Дефекты сварных соединений

Под понятием «дефект» сварного шва понимается наличие в нем трещин, газовых включений (пор), шлаковых включений, сквозных прожогов, несквозных прожогов (подрезов), отклонений шва от геометрической формы (наплывы, усадочные раковины) и др., которые, снижают прочность соединения, создают в нем проницаемость для газов или жидкостей.

Дефекты, которые часто встречаются в сварных соединениях, различают по конфигурации и расположению, при этом рассматривают причины их возникновения.

По расположению дефекты могут быть внутренними или внешними. Внутренние дефекты могут иметь конфигурацию шаровидную, эллипсообразную, в виде хлопьев, в виде плоской или криволинейной трещины. Внешние дефекты могут быть в виде воронкообразных или криволинейных углублений, наплывов или брызг металла шва неправильной формы. По причинам возникновения различают дефекты, связанные с особенностями формирования или кристаллизации сварных швов или с нарушением режимов и условий сварки. Дефекты могут быть значительными или малозначительными, исправимыми или неисправимыми. По ГОСТ 30242-97 дефекты сварных швов классифицируют так:

Трещина сварного соединения – это разрыв в сварном шве и (или) прилегающих к нему зонах. Разновидности трещин: ориентированная вдоль или поперек оси сварного шва; имеющая ответвления, обнаруженная при 50-тикратном и более увеличении. Трещины бывают микроскопические и макроскопические. Зарождаются в процессе первичной кристаллизации металла или в остывшем металле вследствие структурных или термических внутренних напряжений. Горячие трещины в околошовной зоне образуются по границам зерен. В них скапливаются легкоплавкие включения и прослойки, такие как, сернистое железо при содержании в сталях серы более 0,045%. Трещины увеличивают концентрацию напряжений, тем самым, снижают прочность соединения, придают соединению проницаемость.

Прожог сварного шва – дефект в виде сквозного отверстия в сварном шве или околошовной зоне, образовавшегося при вытекании части металла этого шва. Он ослабляет шов и создает проницаемость соединения.

Непровар сварного шва – дефект в стыковом соединении заготовок в виде неполного их проплавления на всю толщину металла и при этом незаполненность зазора между заготовками расплавленным металлом, образующим шов.

Подрез зоны сплавления – дефект в виде углубления по лини сплавления сварного шва с основным металлом обнаруживается в околошоной зоне. Уменьшение толщины основного металла в местах его перехода к наплавленному металлу шва ослабляет сечение основного металла и соединение элементов конструкции, вызывает концентрацию напряжений, особенно при вибрационной нагрузке, может привести к разрушению конструкции.

Поры (газовые включения) в сварном шве – дефект в виде внутренней полости округлой продолговатой формы, заполненной газом. Иногда поры располагаются в виде групп, скоплений или цепочек в сварном шве. Снижают прочность и в ряде случаев нарушают герметичность сварного соединения.

Свищ в сварном шве – дефект в виде наружного воронкообразного углубления в металле шва.

Шлаковые включения – дефект в виде включений частичек шлака в металл сварного шва. Такие включения вызывают концентрацию напряжений и снижают прочность сварных швов, создают вероятность проницаемости сварного соединения.

Усадочная раковина сварного шва – полость или впадины при усадке металла шва в условиях отсутствия питания жидким расплавленным металлом шва. Ослабляет шов.

Наплыв на сварном соединении – дефект в виде натекания расплавленного металла на поверхность соединяемых заготовок. Такое натекание металла может быть со сплавлением с металлом заготовки или частично без сплавления с ним. Недостатками образующихся наплывов являются повышенные сварочные напряжения в зоне шва, перерасход присадочной проволоки при газовой сварке, повышенные затраты электроэнергии или горючих газов, повышеные трудозатраты сварщиков, а также плохой внешний вид изделия и снижение его конкурентоспособности на рынке.

Брызги металла – дефект в виде затвердевших капель на поверхности сварного соединения. Брызги создают помехи для стыковки соединяемых деталей, ухудшают внешний вид изделия.

Неодинаковые поперечные сечения шва в разных его местах. Поперечные сечения в разных местах шва должны быть одинаковыми и соответствовать установленным стандартам. Образующиеся дефекты могут быть в виде местного сужения, расширения шва или неодинаковой его высоты. Это придает шву неравномерную прочность, а на участках швов большого поперечного сечения возникают значительные сварочные напряжения.

Смещение сварных кромок – дефект в виде неправильного расположения кромок свариваемых заготовок одной относительно другой.

Способ контроля качества сварки, с целью выявления вероятных дефектов назначается в зависимости от ответственности конструкции, ее геометрической формы и условий эксплуатации.

Объект изучения.

3.1. Оборудование для газовой сварки и кислородной резки металла.

3.2. Принцип работы газогенератора, горелки газовой, газокислородного резака, редукторов ацетиленового и кислородного.

3.3. Технология газовой сварки и резки металла.