Външни дефекти. Подрязвания на заварките, други възможни дефекти и контрол на качеството. Горещ или студен крек

Дефектите в заваръчния шев могат не само да влошат външния вид на съединението, но и да намалят неговата производителност. За откриване на дефекти можете да използвате различни методи: от най-простия шев до използването на ултразвуково оборудване.

Но какво ще стане, ако шевовете се окажат дефектни след контрол на качеството? Необходимо ли е да се изхвърлят части с дефектни шевове? Въобще не. Коригирането на заваръчните дефекти ще помогне в тази ситуация. След това ще опишем подробно какви дефекти на заваръчния шев съществуват и как да ги коригираме.

В заварените съединения има външни и вътрешни дефекти. Въз основа на имената е лесно да се разбере, че външните дефекти са разположени на повърхността на шева и могат лесно да бъдат открити с просто око. Но вътрешните дефекти не се виждат, тъй като се намират вътре във връзките и могат да бъдат открити само с помощта на специални устройства.

Външни дефекти

Липса на проникване

Липсата на проникване възниква поради факта, че заварчикът е настроил заваръчния ток на заваръчната си машина твърде ниско. Просто казано, заваръчният ток не беше достатъчен за пълно заваряване на метала. Понякога липсата на проникване възниква поради висока скорост на заваряване или поради неправилно рязане на ръбове.

За да предотвратите появата на липса на проникване, трябва да зададете оптималната сила на тока и да намалите дължината на заваръчната линия.

Подрязвания

Подрязването е най-честият дефект при заваряване на Т-образни съединения и припокриване. По-рядко при заваряване на челен шев. Често подрязване се получава, когато напрежението на дъгата е зададено неправилно или заварявате твърде бързо.

Елиминирането на заваръчни дефекти от този тип изисква намаляване на напрежението на дъгата и равномерна скорост на заваряване. Препоръчваме също да намалите дължината на дъгата. В края на краищата, с голяма дължина на дъгата, шевът става широк, вложената топлина просто не е достатъчна за цялата връзка и се образуват подрязвания.

Пренапрежения

Основната причина за притока е неправилно конфигуриран. За да предотвратите образуването на перли, трябва да почистите старателно ръбовете и правилно да зададете заваръчния ток, скоростта на подаване на добавъчния материал (ако заварявате полуавтоматично) и да увеличите напрежението в заваръчната дъга.

Изгаряния

Прогарянето е по същество просто образуване на проходен отвор в заварено съединение. Прегарянето е често срещана грешка на начинаещите заварчици, тъй като такъв дефект възниква или при ниска скорост на заваряване, когато твърде много топлина е концентрирана на едно място, или когато заваръчният ток е настроен на висока стойност. Такъв дефект значително намалява якостните характеристики на заварената връзка, така че не позволявайте да се появи.

За да избегнете изгаряния, трябва да намалите заваръчния ток, да готвите малко по-бързо и да изрежете ръбовете правилно. Ако сте начинаещ, тогава само постоянната практика ще ви помогне. Особено ако трябва да заварявате алуминий, който има ниска точка на топене и висока топлопроводимост.

Кратери

Кратери се образуват в края на заваръчния шев, ако рязко скъсате дъгата. Типичният кратер е малък, плитък кратер, който въпреки това значително влияе върху качеството на заваръчния шев. За да избегнете образуването на кратери, не прекъсвайте дъгата и използвайте специални режими, които имат много съвременни машини за заваряване. Тези режими автоматично задават намалена стойност на тока, когато заваряването приключи.

Вътрешни дефекти

Пукнатини (горещи и студени)

Образува се при използване на грешен пълнежен материал. Например телта за пълнене може да бъде направена от алуминий и да съдържа малко въглерод, а металът, който се заварява, е високовъглеродна неръждаема стомана. Както разбирате, има пълна несъвместимост между заварения материал и телта за пълнене.

Горещи пукнатини могат да се появят и ако не заварите добре получения кратер. Най-важното тук е да не спирате рязко заваряването, в противен случай образуването на пукнатина е гарантирано.

Има и студени пукнатини. Те се образуват след заваряване, когато съединението е охладено и втвърдено. Също така се образуват студени пукнатини, когато шевът просто не може да издържи на механично натоварване. Класифицирахме пукнатините като вътрешни дефекти, но всъщност те могат да се образуват и върху повърхността на метала.

Пори

Порите са може би най-честият дефект. Всеки заварчик се е сблъсквал с порьозност на заваръчния шев поне веднъж в живота си. Основните причини за образуването на пори са недостатъчна защита на заваръчната зона от кислород, неправилно или недостатъчно почистване на метала преди заваряване, наличие на следи от корозия или замърсяване върху металната повърхност. Класифицирахме порите като вътрешни дефекти, но те могат да бъдат и външни.

За да избегнете образуването на пори, трябва да проверите работоспособността на горелката, от която идва защитният газ, както и да избягвате течения в работилницата и да не работите навън, ако има силен вятър.

