что такое пора при сварке
Что такое пористость при сварке? Как ее предотвратить?
Пористость при сварке – что это? Если вы сварщик или изучаете сварку, возможно, вы слышали о термине «пористость». Который используют многие в этой профессии. Пористость при сварке считается несовершенством или дефектом в процессе сварки. И сварщики постоянно ищут способы, чтобы можно было легко ее уменьшить.
Пористость при сварке – что это такое?
Пористость – это термин, используемый для газовых пор, которые можно обнаружить в сварном шве после его затвердевания. Поры могут быть разных размеров. Как правило, расположены случайным образом.
Однако иногда пористость обнаруживается только в центре сварного шва. Поры могут возникать на поверхности сварного шва или под ним.
Типы пористости
Распределенная пористость и поверхностные поры
Эти можно найти как поры, которые равномерно распределены по сварному шву. Хотя и расположены случайным образом. Поверхностные поры разрушения – термин, чтобы описать высокие уровни распределенной пористости в той степени, в которой они достигают поверхности.
Пористость вызвана тем, что частицы газа поглощаются в сварочной ванне, когда она расплавлена. А затем высвобождаются, когда ванна затвердевает. Это может быть из-за плохой газовой защиты.
Воздух задерживается в защитном газе и может вызвать пористость. Даже если это всего лишь минимальное количество. Даже 1,5% состава воздуха, смешивающегося с защитным газом, может вызвать разрушение поверхности пор.
Другими частыми причинами пор такого рода являются утечки в газовой линии. Очень высокая скорость потока газа и сквозняки. Иногда, если в сварочной ванне есть турбулентность, это может вызвать поры.
Червоточины
Червоточины (пористость при сварке) – причудливое слово для удлиненных пор. Которые обнаруживаются на рентгенограмме с появлением рисунка “елочкой”.
Поскольку червоточины представляют собой удлиненные поры. Они указывают на то, что во время процесса затвердевания в металле сварного шва содержится большое количество газа. Загрязнение поверхности или густая краска. И грунтовочные покрытия могут вызвать чрезмерное образование газа. И если у сварного шва есть какие-либо трещины, такие как Т-образный шов. Он может быть захвачен.
При сварке Т-соединений толщина покрытия также должна соответствовать требуемому стандарту. И не должна быть слишком высокой, поскольку это также может вызвать пористость.
Кратерные трубы
Они часто связаны с пористостью при сварке и обычно образуются, когда сварочная ванна затвердевает из-за захвата газа.
Кратерные трубы являются результатом усадки сварочной ванны при ее затвердевании. Это приводит к резкому изменению объема жидкости и твердого вещества. Это приводит к образованию кратерных труб.
Погашение сварочной дуги приводит к быстрому затвердеванию сварочной ванны. И в некоторых случаях, как при сварке TIG, предотвращение попадания сварочной проволоки в сварочную ванну. До гашения сварочной дуги может способствовать образованию кратерных труб.
Причины пористости
Пористость при сварке является дефектом сварки и нежелательным результатом любой сварочной задачи. Чтобы понять, как избежать пористости, сначала нужно понять, почему это происходит или обратится к профессиональным сварщикам.
Влажные электроды
Влажные электроды могут вызывать пористость, так как содержание влаги в металле сварного шва будет увеличиваться. И если пар выходит из-за высокой температуры в процессе сварки. Это может привести к появлению небольших полостей в металле сварного шва. Пористость может возникнуть, когда электроды из нержавеющей стали и электроды с низким содержанием водорода не содержатся в правильных сухих условиях.
В электродах с низким содержанием водорода для улучшения рабочих характеристик требуется некоторое количество влаги. Но если уровень влажности становится слишком высоким, металл сварного шва будет подвержен пористости.
Загрязненные поверхности
Если основной металл или электроды загрязнены, масло, смазка или даже влага. Которые присутствовали на поверхности металла, могут способствовать образованию газа из-за высоких температур сварки. И это может вызвать проблемы пористости после сварки сварочной ванны начинает затвердевать.
Неправильный газовый щит
Захват воздуха, например, в несогласованном защитном газе, как упоминалось ранее. Также может вызывать проблемы пористости. Правильное соединение между газовым шлангом и оборудованием гарантирует, что воздух не будет смешиваться с защитным газом. И, следовательно, предотвращает любые проблемы, которые могут возникнуть из-за этого, в том числе и пористость при сварке.
Поток воздуха и сквозняки в окружающей среде также могут привести к ограничению потока газа.
