Дефекты сварки: виды, причины, профилактика
Дефекты возникают во время различных процессов сварки. Существуют различные причины, по которым дефекты сварки возникают во время операции.
Сварочные услуги в основном используются в обрабатывающей промышленности для соединения металлов при строительстве зданий, мостов, автомобилей, самолетов, труб и многих других объектов. Однако сварка не является идеальным процессом, поскольку многочисленные типы дефектов сварки могут возникать внутри или снаружи свариваемого металла.
Давайте рассмотрим некоторые наиболее распространенные дефекты сварных швов, их причины и способы устранения.
Что такое дефект сварки?
Дефект сварки возникает из-за плохой свариваемости, ослабляющей соединение. Он определяется как точка, выходящая за пределы допустимого допуска в процессе сварки.
Огрехи могут возникать размерно, когда результат не соответствует стандарту. Они также могут иметь место в форме разрывов или в свойствах материала . Обычные причины дефектов сварки связаны с неправильными схемами сварки, выбором материала, навыками или настройками аппарата, включая скорость сварки, ток и напряжение.
Когда сварной шов имеет дефект, есть несколько вариантов решения проблемы. В некоторых случаях шов можно поправить, но процедуру сварки необходимо повторить.
Неровности сварки возникают по разным причинам и приводят к различным дефектам сварки. Их можно разделить на две основные категории: внутренние и внешние дефекты сварки.
Сварочные услуги в основном используются в обрабатывающей промышленности для соединения металлов при строительстве зданий, мостов, автомобилей, самолетов, труб и многих других объектов. Однако сварка не является идеальным процессом, поскольку многочисленные типы дефектов сварки могут возникать внутри или снаружи свариваемого металла.
Давайте рассмотрим некоторые наиболее распространенные дефекты сварных швов, их причины и способы устранения.
Что такое дефект сварки?
Дефект сварки возникает из-за плохой свариваемости, ослабляющей соединение. Он определяется как точка, выходящая за пределы допустимого допуска в процессе сварки.
Огрехи могут возникать размерно, когда результат не соответствует стандарту. Они также могут иметь место в форме разрывов или в свойствах материала . Обычные причины дефектов сварки связаны с неправильными схемами сварки, выбором материала, навыками или настройками аппарата, включая скорость сварки, ток и напряжение.
Когда сварной шов имеет дефект, есть несколько вариантов решения проблемы. В некоторых случаях шов можно поправить, но процедуру сварки необходимо повторить.
Неровности сварки возникают по разным причинам и приводят к различным дефектам сварки. Их можно разделить на две основные категории: внутренние и внешние дефекты сварки.
Внешние дефекты сварки
Внешние дефекты сварки — это дефекты сварного шва, заметные невооруженным глазом.
Трещины
Трещины являются самым серьезным дефектом сварки, поскольку они могут быстро прогрессировать до более крупных, что неизбежно приводит к отказу. Трещины в сварном шве в основном классифицируются в зависимости от того, как они образуются в сварном шве.
Продольные трещины образуются параллельно сварному шву, а поперечные трещины — по всей ширине. Кратерные трещины образуются в конце шва, где заканчивается дуга.
Трещины при сварке могут также появляться при различных температурах:
Горячие трещины образуются, когда сварные соединения кристаллизуются при нагревании основного и базового металлов выше 10000°C. Основными причинами горячих трещин являются использование неправильного присадочного металла и высокие скорости нагрева и охлаждения деталей в таких процессах, как лазерная сварка.
Холодные трещины образуются после процесса охлаждения металла шва. Трещина шва может образоваться через несколько часов или дней после процесса охлаждения металла.
Причины
⦁ Использование защитного газа водорода при сварке черных металлов.
⦁ Пластичный основной металл и приложение остаточных напряжений.
⦁ Жёсткие соединения, ограничивающие расширение и сжатие металла.
⦁ Использование высоких уровней серы и углерода.