Методи за коригиране на дефекти

Вече споменахме мимоходом какви начини има за отстраняване на дефекти в заваръчните шевове. Но нека погледнем по-отблизо.

Нека започнем с отстраняването на пукнатините. Ако пукнатините са големи, тогава те трябва просто да бъдат заварени. И така, че по време на заваряване пукнатината да не се увеличава по размер, трябва да направите проходни отвори на разстояние половин сантиметър от краищата на пукнатината. След това пукнатината трябва да бъде изрязана във V или X форма. Рязането се извършва с помощта на пневматично длето или газов нож. Можете също така да използвате фреза с въздушна дъга. След това изрязаната пукнатина трябва да бъде почистена и заварена.

В някои случаи краищата на пукнатината могат да се нагреят с газова горелка преди заваряване. По този начин шевът и нагретите зони ще имат приблизително еднаква температура и няма да има остатъчно напрежение в краищата на бившата пукнатина. Всички тези препоръки са подходящи само за заваряване на външни пукнатини.

Ако шевът има малки вътрешни пукнатини, липса на проникване или включвания на шлака или изгорели участъци, тогава тези участъци просто трябва да бъдат изрязани или разтопени и след това отново заварени. За да премахнете отлаганията или увисването, трябва да ги отстраните с абразив.

Понякога, когато коригира дефекти, заварчикът, поради липса на опит, може да деформира метала. За да се реши този проблем, има механични и термични методи за елиминиране на дефекти на заваръчните шевове. За механично изправяне се използват крик, преса, чукове и други подобни инструменти. Механичното изправяне се използва рядко, тъй като е много трудоемко и често води до образуване на нови дефекти, като пукнатини и стружки.

Но методът на термично изправяне се използва много по-често. Технологията е изключително проста: деформируемата част на метала се нагрява с помощта на газови горелки до температура, докато металът стане пластичен. След това металът се оставя да се охлади. По време на охлаждането в нагретите зони възниква обратно напрежение, което изправя метала.

Има и редица очевидни начини за предотвратяване на образуването на дефекти преди заваряване. За да предотвратите образуването на дефекти, трябва стриктно да спазвате технологията на заваряване, да имате достатъчна квалификация за извършване на определени работи, да изберете висококачествени компоненти, да вземете предвид физичните и химичните свойства на заварения метал и да зададете правилно режима на заваряване. Ако следвате тези стъпки, тогава вероятността от образуване на дефекти се намалява до нула.

Вместо заключение

Това е всичко, искахме да ви разкажем за дефектите и как да ги отстраните. Коригирането на заваръчни дефекти не е трудна задача, но изисква знания и опит. Ние, разбира се, препоръчваме да изпратите дефектните части за скрап, но ако партидата е малка и всеки продукт е важен, тогава можете да прибягвате до отстраняване на дефектите.

Основно се приема, че заваръчният метал трябва да е твърд. И всички образувания, които правят заваръчния шев нехомогенен, се считат за дефекти. Различават се следните: видове заварени дефекти: микро- и макропукнатини (горещи и студени), липса на проникване, пори, различни включвания.

Вътрешни и външни дефекти в заварките

Най-често срещаният метод за класифициране на заваръчните дефекти е по тяхното местоположение. Според тази класификация се прави разлика между вътрешни и външни дефекти на заваряване. Външните отиват към повърхността на шева и зоната на топлинно въздействие, а вътрешните се намират вътре в фугата, без да излизат на повърхността. От това следва, че един и същ вид дефект (например пукнатини или пори) може да бъде както вътрешен (ако е разположен вътре), така и външен (ако излиза на повърхността).

Външни заварени дефекти

Външните дефекти на заварените съединения включват неравна форма на заваръчния шев поради неправилно образуване, подрязване на шева, изгаряния на заварения метал, провисване, пукнатини, пори и други дефекти, които се намират на повърхността на метала. Всички те се откриват при външна визуална проверка на заваръчното съединение. Често срещаните видове външни дефекти са изброени и показани по-долу в текста.

Вътрешни заварени дефекти

Вътрешните дефекти на заварените съединения, съгласно GOST 23055, включват неметални, шлакови и оксидни включвания, липса на проникване и липса на стопяване на метал, както и пори и пукнатини, които не се простират до повърхността на метала. За да се идентифицират такива дефекти, на практика се използват методи за безразрушително заваряване. Текстът по-долу описва често срещаните видове вътрешни дефекти.

Дефекти при образуване на шевове

Дефектите при образуването на заваръчните шевове се проявяват в неравномерността на тяхната форма (вижте фигурата вдясно). Те се образуват поради непоследователни условия на заваряване, неравномерна междина между заваряваните ръбове и неравномерен ъгъл на скосяване на ръбовете. Несъответствие между действителната форма на шева и необходимата може да възникне поради неправилно заваряване, поради неправилно позициониране на електрода спрямо заварените ръбове.

Подобен дефект може да се появи и при други. Например по време на автоматично заваряване причината за такъв дефект може да бъде приплъзване на заваръчната тел в захранващия механизъм, спад на напрежението в мрежата, навлизане на разтопен метал в пролуките и др.