Расход газа
Если расход газа слишком высок, в сварочной ванне может возникнуть турбулентность. Которая может привести к попаданию воздуха в металл сварного шва и образованию пор.
Неадекватный электрод-раскислитель
Иногда во время процесса затвердевания избыток кислорода. Который выходит из металла сварного шва из-за пониженной растворимости, может реагировать с другими газами в воздухе. И образовывать окись углерода, что также может вызвать пористость.
Из-за этого раскислители обычно добавляются к электродам и присадочным металлам. А иногда даже к исходным металлам для удаления избыточного содержания кислорода (так называемое раскисление). Если этих раскислителей недостаточно или недостаточно. Избыток кислорода образует окись углерода и может привести к пористости.
Длина дуги
Если длина дуги слишком велика, например, из-за высокого напряжения. Величина экранирования уменьшается и может привести к попаданию воздуха в атмосферу в сварочную ванну. Это может вызвать пористость при ее затвердевании.
Обработка поверхности
Иногда обработка поверхности, такая как окрашивание, может 
привести к выделению определенных газов. Это также может вызвать пористость. Цинковое покрытие и цинкование производят газы и нежелательные частицы, которые могут вызвать дефекты в сварном шве.
Для этого вам необходимо предсказать химические реакции, которые могут произойти, прежде чем приступить к обработке поверхности.
Ажурная поверхность
Поверхности, которые подвергаются воздействию открытого воздуха и могут быть подвержены влиянию атмосферных условий. Более подвержены пористости из-за вероятности загрязнения. Любой воздух, который попадает в сварочную ванну, может вызвать пористость, когда она начинает затвердевать.
Неподходящий поток
Флюс необходимо бережно обрабатывать, так как он способен впитывать влагу и должен поставляться сухим. Тем не менее, низкий поток активности может привести к пористости поверхности. Поэтому рекомендуется высокий поток активности.
Предотвращение пористости
Чистые поверхности
Содержание сварочного материала – поверхности, металлов и оборудования – в чистоте может помочь уменьшить пористость. Убедившись, что вы не выполняете сварочный процесс на поверхности, содержащей жир и влагу. Вы можете предотвратить пористость. И даже некачественные сварные швы, которые могут потребовать доработки.
Проверьте свой поток газа
Мощный поток газа может привести к тому, что воздух вокруг него будет нарушен и приведет к перемешиванию. Поддерживая поток газа на рекомендованном уровне в зависимости от применения. Вы можете получить отличный сварной шов с минимальной пористостью и даже повысить свою сварочную эффективность.
Проверьте свое оборудование
Со временем оборудование, которое вы используете, может начать изнашиваться. Шланги могут начать протекать, а трубы могут быть обнажены или изношены. Поэтому, если вы проверите все свое оборудование и соединения перед началом сварки. Вы можете убедиться, что ваш сварной шов не подвержен пористости из-за вашего оборудования.
Условия работы
Рабочая среда также может определять уровни пористости. Если среда слишком влажная или ветерок, ваш сварной шов будет гораздо более подвержен пористости.
Теперь вы знаете, что такое пористость при сварке, и как с этим справиться. Ну, а если все таки решили воспользоваться услугами профи, всегда рады вам. Обращайтесь к нам по контактным данным.
Дефекты сварных швов. Пора.
Пора — заполненная газом полость округлой формы.
Дефект изображен на рис. 1.1—1.7.
Рис. 1.1. Схематичное изображение поры сварного соединения
Поры могут быть одиночными, а также могут располагаться в виде цепочек и скоплений.
Причины образования дефекта:
Поры возникают при сварке алюминиевых и титановых сплавов, в глубоких стыковых швах, при затруднении дегазации. Единичные поры оставляют без исправлений, в остальных случаях способом исправления является подварка.