Профилактика
⦁ Предварительный нагрев металлов и постепенное охлаждение сварных соединений.
⦁ Поддержание приемлемых зазоров сварных швов.
⦁ Выбор правильных сварочных материалов.
⦁ Пористость
Пористость — это образование отверстий в сварочной ванне, вызванное пузырьками газа, которые не могут выйти наружу. Обычно это один из распространенных дефектов сварки при использовании защитного газа, который присутствует в таких методах сварки, как TIG и сварка стержнем. Отсутствие, недостаток или слишком большое количество защитного газа может привести к загрязнению металла, что снижает прочность сварного шва.
С другой стороны, серьезные версии пористости приходят в форме пузырей или ямок, когда большие пузырьки газа попадают в сварочную ванну. Кроме того, более мелкие молекулы газа могут смешиваться с металлом сварного шва, образуя нечистое соединение.
Причины
⦁ Грязная свариваемая поверхность.
⦁ Неправильный выбор электрода.
⦁ Недостаток или отсутствие защитного газа.
⦁ Неправильное обращение или повреждение баллона с защитным газом.
⦁ Слишком низкий или слишком высокий сварочный ток.
⦁ Высокая скорость передвижения.
Профилактика
⦁ Очистка поверхности сварного шва.
⦁ Используйте правильный сварочный электрод.
⦁ Предварительный нагрев металлов перед сваркой.
⦁ Правильная настройка расхода газа для достижения необходимого уровня защиты.
⦁ Регулярно проверяйте наличие влаги в баллоне с защитным газом.
⦁ Регулировка сварочного тока и скорости перемещения.
Подрез
Подрез может быть образован различными способами, но в основном он связан с двумя причинами. Первая причина заключается в использовании избыточного тока — края стыка расплавляются и стекают в сварной шов. Вторая причина заключается в том, что в сварной шов не попадает достаточно присадочного металла. Это приводит к уменьшению поперечного сечения, что означает наличие надрезов или канавок вдоль сварного шва, которые увеличивают напряжение, когда материал подвергается усталостной нагрузке. Этот дефект возникает на кромке сварного шва или, в случае многопроходных сварных швов, на поверхности сплавления. Подрез может быть непрерывным, промежуточным и межпроходным.
Кроме того, вода и грязь могут застревать в канавке, что может ускорить коррозию в уже ослабленной области.
Причины
⦁ Высокое напряжение дуги.
⦁ Неправильный выбор электрода или неправильный угол наклона электрода.
⦁ Высокая скорость движения.
Профилактика
⦁ Меньшая длина дуги, напряжение и скорость перемещения.
⦁ Угол наклона электрода от 30 до 45 градусов.
⦁ Уменьшение диаметра электрода.
Нахлёст
Нахлёст — это избыточный металл, который распространяется вокруг валика. Распределенный присадочный металл не смешивается должным образом с основными металлами. Обычно он имеет круглую форму над сварным швом .
Причины
⦁ Неправильная процедура сварки.
⦁ Неправильный выбор сварочных материалов.
⦁ Неправильная подготовка основных металлов.
Профилактика
⦁ Меньший сварочный ток.
⦁ Использование надлежащих методов сварки.
⦁ Укороченный сварочный электрод.
Прожиг
Открытое отверстие появляется, когда процесс сварки случайно проникает на всю толщину основного металла, создавая прожог или расплавление. Это один из распространенных дефектов сварки при сварке тонких элементов.
Причины
⦁ Высокий сварочный ток.
⦁ Огромный зазор у корня.
⦁ Недостаточно металла корневой поверхности.
Профилактика
⦁ Поддержание правильного зазора между корнями.
⦁ Контроль подачи сварочного тока.
⦁ В некоторых случаях его можно отремонтировать, удалив отверстие и заварив его заново.
Брызги
Брызги — это дефект сварки, возникающий при попадании капель металла на поверхность металла. Они затвердевают и прилипают к поверхности металла после остывания. В большинстве случаев брызги не изменяют структурную целостность сварного шва, но, как правило, их необходимо удалять, что увеличивает общие затраты.