Липса на проникване на заварка

Най-често липсата на провар в заваръчните шевове възниква в случаите, когато има малки празнини между заварените ръбове, когато ръбовете са силно затъпени, както и когато са замърсени, когато електродът или заваръчната тел са неправилно позиционирани спрямо ръбовете, които се заваряват. заварени, когато заваръчният ток е недостатъчен и при повишена скорост на заваряване.

Много често липсата на проникване се образува в основата на шева (диаграма a) и b) на фигурата вляво и диаграми c) и d) на фигурата). При автоматичното заваряване под флюс липсата на проникване в повечето случаи се образува в началото на заваръчния шев. За да се предотврати появата им, се препоръчва да се извършва заваряване на специални подложки. Липсата на проникване е един от най-опасните дефекти за заварено съединение.

Заварете подрязвания

На повърхността на фугата се образуват вдлъбнатини. Подрязванията са вдлъбнатини в основния метал, разположени по краищата на заваръчния шев. Те се появяват поради прекалено висок заваръчен ток и поради дългата дължина на електрическата дъга, т.к в този случай ширината на заваръчния шев се увеличава и ръбовете на заварените ръбове се топят по-силно.

Има няколко вида пукнатини при заваряване:

Тип дефект на заваръчния шев. Както и неговия размер и място на произход.

Механични свойства на заваръчното съединение. Това са якост на опън, течливост, якост на удар, пластичност, устойчивост на корозия, устойчивост на умора и др.

Условия, при които се използва продуктът. По принцип това е природата на околната среда.

Функции, които продуктът трябва да изпълнява. Има дори термин: „подходящ за целта“. Тези. един и същи дефект в заваръчния шев може да бъде приемлив за една задача, но неприемлив за друга.

За да се вземе решение за допустимост на дефекти от определен тип и размер, е необходимо измервателната способност на устройството за наблюдение на дефекти да е по-висока от допустимата стойност на дефекта. Тоест, ако в заваръчния шев са разрешени дефекти с размер не повече от 2 mm, тогава за контрол на този шев не може да се използва устройство с измервателен капацитет от 5 mm.

За да се определи максималната стойност на допустимия дефект, трябва да се има предвид, че дефектите на заваръчните шевове основно увеличават способността на стоманата да претърпи умора и крехко счупване.

За разрушаване от този тип най-голямата опасност представляват равнинни дефекти (микропукнатини, макропукнатини, липса на проникване). Ако бъдат идентифицирани, трябва да обърнете внимание не само на максималните размери на отделните дефекти, но и на тяхното относително местоположение и техния брой.

Опасността от равнинни дефекти се крие във факта, че те са концентратори на високи напрежения поради липсата на радиус на кривина в пукнатините. Пространствените дефекти, като пори, газови мехурчета или всякакви включвания, имат определен радиус на кривина, следователно представляват по-малка опасност, дори ако са по-големи на брой.

С малко закръгляване в основата на пукнатината, за да се оценят напреженията, действащи в нея, се използва коефициентът на интензитет на напрежението K1, който позволява да се оцени механиката на счупване. Коефициентът на интензитет на напрежението може да се определи, ако напрежението, необходимо за разрушаване, е по-малко от границата на провлачване на материала. Определя се по формулата:

където a е размерът (височината) на външния дефект или половината от размера на вътрешния дефект;
bm - напрежение на опън;
bv - напрежение на огъване;
Мm и Мв са коефициенти, чиято стойност се определя от отношението на размера на дефекта към дебелината на детайла и местоположението на дефекта;
Q е коефициент в зависимост от формата на дефекта.

За заварени съединения, които не са подложени на отгряване след заваряване, за да се намалят вътрешните напрежения, трябва да се използват изчисления на критичното отваряне на пукнатини (COD) за оценка на допустимостта на дефектите на заварката. Изчисляването на коефициента K1 или намирането на стойността на критичния отвор дава възможност да се определи с висока точност стойността на възможния допустим дефект на заваръчния шев.

Когато спецификациите не са изпълнени, възникват дефекти при заваряване. В този случай се наблюдава силно влошаване на заварените съединения.

Шевовете губят много положителни свойства, като например:

механични;
стегнатост:
приемственост.

Дефектите при заваряване могат да имат различни причини:

лоша заваряемост на частта;
качество на електродите;
поток;
режим на заваряване;
квалификация на заварчик;
технологично несъответствие.

В зависимост от местоположението дефектите в шева се разделят на:

външен;
вътрешни.

Дефектите в заваръчните съединения засягат някои характеристики на продукта:

сила;
форма;
дълбочина на местоположението.

Заваръчните дефекти, които имат остри контури, се считат за опасни.Дефектите в заваръчните шевове, които имат заоблени форми, са практически безвредни. Дълбочината на дефекта оказва пряко влияние върху здравината на връзката.

Когато се заваряват важни конструкции, дефектите на шева не трябва да са по-дълбоки от 8% от дебелината на детайла. Най-опасни са дефектите в заваръчните шевове, които са под ъгъл от 90° спрямо силата на опън. Дефектите, разположени под малък ъгъл спрямо основната сила, представляват минимална опасност.