Рис. 1.2. Поры в сварном шве (схемы): а — цепочка; б — единичные; в, г — скопления; д — свищи
Рис. 1.3. Поры в сварном шве: а — выходящие на поверхность (внешний вид); б — не выходящие на поверхность (макроструктура); в — свищи (макроструктура)
Рис. 1.4. Поры в металле шва (макроструктуры): а — поры, выходящие на поверхность шва, внешний вид; б — поры, не выходящие на поверхность шва, макроструктура; в — групповое расположение пор при электрошлаковой сварке
Рис. 1.5. Единичные поры в металле шва, макроструктура, х100
Рис. 1.6. Поры в металле шва, вызванные расслоениями в свариваемом металле (алюминиевый сплав, макроструктура)
Рис. 1.7. Поры, вызванные расслоениями в свариваемых листах (алюминиевый сплав), макроструктуры
Поры в сварных швах
Порами называют заполненные газом полости в швах, имеющие округлую, вытянутую или более сложную форму. Они возникают при первичной кристаллизации металла сварочной ванны в результате выделения газов. Поры располагаются по оси шва или по его сечению, а также вблизи от границы сплавления. При дуговой сварке поры выходят или не выходят на поверхность шва (рис. 6-24, а, б), располагаются цепочкой по оси шва (рис. 6-24, а) или отдельными группами (рис. 6-24, в). Поры, выходящие на поверхность шва, иногда называют свищами. При электрошлаковой сварке и дуговой сварке с принудительным формированием поры не выходят на поверхность шва (рис. 6-24, г), что обусловлено более ранним затвердеванием примыкающей к формирующим устройствам части металла сварочной ванны.
Поры могут быть микроскопическими (несколько микрометров) и крупными (4—6 мм в поперечнике). Выходящие на поверхность поры выявляются при внешнем осмотре. Поры, не выходящие на поверхность, выявляются теми же методами, что и не выходящие
Рис. 6-24. Поры в металле шва
а — выходящие на поверхность шва,
б — не выходящие на поверхность шва,
в — групповое расположение пор,
£ — расположение пор при электрошлаковой сварку
на поверхность трещины. Поры — недопустимый дефект сварных швов для аппаратуры, работающей под давлением и под вакуумом или предназначенной для хранения и транспортировки жидких и газообразных продуктов. Для других конструкций поры не являются столь серьезным дефектом, как трещины. Однако наличие пор при всех условиях нежелательно. Вопрос о допустимости пор решается в зависимости от условий эксплуатации конструкции. 1/Основной причиной возникновения пор при сварке стали являются водород, азот и окись углерода. Роль остальных газов (Н20, С02 и др ) незначительна.^Пористость швов при сварке алюминия и его сплавов в основном вызывается водородом. В швах на меди поры образуются преимущественно при выделении паров воды.
Если образование и выделение газов при сварке происходит в период, когда металлическая ванна находится в жидком состоянии, и протекает интенсивно, то пузырьки газов успевают полностью выделиться Их выделение не только не приводит к образованию пор, но оказывает рафинирующее действие на сварочную ванну, снижая ее газонасыщенность. Если же образование и выделение газов происходит в период затвердевания ванны и проходит вяло, пузырьки газа не успевают всплыть и остаются в металле в виде пор.
Образование пор в швах на стали от выделения водорода и азота обусловлено резким снижением их растворимости в процессе затвердевания металла сварочной ванны. Находящиеся в жидком состоянии железо и его сплавы могут растворять значительные количества водорода и азота. По мере остывания металла растворимость этих газов снижается. При уменьшении температуры вплоть до температуры плавления растворимость снижается постепенно и образовавшиеся пузырьки свободно всплывают на поверхность жидкой ванны. При затвердевании металла снижение растворимости водорода и азота происходит скачкообразно. Например, при затвердевании низкоуглеродистой стали растворимость азота снижается в 4 раза, а водорода в 1,7 раза.
Более низкая растворимость водорода и азота в твердом металле по сравнению с растворимостью их в жидком металле ведет к обогащению расплава этими газами, что способствует зарождению газовых пузырьков на поверхности раздела жидкого и твердого металлов. При резком увеличении количества выделившегося газа не все пузырьки успевают всплыть на поверхность сварочной ванны, часть их остается в шве.
ц/Поры от окиси углерода возникают при недостаточной раскисленное металла сварочной ванны. Растворенные в жидкой стали углерод и кислород реагируют между собой по реакции
Образующаяся при этом окись углерода может давать начало зародышам газовой фазы или же выделяться в уже существующие пузырьки других газов. Для возникновения зародышей окиси углерода необходимы определенный избыток содержаний углерода и кислорода над равновесным и благоприятные условия для зарождения газовой фазы. ^
В реальных условиях сварки пористость швов обычно вызывается совместным действием нескольких газов. Если в процессе затвердевания металла сварочной ванны сила внутреннего давления в газовом зародыше или пузырьке заметно превышает барометрическое давление, металл будет кипеть и в шве появятся поры. Сила внутреннего давления в газовом зародыше или пузырьке состоит из парциальных давлений отдельных газов.