Причины
⦁ Большая длина дуги.
⦁ Высокий сварочный ток.
⦁ Неправильная защита зоны термического влияния .
⦁ Использование неправильной полярности может привести к чрезмерному разбрызгиванию.
Профилактика
⦁ Выбор правильной полярности сварки.
⦁ Выбор лучшего защитного газа и лучшей техники защиты.
⦁ Уменьшение сварочного тока и длины дуги до оптимальных значений.
Недолив
Недолив происходит, когда в соединение попадает слишком мало металла сварного шва. В результате часть основного материала остается нерасплавленной, и соединение оказывается недорасплавленным. Эти нерасплавленные участки, даже если они небольшие, действуют как потенциальные концентраторы напряжений.
Причины
⦁ Низкий сварочный ток.
⦁ Слишком высокая скорость движения.
⦁ Неправильное расположение сварного шва.
⦁ Слишком тонкая укладка сварных швов при многопроходной сварке.
Профилактика
⦁ Правильный выбор размера электрода.
⦁ Выбор правильной настройки тока.
⦁ Избегайте слишком быстрых движений.
Избыточное армирование
Избыточное армирование (переполненное) описывает сварной шов, который имеет слишком большое наращивание. Это противоположность недополненным сварным швам, поскольку избыточное количество присадочного металла осаждается в соединении. При этом дефекте в носках сварных швов накапливаются высокие уровни концентрации напряжений.
Причины
⦁ Низкая скорость движения.
⦁ Неправильные процедуры.
⦁ Избыток флюса на подающей проволоке.
Профилактика
⦁ Поддержание оптимального темпа работы с горелкой.
⦁ Избегайте избыточного нагрева, используя правильное напряжение и силу тока.
⦁ Правильно выровняйте заготовки, чтобы зазор между ними не был слишком большим.
Механические повреждения
Механические повреждения — это вмятины, образовавшиеся в сварном шве в результате подготовки, обработки, сварки, использования оборудования и других факторов.
Причины
⦁ Ненужное приложение внешней силы до, во время или после операции.
⦁ Неправильное обращение со сварочным оборудованием
⦁ Не зажигание дуги перед сваркой
Профилактика
⦁ Безопасное и правильное обращение со сварочным оборудованием.
⦁ Последовательно зажигайте дугу на металлических деталях перед началом сварки.
Деформация
Искажение или коробление — это случайное изменение формы окружающего металла сварного шва. Чрезмерный нагрев вокруг сварного шва является основной причиной деформации вокруг его области.
Коробление или деформация чаще всего происходит в тонких металлах и подразделяется на четыре типа: угловое, продольное, угловое и по нейтральной оси.
Причины
⦁ Тонкий металл шва.
⦁ Несовместимость основного металла и металла сварного шва.
⦁ Большое количество сварочных проходов.
Профилактика
⦁ Использование подходящих сварочных металлов.
⦁ Оптимизация количества сварочных проходов.
⦁ Выбор наилучших методов сварки для данного типа металла.
Несоосность
Неправильное позиционирование металлов до или во время сварки может привести к несоосности. Плохое выравнивание металла подвержено усталостным условиям, особенно если оно используется при сварке труб.
Причины
⦁ Быстрый процесс сварки.
⦁ Неправильное выравнивание металла или металлы не закреплены должным образом.
⦁ Отсутствие навыков сварщика.
Профилактика
⦁ Использование более медленной и стабильной процедуры сварки.
⦁ Надежное закрепление металлов перед началом и во время эксплуатации.
⦁ Использование правильных методов сварки и регулярное проведение проверок.
Трещины
Трещины являются самым серьезным дефектом сварки, поскольку они могут быстро прогрессировать до более крупных, что неизбежно приводит к отказу. Трещины в сварном шве в основном классифицируются в зависимости от того, как они образуются в сварном шве.