Ето защо здравината на заваръчните шевове започва да намалява, когато се образуват пукнатини по време на заваряване. Освен това най-големият негатив се причинява от горещи пукнатини, когато се появят по оста на шева. Липсата на проникване на голяма дълбочина също има отрицателен ефект.

Външни дефекти, пукнатини

Това се отнася главно за височината на шева и неговата ширина. Разглеждат се основните причини:

Лоша обработка на ръбовете. Образуват се празнини, които трябва да се запълнят с разтопен метал.
Движението на електрода беше прекъсващо, в резултат на което шевът се оказа с различна височина. Ширината му се променя и всичко това се наблюдава по цялата дължина.
Пренебрегване на технологичните условия.

Когато се появи такъв дефект, шевовете изглеждат зле. Тъй като се получава неравномерно свиване на заваръчния шев, може да възникне деформация и напрежение. Дефектът може да бъде открит чрез визуална проверка или чрез специален шаблон. Такива заваръчни дефекти могат да бъдат елиминирани чрез заваряване и отстраняване на излишния метал.

Външните пукнатини се разделят на:

надлъжно;
напречен.

Пукнатини по заваръчните шевове могат да бъдат намерени в заваръчния слой и детайла. В самата част те са разположени по-близо до термично засегнатата зона. Основните причини за пукнатини са:

напрежение;
нарушение на структурата на материала, когато връзката се извършва чрез заваряване;
високо съдържание на фосфор;
излагане на водород.

Връщане към съдържанието

Какво е пукнатина на заваръчния шев?

Пукнатината се отнася до образуването на прекъсващ шев, причинен от механично напрежение и внезапно охлаждане. Този дефект може да бъде под формата на микропукнатини. Открива се със специални оптични инструменти с 50-кратно увеличение.

Виждат се надлъжни пукнатини:

в шева;
в материала;
в местата на сливане.

Скритите пукнатини възникват поради появата на голямо напрежение. Те са много подобни на стъпките. Обикновено такъв дефект възниква в заварени съединения с голяма дебелина. Появата на високо напрежение в повечето случаи причинява неспазване на технологията за заваряване.

Надлъжните пукнатини се разделят на няколко групи:

Горещи пукнатини по време на заваряване. Причината за появата се счита за високотемпературна крехкост, характерна за сплавите.
Студ. Те се появяват, когато металът започне бавно да се влошава.

Напречните пукнатини обикновено са перпендикулярни на оста на заваръчния шев. Те се намират в детайла, в зоната на температурно влияние.

Радиалните пукнатини започват от една точка и се разпространяват в различни посоки. Те получиха второ име - "звезда". Те се намират в областта на напречните пукнатини.

Там, където дъгата напуска повърхността на заваръчния шев, се появява вдлъбнатина, така наречената кратерна пукнатина. Случва се:

надлъжно;
напречен;
звездообразен.

Връщане към съдържанието

Подрязвания: характеристики

Много често се наблюдава по време на процеса на заваряване. Вдлъбнатина се получава там, където шевът среща основния метал.

Тъй като дебелината на частта намалява поради появата на подрязване, тя губи своята здравина. Подрязванията представляват голяма опасност, когато са разположени перпендикулярно на възникналите работни напрежения.

Появата на подрязване е свързана с високо напрежение на дъгата и заваряването се извършва с повишена скорост.

В този случай единият ръб получава по-дълбоко проникване и разтопеният метал започва да тече по хоризонтална равнина. Количеството такава стопилка не е достатъчно, за да запълни жлебовете.

При заваряване на ъглови шевове появата на подрязвания е свързана с изместването на електрода към вертикалната стена. В резултат на това металът става много горещ, започва да се топи и да тече върху хоризонтална повърхност.

Образуването на подрязвания в челни заварки е свързано с подаването на висок ток и неправилното поставяне на добавката.

Нарязването на пукнатини при големи ъгли също води до подрязвания. Такъв дефект е поразителен и изисква пълно преваряване.

Ако подрязванията са къси и участъкът на шева е отслабен само с 5%, конструкцията има статични натоварвания и не е необходимо презаваряване. Забранява се подрязването на конструкции, които работят под високо налягане.

Връщане към съдържанието

Какво е изгаряне?

Причините за проникване са:

висок ток;
ниска скорост.

Обикновено прогарянето е проходен отвор, образуван по време на заваряване. В случай на многослойно заваряване, образуването на прогаряне се открива в самото начало. Разглеждат се причините за изгаряне:

голямо разстояние между ръбовете;
малка дебелина на облицовката;
лошо прилягане;
голямо изтичане на разтопен метал.

Прегаряне може да възникне, когато подаването на инертен газ внезапно спре. При заваряване на въртящи се пръстеновидни съединения се появява прогаряне поради неправилно монтиране на електрода. Този дефект се вижда веднага, мястото е почистено и напълно заварено.