Водород поступает в атмосферу дуги, а из нее в сварочную ванну из ржавчины, влаги и других загрязнений, находящихся на поверхности свариваемых кромок и присадочного металла, из защитного газа или из материалов, входящих в состав покрытия или флюса.
Уменьшить растворение водорода в металле сварочной ванны можно ограничением доступа водорода и водяного пара в зону сварки; снижением парциального давления водорода и водяного пара в атмосфере дуги за счет связывания водорода в HF и разбавления его другими газами; снижением растворимости водорода в жидком металле вследствие окисления или легирования последнего; уменьшением растворения водорода в металлической ванне технологическими способами (применением постоянного тока, изменениями режима сварки, применением соответствующих сварочных материалов и т. п.); удалением водорода из металлической ванны при ее кипении; увеличением времени удаления водорода из металлической ванны.
Основным способом ограничения поступления водорода и водяного пара в зону сварки является очистка свариваемых кромок от ржавчины, влаги, масла, краски и других водородсодержащих веществ. При низкой температуре кромки следует также очищать от инея и влаги и просушивать. Чтобы избежать концентрации влаги на свариваемых кромках, рекомендуется их нагревать до температуры 100° С и выше. Ржавчину, масло или краску можно выжигать кислородно-ацетиленовой горелкой или резаком. Сварочную проволоку следует очищать от следов волочильной смазки и других загрязнений, избегать операции травления проволоки при ее волочении (лучше производить светлый отпуск). Сварочные электроды необходимо надежно упаковывать и хранить в сухом помещении. Защитный газ следует применять с минимальной влажностью. Флюс должен быть хорошо прокален.
Азот поступает в зону сварки, а из нее в сварочную ванну из окружающей атмосферы, а также из расплавляемых основного и дополнительного металлов. Избежать пористости от азота можно путем ограничения растворения азота в жидком электродном металле и металлической ванне до величин, меньших растворимости азота в твердом металле; повышения растворимости азота В Твёрдом металле; связывания азота в металле шва в стойкие нитриды.
Растворение азота в металле ограничивают применением газовой или шлаковой защиты зоны сварки от доступа воздуха. Кроме того, нужно исключить все другие возможности поступления азота в зону сварки. Содержание азота в основном металле и сварочной проволоке не должно превышать допустимого. Нельзя выполнять прихватки, монтажные и подварочные швы электродами со стабилизирующим покрытием или покрытыми электродами с отбитой обмазкой. Содержание азота в защитных газах должно быть минимальным.
Повышение растворимости азота в твердом металле и связывание его в стойкие нитриды требуют дополнительного легирования металла шва элементами, обладающими большим химическим сродством к азоту. К таким элементам принадлежат титан, алюминий, церий, цирконий и др. Вводить в металлическую ванну нитридообразующие элементы целесообразно лишь тогда, когда нет возможности ограничить доступ азота в зону сварки.
К металлургическим способам предупреждения пористости от азота принадлежит также дегазация жидкого металла при его кипении. В частности, этот способ применяют при сварке и наплавке под флюсом металла с повышенным содержанием азота. Для этого иногда используют сварочную проволоку с повышенным содержанием углерода.
Среди кислородных соединений окись углерода и водяной пар отличаются тем, что при температурах существования жидкой стали они находятся в газообразном состоянии. В связи с этим одной из важнейших задач раскисления сварочной ванны является предупреждение образования этих газов во время затвердевания металла. Чтобы избежать пористости от выделения газообразных кислородных соединений, в зону сварки вводят элементы с высоким химическим сродством к кислороду, образующие твердые или жидкие окислы. Соединяясь с кислородом, эти элементы тормозят реакции образования окиси углерода и водяного пара. Эффективность действия элементов-раскислителей характеризуется их раскислительной способностью, т. е. их способностью снижать концентрацию кислорода в стали.
О раскислительной способности элементов можно судить по рис. 6-25, на котором показано количество кислорода, находящегося в равновесии с данным количеством элемента. Количество растворенного в жидком металле кислорода будет тем меньше, чем выше химическое сродство к кислороду данного элемента и больше его концентрация в расплаве. Небольшие присадки титана и алюминия могут подавлять реакцию образования окиси углерода в жидкой стали.
Кремний при достаточной его концентрации в расплаве также способен подавить образование окиси углерода. Раскисляющая сила углерода практически не изменяется с изменением температуры
тогда как раскисляющая сила кремния при снижении температуры возрастает. В равновесных условиях при температуре затвердевания стали кремний является лучшим рас-кислителем, чем углерод. Поэтому кремний способен остановить реакцию образования окиси углерода и успокоить кипение твердеющей стали. Связанный с титаном, алюминием, кремнием и другими сильными раскислителями кислород уже не может взаимодействовать с углеродом.