Продольные трещины образуются параллельно сварному шву, а поперечные трещины — по всей ширине. Кратерные трещины образуются в конце шва, где заканчивается дуга.
Трещины при сварке могут также появляться при различных температурах:
Горячие трещины образуются, когда сварные соединения кристаллизуются при нагревании основного и базового металлов выше 10000°C. Основными причинами горячих трещин являются использование неправильного присадочного металла и высокие скорости нагрева и охлаждения деталей в таких процессах, как лазерная сварка.
Холодные трещины образуются после процесса охлаждения металла шва. Трещина шва может образоваться через несколько часов или дней после процесса охлаждения металла.
Причины
⦁ Использование защитного газа водорода при сварке черных металлов.
⦁ Пластичный основной металл и приложение остаточных напряжений.
⦁ Жёсткие соединения, ограничивающие расширение и сжатие металла.
⦁ Использование высоких уровней серы и углерода.
Профилактика
⦁ Предварительный нагрев металлов и постепенное охлаждение сварных соединений.
⦁ Поддержание приемлемых зазоров сварных швов.
⦁ Выбор правильных сварочных материалов.
⦁ Пористость
Пористость — это образование отверстий в сварочной ванне, вызванное пузырьками газа, которые не могут выйти наружу. Обычно это один из распространенных дефектов сварки при использовании защитного газа, который присутствует в таких методах сварки, как TIG и сварка стержнем. Отсутствие, недостаток или слишком большое количество защитного газа может привести к загрязнению металла, что снижает прочность сварного шва.
С другой стороны, серьезные версии пористости приходят в форме пузырей или ямок, когда большие пузырьки газа попадают в сварочную ванну. Кроме того, более мелкие молекулы газа могут смешиваться с металлом сварного шва, образуя нечистое соединение.
Причины
⦁ Грязная свариваемая поверхность.
⦁ Неправильный выбор электрода.
⦁ Недостаток или отсутствие защитного газа.
⦁ Неправильное обращение или повреждение баллона с защитным газом.
⦁ Слишком низкий или слишком высокий сварочный ток.
⦁ Высокая скорость передвижения.
Профилактика
⦁ Очистка поверхности сварного шва.
⦁ Используйте правильный сварочный электрод.
⦁ Предварительный нагрев металлов перед сваркой.
⦁ Правильная настройка расхода газа для достижения необходимого уровня защиты.
⦁ Регулярно проверяйте наличие влаги в баллоне с защитным газом.
⦁ Регулировка сварочного тока и скорости перемещения.
Подрез
Подрез может быть образован различными способами, но в основном он связан с двумя причинами. Первая причина заключается в использовании избыточного тока — края стыка расплавляются и стекают в сварной шов. Вторая причина заключается в том, что в сварной шов не попадает достаточно присадочного металла. Это приводит к уменьшению поперечного сечения, что означает наличие надрезов или канавок вдоль сварного шва, которые увеличивают напряжение, когда материал подвергается усталостной нагрузке. Этот дефект возникает на кромке сварного шва или, в случае многопроходных сварных швов, на поверхности сплавления. Подрез может быть непрерывным, промежуточным и межпроходным.
Кроме того, вода и грязь могут застревать в канавке, что может ускорить коррозию в уже ослабленной области.
Причины
⦁ Высокое напряжение дуги.
⦁ Неправильный выбор электрода или неправильный угол наклона электрода.
⦁ Высокая скорость движения.
Профилактика
⦁ Меньшая длина дуги, напряжение и скорость перемещения.
⦁ Угол наклона электрода от 30 до 45 градусов.
⦁ Уменьшение диаметра электрода.
Нахлёст
Нахлёст — это избыточный металл, который распространяется вокруг валика. Распределенный присадочный металл не смешивается должным образом с основными металлами. Обычно он имеет круглую форму над сварным швом .
Причины
⦁ Неправильная процедура сварки.
⦁ Неправильный выбор сварочных материалов.