Време за четене: ≈12 минути

Няма значение каква технология ще изберете за извършване на заваръчни работи. Дефекти могат да възникнат във всеки случай, независимо дали по време на заваряване или заваряване. Появата на дефекти е свързана или с неопитността на заварчика, или с неправилно избран режим на заваряване, или с недостатъчно задълбочен контрол на качеството.

Поради това е важно да се предотвратят дефекти и контролът на качеството на заварените съединения трябва да се извършва след всяка заваръчна операция. В тази статия ще обясним подробно какви често срещани дефекти на заваръчните шевове съществуват. И какви методи за контрол могат да се използват за откриването им.

Всеки опитен заварчик ще ви каже, че има много видове дефекти на заваръчния шев. Те могат да бъдат разделени на две категории - външни и вътрешни. Външните дефекти в заваръчните шевове могат да бъдат открити директно върху повърхността на шева с помощта на специален инструмент (например лупа) или добро зрение. Вътрешните дефекти в заваръчните шевове не се виждат визуално и трябва да се използват специални техники за контрол на качеството, за да бъдат открити. Ще говорим за тях към края. Междувременно има дефекти.

В тази статия няма да изброяваме всички възможни дефекти, а ще говорим само за най-често срещаните. И така, по-долу е нашата кратка класификация на заваръчните дефекти.

Липса на проникване

Липсата на проникване в заваръчния шев е един от най-честите дефекти сред начинаещите. Това е малък участък с недостатъчно заварен метал. Основните причини за липса на топене са твърде дълга заваръчна дъга, недостатъчен ток или и двете грешки едновременно.

За начинаещи липсата на проникване възниква, ако заваряването е извършено неправилно или ако заваряването е извършено твърде бързо. Както може би се досещате, за да предотвратите лошото проникване на заваръчния шев, трябва да изберете оптималния режим на заваряване, не гответе твърде бързо и с къса дъга.

Подрязване

Ако някога сте заварявали Т-образен шев или заваръчен шев, може да сте забелязали малки вдлъбнатини по протежение на страните на заваръчния шев. Това са подрязвания. Честа причина за подрязване е твърде бързо заваряване или неправилно избрано напрежение на заваръчната дъга. Освен това понякога се получават подрязвания поради твърде дългата дъга.

Някои начинаещи питат: „Позволени ли са подрязвания на заварки?“ Да, но само в много сложни конструкции, където подбиванията не могат да бъдат избегнати. В ситуации като тези подрязванията се наричат просто „допустими дефекти на заварката“. В други случаи това са неприемливи дефекти.

приток

В 95% от случаите зърно в заваръчния шев показва, че не сте регулирали правилно настройките или не сте почистили ръбовете достатъчно старателно. Очевидно е, че за да предотвратите образуването на дефект, трябва правилно да регулирате заваръчния ток и леко да увеличите напрежението на дъгата.

Прогаряне

Изгарянето на заваръчния шев е проходен отвор в заваръчната фуга, който можете да откриете с просто око. Прогарянето се получава поради бавно заваряване. Твърде много топлина се концентрира на едно място и металът се топи повече, отколкото трябва. Основната опасност от изгаряне е значително намаляване на здравината на шева.

Намалете заваръчния ток и ускорете образуването на шев. Това е единственият начин да предотвратите появата на изгаряния. Обърнете специално внимание, ако заварявате алуминий. Има много висока топлопроводимост и ниска точка на топене. Така че получаването на изгаряне на алуминиев детайл е толкова лесно, колкото и беленето на круши.

кратер

Кратерът е малък кратер, разположен директно върху заваръчния шев. Най-често в самия край. Образува се поради внезапно прекъсване на дъгата. Водете дъгата плавно и завършете заваряването постепенно. Ако вашият заваръчен апарат има специален режим против кратери, включете го.

Горещ или студен крек

Пукнатините в заваръчните шевове също са едни от най-честите дефекти. Пукнатините могат да бъдат студени или горещи. По време на заваряването се образуват горещи, а след това - студени. Горещи пукнатини се образуват, когато електродът/пълнежната тел и заварявания метал са несъвместими. Понякога могат да се образуват пукнатини при опит за заваряване на кратера, който обсъдихме по-горе. Проверете дали съставът на пълнежния материал и метала е идентичен.

Със студените пукнатини всичко е по-просто. Те се образуват само ако шевът е твърде крехък и не може да издържи на механично натоварване. Единственият начин да предотвратите появата на студени пукнатини е да следвате технологията на заваряване и да работите професионално. Горещите и студените пукнатини могат да бъдат вътрешни (скрити от поглед) или външни.

Пори

Какво е времето за заваряване? Порите (и най-често порите) са малки вдлъбнатини в структурата на шева. Може да бъде повърхностен или вътрешен. Представете си мравуняк, който е пронизан от множество проходи. Същото се случва и със шева. Порите без съмнение могат да се нарекат най-честият дефект от всички.

Ако по време на процеса са се образували пори в заваръчния шев, тогава сте направили всичко погрешно от самото начало. Най-вероятно не сте почистили ръбовете достатъчно старателно и не сте защитили шева от кислород. И такива грешки се правят само от тези, които току-що са започнали да се запознават със заваряването. Не работете на течение и проверете качеството на електродите/изправността на горелката/изправността на газоснабдителната система.