При сварке плавлением раскисление осуществляется путем введения элементов-раскислителей в сварочную ванну из основного металла, сварочной проволоки, электродного покрытия, керамического флюса и т. п. При наличии достаточного количества сварочного шлака раскисление может осуществляться за счет восстановления кремния и марганца из шлаковой фазы.
На пористость швов существенно влияет скорость кристаллизации сварочной ванны. При большой скорости кристаллизации металла рост кристаллитов обгоняет рост и всплывание пузырька газа, и пузырек запутывается в металле, в результате чего образуется пора. Снижение скорости сварки, увеличение объема сварочной ванны, уменьшение теплоотвода в основной металл и увеличение его начальной температуры снижают скорость кристаллизации металла и уменьшают пористость швов. Некоторое влияние оказывает и форма сварочной ванны. Повышение значения коэффициента формы шва приводит к уменьшению вероятности возникновения пор, так как при этом улучшаются условия для всплывания пузырьков в результате выдавливающего действия растущих дендритов.
Дефекты сварных соединений
Содержание:
Нормативными материалами предусмотрены виды дефектов сварных соединений, внешний вид, характеристики и качество швов, получаемых при помощи сварки. В них также указаны необходимые допуски от идеального состояния. Отклонения от требований являются дефектами. Классификация дефектов сварных швов определена в ГОСТе-5264.
На существующие виды дефектов сварных швов имеется много методов контроля, в результате которых будет получено заключение о состоянии сварных швов. При многочисленных отклонениях соединение признается браком и подлежит переделке. Иногда может потребоваться изменение не всего шва, а только его части.
Причины возникновения
Дефекты сварочных соединений возникают по следующим причинам:
Существуют рекомендации, определяющие особенности различных видов сварки. Они основаны на практическом опыте применения технологии соединения металлических деталей сваркой. Перед началом процесса необходимо проверять работоспособность применяемого оборудования. Периодически проводится его поверка, дата проведения и результаты которой указываются в техническом паспорте.
Виды дефектов
Все дефекты сварки подразделяют на три крупные группы: находящиеся снаружи соединения, внутри него и сквозные. Наружные дефекты контактной сварки легко обнаружить при визуальном осмотре. Он является обязательным при контроле всех швов, независимо от того, какие требования к ним предъявляются.
Если сплавление деталей недостаточно, то образуется непровар. Это происходит, когда пренебрегают подготовкой к работе кромок деталей и на них остаются ржавчина и окалины. К другим причинам возникновения непровара относятся недостаточно большая величина тока, несовпадение электрода с осью плавления. Если этот дефект имеет большую протяженность, то потребуется переплавка.
Внутри сварного шва могут образовываться поры. Внутри они заполнены газом. Причиной, по которой появляются поры, является наличие посторонних примесей в материалах, подлежащих сварке, излишняя влага. Если допустимые концентрации превышены, то предстоит переделка. При нарушении правил технологии внутри шва могут появиться различные включения: оксидные, вольфрамовые, а также шлаковые.
Под сквозными дефектами понимают поры, которые находятся не внутри, а проходят сквозь всю толщину шва. Этот дефект наблюдают визуально. При незначительной скорости и большом токе появляются прожоги.
Методы контроля
Все сварные соединения обязаны проходить контроль. Особенно это касается конструкций, эксплуатация которых несет повышенную ответственность. Контроль с применением специального оборудования позволяет узнать, насколько серьезные изъяны имеются в сварных соединениях. Большинство дефектов приводит к уменьшению плотности. Последствием может служить наступившая неспособность выдерживать тяжелые нагрузки.
Чтобы обнаружить дефекты сварных швов и соединений применяют различные методы контроля:
Все применяемые способы контроля должны принадлежать к группе неразрушающих. Механические повреждения и разрушения не приемлемы. Допустимо использование не одного метода, а их совокупности.
При обнаружении брака, если имеется возможность, необходимо его исправить. Для этого используются такие способы:
Такими методами убирается практически неизбежное возникновение дефектов.
Группы дефектов
Дефекты и контроль качества сварных соединений строго регламентированы. В ГОСТе 30242 все дефекты сварных соединений разделены на группы. Всего таких групп насчитывается шесть. К первой группе межгосударственный стандарт отнес трещины, ко второй поры, к третьей твердые включения. Четвертую группу несплавление разделяет с непроваром. В пятой находятся все нарушения, которые имеют формы швов. Наконец, в шестой собраны все остальные сварочные дефекты.