⦁ Неправильная подготовка основных металлов.
Профилактика
⦁ Меньший сварочный ток.
⦁ Использование надлежащих методов сварки.
⦁ Укороченный сварочный электрод.
Прожиг
Открытое отверстие появляется, когда процесс сварки случайно проникает на всю толщину основного металла, создавая прожог или расплавление. Это один из распространенных дефектов сварки при сварке тонких элементов.
Причины
⦁ Высокий сварочный ток.
⦁ Огромный зазор у корня.
⦁ Недостаточно металла корневой поверхности.
Профилактика
⦁ Поддержание правильного зазора между корнями.
⦁ Контроль подачи сварочного тока.
⦁ В некоторых случаях его можно отремонтировать, удалив отверстие и заварив его заново.
Брызги
Брызги — это дефект сварки, возникающий при попадании капель металла на поверхность металла. Они затвердевают и прилипают к поверхности металла после остывания. В большинстве случаев брызги не изменяют структурную целостность сварного шва, но, как правило, их необходимо удалять, что увеличивает общие затраты.
Причины
⦁ Большая длина дуги.
⦁ Высокий сварочный ток.
⦁ Неправильная защита зоны термического влияния .
⦁ Использование неправильной полярности может привести к чрезмерному разбрызгиванию.
Профилактика
⦁ Выбор правильной полярности сварки.
⦁ Выбор лучшего защитного газа и лучшей техники защиты.
⦁ Уменьшение сварочного тока и длины дуги до оптимальных значений.
Недолив
Недолив происходит, когда в соединение попадает слишком мало металла сварного шва. В результате часть основного материала остается нерасплавленной, и соединение оказывается недорасплавленным. Эти нерасплавленные участки, даже если они небольшие, действуют как потенциальные концентраторы напряжений.
Причины
⦁ Низкий сварочный ток.
⦁ Слишком высокая скорость движения.
⦁ Неправильное расположение сварного шва.
⦁ Слишком тонкая укладка сварных швов при многопроходной сварке.
Профилактика
⦁ Правильный выбор размера электрода.
⦁ Выбор правильной настройки тока.
⦁ Избегайте слишком быстрых движений.
Избыточное армирование
Избыточное армирование (переполненное) описывает сварной шов, который имеет слишком большое наращивание. Это противоположность недополненным сварным швам, поскольку избыточное количество присадочного металла осаждается в соединении. При этом дефекте в носках сварных швов накапливаются высокие уровни концентрации напряжений.
Причины
⦁ Низкая скорость движения.
⦁ Неправильные процедуры.
⦁ Избыток флюса на подающей проволоке.
Профилактика
⦁ Поддержание оптимального темпа работы с горелкой.
⦁ Избегайте избыточного нагрева, используя правильное напряжение и силу тока.
⦁ Правильно выровняйте заготовки, чтобы зазор между ними не был слишком большим.
Механические повреждения
Механические повреждения — это вмятины, образовавшиеся в сварном шве в результате подготовки, обработки, сварки, использования оборудования и других факторов.
Причины
⦁ Ненужное приложение внешней силы до, во время или после операции.
⦁ Неправильное обращение со сварочным оборудованием
⦁ Не зажигание дуги перед сваркой
Профилактика
⦁ Безопасное и правильное обращение со сварочным оборудованием.
⦁ Последовательно зажигайте дугу на металлических деталях перед началом сварки.
Деформация
Искажение или коробление — это случайное изменение формы окружающего металла сварного шва. Чрезмерный нагрев вокруг сварного шва является основной причиной деформации вокруг его области.
Коробление или деформация чаще всего происходит в тонких металлах и подразделяется на четыре типа: угловое, продольное, угловое и по нейтральной оси.
Причины
⦁ Тонкий металл шва.
⦁ Несовместимость основного металла и металла сварного шва.
⦁ Большое количество сварочных проходов.
Профилактика
⦁ Использование подходящих сварочных металлов.
⦁ Оптимизация количества сварочных проходов.