Методи за контрол на качеството

Е, сега знаете най-честите дефекти в заварените съединения и причините за тяхното възникване. Сега нека поговорим за. Ще ви разкажем за най-често използваните и ефективни. Това са визуален измервателен контрол, радиационен и ултразвуков контрол.

Визуален и измервателен контрол

(VIC) е най-простият и стар метод за оценка на качеството на заварено съединение. От наименованието става ясно, че по време на този контрол се използват инструменти за визуално наблюдение и измерване. Визуалното наблюдение означава проста проверка на шева с просто око или с лупа. В някои случаи се използват микроскопи. А обикновените владетели най-често се използват като измервателни инструменти. Това е най-достъпният и евтин метод за контрол, тъй като инструментите са евтини и заварчикът, който извършва работата, може да бъде обучен за такъв контрол. Дори не е необходимо фирмата да наема отделни специалисти, които да извършват този контрол.

Сега магазините продават специални комплекти с всички необходими инструменти и дори подробни инструкции как да се извърши контрол. Трябва само да прочетете брошурата веднъж, да запомните всичко и можете сами да извършите такъв контрол. Но въпреки всички предимства, VIC има голям недостатък - значителното влияние на човешкия фактор върху резултата от контрола. Цялата отговорност пада върху плещите на човека. И ако поради обективни или субективни причини той не може да извърши качествено контрола, тогава има възможност за дефект.

Радиационен контрол

(наричан още радиографски) е много интересен контролен метод, който се основава на използването на рентгенови лъчи. Да, както при рентгеновата диагностика в клиниката. Частта се прехвърля в специално устройство (или устройството се монтира върху частта), след това рентгеновото лъчение преминава през метала и изходът е изображение, в което се виждат всички дефекти на заваряване. Тази технология вероятно ви е известна отдавна.

Не е трудно да се досетите, че такава диагностика е изключително ефективна. Картината показва най-малките дефекти, които не могат да бъдат открити с друг метод. Особено ако снимката е направена с помощта на компютър, на който след това можете да разгледате подробно всички недостатъци на заваряването. Но при работа с рентгенов апарат е необходимо да се спазват повишени предпазни мерки. Радиационните частици могат да замърсят въздуха, което го кара да стане проводим. И не е необходимо да се говори за възможна вреда за здравето. Следователно само добре обучен персонал трябва да има право да извършва радиационен мониторинг.

Ултразвуково изследване

Ултразвуковото откриване на дефекти на заварки (известно още като ултразвуков контрол на качеството или просто ултразвукова проверка на заварки) е метод за контрол, който в много отношения е подобен на радиационния метод, описан по-горе. Само вместо рентгенови лъчи тук се използват ултразвукови вълни. За записване на резултата се използва ултразвуков дефектоскоп за контрол на заварени съединения.

Същността на работата му е проста. Ултразвуковите вълни се изпращат към заваръчната повърхност и преминават през метала. Те не преминават напълно, част от лъчите се отразяват и се връщат обратно. Ако шевът има някакъв дефект, тогава отразените и връщащите се вълни ще бъдат отслабени и изкривени. Просто казано, те ще бъдат различни от тези, които бяха пуснати в началото на контролата. Всички тези промени се записват от дефектоскопа.

Ултразвуковото изследване се използва много често. За да го извършите, можете да инсталирате голям стационарен детектор за дефекти в отделен офис или можете да закупите компактен модел за диагностика на място. И този компактен модел може да даде напълно обективни резултати. С помощта на детектор за дефекти можете не само да разберете местоположението на дефекта, но и неговия размер. Но трябва да вземете предвид, че дефектоскопите са скъпи и за да работите с тях, трябва допълнително да обучите персонала. Или потърсете специалист „отвън“.

Вместо заключение

Дефектите в заварките и ставите могат да бъдат различни, но същността винаги е една и съща - те по някакъв начин нарушават експлоатационните характеристики на крайния продукт. За да ги избегнете, трябва да практикувате колкото е възможно повече, да зададете правилно режима на заваряване и да не забравяте за контрола на качеството. Извършването на ултразвуково изследване отнема само няколко минути и в резултат на това получавате обективна картина и можете трезво да оцените качеството на работата си.

Дефектите на заварените съединения включват различни отклонения от установените стандарти и технически изисквания, които намаляват здравината и експлоатационната надеждност на заварените съединения и могат да доведат до разрушаване на цялата конструкция.

Най-честите дефекти могат да се разделят на следните основни групи: дефекти във формата и размерите на заварката; шевове; макро- и микроструктурни дефекти; деформация и изкривяване; заварени конструкции.

Дефекти във формата и размера на заваръчните шевове

Обикновено формата и размерите на шевовете се определят от стандарти, правила и разпоредби, технически спецификации и са посочени на; работни чертежи. По този начин основните видове шевове на заварени съединения: и техните структурни елементи за ръчно електродъгово заваряване се регулират от GOST 5264-69; за автоматично и полуавтоматично заваряване под флюс - GOST 8713-58*; за заварки, направени по същите методи под остър и тъп ъгъл, се следват съответно GOST 11534-65 и GOST 11533-65.