Каждому из дефектов присвоено обозначение в виде числа из трех чисел. Добавление еще одной цифры означает уточнение, например, что данный дефект возник при определенном положении шва. Большинство из дефектов имеет еще и буквенное обозначение, которое можно увидеть в справочниках по сварке. Так, например, трещины имеют цифровое обозначение в виде числа 100 и буквенное в виде буквы Е.
Трещины
Цифровое обозначение 100, буквенное Е. Нормативным стандартом дано определение, что называют трещиной в сварке. Они позиционируются как разрывы или несплошности в сварном шве. Причинами возникновения названы охлаждение и нагрузки.
Трещины относятся к недопустимым дефектам. Это обусловлено тем, что они служат центром напряжений и являются очагом возможных разрушений. Трещины в сварных швах признаны наиболее опасным изъяном, встречающимся в соединениях сварным способом, который в перспективе может привести к разрушению.
Борьба с этим видом дефекта целесообразна, потому что маленькая вначале трещинка вследствие действия напряжения быстро увеличивается в размерах. В зоне риска находятся легированная сталь, а также высокоуглеродистая. Чем жестче закреплены между собой детали, тем выше возможность появления трещин. Многое зависит от марки металла и от содержания в нем примесей, таких как никель, фосфор, кремний, водород.
К основным причинам образования трещин относят несоблюдение требований существующих режимов сварки и нарушение технологии. Это вызывает большие напряжения в соединениях, приводящие к появлению трещин. Существует разница между способами ликвидации трещин в зависимости от того, где они расположены. В трещинах, находящихся на поверхности, вначале сверлят их окончания, чтобы предотвратить дальнейшее распространение. Затем происходит удаление механическим способом. Внутренние трещины удаляют механически, а затем заваривают.
Трещины разделяются на холодные и горячие. Холодные появляются сразу после того, как шов застынет. Горячие трещины появляются при высоких температурах. В зависимости от размера трещины делятся на макроскопические, которые хорошо видны визуально или при незначительном увеличении, и микроскопические. Микротрещины имеют обозначение 1001. Чтобы их увидеть потребуется увеличение в 50 крат.
В зависимости от расположения трещины бывают продольными с обозначением 101 и поперечными 102. Их буквенные обозначения соответственно Ea и Eb. Кроме этого они бывают разветвленными, радиальными, раздельными, находящимися в кратере. К радиальным относятся трещины, расходящиеся из точки. Трещины в кратере делятся на поперечные, продольные и с красивым необычным названием звездоподобные. Разветвленные получили свое название за то, что они возникают из одной трещины.
Поры в сварном шве бывают разных размеров, что зависит от размера пузырьков внутри. Помимо отдельных пор бывают целые скопления. Поры могут иметь форму круга или овала.
Причины, почему образуются поры при сварке, бывают следующими:
Наличие пор понижает прочность металла и герметичность соединения. Наряду с порами бывают газовые полости, отличающиеся другой формой. Кроме отдельной поры, встречаются: группа равномерно распределенных пор, цепочки в одну линию, скопления в одном месте, свищи, продолговатые полости.
Следствием усадки при затвердевании металла является усадочная раковина. Если она находится в конце валика, то это будет называться кратер сварного шва. Он, как правило, является результатом неправильных действий исполнителя. Наличие кратера автоматически уменьшает площадь торца шва, что приводит к снижению прочности. Для исправления ситуации приходится вырубать окончания шва с кратером.
Включения твердые
Третья группа с обозначением 300. Сначала надо выяснить, что называют включением в сварке. Это присутствие внутри затвердевшего после сварки металла частичек другого материала. Такие зоны становятся центрами напряжений, что понижает прочность соединения сваркой. Методом борьбы с дефектом является вырубка пораженного участка шва и последующее заваривание. Включению с острым углом присваивают название остроугольного. В зависимости от того, каким образом они образовались, инородные включения разделяются на линейные, разобщенные и другие.
Металлический оксид, попавший внутрь, вызывает оксидное включение. При загрязнении поверхностей и недостаточной защите ванны образуются пленки, являющиеся труднорастворимыми. Внутри шва они станут прослойкой, которая снижает прочность соединения и способна привести к разрушению.