⦁ Выбор наилучших методов сварки для данного типа металла.
Несоосность
Неправильное позиционирование металлов до или во время сварки может привести к несоосности. Плохое выравнивание металла подвержено усталостным условиям, особенно если оно используется при сварке труб.
Причины
⦁ Быстрый процесс сварки.
⦁ Неправильное выравнивание металла или металлы не закреплены должным образом.
⦁ Отсутствие навыков сварщика.
Профилактика
⦁ Использование более медленной и стабильной процедуры сварки.
⦁ Надежное закрепление металлов перед началом и во время эксплуатации.
⦁ Использование правильных методов сварки и регулярное проведение проверок.
Внутренние дефекты сварки
Сварочные процессы, приводящие к появлению дефектов сварки, невидимых невооруженным глазом, относятся к категории внутренних дефектов сварки.
Включения шлака
Сварной шов, содержащий шлак в своем составе, ухудшает прочность и структуру металла. Шлаковые включения могут возникать либо только на поверхности металла шва, либо между циклами сварки. Этот дефект сварки является обычным для процессов, в которых используется флюс, таких как стержневая сварка, сварка порошковой проволокой , сварка под флюсом и пайка твердым припоем .
Причины
⦁ Неправильный угол сварки и скорость перемещения сварочной горелки.
⦁ Плохая предварительная очистка кромки свариваемой поверхности.
⦁ Низкая плотность сварочного тока, приводящая к недостаточному нагреву металлов.
Профилактика
⦁ Более высокая плотность сварочного тока.
⦁ Оптимальный угол сварки и скорость перемещения, позволяющие избежать попадания шлака в сварочную ванну.
⦁ Последовательная очистка кромок сварного шва и удаление шлака из каждого слоя.
Неполное слияние
Неполное сплавление возникает из-за плохой сварки, когда металлы предварительно затвердевают, образуя зазоры в зоне сварки. Когда сварщик не может должным образом расплавить основной металл с основным металлом, это приводит к отсутствию сплавления.
Причины
⦁ Низкий уровень подводимого тепла, в результате чего металлы не плавятся.
⦁ Неправильный угол соединения, угол наклона горелки и положение шва.
⦁ Очень большая сварочная ванна.
Профилактика
⦁ Более высокий сварочный ток и более низкая скорость подачи обеспечивают процесс плавления металлов.
⦁ Улучшение положений сварки, таких как угол стыка, угол наклона горелки и положение шва.
⦁ Более низкая скорость осаждения.
Неполное проплавление
Неполное проплавление обычно происходит при стыковой сварке, когда зазор между металлами не заполняется полностью по толщине шва. Это означает, что одна сторона шва не проплавлена в корне.
⦁ Неправильное использование техники сварки.
⦁ Неправильный размер электрода.
⦁ Низкая скорость осаждения.
Профилактика
⦁ Использование правильной техники и процедуры сварки.
⦁ Более высокая скорость осаждения.
⦁ Правильный выбор размера электрода.
Другие дефекты сварки
Заусенцы
Заусенцы — это специфический дефект сварки в процессе сварки MIG. Это происходит, когда корневая сторона сварного соединения имеет остатки проволочного электрода.
Причины
⦁ Электрод располагается перед передней кромкой сварочной ванны.
⦁ Высокая скорость подачи электродной проволоки к горелке MIG.
⦁ Высокая скорость перемещения при сварке
Профилактика
⦁ Отрезание небольшого кусочка электрода перед сваркой
⦁ Уменьшите скорость подачи проволоки в настройках аппарата.
⦁ Замедление скорости перемещения или использование в качестве контрмер сварочных приемов, таких как подбрасывание электрода.
Трещины на ожерелье
Растрескивание ожерелья — это дефект сварки, связанный с электронно-лучевой сваркой . Этот дефект возникает, когда расплавленный металл не может в достаточной степени заполнить полость, что приводит к неполному проникновению.