* По-нататък този знак отбелязва стандартите GOST, в които са направени промени.

При заваряване чрез топене най-честите дефекти на заварените съединения са непълнота на заваръчния шев, неравномерна ширина и височина (фиг. 1), голяма люспестост, туберкулоза и наличие на седла. При автоматично заваряване дефектите възникват поради колебания на напрежението в мрежата, приплъзване на тел в подаващите ролки, неравномерна скорост на заваряване поради хлабина в механизма за движение, неправилен ъгъл на наклон на електрода и поток от течен метал в междината. При ръчно и полуавтоматично заваряване дефектите могат да бъдат причинени от недостатъчна квалификация на заварчика, нарушение на технологичните методи, лошо качество на електродите и други заваръчни материали.

Ориз. 1. Дефекти във формата и размера на шева
а - непълнота на шева; b - неравномерна ширина на челната заварка; c - неравности по дължината на крака на ъгловия шев; h - необходимата височина на армировката на шева

За заваряване под налягане (например точково заваряване) характерните дефекти са неравномерно разстояние между точките, дълбоки вдлъбнатини и изместване на осите на съединяваните части.

Нарушаването на формата и размера на шева често показва наличието на дефекти като увисване (увисване), подрязвания, изгаряния и несертифицирани кратери.

Пренапрежения(увисване) (фиг. 2) най-често се образуват при заваряване на вертикални повърхности с хоризонтални шевове в резултат на изтичане на течен метал върху ръбовете на студения основен метал. Те могат да бъдат локални, под формата на отделни замръзнали капки или да имат значителна степен по протежение на шева. Причините за появата на провисване са: голям заваръчен ток, дълга дъга, неправилно положение на електрода, голям ъгъл на наклон на продукта при заваряване нагоре и надолу. При периферните заварки се образува провисване, когато електродът е недостатъчно или прекомерно изместен от зенита. Липса на проникване, пукнатини и други дефекти често се откриват на места, където има течове.

Подрязванияса вдлъбнатини (жлебове), образувани в основния метал по ръба на шева с повишен заваръчен ток и дълга дъга, тъй като в този случай ширината на шева се увеличава и ръбовете се топят по-силно. При заваряване с ъглови заварки се получават подрязвания главно поради изместването на електрода към вертикалната стена, което причинява значително нагряване, топене и изтичане на неговия метал върху хоризонталния рафт. В резултат на това на вертикалната стена се появяват подрязвания, а на хоризонталния рафт се появява провисване. При газовото заваряване подрезите се образуват поради повишената мощност на заваръчната горелка, а при електрошлаковото заваряване - поради неправилно монтиране на формиращите плъзгачи.

Подрязванията водят до отслабване на основния метален участък и могат да причинят разрушаване на заварената връзка.

Ориз. 2. Външни дефекти в шевовете
а - задник; b - ъгъл; 1 - приток; 2 - подрязване.

Изгаряния- Това е проникване на основния или отложен метал с възможно образуване на проходни отвори. Те възникват поради недостатъчно затъпяване на ръбовете, голямо разстояние между тях, прекомерен заваръчен ток или мощност на горелката при ниски скорости на заваряване. Прогарянето е особено често срещано по време на заваряване на тънък метал и при извършване на първото преминаване на многослойна заварка. В допълнение, изгаряния могат да възникнат в резултат на лошо компресиране на флюсовия тампон или медния тампон (автоматично заваряване), както и при увеличена продължителност на заваряване, ниска сила на компресия и наличие на замърсяване върху повърхностите на заваряваните части или електроди (точково и шевно съпротивително заваряване).

Незапълнени кратерисе образуват при внезапно прекъсване на дъгата в края на заваряването. Те намаляват напречното сечение на шева и могат да станат източници на образуване на пукнатини.

Макроструктурни дефекти

пори, шлакови включвания, липса на проникване, пукнатини (фиг. 3).

Ориз. 3. Макроструктурни дефекти в шевовете
а - задник; b - ъгъл; c - припокриване; 1 - липса на проникване; 2 - пукнатини; 3 - пори; 4 - шлакови включвания

Дефектите в макроструктурата, разкрити при увеличение не повече от 10 пъти, включват газови пори, шлакови включвания, липса на проникване и пукнатини (фиг. 3).

Газови порисе образуват в заваръчните шевове поради бързото втвърдяване на наситен с газ разтопен метал, по време на който освободените газове нямат време да излязат в атмосферата.