Электрод может замкнуться при нарушениях, вызванных неудобной позой сварщика, например, при потолочной сварке. Кусочек вольфрама внутрь затягивает жидкий металл. Наиболее часто такие дефекты появляются при сварке алюминия, а также сплавов с его содержанием, поскольку вольфрам в них не растворяется. Наличие включений из вольфрама можно узнать по треску и вспышкам сварочной дуги.
Несплавление
Непровар
Также входит в четвертую группу с обозначением 401. Непровары в сварных швах, по сути, тоже являются несплавлениями. Определением, что такое непровар в сварном соединении, является следующее: отсутствие сплавления металла, которое возникло из-за неспособности проникновения его в корень. Возникает по всей длине шва или на его отдельных участках, а также между слоями при многопроходном способе.
Нарушение формы
Дефекты сварные включают в себя большую группу нарушений внешней формы соединений сварным способом, включенных в группу под номером 5 и имеющих обозначение 501. К ним относятся отклонения от принятого значения наружной формы шва и его геометрических параметров. Несоответствие формы и размеров принятым параметрам приводит к снижению прочности. Внешний вид соединений становится хуже, что тоже является немаловажным обстоятельством.
Наружные дефекты сварных швов имеют многочисленные причины:
Указанный список можно дополнить многими другими причинами. Косвенно наружные дефекты сварных швов указывают на вероятное наличие внутренних.
Подрезы
Объяснение, что такое подрез в сварке, заключается в следующем определении: это изъян, представляющий собой углубление, находящееся около шва. Уменьшение толщины шва приводит к снижению надежности соединения. Внешне подрез смотрится как усадочная канавка. Они могут располагаться на отдельном участке или по всему протяжению шва.
Начинающие сварщики должны хорошо понимать, что называют подрезом в сварке, поскольку этот изъян происходит часто по их вине при неправильно выбранном значении тока. Другие основные причины появления этого изъяна:
Ошибочно выбранный угол электрода при сварке часто вызывает такой дефект. Иногда бывает, что угол выбран правильно, но при напряженном положении сварщика у него может устать рука и в положении угла произойдет изменение. При неправильном угле происходит неправильное распределение тепла. Большая его часть достается краям, что ведет к появлению усадочных канавок. Чтобы этого не произошло, более значительная часть тепла должна быть направлена на компоненты соединения, имеющих большую толщину, чем края.
Скорость сварки должна быть умеренной. При повышенном значении часть металла вдавливается в сварочную ванну и, быстро остывая, оставляет углубления. Слишком медленная скорость принесет свои недостатки, поэтому следует выбирать среднее значение.
К способам предотвращения появления подрезов при сварке относятся:
Образованию трещин способствует повышенное содержание углерода в расплавленном металле, а также кремния, никеля и особенно вредных примесей серы, фосфора и водорода.
Причинами образования трещин чаще всего является несоблюдение технологии и режимов сварки. Это может проявляться, например, в неправильном расположении швов в сварной конструкции, что приводит к высокой концентрации напряжений. Большие напряжения в сварных конструкциях могут возникнуть также при несоблюдении заданного порядка наложения сварных швов.
Подрез сварного шва устраняют путем очищения от загрязнений и шлаков, а затем завариванием тонким швом. После контроля устранения соединение может быть направлено на доработку. Исправлять участок допустимо ограниченное количество раз. Если размеры подрезов не превышают пределы, указанные в нормативных документах, то изделие может быть введено в эксплуатацию.
Превышение выпуклости
Дефект представляет собой чересчур большое количество наплавки. На ответственных конструкциях дефект недопустим. Причинами появления служат: низкая скорость, неправильно выбранный режим, недостаточная предварительная подготовка, неудобное расположение шва. Превышающую нормы выпуклость удаляют методом шлифования.
Превышение проплава
К внешнему признаку при визуальном контроле относится чересчур большая выпуклость на корне шва.
Наплыв
Несмотря на вроде бы знакомое слово, необходимо разъяснение, что такое наплыв в сварке.
Линейное смещение
Применение на конструкциях ответственного значения линейное смещение недопустимо.
Угловое смещение
Дефект является отклонением от нужного угла межу двумя свариваемыми элементами.
Натек
Название этого сварочного дефекта достаточно красноречиво и в особых объяснениях не нуждается. Существует градация в зависимости от пространственного положения: горизонтальном, вертикальном, нижнем, потолочном. А также натек, находящий в углу шва и в соединении нахлестом.
Наиболее часто ему подвержены горизонтальные швы на вертикальной поверхности.