Причины
⦁ Использование таких металлов, как нержавеющая сталь , углеродистая сталь, олово и сплавы на основе никеля.
⦁ Неправильное применение техники сварки.
⦁ Высокая скорость работы при электронно-лучевой сварке.
Профилактика
⦁ Лучший выбор материалов для электронно-лучевой сварки.
⦁ Использование постоянной скорости для достижения равномерности.
⦁ Применение надлежащей техники и процедуры сварки.
Как обнаружить дефекты сварки
Методы тестирования — отличный способ проверить, соответствуют ли образцы сварки определенным критериям. Они позволяют нам находить причины и способы устранения дефектов сварки. Хотя это занимает некоторое время, они гарантируют, что сварные швы безопасны и не несут риска.
Существуют две стандартные процедуры поиска дефектов в металле сварного шва:
Неразрушающий контроль
Неразрушающий контроль позволяет наблюдать разрывы в сварном шве, не нанося никакого ущерба. Этот метод контроля необходим в высокоскоростном производстве, где испытывается образец из партии.
Неразрушающий контроль и оценка обычно проводятся с использованием визуального осмотра, проникающих жидкостей, магнитных частиц, вихревых токов, ультразвука, акустики, эмиссии или радиографии.
Разрушающий контроль
Разрушающий контроль получает информацию, подвергая готовые проекты жестким методам до тех пор, пока они не достигнут своих пределов. В некоторых случаях требуется разрушающий контроль в дополнение к неразрушающему контролю, чтобы значительно сократить дефекты сварки в производстве.
Некоторые разрушающие методы, используемые для определения пределов прочности металла сварного шва, включают травление кислотой, направленный изгиб, свободный изгиб, обратный изгиб, надрез и предел прочности на растяжение .
Заключение
Дефекты сварки представляют собой серьезные риски, которые могут привести к опасным проблемам, если их не устранить. Их исправление может быть дорогим и трудоёмким, но оно всегда того стоит. Современные технологии позволяют нам более эффективно применять методы сварки. Наряду с многочисленными методами испытаний, облегчающими обнаружение различных типов дефектов сварки, выполнение и исправление этих дефектов постоянно совершенствуются. Сосредоточение внимания на улучшении как оборудования, так и технических навыков имеет значение, когда речь идет об ограничении дефектов сварки. Это приводит к тому, что многие отрасли промышленности производят продукцию более высокого качества, чем когда-либо прежде.
Включения шлака
Сварной шов, содержащий шлак в своем составе, ухудшает прочность и структуру металла. Шлаковые включения могут возникать либо только на поверхности металла шва, либо между циклами сварки. Этот дефект сварки является обычным для процессов, в которых используется флюс, таких как стержневая сварка, сварка порошковой проволокой , сварка под флюсом и пайка твердым припоем .
Причины
⦁ Неправильный угол сварки и скорость перемещения сварочной горелки.
⦁ Плохая предварительная очистка кромки свариваемой поверхности.
⦁ Низкая плотность сварочного тока, приводящая к недостаточному нагреву металлов.
Профилактика
⦁ Более высокая плотность сварочного тока.
⦁ Оптимальный угол сварки и скорость перемещения, позволяющие избежать попадания шлака в сварочную ванну.
⦁ Последовательная очистка кромок сварного шва и удаление шлака из каждого слоя.
Неполное слияние
Неполное сплавление возникает из-за плохой сварки, когда металлы предварительно затвердевают, образуя зазоры в зоне сварки. Когда сварщик не может должным образом расплавить основной металл с основным металлом, это приводит к отсутствию сплавления.
Причины
⦁ Низкий уровень подводимого тепла, в результате чего металлы не плавятся.
⦁ Неправильный угол соединения, угол наклона горелки и положение шва.
⦁ Очень большая сварочная ванна.
Профилактика
⦁ Более высокий сварочный ток и более низкая скорость подачи обеспечивают процесс плавления металлов.
