, прожогом, шлакових включених). Це дасть можливість уникнути в подальшому проблем з перегнивання, корозією, ламкістю вироби.

Виправлення дефектів завжди залежить від кожного окремого випадку. Тому існують способи, які застосовуються до конкретних случаям.Напрімер, для боротьби з дефектами швів, підрізів, кратерів слід застосовувати зачистку з додатковою підваркою шва і зрізання зайвого металу.

Щоб уникнути появи прожогов при автоматичному зварюванні, слід щільно притискати флюсових подушку і мідну прокладку, а при точкового і шовного контрастних сварках тривалість процесу не повинна перевищувати встановлену, краю деталей повинні бути повністю очищені.

Для усунення тріщин застосовують, крім видалення проблемної ділянки і нової зварювання, поверхневу кисневу або повітряно-духову різання. Ділянки, на яких є пори, теж вирізають і зварюють заново або застосовують до виробу проковку при належній температурі.

Для того щоб уникнути появи непроварів, слід дотримуватися однаковий температурний режим. Це дасть можливість металу в зварному з'єднанні рівномірно прогрітися до початку зварювальних робіт і не зміщувати електроди від шва.

Не можна виключати струм до того, як кромки вироби будуть повністю зварені. Якщо все ж непровари утворилися, необхідно вирізати пошкоджену ділянку (вирубати або вистругати), зачистити краю і знову заварити.

Щоб уникнути бризок металу, як дефекту зварювання, професіонали рекомендують застосовувати покриття П1 або П2, зачищати поверхню. А термообробка допоможе для виправлення перегріву металу.

Дана класифікація дефектів і способів, допоможе домогтися відмінної якості зварювання.


» » » Классификация дефектов сварки