По правило такъв дефект възниква, когато има повишено съдържание на въглерод в основния метал, наличието на ръжда, масло и боя по ръбовете на основния метал и повърхността на заваръчната тел, използването на мокър или влажен флюс , наличието на вредни примеси в защитните газове, неправилно регулиране на пламъка на заваръчната горелка, прекомерна скорост на заваряване, което нарушава газовата защита на течната метална вана, неправилен избор на клас заваръчна тел, особено при заваряване в среда с въглероден диоксид. Газовите пори могат да бъдат разпределени в шева в отделни групи, под формата на верига по протежение на шева или под формата на отделни включвания. Понякога през порите се образуват така наречените фистули. Степента на порьозност на заваръчния шев и размерът на отделните пори до голяма степен зависят от това колко дълго заваръчната вана остава в течно състояние, което позволява на получените газове да излязат от шева.

Шлакови включванияса резултат от небрежно почистване на ръбовете на частите и заваръчната тел от мащаб, ръжда и мръсотия, както и (при многослойно заваряване) непълно отстраняване на шлаката от предишните слоеве. Освен това те възникват при заваряване с дълга дъга, неправилен наклон на електрода, недостатъчен заваръчен ток или мощност на горелката или прекомерна скорост на заваряване.

Шлаковите включвания варират по форма (от сферична до игловидна) и размери (от микроскопични до няколко милиметра). Те могат да бъдат разположени в основата на заваръчния шев между отделните слоеве, както и вътре в наслоения метал.

Шлаковите включвания, както и газовите пори, отслабват напречното сечение на заваръчния шев, намаляват неговата якост и са зони на концентрация на напрежение.

Липса на проникваненарича се локално несливане на основния метал с наслоения метал, както и несливане на отделни слоеве на заваръчния шев един с друг по време на многослойно заваряване поради наличието на тънък слой: оксиди, а понякога и груба шлака слой вътре в шевовете. Причините за липсата на проникване са: лошо почистване на метала от котлен камък, ръжда и мръсотия, малка междина във връзката, прекомерна тъпота и малък ъгъл на скосяване на ръбовете, недостатъчен ток или мощност на горелката, висока скорост на заваряване, изместване на електрода далеч от оста на заваръчния шев.

При автоматично заваряване под флюс и електрошлаково заваряване липсата на топене обикновено се появява в началото на процеса, когато основният метал все още не е достатъчно загрят. Следователно заваряването започва на входните технологични ленти, които по-късно се отрязват. Понякога липсата на проникване по напречното сечение на шева възниква поради принудителни прекъсвания в процеса на заваряване.

При точково и шевно контактно заваряване причините за липсата на проникване са недостатъчен ток, продължителност на заваряване и налягане и голяма работна повърхност на електродите. При контактно челно заваряване непроварът най-често се образува в резултат на ненавременно изключване на заваръчния ток.

Пукнатините и липсата на проникване са най-опасните дефекти в заваръчните шевове. Те възникват в самия шев и в зоната на топлинно въздействие, разположени по протежение и напречно на шева под формата на прекъсвания с микро- и макроскопични размери.

Пукнатиниделят на топли и студени в зависимост от температурата на образуването им.

Горещи пукнатини се появяват по време на кристализацията на заварения метал при температура 1100-1300 0 С. Образуването им се дължи на наличието на полутечни слоеве между кристалите на отложения заваръчен метал в края на неговото втвърдяване и действието на напреженията на свиване на опън в него. Повишеното съдържание на въглерод, силиций, водород и никел в заваръчния метал също допринася за образуването на горещи пукнатини. Те обикновено се намират вътре в шева и трудно се идентифицират.

Студени пукнатини възникват при температури от 100-300 0 C в легирани стомани и при нормални температури във въглеродни стомани веднага след охлаждане на заваръчния шев или след дълъг период от време. Основната причина за тяхното образуване са значителни напрежения, възникващи в зоната на заваряване по време на разлагането на твърдия разтвор, и натрупването на молекулен водород под високо налягане в кухините, налични в заваръчния метал. На повърхността на шева се появяват студени пукнатини, които са ясно видими.

Микроструктурни дефекти

Микроструктурата на заваръчната и топлинно засегнатата зона (фиг. 4) до голяма степен определя свойствата на заварените съединения и характеризира тяхното качество.

Дефекти в микроструктурата на заварено съединение са: микропори и микропукнатини, нитридни, кислородни и други неметални включвания, едри зърна, области на прегряване и изгаряне.

В прегрятата зона (виж фиг. 4) металът има едрозърнеста структура. Колкото по-големи са зърната, толкова по-малка е тяхната адхезионна повърхност и толкова по-висока е крехкостта на метала (прегрятият метал не издържа добре на ударни натоварвания).

Най-опасният дефект е изгарянето, при което структурата на заваръчния метал съдържа много окислени зърна с малко взаимно сцепление. Този метал е крехък и не подлежи на ремонт. Прегаряне възниква, когато температурата на заваряване е висока, заваръчната вана е лошо изолирана от въздуха или има излишък на кислород в пламъка на горелката.

Ориз. 4. Схема на разпределение на структурите в заваръчния шев и зоната на топлинно въздействие (номера I, II, III и т.н. показват същите зони в участъка на заваръчния шев, кривата на разпределение на температурата и температурната скала на желязо- въглеродна диаграма)
I - непълно топене; II - прегряване; III - нормализиране; IV - непълна рекристализация; V - рекристализация; VI - синя чупливост