⦁ Улучшение положений сварки, таких как угол стыка, угол наклона горелки и положение шва.
⦁ Более низкая скорость осаждения.
Неполное проплавление
Неполное проплавление обычно происходит при стыковой сварке, когда зазор между металлами не заполняется полностью по толщине шва. Это означает, что одна сторона шва не проплавлена в корне.
⦁ Неправильное использование техники сварки.
⦁ Неправильный размер электрода.
⦁ Низкая скорость осаждения.
Профилактика
⦁ Использование правильной техники и процедуры сварки.
⦁ Более высокая скорость осаждения.
⦁ Правильный выбор размера электрода.
Другие дефекты сварки
Заусенцы
Заусенцы — это специфический дефект сварки в процессе сварки MIG. Это происходит, когда корневая сторона сварного соединения имеет остатки проволочного электрода.
Причины
⦁ Электрод располагается перед передней кромкой сварочной ванны.
⦁ Высокая скорость подачи электродной проволоки к горелке MIG.
⦁ Высокая скорость перемещения при сварке
Профилактика
⦁ Отрезание небольшого кусочка электрода перед сваркой
⦁ Уменьшите скорость подачи проволоки в настройках аппарата.
⦁ Замедление скорости перемещения или использование в качестве контрмер сварочных приемов, таких как подбрасывание электрода.
Трещины на ожерелье
Растрескивание ожерелья — это дефект сварки, связанный с электронно-лучевой сваркой . Этот дефект возникает, когда расплавленный металл не может в достаточной степени заполнить полость, что приводит к неполному проникновению.
Причины
⦁ Использование таких металлов, как нержавеющая сталь , углеродистая сталь, олово и сплавы на основе никеля.
⦁ Неправильное применение техники сварки.
⦁ Высокая скорость работы при электронно-лучевой сварке.
Профилактика
⦁ Лучший выбор материалов для электронно-лучевой сварки.
⦁ Использование постоянной скорости для достижения равномерности.
⦁ Применение надлежащей техники и процедуры сварки.
Как обнаружить дефекты сварки
Методы тестирования — отличный способ проверить, соответствуют ли образцы сварки определенным критериям. Они позволяют нам находить причины и способы устранения дефектов сварки. Хотя это занимает некоторое время, они гарантируют, что сварные швы безопасны и не несут риска.
Существуют две стандартные процедуры поиска дефектов в металле сварного шва:
Неразрушающий контроль
Неразрушающий контроль позволяет наблюдать разрывы в сварном шве, не нанося никакого ущерба. Этот метод контроля необходим в высокоскоростном производстве, где испытывается образец из партии.
Неразрушающий контроль и оценка обычно проводятся с использованием визуального осмотра, проникающих жидкостей, магнитных частиц, вихревых токов, ультразвука, акустики, эмиссии или радиографии.
Разрушающий контроль
Разрушающий контроль получает информацию, подвергая готовые проекты жестким методам до тех пор, пока они не достигнут своих пределов. В некоторых случаях требуется разрушающий контроль в дополнение к неразрушающему контролю, чтобы значительно сократить дефекты сварки в производстве.
Некоторые разрушающие методы, используемые для определения пределов прочности металла сварного шва, включают травление кислотой, направленный изгиб, свободный изгиб, обратный изгиб, надрез и предел прочности на растяжение .
Заключение
Дефекты сварки представляют собой серьезные риски, которые могут привести к опасным проблемам, если их не устранить. Их исправление может быть дорогим и трудоёмким, но оно всегда того стоит. Современные технологии позволяют нам более эффективно применять методы сварки. Наряду с многочисленными методами испытаний, облегчающими обнаружение различных типов дефектов сварки, выполнение и исправление этих дефектов постоянно совершенствуются. Сосредоточение внимания на улучшении как оборудования, так и технических навыков имеет значение, когда речь идет об ограничении дефектов сварки. Это приводит к тому, что многие отрасли промышленности производят продукцию более высокого качества, чем когда-либо прежде.