Прожог
В местах, где имеется прожог сварного шва, окислившийся металл приобретает рыхлость, а плотность его понижается, что не идет на пользу сварному соединению. Такой дефект характерен для тонких стенок и первого слоя в многопроходных соединениях.
Причинами возникновения прожога являются:
Выявить прожег можно визуальным осмотром. Исправление прожогов происходит путем их вырубки, зачистки и заваривания.
Отсутствие симметрии углового шва
Такой вариант признается дефектом, если разница между катетами имеет значительную величину. Характерен для сварки металлов, обладающих разной теплопроводностью. Неудобное положение при сварке также может спровоцировать появление асимметрии. Допускается для неответственных конструкций. Чтобы выровнять катеты на меньшем из них делают подварку.
Неравномерность шва
Заметна при внешнем контроле. Может возникнуть при колебании напряжения, длинной дуге, изменении направления электрода. Чтобы ликвидировать этот дефект более узкие места подваривают, а широкие шлифуют.
К остальным дефектам этой группы относятся: неровная поверхность шва, вогнутость корня, наличие пор в корне, неровность в месте, где сварка была прекращена, а потом продолжилась.
Прочие дефекты
Случайная дуга
Является местным повреждением поверхности металла, которая прилегает к сварному шву. Случайной названа потому, что вызывается непреднамеренным и непредусмотренном горении дуги.
На ответственных конструкциях является недопустимой, поскольку в дальнейшем при эксплуатации изделия может возникнуть коррозия. Для устранения место ожога зачищают методом шлифования.
Брызги металла
Во время сварки на поверхность материала попадают брызги расплавленного металла и застывают там. Они портят внешний вид соединения. Особенно это важно, когда сваривают такие изделия, как металлическую мебель. Появление брызг возможно при высоком значении тока, длинной дуги. В качестве предупреждения появления этого дефекта производят нанесение на поверхность материала защитного покрытия. Исправляется с помощью шлифовального инструмента. Частным случаем являются брызги вольфрама.
Поверхностные задиры
Появляются при удалении приспособлений, временно закрепленных на металле.
Задир может стать причиной возникновения трещины, особенно, если материал обладает низкой пластичностью. На неответственных конструкциях допустимы. Исправляется зачисткой с помощью шлифовки.
Утонение металла
Дефектом является изменение толщины металла в сторону уменьшения.
Является недопустимым, поскольку при его наличие происходит уменьшение прочности. Изъян хорошо виден, но для уточнения размеров делают измерения. Для ликвидации выполняют наплавку и производят зачистку.
Критичность дефектов
Помимо того, что надо знать дефекты сварных соединений и причины их возникновения, необходимо быть в курсе того, какое влияние они оказывают в дальнейшем на всю конструкцию при ее эксплуатации. Полная классификация дефектов сварных соединений содержит сведения об их критичности. Под этим словом понимается, допустимо ли применение конструкции с обнаруженным дефектом для эксплуатации, необходимо ли предварительное исправление или эксплуатация невозможна в принципе.
Многое зависит от условий, в которых будет использоваться конструкция. Так, например, один и тот же дефект не окажет особого влияния, если изделие будет находиться в помещение, и приведет к разрушению при эксплуатации на улице во время неблагоприятных погодных условиях. Поэтому вопрос, заданный в форме «допускаются ли подрезы сварных швов», будет некорректным. Необходимо точно указать, где планируется использовать конструкцию с таким дефектом.
Допустимые дефекты сварных соединений, как правило, предполагают их исправление. Разработаны многочисленные способы их устранения. Недопустимые дефекты сварных соединений исправлению не подлежат. Часто в требованиях упоминается «ответственность». Это означает, что конкретный дефект не может применяться только в ответственных конструкциях, в других его использование возможно.
По значимости виды дефектов сварных разделяются на:
Это разделение, в частности, оказывает влияние на выбор метода контроля. Для малозначительных дефектов применять дорогое оборудование нецелесообразно. Зато затраты на критические будет экономически оправданы. Имеет значение и квалификация контролера. Начинающим следует поручить исследование незначительных изъянов.
Дефекты при сварке будут влиять на работоспособность всей конструкции. Поэтому при решении вопроса о годности сварного шва необходимо учесть все факторы, влияющие на допустимость его применения. Во внимание принимаются напряжения, которые возникнут в конструкции, физические характеристики материалов, условия эксплуатации, функции изделия. Основные дефекты сварных швов, признанные допустимыми, подлежат измерению, чтобы правильно выбрать оборудование и режимы на нем.